Titel: Neue Gasmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1892, Band 284 (S. 289–292)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj284/ar284075

Neue Gasmaschinen.

(Patentklasse 46. Fortsetzung des Berichtes S. 193 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Pendelregulator von Buss, Sombart und Co. in Magdeburg (* D. R. P. Nr. 57176 vom 5. August 1890).

Diese Regulirvorrichtung ist eine Weiterausbildung der früher beschriebenen, unter Patent Nr. 35647 patentirten Anordnung und unterscheidet sich von den bekannten Regulirungen für Gaskraftmaschinen dadurch, dass der regulirende Mechanismus bei zu schnellem Gange der Maschine nicht, wie solches bisher üblich war, nur ein Organ steuert – nämlich entweder das Auslassventil offen erhält oder das Gasventil geschlossen lässt, und dann dieses eine Organ den Schluss oder die Offenhaltung des anderen durch Gestänge bewirkt, also der Regulator gewissermaassen indirect durch das Auslassventil das Gasventil und umgekehrt steuert –, sondern vielmehr eine directe Einwirkung zunächst auf das Auslassventil, dann aber auch auf das Gasventil ausüben kann.

Textabbildung Bd. 284, S. 289
Die Wirkung dieser Vorrichtung erfolgt in der Weise, dass bei zu schnellem Gange der Maschine der Regulator die Offenhaltung des Auslassventils ermöglicht, dann aber nicht das Gasventil aufstösst oder aber bei normaler Geschwindigkeit das Auslassventil ungehindert sich schliessen lässt, dafür aber das Gasventil öffnet. Um diesen Zweck zu erreichen, ist die Regulirung wie folgt construirt. In Fig. 51, welche die Anordnung für eine stehende Maschine zeigt, stellt R den Regulator nach dem Patent Nr. 35647 in senkrechter Anordnung dar, jedoch ist derselbe noch mit einem zweiten Arme R1 versehen, der die Steuerung des Auslassventils übernimmt. Dieser Regulator geht mit dem Schieber oder einem anderen geeigneten Maschinentheil auf und ab und stösst bei dem Niedergange mit dem vorspringenden Theile a auf die schiefe Ebene s, welche ihn je nach der Geschwindigkeit mehr oder weniger weit abwirft; der Regulator wird durch eine Feder oder einseitig angebrachte Belastung in bekannter Weise in seine frühere Lage zurückgebracht. Arbeitet der Motor zu schnell, so wird der Regulator durch die schiefe Ebene so weit abgelenkt, dass der Vorsprung v den Hebel h fasst, bevor er das Auslassventil geschlossen hat und bei dem Niedergange mitnimmt. Hierdurch wird die Stange S frei und senkt sich durch ihr Eigengewicht herunter, so dass der an dem Auslassventilhebel H befestigte Knaggen k sich gegen den Kopf K anlegt; das Auslassventil bleibt demnach offen. Zugleich hat sich der Regulator weiter nach unten bewegt, während er oben im Eingriff mit dem Hebel h bleibt, wodurch er so weit abgelenkt wird, dass sein unteres Ende e die Gasventilstange G nicht mehr treffen kann, sondern dicht an derselben entlang gleitet, das Gasventil also geschlossen bleibt. Bei der Rückwärtsbewegung des Regulators nimmt der Hebel h, veranlasst durch die Feder f, das Stück wieder hoch, sobald durch vollständige Eröffnung des Auslassventils die Klinke k den Kopf K freilässt. Läuft dagegen die Maschine mit ihrer normalen Geschwindigkeit, so geht der Haken v bei dem Hebel h vorbei, das Auslassventil schliesst sich und der Regulator stösst das Gasventil auf.

Fig. 52 stellt diese Art der Regulirung für eine wagerechte Maschine dar; alle der obigen Beschreibung entsprechenden Theile sind mit denselben Buchstaben bezeichnet.

Textabbildung Bd. 284, S. 289
Hier ist der Hebel, der vom Regulator gefasst wird, als Winkelhebel hh1 ausgebildet, während das Gewichtsstück k mit dem Knaggen in einer Führung F gleitet. Der zweite Arm des Winkelhebels h1 fasst das Gewichtsstück K bei i so, dass, wenn der Regulator denselben erfasst hat, der Hebel h1 sich frei nach unten drehen kann, während das Gewichtsstück nur so lange fällt, bis der Hebel des Auslassventils Hk dasselbe festklemmt. Kehrt der Hebel hh1, durch die Feder veranlasst, in seine Ruhelage zurück, so nimmt er das Gewicht mit in die Höhe, sobald der Auslassventilhebel durch weiteres Oeffnen des Auslassventils das erstere freilässt. Ein passend angebrachter Anschlag hindert ein zu weites Ansteigen des Mechanismus.

Führt man den unteren Arm h1 und die Gewichtsführung F nebst Gewicht doppelt aus, so kann man den Regulator zum Reguliren einer zweicylindrigen Viertaktgasmaschine benutzen; er muss dann bei jeder Umdrehung der Maschine einen Hin- und Hergang machen, damit die Regulirung beider Auslassventile erfolgen kann. Es wird, da die Auslassventile bei zweicylindrigen Gasmaschinen jedoch nicht zu gleicher Zeit öffnen, stets eines der Gewichtstheile frei bleiben, welches dann von seinem zugehörigen Hebel durch Einwirkung der Feder f gehoben wird, sobald der Regulator durch sein Zurückgehen ein Anheben des Hebels h in seine Ruhelage gestattet. Hierdurch ist eine freie und unabhängige Einwirkung des Regulators auf die Auslassventile gesichert.

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Um das Andrehen der zweicylindrigen Gasmaschinen zu erleichtern, trifft man wohl die Vorkehrung, dass durch Offenhaltung des Auslassventils des einen Cylinders dieser ganz entlastet und hierdurch das Andrehen der Maschine mit nur einem Cylinder ermöglicht wird. Ist dieser dann im richtigen Betriebe, so schliesst man das Auslassventil des anderen Cylinders und lässt auch in diesen Gemisch einströmen.

Pendelregulator von C. Daevel in Kiel (* D. R. P. Nr. 58083 vom 10. October 1890).

Bei diesem Regulator werden Misch- und Auslassventil des Gas- und Erdölmotors etwa von der Steuerwelle aus durch entsprechende Hebel bethätigt, das Gaseinlassventil hingegen in Abhängigkeit von der Schwingung eines Pendels geöffnet, welches an dem einen der besagten Hebel aufgehängt, von dem anderen aus seinen Impuls erhält und bei zu grosser Geschwindigkeit der Maschine so weit ausschlägt, dass ein entsprechender Arm desselben während seiner gleichzeitigen Aufwärtsbewegung den Angriffspunkt der Spindel des Gaseinlassventils nicht mehr erreicht und dieses somit nicht öffnen kann. Durch die in Folge dessen ausbleibende Explosion wird dann die Geschwindigkeit der Maschine entsprechend vermindert.

Textabbildung Bd. 284, S. 290
A ist das Mischventil, B das Auslassventil. Die Zugstangen c und d, die durch auf der Steuerwelle sitzende Daumenscheiben gehoben oder gesenkt werden, bewegen die um Zapfen a1 bezieh. b1 schwingenden Steuerhebel a und b für das Misch- und Auslassventil. Diese Bewegungen folgen derartig auf einander, dass a sofort gehoben wird, nachdem b in seiner Ruhelage angelangt ist. An dem Hebel a ist das Pendel fh um einen Zapfen f1 drehbar aufgehängt. Der Arm f desselben trägt eine Querstange p mit verstellbarem Gewicht q, während der Arm h durch die Feder g in einer solchen Stellung gehalten wird, dass dessen Schneide bei der Aufwärtsbewegung des Hebels a gegen einen entsprechenden Angriffspunkt der Spindel e des Gasventils trifft und dieses öffnet. Der Arm b ist gegen a versetzt angeordnet und trägt einen zweiarmigen, um den Zapfen l drehbaren Hebel k, welcher durch eine Feder n gegen den Stift i gedrückt wird. Beim Anheben des Armes b gleitet k über die Schneide m der Querstange p des Pendels f, ohne jedoch letzteres aus seiner Lage zu bringen, indem die Feder n entsprechend nachgibt. Beim Niedergange des Armes b trifft k dann abermals gegen die Nase m des Pendels und bringt dieses nunmehr zum Schwingen, indem k sich bei dieser Bewegung gegen den Stift i stützt. Kurz vor Ende des Hubes gibt der Hebel k das Pendel frei und dieses schwingt nunmehr so weit zurück, bis seine lebendige Kraft durch das Moment der Feder g aufgehoben und der Arm h des Pendels durch diese in seine ursprüngliche Lage zurückgezogen wird. Bei normaler Geschwindigkeit des Motors wickelt sich dieser Vorgang derart ab, dass die Schneide h rechtzeitig wieder unter dem Angriffspunkte der Spindel e anlangt, um das Gasventil öffnen zu können. Bei zu raschem Niedergang von b, also bei erhöhter Umdrehungsgeschwindigkeit, wird der Ausschlag und damit die Schwingungsdauer des Pendels so gross, dass dieses nicht mehr vor Beginn der Aufwärtsbewegung des Armes a in seine Ruhelage zurückgelangt, die Schneide h somit an der Anschlagfläche von e vorbeigleitet und das Gasventil geschlossen bleibt.

Anlassvorrichtungen.

Die Inbetriebsetzung grösserer Gasmaschinen verursacht bekanntlich dadurch grössere Schwierigkeiten, dass das Andrehen der Schwungräder für einen Mann zu schwer wird und mehrere für diese Arbeit erforderlich werden. Die Anwendung kleiner Hilfsmaschinen, durch die der grössere Motor erst in Gang gebracht wird, erleichtert zwar die Inbetriebsetzung, erfordert aber eine recht kostspielige Anlage. Deshalb wird von Buss, Sombart und Co. in Magdeburg (* D. R. P. Nr. 60871 vom 30. Juni 1891) folgende Einrichtung vorgeschlagen. An einer geeigneten Stelle des Cylinders, am besten möglichst in der Nähe der Zündvorrichtung, befindet sich eine kleine Handpumpe, mit deren Hilfe man unter Offenhaltung des Auslassventils zündfähiges Gemisch in die Maschine pumpt, deren Kurbel so gestellt wird, dass bei Entzündung des Gemisches ein sofortiges Anspringen des Motors möglich ist.

Textabbildung Bd. 284, S. 290
Die Zündung wird bewirkt mit der an dem Motor angebrachten Glühzündung, deren Construction aus den Fig. 54 und 55 ersichtlich ist. Bei derselben tritt während der Compressionsperiode, und sobald der sich hin und her bewegende Schieber dieses gestattet, frisches Gemisch vom Mischventil durch das Rohr nr in den glühenden Zündhut z, während die in demselben befindlichen Rückstände von der vorhergehenden Verbrennung aussen um das Rohr r herum in den Raum i gedrückt werden. Beim Stillstand der Maschine kann kein zündfähiges Gemisch in den Zünder gelangen, solange dasselbe nicht durch irgend ein mechanisches Hilfsmittel dorthin geschafft wird. Dies erreichen wir entweder dadurch, dass wir im Cylinder Ueberdruck erzeugen, oder indem wir durch eine geeignete Vorrichtung frisches Zündgemisch vom Cylinder her durch die Zündung saugen.

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Bei dem ersten Verfahren findet die Zündvorrichtung nach Fig. 54 in folgender Weise Verwendung: Nachdem durch die Gemischpumpe eine bestimmte Menge frischen Gemisches in die Maschine geschafft worden ist, wird das Auslassventil geschlossen, der Hahn h dagegen geöffnet. Hierauf pumpt man mittels der Handpumpe noch so lange Gemisch in den Cylinder, bis durch den nunmehr entstehenden Ueberdruck zündfähiges Gemisch durch den Zündhut z hindurch nach dem Raume m tritt und sich dabei entzündet; der Motor setzt sich in Bewegung, schliesst durch den Schieber oder auf eine andere geeignete Weise den Hahn h und arbeitet nunmehr allein weiter.

Bei Anwendung der Vorrichtung nach Fig. 55 wird zunächst, wie vorher, frisches Zündgemisch bei geöffnetem Auslassventil in den Cylinder gepumpt, dann das Auslassventil geschlossen und der Hahn h geöffnet. Saugt man nun mittels des Kolbens k, indem man denselben nach links bewegt, die Rückstände aus der Zündvorrichtung heraus, bis frisches Gemisch zum Zündkörper gelangt, so entzündet sich dieses und leitet hierdurch die Verbrennung des Gemisches im Cylinder ein. Die Ausdehnung der verbrennenden Gase setzt den Motor in Bewegung, der nun vermöge der lebendigen Kraft des Schwungrades weiter läuft und normale Arbeitsvorgänge herbeiführt. Durch eine geeignete Vorrichtung wird entweder bei der Linksbewegung des Kolbens h oder durch den Schieber der Maschine der Hahn h geschlossen, so dass sich die Zündvorrichtung für die nächsten Zündungen wieder in ihrem normalen Zustande befindet. In beiden Fällen, sowohl gemäss Anordnung nach Fig. 54, als auch nach Fig. 55, ist selbstverständlich erforderlich, dass ein zwischen Zündhut und Cylinderkanal eventuell vorhandenes Abschlussorgan, wie hier z.B. Schieber s, so eingestellt ist bezieh. in der Anlasstellung des Motors so steht, dass die Verbindung zwischen Cylinder und Zündhut offen ist.

Anlassvorrichtung von F. W. Lanchester in London (* D. R. P. Nr. 59673 vom 30. November 1890).

Während der Kolben noch stillsteht, werden in den Arbeitscylinder entzündliche Gase oder Dämpfe eingeführt, welche einen Theil der im Cylinder befindlichen Luft austreiben und sich mit der zurückbleibenden Luft mischen, bis ein explosives Gemisch entsteht. Es sind Hilfsmittel angeordnet, durch welche die Bildung des erwähnten Gemisches von aussen sichtbar angezeigt und nach Abstellen oder Vermindern der Zufuhr von entzündlichen Gasen oder Dämpfen das im Cylinder entstandene Gemisch behufs Antriebs der Maschine zur Explosion gebracht wird; dieselben Hilfsmittel ermöglichen auch, während die Maschine im Gange ist, die Entzündung explosiver Ladungen im Cylinder bei Atmosphärendruck bei Beginn des Anhubes und gestatten bei Compressionsmaschinen nach Ingangsetzung derselben sowohl die Festhaltung des Druckes der explosiven Ladungen im Cylinder annähernd auf den des Atmosphärendruckes, bis die Maschine die genügende Geschwindigkeit erreicht hat, um den Compressionswiderstand überwinden zu können, als auch die Anbringung eines Hilfsdaumens, wie solcher bei einigen Compressionsmaschinen zur Verringerung der Druckkraft angewendet wird, bis genügende Geschwindigkeit zur Ueberwindung des Compressionswiderstandes erzielt ist.

Bei einer Viertaktgasmaschine, welche mit einer nach vorliegender Erfindung construirten Antriebsvorrichtung versehen ist, wird die Compressionskammer mit einem Ansatz ausgestattet, welcher mit der Kammer in Verbindung steht und in eine Expansionsdüse ausläuft, die gegen eine äussere Flamme zu oben offen ist. Dieser Ansatz kann durch einen Hahn ständig geschlossen werden und ist mit einem Ventil versehen, welches für gewöhnlich durch sein eigenes Gewicht den Ventilsitz offen hält, denselben aber bei plötzlich eintretendem Druck im Cylinder schliesst.

Textabbildung Bd. 284, S. 291
Um eine mit dieser Antriebvorrichtung versehene Maschine in Gang zu setzen, wird dieselbe in eine solche Stellung gebracht, dass ihre Kurbel sich etwas hinter der Mittelstellung befindet, dann wird die äussere Flamme der Antriebvorrichtung angezündet und das Gas zugeleitet bezieh. durch eine oder mehrere geeignete Düsen mittels des vorhandenen Gasdruckes oder durch sonst passende Mittel in den Arbeitscylinder gepresst. Das Gas oder der Dampf verdrängt zunächst einen Theil der im Cylinder befindlichen Luft, welche durch die Düse der Antriebvorrichtung entweicht, dann strömt mit der Luft das sich fortwährend vermehrende Gas oder der zuströmende entzündliche Dampf so lange heraus, bis sich dieses Gemisch mit dem bekannten charakteristischen Geräusch an der Aussenflamme entzündet und zur Düse herausbrennt. Wird nun die Gaszufuhr vermindert oder ganz abgestellt, so schlägt die aus der Düse brennende Flamme in den Cylinder zurück, entzündet die Ladung und bringt sie zur Explosion, welche durch die Druckvermehrung zum Antrieb der Maschine genügt. Sofort nach der Explosion schliesst sich selbsthätig das Ventil in der Antriebvorrichtung, welche dann durch Umstellung des Hahnes ausser Thätigkeit gesetzt wird, da deren Verbindung mit dem Cylinder abgestellt ist; die Maschine arbeitet dann in gewöhnlicher Weise weiter.

Bei Compressionsmaschinen kann ein Hilfsdaumen (wie solcher oft angewendet wird, um den Antrieb mit der Hand zu erleichtern) angeordnet werden; derselbe hält die Auslassöffnung während der Compressionsperiode längere oder kürzere Zeit offen und erleichtert die Ueberwindung des Gegendruckes der Compression bei dem durch die Anfangsladung bewirkten Antrieb.

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Bei einer anderen Anordnung kann ein Hilfsapparat angebracht werden, welcher die Auslassöffnung des Cylinders so lange offen hält, bis der Kolben seinen Compressionshub vollendet hat.

Die Maschine wird in Gang gesetzt, und nach dem Austreiben der Verbrennungsproducte der ersten Explosion strömt eine frische Ladung ein, welche zunächst beim Rückwege des Kolbens bezieh. bei der Compressionsperiode durch die Auslassöffnung und durch die Düse der Antriebvorrichtung ausgetrieben wird. Sobald der Kolben ruht, d.h. im Moment des Hubwechsels der Kurbel im Todtpunkt, hört die Ausströmung des explosiven Gemenges durch die Düse auf oder dieselbe vermindert sich, die aus der Düse brennende Flamme schlägt in den Cylinder zurück und das in demselben befindliche Gemenge explodirt.

Auf diese Weise erhält man eine Reihe von Explosionen. Sobald die Maschine die genügende Geschwindigkeit zur Ueberwindung des Compressionswiderstandes erlangt hat, werden der Hilfsdaumen und die Antriebvorrichtung abgestellt und die Maschine arbeitet in gewöhnlicher Weise.

Wie aus der Zeichnung (Fig. 56) ersichtlich wird, ist der hintere Theil des Cylinders oder der Compressionsraum mit einer aus dem cylindrischen Raume 2 und einem Absperrhahne 3 bestehenden Anordnung versehen, welche mit dem Cylinder derart in Verbindung steht, dass bei geöffnetem Hahne 3 die in dem Cylinder befindlichen Gase oder Dämpfe in den Raum 2 und von hier durch eine mit letzterem in Verbindung stehende konische Düse 5 nach aussen ins Freie treten können.

Im cylindrischen Raume 2 ist ein Ventil 4 angebracht, welches für gewöhnlich durch sein eigenes Gewicht offen bleibt und nur durch Druck im Cylinder den Ventilsitz automatisch schliesst.

Die Düse 5 ist nach oben zu konisch erweitert und öffnet sich gegen eine äussere Flamme 6, welche durch die Stellschraube so gerichtet werden kann, dass sie das aus der Düse 5 herausströmende Gas entzünden muss, sobald das Gemenge explosiv geworden ist. Die Flamme 6 wird durch ein mit der Gasleitung verbundenes Rohr 8 gespeist und durch Hahn 9 regulirt und zum Auslöschen gebracht.

Die Compressionskammer 1 ist ebenfalls mit einer geeigneten Düse 10 versehen, durch welche Gas bei Oeffnung des Zuflusshahnes 11 in den Cylinder gelassen werden kann. Das Gas kann, wie in Fig. 56, durch den gewöhnlichen, in den Gasleitungsröhren vorhandenen Druck in den Cylinder hineingetrieben oder durch eine Handpumpe zugeführt werden.

Um eine mit dieser Antriebvorrichtung versehene Maschine in Gang zu setzen, wird dieselbe so gestellt, dass ihre Kurbel etwas hinter der Mittellage des Arbeitshubes steht; die äussere Flamme 6 wird angezündet und das Gas oder der entflammbare Dampf durch die Düse 10 in den Arbeitscylinder geleitet. Der Druck in der Gaszuleitung zwingt das Gas, in den Cylinder zu strömen, verdrängt einen Theil der darin befindlichen Luft, welcher durch die Düse 5 entweicht, und führt neues Gas durch die Düse 10 zu, welches sich mit der im Cylinder zurückgebliebenen Luft zu einem explosiven Gemenge mischt und zum Theil ebenfalls durch die Düse 5 nach aussen tritt, wo es von der Flamme 6 mit dem bekannten Geräusch entzündet wird. Man erkennt somit sofort, sobald das Gemenge im Cylinder explosiv geworden. Wird nunmehr der Gaszufluss durch Absperrung des Hahnes 11 unterbrochen, so tritt die aus der Düse 5 brennende Flamme in den Cylinder und bewirkt hier die Explosion der Ladung; in demselben Moment geht durch den Druck das Ventil 4 nach oben und schliesst sofort den Ventilsitz der Antriebvorrichtung im Raum 2. Soll die Maschine nach ihrer Ingangsetzung in gewöhnlicher Weise fortarbeiten, so wird der Hahn 3 zugedreht und hierdurch die Antriebvorrichtung ausser Thätigkeit gesetzt.

Sind zur Beschleunigung eine Anzahl Explosionen unter geringem Drucke erforderlich, so wird ein Daumen (Nocken) 13 an der Steuerungswelle derart angebracht, dass er das Auslassventil 14 während der ganzen Compressionsperiode der Maschine offen hält.

Dieser Daumen wird vor der ersten Explosion eingeschaltet, und wenn sich die Maschine unter seinem Einflüsse bewegt, so ist die geänderte Wirkung der nachfolgenden Explosionen folgende:

Die von der ersten Explosion herrührenden Verbrennungsproducte werden während der Ausströmungsperiode entfernt, dann schliesst sich das Auslassventil und bei der Ansaugeperiode kommt eine neue Ladung Gas und Luft in den Cylinder; eine grosse Menge des Volumens der explosiven Mischung wird bei der folgenden Compressionsperiode durch das vom Daumen 13 offen gehaltene Ventil 14 entleert, so dass der Druck nahezu demjenigen der äusseren Atmosphäre gleicht, jedoch immer noch genügend Ueberdruck vorhanden ist, um die Mischung zu zwingen, durch die Antriebvorrichtung zu strömen und aus der Düse 5 zu brennen, nachdem sie von der äusseren Flamme 6 entzündet wurde.

Wenn der Kolben seine Endstellung erreicht hat bezieh. die Compressionsperiode beendet ist, so schliesst sich das Auslassventil 14, der Druck fällt rasch und die Flamme schlägt in den Compressionsraum am Ende des Cylinders. Es entsteht auf diese Weise eine weitere Explosion und der Kolben erhält einen neuen Impuls zur Vorwärtsbewegung. Solange der Daumen 13 eingeschaltet bezieh. in Thätigkeit und der Absperrhahn 3 der Antrieb Vorrichtung offen bleiben, fährt auch die Maschine in der Bewegung fort und erhält bei jeder zweiten Umdrehung mit geringem Drucke einen neuen Antriebimpuls.

Wenn die Beschleunigung der Kurbel gross genug geworden ist, um den Compressionswiderstand überwinden zu können, so wird der Hahn 3 geschlossen, der Antriebdaumen 13 ausgerückt und die Maschine arbeitet dann mit ihrer gewöhnlichen Entzündungsvorrichtung unter Druck weiter.

(Fortsetzung folgt.)

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