Titel: Neue Gasmaschinen.
Autor: Mg.
Fundstelle: Band 288, Jahrgang 1893, S. 129
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Neue Gasmaschinen. (Fortsetzung des Berichtes S. 111 d. Bd.) Mit Abbildungen. Neue Gasmaschinen. Steuerungen. Fig. 13 erläutert eine Steuerung für das Auslassventil von O. und R. Wilberg in Magdeburg-Sudenburg (* D. R. P. Nr. 62420 vom 10. October 1891). Die Steuerung des Auslasses geschieht derart, dass der Schieber bei seinem Auf- und Abwärtsgang im bestimmten Moment einen mit dem Auslasskegel in Verbindung stehenden Hebel mitnimmt, dessen Auslösung dann in dem Augenblick, wo das Ventil geschlossen werden soll, durch Abgleiten an einem Ansatz stattfindet.
[Textabbildung Bd. 288, S. 129]
Fig. 13.Wilberg's Steuerung.
Beim Abwärtsgang des Schiebers a setzt sich der Ansatz b des im Drehpunkt c beweglichen Knaggens d in dem Moment, wo der Auslass geöffnet werden soll, auf den Hebel e, der mit dem Bolzen f fest verbunden ist, und drückt mittels des gleichfalls auf f festsitzenden Nockens den Auslasskegel h nieder. Der Schieber bewegt sich dann weiter nach unten und lässt den Auslass so lange offen, bis die Schräge k des Knaggens d sich gegen den Vorsprung i nach aussen schiebt (Fig. 13) und dadurch den Ansatz b von dem Hebel e wegzieht, so dass die Feder l das Auslassventil schliessen kann. Ebenfalls für das Auslassventil ist die Steuerung von Gerson und Sachse in Berlin (* D. R. P. Nr. 61289 vom 15. Juli 1891) bestimmt. Um bei Gas- und Erdölmotoren, welche im Viertact arbeiten, das Auslassventil bei jeder zweiten Umdrehung der Welle einmal zu öffnen, bedient man sich im Allgemeinen der Zahnradübersetzung von 1 : 2, bei welcher der Druck während des Anhebens des Ventils von einzelnen bestimmten Zähnen aufgenommen wird, die sich stärker als die übrigen Zähne abnutzen. Aufgabe vorliegender Steuerung ist es, die Zahnräder von diesem Drucke zum grössten Theile zu entlasten.
[Textabbildung Bd. 288, S. 129]
Steuerung von Gerson und Sachse.
In Fig. 14 stellt a das kleine und c das grosse Zahnrad dar. Mit dem Zahnrad a ist ein Excenter b und mit dem Zahnrad c ein Excenter oder eine Kurbel d verbunden. Beide Excenterstangen oder, wie in der Zeichnung, das Gelenk e der Kurbel d und die Excenterstange des Excenters b sind mit einem Zapfen g drehbar verbunden, welcher während der Umdrehung der beiden Zahnräder die in Fig. 14a veranschaulichte Schleife xx1 beschreibt. Wird nun an den Zapfen g eine Stange h angeschlossen, deren oberes Ende annähernd gerade geführt wird und auf das Auslassventil einwirkt, so wird, wie aus Fig. 14a ersichtlich ist, die Stange h bei der einen Umdrehung des Zahnrades a nur bis zum Punkt y1 gehoben werden und das Auslassventil nicht öffnen, bei der zweiten Umdrehung dagegen bis zu dem höher liegenden Punkt y gehoben werden und das Auslassventil öffnen. Steuerung für Viertactmaschinen von F. W. Lanchester in London (* D. R. P. Nr. 63118 vom 25. Juli 1891). Fig. 15 bis 21. Die vorliegende, als Kippschaltwerk sich kennzeichnende Steuerung für Gasmaschinen, in denen der Kolben abwechselnd als Kraft- und als Pumpenkolben dient, soll die bei solchen Maschinen sonst gebräuchliche Steuer welle ersetzen, welche vermöge einer Kegelradübersetzung o. dgl. mit der halben Geschwindigkeit der Arbeitswelle läuft. Die bezeichnete, im Verhältniss von 2 : 1 wirkende Uebersetzung wird bei der neuen Steuerung mittels der Bewegung eines einfachen, mit der Arbeitswelle in Verbindung gebrachten Excenters oder Kurbelgetriebes eingerichtet, und zwar unter Benutzung eines schwingenden Organes (Ankers) mit gegenüberliegenden Schneiden bezieh. Kerben, welche vermöge ihres wechselnden Eingriffes mit Kerben bezieh. Schneiden an den Ventilspindeln das Auspuff- und Gasventil derart bethätigen, dass die Maschine abwechselnd als Pumpe und als Motor wirkt. In Fig. 15 bezeichnet D eine Stange, die durch ein Excenter oder eine gleichwerthige Einrichtung eine Hin- und Herbewegung bei jeder Umdrehung der Arbeitswelle erfährt. Die Stange D schliesst an den Anker A an, wobei der Angriffspunkt einseitig liegt.. Der Anker trägt zwei Schneiden A1A2 in Gegenüberstellung zu der Spindel des Auspuffventils B einerseits und des Speiseventils C andererseits. Diese beiden Ventile BC stehen sich mit ihren Spindeln B1C1 etwas gegen einander versetzt gegenüber und werden unter der Wirkung von Federn gegen den Sitz gedrückt. Die Spindeln sind bei ihren äusseren Enden abgesetzt oder mit je einer Kerbe versehen, in welche die Schneiden wechselweise eingreifen sollen. Zur Führung des Ankers A dienen die Rollen EF. In Fig. 15 ist die Schneide A1, insofern sich die Stange D in der Pfeilrichtung bewegt, auf dem Rückgang begriffen, nachdem sie das Gaseinlassventil C zeitweise eröffnet hat; letzteres ist als eben geschlossen dargestellt. Der Druck der Feder hält die Ventilspindel C1 fest gegen die Schneide A2 so lange angedrückt, als noch eine theilweise Eröffnung stattfindet, so dass die Oberkante von A zur Anlage an die Laufrolle E gebracht wird. Nach erfolgtem Schluss des Ventils C kann die Ventilspindel, da sie aufhört, in Richtung des Federdruckes zu folgen, mit ihrem abgesetzten Ende nicht mehr die Schneide A2 emporhalten; der Anker A fällt daher von der Rolle E ab, so dass sich die andere Schneide A1 auf den hinter der Kerbe gelegenen Spindeltheil B1 des Auspuffventils B auflegt. Während das Ende A2 aus der Kerbe herausfällt, vollendet der Anker A in Verbindung mit der Stange D seine Hubbewegung in der Pfeilrichtung, wobei dessen Unterrand auf der Rolle F läuft und die Schneide A1 wirkungslos auf dem zum Auspuffventil gehörigen Spindelschaft jenseits der Kerbe gleitet. Insofern also das Auspuffventil geschlossen bleibt, wird eine im Cylinder vorausgesetzte Ladung von Gas und Luft bei dem entsprechenden Kolbenrückgang im Anschluss an den nach aussen gerichteten Ladehub verdichtet. Die Zündung erfolgt in oder nahezu in dem Todtpunkt, und der Kolben macht seinen zweiten, nach aussen gerichteten (Arbeits-) Hub. Während dessen bleibt auch, wie in Fig. 16 ersichtlich, das Gasventil C geschlossen, da die Schneide A2 bei diesem ihrem Rückgang die Kerbe nicht trifft. Indem die Unterkante des Ankers A an der Rolle F zurückläuft, gleitet die Schneide A1 an dem glatten Schaft der Spindel B1 zurück, bis sie in die Kerbe derselben einschnappt. Das Herabfallen des Ankers A zur unteren Rolle F ist aber Veranlassung gewesen, dass die vorgehende Schneide A2 die Kerbe nicht trifft, so dass das Gasventil geschlossen bleibt und die Schneide wirkungslos unterhalb der Spindel C1 vorbeigeführt wird. Fig. 17 zeigt die Stange D wiederum auf dem Wege in der bei Fig. 15 angenommenen Richtung. Hierbei wird das Auspuffventil B eröffnet, so dass der Kolben bei seinem Rückgang die Verbrennungsgase aus dem Cylinder austreiben kann. Während dieser Bewegung ist die Schneide A1 mit der Kerbe fortdauernd in Eingriff, weil einerseits die Schneide A2 einen einfachen Stützpunkt an dem Spindelschaft C1 hat und andererseits die Unterseite von A auf der Rolle F anliegt, so dass die Schneide A1 einem Abwärtsdruck, statt einem Aufwärtsdruck, wie in Fig. 15, unterliegt. In Fig. 18 ist die Bewegungsrichtung der Stange D wiederum gewechselt. In diesem Falle ist die Stellung des Ankers A dieselbe, wie in Fig. 17, nur dass vermöge des Druckes der Feder die Kerbe sofort in Eingriff mit der Schneide A2 geschnappt ist; der Fortsatz oberhalb der Kerbe am Spindelende fangt die Schneide A2 derart auf, dass, wenn sich nun die Stange D nach solcher Einstellung in Richtung des Pfeiles (Fig. 18) bewegt, das Gasventil C eröffnet wird. Dasselbe wird allerdings bereits geöffnet, ehe das Auspuffventil B sich schliesst, aber dieser Umstand beeinträchtigt den Gang der Maschine nicht, weil das Lufteinlassventil seinerseits auch den Gaszutritt regelt und selbsthätig so angeordnet ist, dass ein Ladungsgemisch von Gas und Luft nur zugelassen wird, wenn der Ansaughub ein eröffnendes Anheben dieses Ventils selbsthätig veranlasst. Das Gasventil C regelt lediglich nur den Gasdurchtritt vor dem Eintritt in die Ausflusskanäle des Mischventils, welches als Combination eines Gas- und Luftventils in der bekannten Weise ausgeführt sein kann. Wird die Stange D noch weiter (Fig. 18) vorgeschoben, so schliesst sich das Auspuffventil B, und unmittelbar darauf wird die Schneide A1 von der Kerbe frei. In Folge dessen kippt der Anker A um die Schneide A2 empor, und sein oberer Rand kommt zur Anlage an die Rolle E (Fig. 15), so dass nach dem zwischen den Stellungen der Fig. 18 und 15 liegenden Hubwechsel die noch wirksame Spannung der Feder an C die Gleitbewegung des Ankers A an der oberen Rolle E aufrecht erhält und mithin die Fangplatte oder Schneide A2 rückwärts an der Kerbe vorbeitreten lässt. In dieser Weise wird die wechselseitige Bethätigung der Ventile nach Maassgabe des Viertacts ohne Steuerwelle erreicht.
[Textabbildung Bd. 288, S. 130]
Lanchester's Steuerung.
Fig. 19 stellt die Anwendung eines Pendel- oder Schwunggewichtregulators in Verbindung mit der neuen Schaltwerksteuerung dar. Die als Anker dienende Platte A ist an die Stange D angelenkt und wird mit derselben hin und her bewegt, trägt eine Schneide A1 zur Bethätigung des Angriffventils B, sowie die Schneide A2, welche das Ende eines plattenförmigen Fortsatzes A3 des beweglich eingehängten Schwunggewichtes K bildet und zur Steuerung des Gasventils C dient. Es ergibt sich aus dieser Anordnung leicht, dass, wäre die Schneidenplatte A2 fest mit der Platte A in der dargestellten Lage, unter Anlage an dem Anschlag H, verbunden, in diesem Falle sich die Bewegungswechsel ganz nach Art der Fig. 15 bis 18 abspielen werden, wobei der Anschlag G statt der unteren Rolle F dient und die obere Rolle ganz in Fortfall gekommen ist, indem die für die Hublage erforderliche Führung allein durch Anlage der Platte A1 gegen die obere Seite der Spindel B erzielt wird. Durch Vermittelung des Schwunggewichtes K in Verbindung mit der Schneide A2 wird eine Regelung der Steuerung in folgender Weise eingerichtet. Wenn die Fangplatte A1 in der Kerbe liegt und das Auspuffventil die Schliessbewegung ausführt, und unter fernerer Voraussetzung einer normalen Geschwindigkeit des Maschinenganges, legt sich der Fortsatz A3 unter der Wirkung des Schwunggewichtes K gegen den AnschlagH, so dass die Schneide A2 bei der Kerbe aufsetzen und das Ventil C öffnen kann; wenn aber die Maschine zu schnell läuft, so bleibt unter sonst ungeänderten Verhältnissen das Schwunggewicht K zurück und die Schneide A2 verfehlt bei ihrer Bewegung die Treffläche der Gasventilspindel, so dass dieses Ventil geschlossen bleibt und eine Explosion ausgelassen wird. So lange in dieser Weise ein Auslassen der Gasventileröffnung eingerichtet ist, verbleibt die Fangplatte oder Schneide A1 in der Kerbe und zwar selbst nach vollendetem Schluss des Auspuffventils, insofern kein entgegenwirkender Federdruck zur Heraushebung der Schneide auftritt, wie sich ein solcher sofort einstellt, wenn einmal das Gasventil geöffnet wird und mit der Schneide A2 in Eingriffverbindung steht. In letzterem Falle wird gleich nach dem Schluss des Auspuffventils die Schneide A1 ausser Eingriff mit der Kerbe gehoben und verbleibt so während der Rückwärtsbewegung der Stange D, indem der Druck der Feder aufkippend wirkt; eine Eröffnung des Auspuffventils tritt mithin auch hier nicht unmittelbar nach einer Eröffnung des Ventils C ein, sondern bei solchem Rückwärtshub nur in Folge Auslassung der Ventileröffnung bei C. In Fig. 20 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher das Auspuffventil nicht direct mit der Schaltwerksteuerung, sondern durch Vermittelung eines kleinen Zwischen- oder Hilfsventils M gesteuert wird. Das Auspuffventil L hebt sich bei der Eröffnung nach der Explosionskammer des Kraftcylinders hin ab und ist vermöge einer gemeinsamen Spindel mit einem Ventilkolben L1 verbunden, der eine cylindrische, nach aussen führende Bohrung deckt. Das Hilfsventil M eröffnet ebenfalls nach dem Explosionsraum hin und stellt Verkehr zwischen diesem und der Ventilkammer N her. Wenn das Ventil M geöffnet wird, so veranlasst der Ueberdruck der Verbrennungsgase beim Ende eines Arbeitshubes oder der durch Compression erzielte Ueberdruck beim Ausblasehub, in den Raum N übertretend, zunächst einen Ausgleich der auf die beiden Seiten des Auspuffventils L wirkenden Pressungen und ferner ein Heraustreiben des Kolbens L1 zur zeitweisen (durch den Gasaustritt aufrecht erhaltenen) Freilegung des Auspuffkanals bei O, wo die Gase ins Freie gelangen. Die Bethätigung des Hilfsventils M erfolgt mittels des Hebels P und der Schneide A1, während das Gasventil C im Einwirkungsbereich der Schneide A2 ist. Im Uebrigen ist die angewendete Schaltwerkanordnung der bei Fig. 19 beschriebenen ähnlich. Dabei ist das Schaltwerk aber hier von dem ziemlich starken Gegendruck entlastet, welcher der directen Bethätigung des Auspuffventils entgegenwirkt; das kleine Ventil M erfordert nur einen geringfügigen Druck der Hubkraft. Eine abgeänderte Anordnung der Schaltwerksteuerung mit direct bethätigten Ventilen ist in Fig. 21 dargestellt; übrigens ist auch hier die mittelbare Bethätigung nach Fig. 20 anwendbar. Das dieser Einrichtung zu Grunde liegende Princip ist das auch bei den Fig. 15 bis 18 angewendete, nur sind die Ventile nahezu unter rechtem Winkel, statt gegenüber, angeordnet, und ferner ist die Platte oder der Anker A in Fortfall gebracht. Hierfür sind die Schneiden A2 und T gelenkig bei dem hin und her bewegten Schubstück D aufgehängt und Federn K2T3 vermitteln die Schaltbewegung. Das Schaltstück wird durch ein Excenter hin und her bewegt, welches in verschiedenen Stellungen UU1 angedeutet ist. Bei der einen Schubrichtung wird das Gasventil C mittels der Schneide A2 eröffnet, und vermöge der mitveranlassten Verstellung des Zwischengliedes T1 wird die andere Schneide T ausser Eingriff mit der Kerbe gezogen, so dass beim Rückwärtsschub das Auspuffventil geschlossen bleibt. Die Maschine leistet hierbei den Compressionshub und bereitet die Explosionsperiode vor. Sobald sich das Excenter von U nach U1 in Pfeilrichtung bewegt hat (Fig. 21), so hat das Stück D mit den Schneiden T und A2 die punktirte Stellung eingenommen, wobei die Hubverstellung bei D (links) mit U2 bezeichnet ist. Das Auspuffventil ist noch geschlossen und die Spannung der Feder K2, die zwischen dessen Ventilspindel und Schneide A2 geschaltet ist, strebt letztere ausser Eingriff mit der zum Gasventil gehörenden Kerbe C3 zu ziehen; bei Fortdrehung des Excenters und Vorschub des Stückes D in Richtung des mit 2 bezeichneten Pfeiles verlässt also die Schneide A2 die Kerbe C3, und das Gasventil bleibt geschlossen. Dem Schluss des Auspuffventils folgt somit der Schluss des Gasventils; wenn sich ferner das Stück D in Richtung des Pfeiles 3 verschiebt, so vermittelt unter Leergang der Schneide A2 das mit Schlitz versehene Zwischenglied T1 eine derartige Einstellung der kippenden Schneide T, dass sie mit der Kerbe B3 in Eingriff kommen und das Auspuffventil Oeffnen kann. Bei dem nächsten Hub gelangt auch wieder die Schneide A2 in Eingriffstellung, um eine Eröffnung des Gasventils rechtzeitig auf die Eröffnung und Schliessung des Auspuffventils folgen zu lassen. Die Mitbenutzung eines Schwunggewichtes K, wie sie bei der Schneide A2 dargestellt ist, ermöglicht, dass bei zu schnellem Gang der Maschine die Schneide A2 unter zeitweisem Zurückbleiben des Schwunggewichtes die Kerbe C3 am Gasventil verpasst, wobei wiederum die Nichteröffnung dieses Ventils Ursache ist, dass bei dem nächsten, in Richtung des Pfeiles 3 stattfindenden Hub des Stückes D das Auspuffventil geöffnet wird, insofern das Zwischenglied T1 keiner Verstellung unterliegt, um die Schneide T aus der Eingriff bahn mit der Kerbe B3 zu rücken. Auch bei dieser Anordnung erreicht man mithin die einer Doppelumdrehung entsprechende Schaltung.
Regulirvorrichtungen. Fig. 22 erläutert einen Pendelregulator von B. Loutzky in Nürnberg (* D. R. P. Nr. 63121 vom 27. September 1891). Der Pendelregulator kennzeichnet sich dadurch, dass bei normalem Gang der Maschine das Pendel eine Bewegung nach zwei Richtungen erhält, während bei zu raschem Gange der Maschine nur eine Bewegung nach einer Richtung eintritt und hierbei die Bewegung nach der zweiten Richtung, welche das Oeffnen des Gasventils bedingt, in Wegfall kommt. Die Bewegung nach der einen Richtung ist eine schwingende, von der Umlaufzahl der Maschine abhängige Pendelbewegung, während die das Oeffnen des Gasventils bewirkende zweite Bewegung eine Hebelbewegung ist. Die Bethätigung der Regulirung erfolgt von der Steuerungswelle aus, der Regulator selbst wirkt auf das Gasventil. Auf der Steuerungswelle sitzt eine Scheibe w, welche mit zwei Nocken n und n1 versehen ist. Der eine derselben n1 sitzt auf einer Stirnfläche von w, während der andere n, mit einer Rinne r versehen, auf dem Umfang der Scheibe w angeordnet ist. Diese letztere wird durch eine Stange h von der Steuerungswelle aus in Schwingung versetzt. Hierbei wirken die Nocken der Scheibe w auf ein Pendel pg, und zwar in folgender Weise: Pendel pg ist mit zwei Stiften 8 versehen, von denen einer direct durch Nocken n1 bei Schwingung der Scheibe beeinflusst und hierdurch das Pendel in Schwingungen um einen Zapfen d1 versetzt wird. Durch eine Feder wird nun das Pendel so regulirt, dass bei bestimmter (normaler) Umlaufzahl der Maschine der Stift s des Pendels, der in eine Schneide ausläuft, beim Vorschwingen des Pendels in die Rinne r des Nockens n eintritt und hierdurch gezwungen wird, an demselben entlang zu gleiten. Hierdurch findet gleichzeitig eine seitliche Bewegung des Pendels statt, und zwar um einen Zapfen d. In dieser Bewegungsebene steht Pendel pg in starrer Verbindung mit einem Hebel h, der mit Gasventilstange gelenkig verbunden ist. Durch Drehung des Pendels um Zapfen d wird in Folge dessen ein Oeffnen des Gasventils durch Hebel h besorgt. Ist das Ansaugspiel (II, III, Fig. 22) beendet, so wird der Stift s bei v aus Rinne r dem Verlauf derselben entsprechend nach vorn austreten, wodurch das Gasventil nur während des Ansaugspieles geöffnet werden kann. Das Gasventil wird geschlossen und bleibt auch während der folgenden Periode in dieser Stellung, wodurch Gasverluste vermieden werden. Wird die Umlaufzahl der Maschine eine zu hohe, so wird der Stift des Pendels von Nocken n1 kräftiger angeschlagen, wodurch der Anschlag grösser wird, so dass Stift s des Pendels über den Nocken n hinausgleitet und das Gasventil geschlossen bleibt.
[Textabbildung Bd. 288, S. 131]
Fig. 22.Loutzky's Pendelregulator.
Fig. 23 stellt einen Regulator von W. S. Sharpneck in Chicago dar (* D. R. P. Nr. 61393 vom 19. Novbr. 1890). Die Welle A trägt ein Excenter B und die Daumenscheibe C für das Ventil. D ist der Bügel des Excenters mit Stange, die ihn mit dem Kolben E verbindet. Derselbe arbeitet im Cylinder F, an dessen Seite ein mit ihm communicirender zweiter Cylinder G angebracht ist, in welchem der Kolben II arbeitet, der aussen die Rollen h trägt, zwischen welchen die Regulatorstange I durchgeführt ist. Das untere Ende derselben ist mit der Rolle I1 versehen, gegen welche die Daumenscheibe C arbeitet. Die Regulatorstange I ist bei i verschwächt, so dass sie hier federt; oben ist ein Arm K aufgekeilt, der sie mit der Ventilstange L verbindet, welche unten ein durch Feder N gegen seinen Sitz gepresstes Ventil M trägt. Dieses Ventil befindet sich in einem Gehäuse O, welches mit einem Gaseinlass P versehen ist, und wenn das Ventil offen ist, so kann das Gas durch diesen Einlass und die Ventilöffnung in den Kanal Q gelangen, wo es sich mit Luft vermischt, die durch eine Oeffnung R eintritt, um dann in den Arbeitscylinder zu gehen.
[Textabbildung Bd. 288, S. 131]
Fig. 23.Sharpneck's Regulator.
Die Regulatorstange läuft in Führungen SS1, und zwar ist S1 breiter als die Stange, so dass letztere sich seitlich bewegen kann. Bei e ist ein Ventil im Kolben E dargestellt, um Luft in den Cylinder F über genannten Kolben eintreten zu lassen. Seitlich vom Cylinder F ist ein Entlastungshahn angebracht, der mit einem Arm und Zeiger versehen ist, um auf einer Scala anzuzeigen, wie weit der Hahn geöffnet ist. Hierdurch wird nämlich die Geschwindigkeit der Maschine regulirt, da dieselbe von dem in den Cylindern befindlichen Luftquantum abhängt. Die Wirkung des Regulators ist folgende: Bei Normalgeschwindigkeit der Maschine hebt die Daumenscheibe C das Gasventil M regelmässig. Gleichzeitig arbeitet der Kolben E im Cylinder F und comprimirt die Luft in den Cylindern FG, welche den Kolben H gegen die Federung der Regulatorstange I herauszudrücken sucht. Bei gewöhnlicher Geschwindigkeit indessen verbleibt der Kolben E so weit im Cylinder, dass die untere Rolle I1 nicht aus dem Spielraum der Daumenscheibe C tritt und Gas für jeden Hub in die Maschine gelangt. Geht aber die Maschine so schnell, dass die in den Cylindern FG comprimirte Luft nicht in dem Maasse entweichen kann, wie sie eingelassen wird, so muss der Kolben G die Regulatorstange I seitlich herausdrücken, wie durch punktirte Linien angegeben, und die Rolle I1 kann nicht mehr von der Daumenscheibe C getroffen werden. Das Ventil N bleibt also geschlossen und der Gaszufluss abgeschnitten, was nothwendiger Weise eine Abnahme der Geschwindigkeit des Motors zur Folge haben muss. Bewegt sich derselbe wieder in normaler Weise, so wirkt die Daumenscheibe auch wieder auf die Regulatorstange und Ventil M, so dass das Gas wieder regelmässig in den Motor eintreten kann. Der in Fig. 24 erläuterte Füllungsregler ist an A. Stigler in Mailand (* D. R. P. Nr. 61452 vom 12. Mai 1891) patentirt. Die Gasmaschinen weisen den Uebelstand auf, dass sowohl das Saugventil, durch welches Luft und Gas angesaugt wird, als auch das Auspuffventil der Saugwirkung des Kolbens ausgesetzt sind. Hierdurch geht ein sicherer Verschluss dieser Ventile verloren, weil die Federn, auch wenn sie stark gespannt sind, mit der Zeit immer unsicher wirken. Eine starke Spannung hat aber die zwei Nachtheile grösseren Kraftaufwandes und schnellerer Abnutzung. Um diese Uebelstände zu beseitigen, wird in den Speisekanal zwischen dem Cylinder einerseits und den Gas-, Luft- und Auspuffventilen oder Schiebern andererseits ein Zwischenventil eingeschaltet, welches im erforderlichen Augenblick den sicheren Abschluss herbeiführt und dabei so eingerichtet ist, dass es nicht allein durch Feder und Eigengewicht, sondern auch durch die Saugwirkung des Kolbens selbst geschlossen gehalten wird. In dem Kanal a, welcher den Cylinder b mit den Gas- und Luftzuleitungen i bezieh. l und dem Auspuffkanal m verbindet, ist der Sitz für das Zwischenventil c angeordnet, welches durch eine Feder für gewöhnlich geschlossen gehalten wird und dann den Kanal a sperrt. Die Spindel d des Ventils c führt sich in einer im Ventilgehäuse vorgesehenen Büchse e. Der Hub des Ventils zwecks Oeffnung desselben erfolgt in üblicher Weise von der Steuerwelle aus mittels einer Daumenscheibe und geeigneter Hebel. Die Gasleitung i und die Luftleitung l sind durch das Saugventil f, der Auspuffkanal m durch das ebenfalls von der Steuerwelle bethätigte Ventil g gegen den Kanal a abgesperrt. Das Zwischenventil c wird derart von der Steuerwelle beeinflusst, dass dasselbe zu Beginn der Saugperiode bereits ganz geöffnet ist, so dass das Ventil f durch die Saugwirkung des Kolbens k geöffnet und Gas und Luft angesaugt wird. Sobald der Kolben eine gewisse Strecke zurückgelegt hat, gibt die Steuerwelle die Ventilspindel d frei, so dass das Ventil c durch die gespannte Feder h und durch die weitere Saugwirkung des Kolbens geschlossen wird. Es tritt somit bis zu beendetem Kolbenhub eine Verdünnung des angesaugten Gemisches ein. Bei dem darauf folgenden Rückgang des Kolbens wird zunächst diese Verdünnung wieder aufgehoben, und die Compression beginnt erst an der Stelle, wo zuvor die Verdünnung begonnen hat. In diesem Augenblick wird das Zwischenventil von der Steuerwelle wieder geöffnet, so dass sich die Compression auch dem zwischen dem Ventil c und den Ventilen f und g liegenden Theil des Kanals a mittheilt. Ist die Compression vollendet, so erfolgt in bekannter Weise durch den Kanal a hindurch Zündung, wodurch die Explosion des comprimirten Gasgemisches herbeigeführt wird. Dieser Explosion folgt Expansion der entstandenen Gase während des ganzen Kolbenhubes. Das Ventil c ist sowohl während dieses Kolbenhubes als auch während der mit dem Rückgang des Kolbens beginnenden Auspuffperiode geöffnet und schliesst sich erst wieder während der neuen Saugperiode.
[Textabbildung Bd. 288, S. 132]
Fig. 24.Stigler's Füllungsregler.
Dieser Schluss des Ventils c kann durch Einstellung der zur Bethätigung desselben dienenden Daumenscheibe auf der Steuerwelle je nach dem gewünschten Füllungsgrad geregelt werden, was zu einem regelmässigen Gang wesentlich beiträgt, da keine Explosionen ausbleiben, sondern nur – entsprechend der geringeren oder stärkeren, in der Mischung stets gleichbleibenden Füllung – eine mehr oder weniger ausgedehnte Expansion eintritt. Es lässt sich daher der Gasverbrauch stets in ein richtiges Verhältniss zur Belastung des Motors stellen, wobei allerdings, ebenso wie bei der Dampfmaschine, nur ein bestimmter Expansionsgrad der vortheilhafteste sein wird. Die Ventilspindel d ist oberhalb des Ventils c derart ausgebildet, dass sie beim Anheben das untere Ende der Büchse e abdichtet, so dass jede Saug- bezieh. Druckwirkung durch die Büchse e hindurch vermieden wird. Fig. 25 zeigt eine Regulirvorrichtung von F. Morani in Rom (* D. R. P. Nr. 62979 vom 29. September 1891). Das Gas tritt durch den Rohransatz d in das Gehäuse A, die Luft durch den Rohransatz N in das Gehäuse B. Auf der Spitze der Spindel des Ventils a ruht das Ende e eines am anderen Ende um f drehbaren Hebels L frei auf. Das durch eine Leitung mit dem Cylinder in Verbindung stehende Gehäuse B umschliesst das Ventil b mit seinem Ventilsitz S und ist auf einem Ansatz q befestigt, der mit dem Cylinderabschluss oder Deckel M in einem Stück gegossen ist. Macht nun der Kolben jenen Weg, währenddessen die Ansaugung erfolgt, so senkt sich das Mischventil b und bleibt in Folge der Ansaugung offen, vermöge welcher sich der Cylinder mit dem explosiblen Gemisch oder Luft allein füllt, je nachdem, während der Kolben diesen Weg zurücklegt, das Gasventil a durch den Einfluss des Regulators R geöffnet oder geschlossen gehalten wird. Ist das Ventil a offen, so erfüllt das vom Gasmesser oder Carburator kommende Gas vorerst die ringförmige Aushöhlung, welche rings um den Sitz S des Ventils b angeordnet ist, um dann durch seine Durchbohrungen r, r1, r2... in das Innere des Ventilsitzes einzutreten, wo es mit der durch das Rohr N in das Gehäuse B eindringenden Luft zusammentrifft. Die Ventile a und b werden von den Spiralfedern h und k leicht an ihre Sitze angedrückt. Der Geschwindigkeitsregulator R ist mit einer Scheibe E versehen, welche ihre Drehung durch Vermittelung eines Riemens von der auf der Zwischenwelle I aufgekeilten Scheibe F erhält. Selbstverständlich könnte diese Bewegungsübertragung auch auf irgend eine andere Weise, etwa durch eine Zahnradübersetzung, erfolgen und ist in Bezug auf ihre Art und Weise für das Wesen der vorliegenden Erfindung belanglos. Der Regulator besteht aus einer Hülse 1, welche die Spiralfeder 2 umschliesst, deren Wirkung derjenigen entgegengesetzt ist, die die Centrifugalkraft auf die Regulatorarme x und x1 ausübt. Die Hülse 1 dreht sich unter möglichst geringer Reibung in einem Rohrstück 3, das mit dem Ventilgehäuse B in einem Stück gegossen ist. Eine Feder 4 ist bestrebt, das Ende m der Stange 5 mit dem Ende n der Regulatorspindel 6 in beständiger Berührung zu erhalten, während das andere Ende der Stange 5 bei o an einem hängenden, bis zum vorerwähnten Hebel L herabreichenden pendelnden Stift 7 gelenkig befestigt ist, welcher seinerseits wieder bei p an einem Hebel T schwingt. Dieser Hebel T ist bei c mit dem an der Ventilbüchse A befestigten Arm 8 gelenkig verbunden, während seine Auf- und Abwärtsbewegung durch die an seinem anderen Ende angebrachten Verbindungsstangen gg1 von der Spindel des Ventils b abhängig gemacht ist.
[Textabbildung Bd. 288, S. 132]
Fig. 25.Morani's Regulirvorrichtung.
Hebt sich nun das Ventil b von seinem Sitz S während des erfolgenden Ansaugens, so wird sich das Ventil a in jenen Fällen gleichfalls öffnen, wo die Spitze des Stiftes 7 bei dessen Abwärtsbewegung an den vollen Theil v des Hebels L stösst und mit demselben die Spindel des Ventils a abwärts drückt, während das Ventil a geschlossen bleiben wird, wenn die Stiftspitze in die Aushöhlung 9 des Hebels L trifft. Der letzterwähnte Fall tritt aber jedesmal ein, wenn die Geschwindigkeit des Motors über Gebühr wächst und in Folge dessen der von den Regulatorarmen xx1 eingeschlossene Winkel das dem Normalgang des Motors entsprechende Maass übersteigt. Ein Eindringen der Spitze des Stiftes 7 in die Aushöhlung 10 des Hebels L kann nur dann stattfinden, wenn die Regulatorarme geschlossen sind, was nur im Ruhezustand des Motors oder bei einem plötzlichen Abfallen oder Reissen des Regulatorriemens eintreten kann. Aus diesem Grunde kann die Aushöhlung 10 wegbleiben, wenn die Bewegungsübertragung auf den Regulator mittels Zahnräder erfolgt, in welchem Fall auch der kleine Arretirungssector 12 überflüssig wird, welcher nur beim Ingangsetzen der Maschine benutzt wird. Die beiden Vertheilungsventile spielen selbsthätig in Folge der von der Kolbenbewegung bewirkten Ansaugung, indem bei Ansaugung die Oeffnung des Gaseinströmungsventils mit stattfindet, welches sonst das Bestreben hätte, eben unter der Einwirkung dieser Ansaugung geschlossen zu bleiben, weil es eine kleinere Oberfläche als das andere Ventil besitzt.
Zündvorrichtungen. Glühzünder von C. Kalkkuhl und G. Ebeling in Brüssel (* D. R. P. Nr. 61398 vom 22. Mai 1891). Fig. 26. Die gebräuchlichen Zündrohre sind der Gefahr ausgesetzt, bald zu zerspringen, was durch die auftretende Verschmutzung und durch die Kraft der Explosion selbst veranlasst wird, deren Druck 8 bis 15 at beträgt. Bei dem vorliegenden Ventil ist zunächst das Zerspringen der Glühröhre vermieden; andererseits aber bietet dasselbe den Vorzug dar, dass man die Zündung nach Belieben vor, hinter oder in dem todten Punkt der Maschine stattfinden lassen kann. Das Gehäuse A des Ventils ist mit den vier Ansätzen a ausgestattet und birgt in seinem Inneren einen Ventilkegel b mit zwei Ventilsitzflächen. Der Ventilkegel b wird zweckmässig aus Stahl hergestellt und besitzt eine konische Spitze, um eine sichere Entzündung herbeizuführen. An seinem Umfang ist der Ventilkörper b mit vier Längsnuthen ausgestattet, welche die Gaseinströmung in das Glührohr ermöglichen. Das Ventilgehäuse A ist unten durch einen Schraubenstöpsel c verschlossen, der die untere Sitzfläche für den Ventilkegel b bildet und ausserdem eine Gaseinströmungsöffnung besitzt. Auf die vier Ansätze a des Gehäuses A ist ein Ring d aufgesetzt, welcher in Verbindung mit einem zweiten Ring e von winkelförmigem Querschnitt einen Ringkanal bildet, in welchen acht kleine Kanäle radial einmünden. Letztere werden durch die in die cylindrische Wand des Ringes e gebohrten Löcher gebildet. Das Gas verbreitet sich mit dem Luftgemisch in dem Ringkanal und entweicht durch die oben erwähnten kleinen Kanäle radial nach dem Inneren, um nach seiner Entflammung das in der Mitte des Gehäuses angeordnete Glührohr f zu erwärmen. Ausserdem ist noch ein Eisenblechrohr g vorgesehen, welches die Zündvorrichtung umgibt, um sie nach aussen zu schützen.
[Textabbildung Bd. 288, S. 133]
Fig. 26.Kalkkuhl's Glühzünder.
Wenn nun eine Explosion stattfindet, so wird der Ventilkörper gegen seinen oberen Sitz geschleudert, gerade in dem Augenblick, wo die Maschine auf dem todten Punkt ankommt. Auf diese Weise wird der Zutritt des Explosionsgases zum Glührohr abgeschnitten; letzteres ist in Folge dessen gegen den Gasdruck geschützt, so dass dasselbe nicht zerspringen wird. Nach der Entzündung des Gases fällt dann der Ventilkegel b durch sein eigenes Gewicht zurück. Fig. 27 erläutert einen Kugelverschluss für Glühzünder der Gasmotorenfabrik Mannheim (* D. R. P. Nr. 61363 vom 23. Juni 1891).
[Textabbildung Bd. 288, S. 133]
Fig. 27.Kugelverschluss für Glühzünder.
Um bei der Glührohrzündung a eine Vorexplosion zu verhüten, legt sich die Kugel b während des Verdichtungsspiels fest auf die Oeffnung des Zündloches c, die in dem Zündrohr eingeschlossenen Gase erhalten durch die stete Erhitzung von aussen eine solche Spannung, dass bei der Rückgangsbewegung des Cylinderkolbens dieselben die Kugel zu heben vermögen und eine Entzündung des Explosionsgemisches erfolgt. Fig. 28 und 29 stellen eine Abänderung der unter Nr. 41856 patentirten und früher hier beschriebenen Heese'schen Zündvorrichtung dar. Das bezügliche Zusatzpatent Nr. 62408 vom 21. August 1891 ist an die Gasmotorenfabrik Deutz ertheilt. An der durch Patent Nr. 41856 geschützten Zündvorrichtung ist die Erfahrung gemacht, dass die Heizflamme am Rohr nicht regelmässig brennt, wenn die eingesetzten Glührohre nicht immer den gleichen Durchmesser haben, oder wenn sich der Durchmesser mit der Zeit durch Oxydation des Rohres ändert. Um nun die Heizflamme unabhängig von dem Einfluss der Veränderungen im Glührohrdurchmesser zu machen, verwendet die Firma eine Brennerscheibe, welche mit einzelnen gegen das Glührohr geneigten Löchern oder Röhrchen versehen ist, deren Flämmchen, von der seitlich zutretenden Luft umspült,sich um das Glührohr herum vereinigen und über diesem Vereinigungspunkt ihre grösste Hitze abgeben. Der auf diese Weise erzielte sternförmige Querschnitt der Flamme bietet der an der Verbrennungsstelle zugeführten Luft eine grosse Oberfläche dar, so dass stets eine vollständige Verbrennung der Heizgase an der zu erhitzenden Stelle stattfindet und eine Störung der Heizflamme durch Aenderung des Rohrdurchmessers wegfällt. Ferner ist die im Hauptpatent angedeutete Befestigungsweise des Glührohres durch Einschrauben nicht sehr bequem, und ist das Einschrauben eines schadhaft gewordenen Rohres bei Rohren aus feuerbeständigen Materialien, wie Porzellan, Thon u.s.w., nicht verwendbar.
[Textabbildung Bd. 288, S. 133]
Heese'sche Zündvorrichtung.
In Fig. 28 ist A der mit Regulirvorrichtung für das Gas versehene Bunsenbrenner, D das Brennergehäuse mit der Mischkammer d für die Gas- und Luftmischung, h ist der nach dem Explosionsraum im Cylinder führende Zündkanal, r das aus feuerbeständigem Material hergestellte Glührohr, welches durch die Brennerscheibe C mittels des mit Gewinde versehenen Kamins E durch die elastische Dichtungsscheibe Z gepresst wird. In der Brennerscheibe C sind Löcher e angebracht, welche gegen das Glührohr geneigt sind und den Mischungsraum d mit dem Verbrennungsraum v verbinden. In den Verbrennungsraum v münden ausserdem die an dem Umfang des Kamins angebrachten Luftlöcher i, welche der in v sich bildenden Flamme von sternförmigem Querschnitt Luft zuführen. Die durch eine vollständige Verbrennung im Raum v erzeugte Hitze wird noch erhöht durch die Rückstrahlung der ebenfalls glühend werdenden Kaminverkleidung aus feuerfestem Material. Die verbrannten Gase entweichen durch die Bohrungen L am Kaminumfang, während die oben geschlossene Kaminkappe K einen Schutz bildet gegen die bei Rohrbrüchen möglicher Weise herausgeschleuderten Splitter. In Fig. 29 ist die Brennerscheibe C an Stelle der Löcher e mit nach dem Glührohr hin geneigten Röhrchen e1 versehen. Ausserdem trägt dieselbe eine hohle Nabe zur Aufnahme eines Presskölbchens n, welches von der Pressmutter m aus mittels der Spiralfeder s federnd gegen das Glührohr gedrückt wird. Durch diesen Druck werden einerseits die Packungen z an beiden Rohrenden zusammengepresst, andererseits wird durch den Gegendruck des Rohres bezieh. der Feder s die Brennerscheibe C auf ihren Sitz gedrückt, so dass gleichzeitig der Zündkanal h vom Verbrennungsraum v und der Verbrennungsraum v vom Misch räum d dichtend abgeschlossen wird. Auch hier strömt durch Löcher i der sternförmigen Flamme Luft zu. Die federnde Spannvorrichtung für das Glührohr kann im Kamin angebracht sein, während die Abdichtung der Brennerscheibe gegen den Mischungsraum d durch den aufgeschraubten Kamin bewirkt wird. Die in der Fig. 28 angedeutete Befestigungsweise des Glührohres kann auch auf wagerecht angeordnete Glühröhren Anwendung finden. Der Raum r1 zur Aufnahme der Verbrennungsrückstände kann beliebig vor oder hinter dem Glührohr angebracht werden. Sollte eine Anbringung dieses Raumes hinter dem Glührohr wünschenswerth sein, so liesse sich dies leicht erreichen durch Ausbohren des Presskölbchens und Anbringen einer Kammer von beliebiger Grösse hinter der Mutter m. Mg.