Titel: Neue Erdölkraftmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1898, Band 308 (S. 241–245)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj308/ar308074

Kraftmaschinen.
Neue Erdölkraftmaschinen.

(Schluss des Berichtes S. 221 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Einzelheiten an Erdölmaschinen.

Bei der in Fig. 20 dargestellten Regelungsvorrichtung von R. Conrad in Wien (D. R. P. Nr. 93550) erfolgt die Steuerung durch Drosselung des Treibmittels.

Die Regelung wird durch eine von der Maschine geförderte Wassermenge bewirkt. Hierzu kann das Kühlwasser der Maschine, welches mit Hilfe einer Pumpe oder sonstiger Fördervorrichtung durch den Kühlmantel des Cylinders getrieben wird, benutzt werden. Jedoch kann diese Art der Regelung auch bei anderen Maschinen angewendet werden, welche keines Kühlwassers benöthigen. In diesen Fällen wird das Wasser irgend einer beliebigen Schöpfstelle entnommen.

Textabbildung Bd. 308, S. 241

An der Kurbelwelle b der Gasmaschine a beliebiger Ausführungsform sitzt eine Schleuderpumpe c, die durch die Maschine getrieben wird. Diese Pumpe c saugt Wasser durch das Rohr d an und schafft dasselbe durch das Rohr e in den Kühlmantel f der Maschine. Aus diesem Raume tritt das Wasser an der höchsten Stelle, bei g, wieder aus und fliesst durch das Rohr h ab. Die Mündung des Rohres h befindet sich über einem an einem zweiarmigen Hebel ii aufgehängten Gefässe k. Am Boden des Gefässes k befindet sich ein kleines Ventil l, welches eine empfindliche Regelungsvorrichtung und kleinen Durchflussquerschnitt besitzt, beispielsweise ein Nadelventil. Ausserdem besitzt das Gefäss k noch ein Uebersteigrohr m. Die Auslaufstellen des Ventiles l und des Röhrchens m befinden sich über einem Ablaufrohre n. Der zweiarmige Hebel ii hat seinen Drehpunkt in der Achse des Kükens eines Hahnes o, welcher in die Treibmittelleitung (Kohlenwasserstoff) pp1 eingeschaltet ist. Durch Bewegen des zweiarmigen Hebels ii wird also der Treibmittelzufluss zur Maschine beeinflusst und diese damit gesteuert. Eine Feder q, deren Spannung durch eine Schraube r geregelt werden kann, stellt das Gleichgewicht der Hebelvorrichtung ii her.

Beim regelmässigen Gange läuft das von der Fördervorrichtung c durch den Kühlmantel f getriebene Wasser in das Gefäss k und entströmt demselben wieder durch das Ventil l Wird jedoch die Umlaufszahl der Maschine eine grössere und damit die Leistung der Fördervorrichtung steigend, so wird mehr Wasser in das Gefäss k geschafft, als durch das Ventil l gleichmässig abfliessen kann. Zufolge dessen wird sich allmählich das Gefäss k füllen und das dadurch entstehende Mehrgewicht wird unter Ueberwindung der Spannung der Feder q eine Drehung des Hahnes o bewirken, so dass der Kraftträgerzufluss beschränkt und so ein langsameres Laufen der Maschine erreicht wird. Sinkt die Umlaufszahl wieder auf die normale, so wird das Gefäss k in Folge des inzwischen abgelaufenen und nur massig nachströmenden Wassers wieder leichter und der Durchfluss des Kraftträgers wieder freigegeben. Durch das Ueberlaufrohr m wird ein Ueberlaufen des Gefässes k verhindert. Diese Vorrichtung besitzt eine grosse und regelbare Empfindlichkeit durch die leichte Einstellbarkeit der Feder q und des Durchflussquerschnittes am Ventil l, und bietet den weiteren Vortheil, dass entsprechend der Zunahme an Laufgeschwindigkeit der Maschine stärker gekühlt wird.

Bei der hier früher beschriebenen, durch Patent Nr. 87628 geschützten Regulirvorrichtung ist eine Oeffnung des Ventiles davon abhängig, ob der von der Hubscheibe angehobene zweiarmige Hebel in seine ursprüngliche Lage bereits wieder zurückgefallen ist, bevor die Hubscheibe die Rolle anhebt. Ist dies nicht der Fall, dann bewegt die letztere Hubscheibe lediglich den schwingenden Hebel, welcher, da eine Verbindung augenblicklich zwischen ihm und dem Ventilhebel fehlt, auf letzteren keine Wirkung ausüben kann. Die Zahl der Füllungen bezieh. Zündungen wird somit in dem Maasse geringer, als die Maschine schneller läuft, weil dann dem pendelnden Hebel häufiger keine Zeit gelassen wird, die Verbindung zwischen den beiden Hebeln herzustellen. Bei der den Erfindungsgegenstand bildenden Ausführungsform von Ad. Altmann und Co. in Berlin (D. R. P. Nr. 93194), welche in Fig. 21 und 22 dargestellt ist, wird nun zur Regelung der Zahl der Füllungen der eine Nocken verschiebbar angeordnet, so dass der Abstand zwischen den Nocken der beiden Hubscheiben |242| geändert werden kann. Auf diese Weise kann die normale Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine innerhalb ziemlich bedeutender Grenzen geändert werden, was namentlich bei Verwendung von Maschinen zu Fahrzwecken von grossem Vortheile ist.

An Stelle der Rolle der Steuerung des Patentes Nr. 87628 ist an dem einen Arme des Pendelhebels t ein einseitig abgeschrägter Stift t2 angeordnet und sitzt dementsprechend anstatt der gleichmässig runden Wulst eine spitze Nase u1 auf der Hubscheibe u. Die Nase u1 ist um ein Vielfaches breiter als der abgeschrägte Stift t2 und ausserdem unter einem gewissen Winkel zur Steuerwellenachse auf der Hubscheibe u befestigt.

Die beiden Endpunkte i und k der Nase u1 ergeben einen Spielraum für den Abstand zwischen einem zur Wirkung gelangenden Theile der Nase u1 welcher der Breite des Stiftes t2 entspricht, und dem Nocken der Hubscheibe y. Durch Verschiebung der Hülse u auf der Steuerwelle kann demnach dieser Abstand in den Grenzen grösser oder kleiner gewählt werden.

Textabbildung Bd. 308, S. 242

Weil die Geschwindigkeit, mit welcher das Anheben des Pendelhebels t durch Nase u1 und Rolle s1 durch Hubscheibe y hinter einander folgt, lediglich von der Umdrehungszahl der Maschine abhängt, wird diese Geschwindigkeit durch diese Ausführungsform noch davon abhängig gemacht, wie weit der Nocken der Hubscheibe y von einer ideellen Nase u1, welche der Breite des Stiftes t2 genau entspricht, entfernt ist. Je weiter diese Entfernung ist, desto mehr Zeit bleibt dem Pendelhebel t, zurückzufallen, je kürzer, desto weniger Zeit. Wenn bei der Mittelstellung des Stiftes t2 auf der Nasenfläche von u1 der bisherigen normalen Umdrehungszahl einer Maschine entspricht, welche durch die Regulirvorrichtung des Patentes Nr. 87628 bestimmt wird, so wird dadurch, dass man plötzlich durch Verschiebung die Hülse u der Hubscheibe y näher bringt, eine langsamere normale Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine erzielt, weil die Zwischenzeit, innerhalb welcher das Zurückfallen des Pendelhebels t stattfinden muss, verkürzt worden ist. Das rechtzeitige Zurückfallen wird häufiger unterbleiben und die Zündungen werden geringer. Wird umgekehrt die Hülse u zum Stellringe v geschoben, so wird eine höhere normale Umdrehungszahl herbeigeführt, weil die Zwischenzeit zum Einfallen des Pendelhebels t verlängert worden ist, mithin die Oeffnung des Ventiles durch den Hebel r häufiger stattfinden wird.

Bei dem früher beschriebenen regulirbaren Mischventile des Patentes Nr. 83597 strömt beim Aufsaugen des Zuführungsventiles die Verbrennungsluft durch die hohle Ventilstange, sowie durch verstellbare, in der Ventilstange vorgesehene Luftschlitze, während der Brennstoff mit der zu seiner Zerstäubung erforderlichen Luft durch einen am Ventilgehäuse seitlich angebauten Zerstäuber angesaugt wird. Dieser Zerstäuber besitzt eine durch Schrauben regelbare Luftdüse, welche gleichzeitig als verstellbarer Regulirkegel für die sie umschliessende Brennstoffdüse ausgebildet ist.

Bei der den Gegenstand der Erfindung von B. Zeitschel in Berlin (D. R. P. Nr. 91910) bildenden Ausführungsform geschieht die Ansaugung der Verbrennungsluft mittels der hohlen Ventilstange und der regelbaren Luftschlitze genau wie bei der Einrichtung des Patentes Nr. 83597. Dagegen ist der Zerstäuber hinsichtlich der Einstellung der Brennstoffdüse abgeändert. Bei der neuen Einrichtung des Zerstäubers ist eine besondere Verstellung der Luftdüse nicht möglich. Im Uebrigen besitzt der neue Zerstäuber gegenüber der Ausführungsform des Patentes Nr. 83597 folgende Unterschiede. Es lässt sich nicht allein die Menge des Brennstoffes, sondern auch der Zeitpunkt und die Zeitdauer der Zuführung desselben reguliren. Zweitens kann Brennstoff nur in der betreffenden Saugperiode, d.h. nur während des vierten Hubes in das Ventilgehäuse strömen; während der übrigen drei Arbeitsspiele ist der Zugang des Brennstoffes zum Ventilgehäuse gänzlich abgesperrt, so dass selbst geringe Spuren von Brennstoff zurückgehalten werden. Bei dem Zerstäuber des Patentes Nr. 83597 dagegen bleibt der Eingangsstutzen und die Einströmungsdüse für den Brennstoff beständig offen. Drittens kann durch die zur Regulirung des Zerstäubers dienende Bethätigungsspindel die Explosionsmaschine abgestellt werden.

Eine regelbare Abmessvorrichtung zur Speisung von Erdölmaschinen wird in der durch Fig. 23 veranschaulichten Form von J. Söhnlein in Wiesbaden (D. R. P. Nr. 92038) vorgeschlagen.

Die Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Kolbenschieber a, welcher mit einer oder mehreren ringförmigen Kammern (Rillen) bcd und nach der Oelseite hin mit einem kleinen Ventilkegel e versehen ist, der, sobald die Vorrichtung ausser Betrieb ist, das Oel abschliesst. Bei Viertactmaschinen wird der Kolbenschieber a durch den Steuerhebel f und Daumen g der Steuerwelle h hin und her geschoben. Bei Zweitactmaschinen hingegen kann derselbe durch den Druckwechsel im Kurbelraume selbstthätig bewegt werden.

Textabbildung Bd. 308, S. 242

Wird der Kolbenschieber a nach links geschoben, so treten nach Belieben eine, zwei oder mehr Rillen in den Erdölbehälter i ein, die Luft steigt aus den Rillen in Blasen in Folge des Auftriebes nach oben, und die eingeführten Rillen füllen sich mit Oel. Wird dann der Abmesser a mittels der Feder k wieder nach rechts zurückgeschoben, so treten die gefüllten Rillen über die Oeffnung l und die darin eingeschlossenen Oelmengen fallen entweder |243| durch eigenes Gewicht durch das Rohr m nach dem Saugventile der Maschine oder werden durch dieses Rohr m durch Absaugen in die Maschine befördert, wobei durch die Oeffnung l die Luft nachdringt und die Rillen entleert werden.

Durch das Rohr n steht das Steigrohr mit einem Oelbehälter in Verbindung.

Werden die Rillen bcd, deren Grössen durch Versuche bestimmt werden können, so ausgeführt, dass die Rille b gerade so viel Oel abliefert, als für den Leergang nöthig ist, die Rille c so, dass der Inhalt der Rillen b und c eine mittlere Leistung ergibt, und die Rille d so, dass alle drei die äusserste Leistung der Maschine ergeben, so braucht nur der Hebel f den Kolbenschieber a mehr oder weniger tief einzuführen, um eine Regelung der Maschine zu bewirken, welche sich ohne Ausschaltung von Explosionen vollzieht und damit eine Hauptursache des Stossens der Erdölmaschine beseitigt.

Die Verwendung des elektrischen Stromes zum Verdampfen und Vergasen von Erdöl wird von W. Rowbotham in Birmingham (D. R. P. Nr. 92552) in eigenartiger Weise derart vorgeschlagen, dass die Stärke der Verdampfungsfähigkeit bei zunehmender Geschwindigkeit der Maschine abnimmt. Der Verdampfer wirkt also gleichzeitig als Regulator.

Textabbildung Bd. 308, S. 243

Bei der in Fig. 24 bis 26 dargestellten Ausführungsform besteht der Verdampfungskörper i aus einer flachen, feuerfesten Tafel, die mit einem durch einen schwingenden Theil der Maschine bethätigten Unterbrechungscontact i2 beliebiger Construction in den Stromkreis einer Batterie i0 geschaltet ist. Dieser Unterbrechungscontact besteht aus einer Schleiffeder a, welche auf einem isolirten Ringe i1 auf der Arbeitswelle der Maschine ruht. Der Ring i1 ist durch einen Contactkörper i2 unterbrochen. Der Stromkreis der Batterie i0 wird daher im Augenblicke der Berührung der Feder a mit dem Contactstücke i2 durch die Arbeitswelle, die Schubstange und die Cylinderwandung der Maschine hindurch geschlossen. Diese Berührung der Feder a mit dem Contactstücke i2 findet nun bei jeder Umdrehung der Arbeitswelle einmal statt, und zwar eine um so längere Zeit hindurch, je langsamer die Gangart der Maschine ist. Hieraus erhellt, dass um so länger und mehr Strom durch den Verdampfungskörper i fliessen und letzteren daher um so höher erhitzen, d.h. eine um so stärkere Verdampfung des Kohlenwasserstoffes im Arbeitscylinder finden muss, je langsamer die Maschine läuft, und umgekehrt.

Auf diese Weise wird verhindert, dass die mögliche Temperatur des Verdampfungskörpers eine bestimmte Grenze überschreitet, und zwar wird diese Grenze nach oben hin erreicht werden, wenn der Stromkreis der Elektricitätsquelle beim Stillstande der Maschine geschlossen ist. Durchfliesst zu dieser Zeit den Verdampfer i z.B. ein Strom von etwa 12 Ampère, so wird derselbe bei einer nachherigen Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine von 200 bis 300 Umläufen nur etwa von einem Strome von 2 Ampère durchflössen werden. Die Einrichtung wirkt also gerade so, als ob für eine wachsende Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine selbsthätig ein wachsender Widerstand in den Stromkreis der Elektricitätsquelle i0 eingeschaltet würde. Das Zünden des verdampften Kohlenwasserstoffes bezieh. des erzeugten Gasgemisches aus Kohlenwasserstoff und Luft geschieht bei der Einrichtung der Fig. 24 durch einen besonderen Zünder j. Letzterer erhält für jede Umdrehung der Arbeitswelle einmal Strom von der Elektricitätsquelle i0 aus, und zwar unter Vermittelung einer ähnlichen, aus der Zeichnung verständlichen Contactvorrichtung k, k1, k2 und k3, wie sie für den Verdampfer i beschrieben wurde; die nöthige hohe Spannung zwecks Glühendmachens des Zünders j wird dem Strome durch den Transformator j1 ertheilt.

Bei der in Fig. 25 dargestellten Ausführungsform hat der elektrisch erhitzte Körper i die Gestalt eines die Zündkammer auskleidenden Cylinders, in den die den Strom zuführende Spule a2 eingelegt ist. Die Enden der Spule a2 stehen nun einerseits durch die isolirte Klemmschraube i2 mit dem isolirten Poldrahte m, andererseits durch die isolirte Klemmschraube i2 mit dem einen Pole einer Elektricitätsquelle, z.B. der Batterie i1, in leitender Verbindung, während der andere Pol der Batterie durch den Leitungsdraht l2 mit dem Metallcylinder a der Maschine verbunden ist.

Die mit dem Metallcylinder a dauernd in leitender Verbindung stehenden Kolben b0 sind in der aus Fig. 26 ersichtlichen Weise je mit einem schwingenden Finger b ausgerüstet. Die Finger b besitzen Schwänze b1, die, gegen die Endfläche des betreffenden Kolbens anliegend, den Finger in zu jener Kolbenfläche senkrechter Stellung erhalten.

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Vollführen daher die Kolben ihren Einwärtshub, so gelangen die Finger in gleitende Berührung mit dem isolirten Poldrahte m, und der Stromkreis von der Elektricitätsquelle i1 nach der Spule a2 wird durch den Cylinder a hindurch geschlossen.

Wie bei der in Fig. 24 dargestellten Ausführungsform durchfliesst auch hier beim Berühren der Finger b mit dem Poldrahte m der Strom so lange die Spule a2, dieselbe erhitzend, als die Finger mit dem Poldrahte in Berührung bleiben; der heisse Draht überträgt seine Wärme auf den Cylinder i und letzterer verdampft daher den auf ihn gelangenden Kohlenwasserstoff.

Textabbildung Bd. 308, S. 244

Ist nun wieder die Gangart der Maschine und somit die Hin- und Herbewegung der Kolben b0 eine langsame, so wird auch hier die jedesmalige Berührungsdauer der Finger b mit dem Poldrahte m eine längere sein, als wenn die Kolben sich mit grösserer Geschwindigkeit hin und her bewegen, d.h. als wenn die Gangart der Maschine eine schnellere ist. Im ersteren Falle durchfliesst also wiederum der Strom die Spule a2 eine längere Zeit und erhitzt sie stärker als im zweiten Falle; geht also die Maschine langsam, so findet eine stärkere Vergasung des Kohlenwasserstoffes statt, um in dem Maasse wieder abzunehmen, als die Maschine in Folge dieser starken Vergasung ihre Gangart beschleunigt.

Der in Fig. 27 dargestellte Vergaser von H. T. Dawson in Clapham, England (D. R. P. Nr. 92146), wird beim Ansaugen des erzeugten Gases nach dem Arbeitscylinder bereits wieder mit Oel zur Gaserzeugung für den nächsten Arbeitshub gespeist. Es bezweckt diese mehrfach schon gelöste Aufgabe, dass dem Oele mehr Zeit zur Vergasung gelassen, als bei der sofortigen Absaugung des für denselben Hub gespeisten Oeles möglich ist.

Ein am Auspuffkanale b befestigtes Gehäuse a erstreckt sich bis zum Eintrittskanale c. Im Gehäuse a ist der Vergaser e angebracht, welcher innen und aussen gewellt ist. Die heissen, aus b kommenden Auspuffgase streichen um den Vergaser e und entweichen schliesslich durch das Auspuffrohr, wobei sie den Vergaser während des Betriebes entsprechend heiss erhalten. Wird der Vergaser zu heiss, so tritt ein Theil der Auspuffgase durch b1 aus. Die Oeffnung f im Gehäuse a wird während des Betriebes durch einen Deckel geschlossen, der zur Seite gedreht werden kann, um eine Lampe unter den Vergaser stellen zu können und denselben beim Anlassen zu erhitzen.

Das Zerstäuberventil g1 trägt am Umfange eine Nuth, in welche aus einem Oelbehälter Oel unter Druck durch ein Rohr g6 eingelassen wird. Der Obertheil des Oelbehälters wird durch eine von der Maschine bethätigte Pumpe mit Druckluft gefüllt. Druckluft tritt auch durch das Rohr g7 und drückt gegen das Ende des Ventiles. Wird das Ventil g1 geöffnet, so entweicht Druckluft längs den Seiten des Ventiles und reisst eine gewisse Menge des in der Nuth am Ventilkörper enthaltenen Oeles mit. Das Gemenge von Luft und Oel wird so in das Rohr g4 befördert und gelangt von da durch die Löcher in diesem Rohre auf die erhitzten Wände des Vergasers.

Textabbildung Bd. 308, S. 244

Durch das Ventil h strömt das Gemisch durch den Eintrittskanal c in den Arbeitsraum der Maschine. Das Ventil h wird durch eine Feder auf seinen Sitz niedergehalten und wird von Zeit zu Zeit mittels eines Reglers geöffnet. Bei der Oeffnung drückt das Ventil h auf die Stange g3 und bethätigt das Zerstäuberventil g1 erst dann, wenn es sich nahezu völlig geöffnet hat. Beim Saugehub der Maschine wird somit zunächst Ventil h geöffnet und das in der Retorte entwickelte Gas abgesaugt, sodann nach Aufstossung des Ventiles g neues Oel zur Vergasung eingelassen.

Die Stange des Ventiles h ist mit einem Arme i1 eines Hebels verbunden, dessen anderer Arm i unter der Einwirkung des Reglers steht.

Bei den Benzinvergasern kann die Möglichkeit vorliegen, |245| dass eine ungleichmässige Verdampfung des Benzins und damit eine ungleichartige Gemischbildung eintritt. Um beides gleichmässig zu gestalten, ist insbesondere ein gleich bleibender Stand der zur Vergasung dienenden Flüssigkeit im Apparate erforderlich. Fig. 28 und 29 erläutern eine bezügliche Vorrichtung von T. Bergmann in Gaggenau und J. Vollmer in Baden-Baden (D. R. P. Nr. 91531).

Die selbsthätige Zuführung der Betriebsflüssigkeit geschieht durch das auf und nieder bewegliche Gefäss ss, welches auch als Schwimmer ausgebildet sein kann. Das Gefäss ist an dem längeren Arme der um die festen Punkte cc pendelnden Hebel dd angehängt und durch die Gewichte gg ausgeglichen. Der kürzere Arm steht bei a in Verbindung mit dem entlasteten Kolbenschieber z des Ventiles v0. Wird der in der Rohrleitung zum Vorrathsbehälter liegende Hahn h0 geöffnet, so wird bei geöffnetem Ventile v0 so viel Betriebsflüssigkeit durch die Röhren vv in das Gefäss ss übertreten, dass die Schwere der Gewichte gg überwunden und das Ventil v0 durch den Schieber z geschlossen wird.

Die gezeichnete Ausführung bedingt zum Oeffnen und Schliessen des Schiebers z eine grössere Bewegung des Gefässes ss, wodurch die Flüssigkeitshöhe sich in gewissen Grenzen ändert. Eine gleichmässige Einwirkung der verdampfenden Luft auf die Betriebsflüssigkeit würde hierbei nicht stattfinden. Zur Vermeidung dieser Uebelstände ist ein zweiter Schwimmer s1 in Verbindung mit der Haube rr angebracht, welcher bewirkt, dass die Luft stets in gleicher Höhe über dem Spiegel der Betriebsflüssigkeit austritt.

Der gleiche Erfolg wird durch die feste Verbindung der Haube r mit dem Gefäss ss und durch eine über oder in derselben teleskopartig verschiebbare, in fester Verbindung mit dem Schwimmer s1s1 stehende Röhre erreicht. Etwa mitgerissene Flüssigkeitstheilchen werden durch die über den Schwimmer gespannten Siebe ii aufgenommen oder zurückgeschleudert.

Sollte durch aussergewöhnliche Umstände mehr Betriebsflüssigkeit in das Gefäss ss gelangen, so wird das am Ende des Schiebers z befindliche Tellerventil t den Zufluss hemmen.

Die geschwängerte Luft gelangt durch Stutzen m in den Cylinder. Durch Hahn h kann das Gefäss entleert werden. Bei kalter, niederer Aussentemperatur sowie bei Verwendung schwer flüchtiger Kohlenwasserstoffe ist eine Vorwärmung des Gefässes nöthig, zu welchem Zweck der Auspuff der Maschine mit der unteren Kammer bb durch die Rohrleitung a in Verbindung steht.

Mg.

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