Titel: Neue Gasmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 291 (S. 225–228)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj291/ar291063

Neue Gasmaschinen.

(Fortsetzung des Berichtes S. 204 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Die Steuerung für Viertaktmaschinen von R. Deissler in Berlin (* D. R. P. Nr. 65022 vom 6. September 1891) vermeidet die zum Betriebe der Steuerwelle üblichen Kegelräder in nachstehend beschriebener Weise.

Textabbildung Bd. 291, S. 225
Bei Viertaktmaschinen müssen die Ein- und Auslassorgane bei den geraden und ungeraden Takten verschieden gesteuert werden; man benutzt dazu entweder Kegelräder unter Verwendung einer Längswelle oder andere zusammengesetzte Aus- und Einschaltvorrichtungen. Man kann aber eine verschiedenartige Steuerung der Aus- und Einlassorgane durch ein in gleichem Tempo wie der Kolben hin und her bewegtes Steuerorgan erreichen, also z.B. von einem Excenter, welches ein Hebelkreuz bewegt, herbeiführen, wenn man dieses schwingende Steuerorgan derart von dem Kolben beeinflusst und mit demselben in der Weise verbindet, dass bei Mittelstellung des Steuerhebels der Kolben sich in einer seiner beiden Endstellungen befindet. Bei dieser Verbindung wird für jeden Takt des Motors eine halbe Hin- und Herbewegung des schwingenden Steuerhebels für die Bethätigung der Ein- und Auslassorgane verfügbar und bei dieser Verbindung ist die verschiedene Steuerung der Ein- und Auslassorgane durch Ausschaltvorrichtungen zu erreichen bezieh. durch geeignete Verbindung dieses Steuerhebels mit den Schliess- und Oeffnungsorganen für den Cylinder.

Die getroffene Anordnung ist in Fig. 18 in Anfangsstellung gezeichnet, also vor Beginn des Saugehubes, die Kurbel steht in der Todtpunktstellung, der Saugehub beginnt, und es drückt beim Senken des rechten Hebelarmes h die Feder f sich zusammen und bewegt, nachdem sie Ueberdruck gegen die das Ventilgewicht ausbalancirende Stützfeder f erhalten hat, das Mischventil v nieder.

Gleichzeitig wird mit dieser Oeffnung des Mischventils durch die an der Mischventilstange v1 befindliche Gleitmuffe m und das daran hängende Pendel m1 das Gaseinlassventil g niedergestossen und so geöffnet; welches in bekannter Weise durch Leitung l seinen Gaszufluss erhält. An der rechten Seite des Ventilgehäuses von v ist die Lufteinlassöffnung l2. Das Gaseinlassventil g ist ebenfalls durch eine Stützfeder in seinem Gewicht ausbalancirt. Beim ersten Saugehub geht der rechte Arm von h von seiner Mittelstellung nieder und wieder in seine Mittelstellung zurück, und es beginnt nun beim weiteren Aufwärtsziehen des rechten Hebels h aus der Mittelstellung nach oben der zweite (Compressions-) Takt der Maschine. Nach Beendigung des zweiten Taktes, bei welchem der Hebel wieder in der Mittelstellung angelangt ist, beginnt der dritte Takt von der Mittelstellung des rechten Hebels h abwärts und wieder aufwärts und dieses ist der Explosionstakt, bei welchem aber der Hebel h nicht das Gasmischventil v öffnen kann, weil der innere Ueberdruck im Cylinder selbst bei starker Zusammenpressung der Feder f die Oeffnung des Ventils verhindert. Bei diesem Niedergehen des Hebels aber und bei gleichzeitigem Geschlossenbleiben des Ventils v und bei der dadurch verbleibenden Ruhelage der Ventilstange v1 stösst der mit h niedergehende, auf h sitzende Arm n, welcher durch Feder f2 in seiner Lage zum Arm h leicht gehalten wird, gegen die Ventilstange v1, und es findet nun eine Umsteuerung des Armes n n1 in der Weise statt, dass die Feder f2, welche sich bisher gegen die Fläche k1 des Knaggens k gelegt hatte, jetzt unter kleiner Drehung des Armes n und Nuss k sich gegen die Fläche k2 legt, wonach der zuerst fast parallel zu h liegende Arm n einen grösseren Winkel mit h bildet.

Es steht also n um eine gewisse grössere Entfernung von dem rechten Hebelarm von h ab und bei diesem grösseren Einschlusswinkel ist der linke Arm n1 etwas weiter als wie gewöhnlich nach unten gegangen, so dass das Pendel p, welches bisher schräg nach aussen durch Arm n1 mit Feder n2 gehalten wurde, jetzt nach innen fallen kann.

Hat der rechte Hebelarm von h seine Schwingungen von der Mitte nach unten und wieder nach oben vollendet |226| und ist in der Mittelstellung angelangt, so beginnt mit seiner weiteren Aufwärtsbewegung der vierte Takt des Motors. Der fast senkrecht hängende Hebel oder das Pendel p stösst beim Aufgang des rechten Armes von h und beim Niedergang des linken Armes von h das Auspuffventil q auf, da die Feder n2 so weit nach rechts ausgeschwungen ist (durch die vorhergegangene Oeffnung der Scherenhebel n h), dass seine untere Zuschärfung in die entsprechende Vertiefung der Auspuffventilstange q1 eingreift und letztere mit Auspuffventil q öffnen kann. Beim Niederschwingen des linken Armes von h von der Mittelstellung tritt die Umsteuerung der Schere h n dadurch ein, dass bei diesem Niedergang des linken Hebels von h der Hebel h rechts nach oben schwingt und dem am Anschlag s arretirten Scherenarm n sich nähern muss, derart, dass unter Nachgeben der Feder f2 der Knaggen k mit seiner Fläche k1 Gegenlage an die Feder f2 findet, wobei gleichzeitig eine Spannung der Feder n2 dadurch stattfindet, dass der mit q1 gewissermaassen gekuppelte Pendelarm p nicht eher ausweichen kann, als bis nach Entlastung der Stützfeder l1 und nach Schliessung des Ventils q ein freies Ausschwingen von p erfolgen kann. Diese Feder n2 ist äusserst schwach, da sie nur das Pendel p anzuheben hat; ihre Spannung bietet also durchaus kein Hinderniss der Schliessung der Schere n h.

Textabbildung Bd. 291, S. 226
An dem Hebel h ist noch der Pendelregulator für den Gang der Maschine angeordnet und wird durch diesen bethätigt; m1 m2 ist der Pendelregulator bekannter Construction, der oben mit Arm m3 versehen ist; eine Stossstange t1 bringt dieses Pendel zum Ausschwingen zu der Zeit, wenn der Aufgang des rechten Hebelarmes h über die Mittelstellung erfolgt, also im zweiten und im vierten Takt. Das belastete Pendel m1 m2 hat also im ersten Tb eil des vierten Taktes Zeit, nach aufwärts zu schwingen (Hebel h rechts geht dabei auch nach aufwärts), und im zweiten Theil des vierten Taktes schwingt es frei zurück und trifft die Gasventilstange g bei geeigneter Geschwindigkeit der Maschine. z1 ist der Zündschieber, dessen Bewegung vom Arm h2 eingeleitet wird.

Bei der in Fig. 19 dargestellten Steuerung von M. M. Rotten in Berlin (* D. R. P. Nr. 65369 vom 3. März 1892) bewegt ein Excenter a eine senkrechte Stütze auf und nieder.

Diese Stütze kann geführt werden einestheils durch einen Lenker c, anderentheils durch eine Verbindungsstange d, welche in irgend einer Weise von einem Regulator aus wagerecht verschoben wird, derart, dass je nach der Geschwindigkeit des Motors die am oberen Ende der Stütze b befindliche Schneide f unter die Gegenschneide e des Hebels g greift, oder, dieselbe nicht berührend, an ihr senkrecht vorbeigleitet. Auf diese Weise wird bei zu schnellem Gang der Maschine die Schneide e ausser Function gesetzt. Durch irgend welche Zwischenmittel wird die senkrechte Bewegung der Ausrückschneide e auf das Lufteinlassventil übertragen, so zwar, dass zum Zwecke der Regulirung des Ganges der Maschine durch wagerechte Ausrückung der Nase f das Luftventil zunächst geschlossen bleibt und so während der Saugperiode ein Einströmen von frischer Luft in den Arbeitscylinder verhindert wird.

Textabbildung Bd. 291, S. 226
Soweit der Gegenstand bis jetzt beschrieben, besteht keine Neuerung. Als solche ist jedoch die Einrichtung an den Ausrückschneiden e und f zu betrachten, welche darin besteht, dass die Schneide f bezieh. ein Theil der Stütze b oder ein Theil der Gegenschneide e am Ende der Verticalbewegung der Stütze b an einander stossen, so dass gegen Mitte der bis jetzt geschlossenen Saugperiode das Luftventil für eine kurze Zeit um ein Geringes geöffnet wird, damit in den mit schlechten, expandirten Gasen gefüllten Cylinder eine gewisse Menge frische Luft einströmen kann.

Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass an der Schneide e sich eine Anschlagnase o derart befindet, dass der Abstand m kleiner ist als der Daumen n der Daumenscheibe a.

Mit dieser Ausführung wird beabsichtigt, dem Cylinderinneren während eines Theiles des Saugspieles nur Luft, aber kein Gas zuzuführen. Es genügt ein geringer Unterschied zwischen m und n, ein geringes Lüften des Saugventils, so dass bei dem kleinen Hub bei Erdölmotoren die etwa angeordnete Erdölpumpe kein Erdöl liefert.

Es bestehen bei dieser Art Maschinen bereits stufenförmig angeordnete Ausrückschneiden, welche bezwecken sollen, bei zu schnellem Gang der Maschine veränderliche Mengen von Luft und Gas in den Cylinder einzuführen. Dadurch wird aber der Zweck schlecht erreicht; denn es bilden sich matte Mischungen, welche theils nicht zünden, theils unvollkommen mit Russbildung verbrennen. Diese Neuerung soll dagegen unter Ausschluss von Stufenschneiden dem Luftventil im Ganzen zwei unter sich verschiedene, aber constante Hubbewegungen ertheilen; einmal |227| den vollen Hub, wie es aus der Construction des Daumens a hervorgeht, mit voller Luft- und Erdölzufuhr, das andere Mal ein ganz geringes Eröffnen des Luftventils während der Saugperiode, ohne nennenswerthe Injection von Erdöl.

Bei der Steuerung von O. Schmidt in Berlin (* D. R. P. Nr. 64969 vom 9. Februar 1892) wird zwecks Regulirung der Maschine zunächst ein mehr oder weniger grosser Theil der Verbrennungsrückstände in den Cylinder zurückgesaugt, dann das Auslassventil geschlossen und während des Restes vom Saughub nun die Ladung nachgesaugt. Auf diese Weise wird der Compressionsgrad nicht geändert.

Auf der Steuerwelle S (Fig. 20 und 21), deren Umdrehungszahl halb so gross ist als die der Kurbelwelle der Maschine, ist eine Hülse mit Nocken u fest aufgekeilt, durch welchen Nocken mittels der Rolle A am Hebel G das Ausströmventil C während der Ausströmperiode gehoben wird. Der Ausströmhebel G trägt ausser der Rolle A noch die Rolle R, welche während des Ansaugespiels durch einen auf der verschiebbaren Hülse H sitzenden Nocken v bethätigt wird. Auf der Hülse H ist ferner ein Nocken w zur gleichzeitigen Steuerung des Einlassventils D, sowie des Gas- oder Erdölzulassventils M angeordnet. Die Hülse H ist durch einen Geschwindigkeitsregulator beliebiger Construction in der Längsrichtung der Welle S verschiebbar. Die Auflaufflanke, d.h. die in der Bewegungsrichtung vorangehende Flanke des Nockens v ist gerade, die Ablaufflanke dagegen schräg zur Achse abgeschnitten. Seine Lage auf der Hülse H ist eine solche, dass derselbe mit seinem geraden Ende unter die Rolle R am Hebel G tritt, in dem Moment, in welchem die Rolle A dieses Hebels von dem Ausströmnocken u abzulaufen im Begriff steht. Dadurch wird das Ausströmventil C so lange offen gehalten, als sich die Rolle R auf dem Nocken v abwälzt. Da der Nocken v in dem Moment unter die Rolle R tritt, in welchem der Arbeitskolben seinen Ansaugehub beginnt, so wird durch die schräg abgeschnittene Form dieses Nockens das Ausströmventil während eines längeren oder kürzeren Theiles des Saugspiels offen gehalten, je nachdem der Regulator die längeren oder kürzeren Nockenformen unter die Rolle R geschoben hat. Der Nocken w dagegen ist an seiner Auflaufseite abgeschrägt und so auf der Hülse H befestigt, dass in dem Moment; in welchem der Nocken v den Abschluss des Ausströmventils C zulässt, der Nocken w unter die Rolle E tritt und dadurch ein Heben des Einlassventils D, sowie des Gasventils M verursacht. Die Ablaufseite des Nockens w ist gerade abgeschnitten und bewirkt den Schluss der dadurch gesteuerten Organe zu Ende des Ansaugespiels. Daraus geht hervor, dass der Regulator für jede beliebige Kraftäusserung der Maschine eine Stellung der Hülse H finden wird, bei welcher die geleistete Arbeit der entnommenen gleichkommt.

Eine durch diese Regulirvorrichtung gebildete Cylinderladung, sowie deren eigenartige Lagerung im Arbeitscylinder sichert eine erhöhte Ausnutzung der bei der Verbrennung entwickelten Wärme, sowie eine für alle Füllungen gleichbleibende hohe Zündfähigkeit, selbst der kleinsten Cylinderfüllungen.

An die Stelle des Zuführungsventils M kann ebenso gut eine beliebige Pumpvorrichtung treten. Die Druckwirkung dieser Pumpe fällt zusammen mit der Eröffnung des Einströmventils D. Das durch die Pampe geförderte oder das Ventil M durchfliessende Erdöl gelangt auf seinem Weg nach dem Cylinder durch einen Zerstäuber und Verdampfer beliebiger Construction, wird mit Luft innig vermischt und tritt als Explosionsgemenge durch das Ventil D in den Laderaum der Maschine.

Durch die Coulissensteuerung von P. Freund in Hannover (* D. R. P. Nr. 66267 vom 30. December 1890) wird durch eine vom Regulator der Maschine beeinflusste Coulisse ein Einlassorgan (Schieber oder Ventil) schon vor Ende des Saughubes des Kolbens, und zwar je nach dem Widerstände, den die Maschine zu überwinden hat, früher oder später geschlossen, während diese im Uebrigen nach dem Viertakt arbeitet. Dadurch gelangt eine veränderliche, der jeweiligen Kraftleistung entsprechende Menge Gasgemisch in den Cylinder. Die Bewegung der Coulisse an sich und die Uebertragung derselben auf das Einlassorgan erfolgt durch die dafür bekannt gewordenen Mittel, während der veränderliche Abschluss während des Saughubes und vor Ende desselben dadurch entsteht, dass der Regulator die Stellung des Steines zur Coulisse ändert und damit ihre Bewegung durch andere Punkte derselben auf das Einlassorgan übertragen wird.

Zur Erreichung einer vortheilhaften Verbrennung der bei dieser Regulirungsweise entstehenden verschiedenen Ladungen kann die Zündvorrichtung mit der obigen Steuerung derartig verbunden werden, dass sie durch letztere bei geringeren Füllungen früher als bei grösseren bethätigt wird.

Textabbildung Bd. 291, S. 227
Derselbe Erfinder gibt auch eine Nockensteuerung an (* D. R. P. Nr. 66642 vom 30. December 1892), mit welcher die oben geschilderte Wirkung ebenfalls erzielt werden soll. Für den Einlass und für die Zündvorrichtung sind zwei auf einem vom Regulator verstellbaren Muffe sitzende Nocken derart angeordnet, dass bei verringerter Füllung auch die Zündung früher eintritt.

Bei der Steuerung von Buss, Sombart und Co. in Magdeburg (* D. R. P. Nr. 65648 vom 2. Juni 1892) wird |228| der Gang durch Ansaugen geringerer Gemischmengen möglichst gleicher Beschaffenheit geregelt. Um stets möglichst gleichartiges Gemisch zu erhalten, bedient man sich am besten eines einfachen Mischventils. Die Begrenzung des Mischventilhubes erfolgt durch Einwirkung des Regulators auf ein Excenter, welches er verdreht und durch welches dann ein Hebel mehr oder weniger tief gesenkt wird, so dass dieser dem selbsthätigen Mischventil grösseren oder kleineren Hub gestattet. Beim Oeffnen des Mischventils übt dieses jedesmal einen ziemlich beträchtlichen Druck auf den Hebel aus, so dass, wenn das Excenter nicht eingeschaltet wäre, eine Rückwirkung auf den Regulator stattfände; das Excenter hebt diese jedoch ganz oder fast ganz auf, so dass der Regulator in seiner Wirkung unbeeinflusst bleibt.

Textabbildung Bd. 291, S. 228
Bei der in Fig. 22 dargestellten Steuerung von J. M. Grob und Co. in Eutritzsch-Leipzig (* D. R. P. Nr. 70957 vom 15. Februar 1893) sitzt auf der entsprechend angetriebenen Steuerwelle a ein Excenter E, dessen Stange c gelenkig mit einem um Zapfen d drehbaren Winkelhebel A verbunden ist. Ein zweiter Winkelhebel B, welcher um den Zapfen d1 sich dreht, überträgt die Bewegung des Hebels A auf eine Ventilstange V1. An dem Hebel A ist ein anderer Doppelhebel C um Achse i drehbar angeordnet. C ist weiter mit einem um die feste Achse o drehbaren Doppelhebel D durch Gelenk F verbunden. Letzteres wird von einem Gewichtsregler R derart beeinflusst, dass es bei einer bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit aus der gezeichneten Ruhelage in die Lage I gebracht wird. Die Hebellänge i d ist im Verhältniss zur Länge des Gelenkstückes F so gewählt, dass die Spitze des Hebels C durch die schwingende Bewegung des Hebels A nahezu in einer Geraden bewegt wird und so die Ventilstange V2 bethätigen kann, so lange D, vom Regulator nicht beeinflusst, in der Ruhelage verbleibt. Die Spitze von C muss diese Gerade aber verlassen, sobald in Folge erhöhter Umdrehungsgeschwindigkeit der Regulator den Hebel D aus seiner Ruhelage verdrängt. Es hört dann die Einwirkung auf die Ventilstange V2 auf. Die schwingende Bewegung des Hebels A kann auch durch eine unrunde Scheibe oder anderswie erzeugt werden.

Das Gemischregulirventil von H. Lau in Stettin (* D. R. P. Nr. 66601 vom 29. Juni 1892) wird durch die Saugspannung bethätigt; Fig. 23 erläutert die getroffene Einrichtung.

Hat die Maschine eine grössere Geschwindigkeit angenommen, so hebt das Luftventil d in Folge stärkerer Saugwirkung des Arbeitskolbens tiefer aus und drückt mit seiner Scheibe a den Winkelhebel b seitwärts, so dass die Schraube e hart auf den Stempel g drückt und so das Gasventil h kurze Zeit geschlossen hält. In Folge dieser Einrichtung kann nur eine geringere Menge Gas in den Cylinder gelangen. Verlangsamt die Maschine ihren Gang, so wird der Luftstrom auch ein schwächerer und drückt den Kegel d nicht so tief, in Folge dessen der Winkelhebel auch weniger bethätigt bleibt und daher auch wieder frisches Gas angesaugt werden kann. Der Stempel g wird mittels Feder gehoben, hierdurch auch der Winkelhebel b in nächster Stellung zur Scheibe a gebracht. Das Luftventil und ebenso das Gasventil h werden ebenfalls mit einer leichten Feder geschlossen gehalten und sind in ihrer Kraft so bemessen, dass deren Function durch das im Cylinder erzeugte Vacuum und darauf erfolgenden äusseren Luftdruck in Thätigkeit gebracht werden.

(Fortsetzung folgt.)

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