DE40654C - Neuerungen an Gasmaschinen mit zwei Arbeitskolben - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf Gasmotoren, bei welchen zwei Kolben, die entweder in zwei Cylindern oder in nur einem arbeiten, durch ihre Bewegung seitliche Oeffnungen auf- und zumachen und dadurch das Einlassen, die Compression und die Entzündung einer explosiven Gasladung, sowie das Austreiben der Verbrennungsproducte bewirken, nachdem sie Arbeit verrichtet haben. Die Neuerungen beziehen sich auch auf die Entzündungsapparate für solche Motoren, die aber auch allgemein für Motoren dieser Gattung anwendbar sind.

Fig. ι der Zeichnungen ist der Verticalschnitt einer Construction solcher Motoren, wobei zwei Cylinder in einem Winkel von 45⁰ gegen einander stehen.

Fig. 2, 3 und 4 sind schematische Zeichnungen der verschiedenen Stellungen der Kolben in entsprechenden Theilen einer Kurbelumdrehung.

Der eine Cylinder A hat drei seitliche Oeffnungen, / zum Einlassen der Zündflamme, R zum Ablassen des Gasdruckes und JV zum Einlassen der Gasladung.

Der andere Cylinder B hat vier seitliche Oeffnungen, D zum Einlassen von Luft, F mit N communicirend, R¹ zum Ablassen des Druckes und E für Auspuff, welcher durch ein Ventil regulirt wird.

Die Oeffnungen RR¹ stehen mit einander durch einen äufseren Kanal oder eine Röhre in Verbindung, wie bei jR² punktirt angedeutet.

In dem Kanal F befindet sich das Gaseinlafsventil G, welches durch die Maschine bewegt wird. Die beiden Cylinder A und B stehen frei mit einander in Verbindung durch einen unteren Kanal H. Der Kolben b von B hat Höhlungen K und L an seinen gegenüberliegenden Seiten. Beide Kolben sind mit einer Kurbel C verbunden, deren Welle 5 sich in der Richtung des Pfeiles dreht. Ist der Kolben b am Ende des abwärts gehenden Hubes angelangt und α im Aufgang begriffen, wie bei Fig. 1, und wird dabei angenommen, dafs beide Cylinder unter den Kolben eine comprimirte Gasladung haben, so wird beim weiteren Aufgang von α der Zündkanal / geöffnet und die Ladung entzündet. Hierdurch werden beide Kolben weiter nach oben getrieben , bis, wie aus Fig. 2 ersichtlich, α den Kanal R aufmacht und L R¹ in Verbindung mit E setzt.

Indem das Ventil in E nun geöffnet wird, entweichen die Verbrennungsproducte durch RR²R¹L und E so, dafs der Druck in den Cylindern bis zu dem der Atmosphäre sinkt. Während die Kolben noch im Steigen begriffen sind, und bis sie in die Stellung gelangen, wie in Fig. 3 gezeichnet ist, tritt Luft in den Cylinder A durch DKF und N, und wenn das Ventil G geöffnet wird, tritt Gas und Luft gemengt in A durch N ein. Die Kolben gehen nun herunter, indem sie die Verbrennungsproducte aus B durch E treiben, bis E durch b gedeckt wird, wie bei Fig. 4 gezeichnet. Beim weiteren Niedergang comprimiren die Kolben die Ladung unter sich, bis sie wieder in die Stellung Fig. 1 gelangen, von wo aus der Cyclus der Bewegungen wiederholt wird. Die Cylinder können auch seitlich neben einander gestellt werden, wenn

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die Kolben mit zwei Kurbeln verbunden sind, , die um 45⁰ gegen einander versetzt worden, wie dies in Fig. 5 und 6 angedeutet, ist. Fig. 7 und 8 sind Vorder- bezw. Rückansicht der eben erwähnten Construction. "Fig. 7a ist eine Ansicht wie Fig. 7 nach Entfernung des Deckels, um die Verbindung von F und N mit dem centralen Gaskanal zu zeigen. Fig. 9 ist ein Grundrifs und Fig. 9 a ein Horizontalschnitt. Der Kolben α des Cylinders A ist mit der Kurbel C' verbunden, welche ca. 45 ° vor der Kurbel C² des Kolbens b von Cylinder B steht.

Die verschiedenen Kanäle, die durch die Kolben bedient werden, sind wie mit Bezug auf Fig. ι beschrieben eingerichtet und sind überall mit denselben Buchstaben bezeichnet. In Fig. 5 bis 9 a sind aber folgende weitere Details angedeutet. Der Luftkanal D mündet in eine Höhlung D¹, Fig. 6, mit Drahtgaze gedeckt. Der Zündkanal J, Fig. 5, steht mit einer Zündkammer in Verbindung, welche späterbeschrieben werden wird, es können aber auch andere Zündvorrichtungen gebraucht werden. Die Auspuff- und Gasventile werden vermittelst Parabelzahnräder Q. auf der Welle. S und der senkrechten Welle U durch letztere getrieben, indem auf diese Welle zwei Excenter aufgekeilt sind, wovon eins, e, das Auspuffventil M, Fig. 6, durch den federnden Hebel e¹ rechtzeitig öffnet, während das andere, g, das durch eine Feder geschlossene Gasventil G, Fig. 8 und 9a, mittelst Hebels g¹ öffnet. Zum Reguliren der Maschine kann ein Centrifugalregulator X verwendet werden, der in nachstehend beschriebener Art und Weise wirkt. Dreht sich der Regulator X zu rasch, so hebt er eine Stange X¹ in die hohle Welle U, Fig. 8, und hebt damit das auf U gleitende Excenter g, wodurch zugleich der Hebel g^l gehoben wird. Dieser Hebel wird dadurch um seinen Stützpunkt g² so gedreht, dafs - sein anderes Ende nach unten bewegt wird und somit nicht auf den Stiel g³ des Gasventils G wirken kann. Hierdurch wird der Gaszuflufs nach A so lange abgeschlossen, bis die Maschine sich wieder mit normaler Geschwindigkeit dreht.

Bei dieser Geschwindigkeit steht der Hebel g¹ so, dafs bei jeder Umdrehung des Excenters g derselbe den Stiel g³ und somit das Ventil G hebt, so dafs Gas mit Luft in A tritt. Fig. 10 zeigt einen Lä'ngenschnitt, Fig. μ einen Horizontalschnitt und Fig. 12 einen Querschnitt einer Construction, wobei beide Kolben sich in einem und demselben Cylinder befinden. In diesem Falle ist der Kolben a des Vordertheiles A des Cylinders mit der Kurbel C¹ verbunden, und der Kolben b des Theiles B greift durch Querstück und Stangen an zwei Kurbeln C² an, die circa um einen Winkel von 225° hinter C¹ stehen. Die Kanäle INRE stimmen mit den gleichnamigen in Fig. 1 überein. G ist Gaszuflufs, der, wie schön beschrieben, durch einen auf den Stiel g³ wirkenden Regulator regulirt wird. Der Luftkanal D und die Abflufsöffnungen von R und E sind mit Abschlufs^ ventilen versehen. Der Cyclus der Bewegungen ist ähnlich, wie oben beschrieben; der Raum zwischen den Kolben stimmt mit den verbundenen Räumen unter den beiden Kolben, Fig. i, überein.

Fig. ι 3 bis 16 zeigen schematisch eine Construction, wobei die beiden in zwei Cylindern befindlichen Kolben α b mit einem Querstück X verbunden sind, die eine rechtwinklig gestellte feste Stange Z trägt, deren. unteres Ende in geraden Leitschienen läuft, während das obere Ende mit der Kurbel C der Welle S verbunden ist. Die Kanäle sind wie bei Fig. 1 bis 4 bezeichnet , da auch die Kolben ebenso wie bei Fig. 1 wirken. Die Stellung der. Kolben bei Fig. 13 stimmt mit der der Fig. 1 überein, Fig. 14 mit Fig. 2; bei Fig. 14a sind die Kolben etwas weiter vorgeschritten, Fig. 1 5 stimmt mit Fig. 3 und Fig. 16 mit Fig. 4 überein.

Bei den oben beschriebenen Constructionen wird die Cylinderladung entzündet, wenn der Kanal I geöffnet wird, wodurch die Verbindung mit einem Zündapparat hergestellt wird. Fig. 5 zeigt eine neue derartige Construction, während Fig. 17 und 18 diese etwas modificirte Construction in gröfserem Mafsstabe in zwei Schnitten zeigt, die rechtwinklig zu einander stehen.

Hier ist I der Zündkanal, der eben durch den Kolben α geöffnet wird, während der Raum unter den Kolben mit comprimirter Ladung gefüllt ist. Ein kleiner Kanal f, durch eine Schraube regulirbar, verbindet diesen Raum mit dem Zünd kanal / und dieser steht in Verbindung mit dem Raum h, unter dessen Decke ein Ventil h¹ sitzt, das gewöhnlich durch die Feder /ζ² (auf dem Stiel h³) geschlossen gehalten wird, das aber während eines Augenblicks durch einen Hebel K (s. Fig. 8) mittelst eines Excenters k auf der Welle U geöffnet wird. Oberhalb des Ventils h^l befindet sich eine Zündflamme h^l, Fig. 8 und 18, die in einem Schornstein h ⁵ brennt. Während der Compression der Ladung fliefst ein kleiner Theil derselben durch f und / nach h. Gerade bevor der Kanal / durch den Kolben α geöffnet wird, wird h^l für einen Augenblick niedergedrückt, und die Flamme /2* entzündet den Inhalt von h, wonach h¹ geschlossen wird. Der Kolben α deckt dann den Kanal / auf, und die Ladung wird durch die Flamme in h zum Explodiren gebracht.

Bei der Einrichtung Fig. 5 befindet sich unter h ein Abschlufsventil (nicht angedeutet),, welches sich hebt und Luft in h einläfst, wenn die Kolben ihre Ladung einsaugen, wodurch man erzielt, dafs durch diese Luft der Raum h von Verbrennungsproducten entleert wird. Im Boden des Raumes h ist ein Abschlufsventil h¹ angeordnet, welches sich um ein Geringes nach unten öffnen kann und als Sicherheitsventil wirkt, wenn eine Explosion in h stattfindet.

Der oben beschriebene Zündapparat ist auf. alle Gasmotoren, welche mit comprimirter Ladung arbeiten, anwendbar.

Claims (1)

1. Pate nt-Ansprüche:

   i. Bei Gasmotoren die Anwendung von zwei Arbeitskolben, die mit einer oder mehreren Kurbeln auf derselben Welle derart verbunden sind, dafs der eine Kolben dem anderen um ca. '/₈ Umdrehung voreilt, bei welchen Motoren ferner die Räume unter den beiden Kolben in Verbindung stehen und die Kolben derart auf seitliche Kanäle zum Einlassen der Ladung, zur Zündung derselben, zum Ablassen des Druckes und zum Auspuff wirken, dafs während einer Umdrehung der Kurbelwelle Einlassen und Compression der Ladung, Zündung und Ablassen des Druckes und Austreiben der Verbrennungsgase stattfinden, und zwar:

   a) indem zwei gegen einander geneigte Cylinder A B Kolben ab haben, die mit einer und derselben Kurbel verbunden sind, bei welchen Cylindern ferner die unteren Enden durch den Kanal H verbunden sind, und die bei / den Zündkanal, bei RR¹ den Ablafskanal, bei F N den Einlafskanal für die Gasladung, bei D den Einlafskanal für Luft und bei E den Auspuffkanal haben, indem E und F durch Ventile regulirt werden, wie es durch Fig. 1 bis 4 dargestellt ist;

   b) indem zwei Cylinder A B neben einander gestellt werden, deren Kolben mit zwei Kurbeln verbunden sind, während die Kanäle wie bei Fig. 1 bis 4 gezeichnet eingerichtet sind, Fig. 5 bis 9;

   c) indem ein Cylinder A B zwei Kolben ab enthält, die mit den Kurbeln C¹ C² C³ verbunden sind, während die Kanäle wie bei Fig. 1 bis 4 eingerichtet sind, Fig. 10 bis 12;

   d) indem die Kolben α b von zwei Cylindern A B durch eine T - förmige Kurbelstange Z mit einer einzigen Kurbel verbunden sind, während die Kanäle wie bei Fig. 1 bis 4 eingerichtet sind, Fig. 13 bis 16.

   Bei der unter 1. gekennzeichneten Construction von Gasmotoren die Anwendung von Zündapparaten, wobei ein kleiner Kanal f von dem Räume unterhalb des Cylinderkolbens nach einem Räume h führt, der somit mit comprimirter Gasladung gefüllt wird, indem der Raum h durch das Zündkanal / mit dem Cylinder und durch das Ventil h¹ mit der Zündflamme /z⁴ communiciren, so dafs vor Oeffnung des Zündkanals / die Ladung von h durch momentane Oeffnung von W- entzündet wird und dann bei Oeffnung des Zündkanals die Flamme von h in den Cylinder schlägt, wie es in Fig. 5, 8, 17 und 18 gezeichnet ist.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.