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Feuerluftmaschinen

[504] Feuerluftmaschinen, Motoren, welche die expandierenden Verbrennungsgase fester Brennmaterialien direkt zur Arbeitsverrichtung benutzen. Sie werden auch als offene Heißluftmaschinen mit geschlossener Feuerung bezeichnet. Ihre Hauptbestandteile sind ein gegen die äußere Luft hermetisch verschlossener Ofen, ein Arbeitszylinder und eine Luftverdichtungspumpe. Die in dem erstern mit Hilfe der durch die Kompressionspumpe zugeführten Luft entstehenden Verbrennungsgase expandieren durch geeignete Züge und Ventile in den Arbeitszylinder hinein, treiben dessen Kolben vorwärts und gehen nach verrichteter Arbeit durch andre Züge und Ventile in den Schornstein. Von dem Kolben wird dann die Arbeit durch Kolben- und Bleuelstangen auf eine Schwungradwelle übertragen. Die Hauptschwierigkeiten liegen bei diesen Maschinen in der Zuführung des Brennmaterials (Koks) in den geschlossenen Ofen und in der Dichthaltung der beweglichen Teile, die der Wirkung der sehr heißen Verbrennungsgase ausgesetzt sind. Während die ältern Systeme (von Royer, Toillon, Holldorff u. Brückner etc.) sich damit begnügten, das Brennmaterial durch eine einfache luftdichte Tür stündlich dem Ofen zuzuführen, wobei jedesmal der Gang der Maschine unterbrochen werden mußte, gingen spätere Konstruktionen darauf hinaus, durch Anwendung von Doppelverschlüssen diese den Betrieb störenden Unterbrechungen zu vermeiden und die Zuführung womöglich selbsttätig zu machen. Sodann ist man bestrebt gewesen, die Verbrennungsgase von den reibenden Flächen fern zu halten. Am bekanntesten sind drei F., eine deutsche von Hock (Sparmotor), eine amerikanische von Brown und eine französische von Bénier. Die drei Hauptteile: Ofen, Zylinder und Pumpe, sind bei Hock übereinander, bei Brown nebeneinander angeordnet. Die Feuerluftmaschine von Bénier (Béniers Motor) zeigt Fig. 1 u. 2. An dem Gestell A ist der Zylinder CC₁ angebracht, dessen Tauchkolben P mittels der Stange E, des an der Säule B gelagerten Balanciers Z und der Stange D, auf die Kurbel D, bez. die Welle des Schwungrades V und der Triebscheibe V, wirkt. Von der Kurbel aus wird mittels der Stange F, des Hebels F, und der Stange G₁ der Kolben der im Innern des Gestells A angebrachten Luftpumpe G betrieben. Von der Schwungradwelle aus wird ferner der Regulator L und die Beschickungsvorrichtung II, betrieben. In dem im untern Zylinderteil C₁ befindlichen, durch Graphitausfütterung X geschützten Feuerraum (Ofen) verbrennen die Koks auf dem Roste r unter Zutritt der von der Luftpumpe G gelieferten Preßluft. Der Gang der Maschine erfolgt in der Weise, daß die Verbrennungsgase der Koks expandierend den Treibkolben P aufwärts drücken und Arbeit an das Schwungrad abgeben, beim Niedergang des Kolbens dagegen, der unter Abschluß der Preßluft durch das im Schwungrad aufgespeicherte Arbeitsvermögen erfolgt, in einen Schornstein entweichen.

Fig. 2. Querschnitt. Fig. 1. Längsschnitt. Feuerluftmaschine von Gebrüder Bénier.

Die erforderlichen Steuerungsorgane bestehen in einem Schieber b, (in Fig. 2 im Querschnitt sichtbar), der, von der Schwungradwelle aus mittels unrunder Scheibe angetrieben, den Zutritt der Luft zur Pumpe G, wie auch den Übertritt der Preßluft zum Treibzylinder bewirkt, und in dem Ausströmungsventil h, welches, gleichfalls von der Schwungradwelle aus bewegt, die verbrauchten Gase in den Schornstein entläßt. Die von der Pumpe gelieferte Luft tritt nur zum Teil durch den Kanal s unter den Rost r und dient zur Verbrennung, der andre Teil tritt oben in den Zylinder ein. Nur der obere Teil des Treibkolbens P ist genau in den Zylinder C eingepaßt, der untere Teil ein wenig dünner gedreht. Die in den Ringraum zwischen Kolben und Zylinder durch Kanal b eintretende Luft soll verhindern, daß die heißen, mit Staubteilen vermischten Verbrennungsgase zu den Dichtungsflächen gelangen. Zur Verteilung der Preßluft nach oben und unten dient eine Art Drehschieber n₁, der von dem Regulator L derart beeinflußt wird, daß bei zu schnell laufender Maschine der Luftzufluß zum Rost vermindert, bei zu langsam[504] gehender Maschine vermehrt wird. Die Beschickung des Feuers geschieht vom Trichter I aus selbsttätig durch das Schöpfrad I₁, das die Koks stückweise auf den Rumpf J wirft, von dem aus sie durch einen hin und her bewegten Schieber S in den Verbrennungsraum gelangen. In dem Augenblick, wo die Öffnung O des Schiebers über den Kanal K tritt, gestattet ein Schauloch U die Beobachtung des Feuers. Die erforderliche Kühlung des Zylinders wird, wie bei den Gaskraftmaschinen, durch einen Wassermantel W bewirkt. F. haben sich durchweg nicht gut bewährt und deshalb wenig Anwendung gefunden. S. auch Heißluftmaschinen und Kleinkraftmaschinen. Vgl. Musil, Die Motoren für Gewerbe und Industrie (3. Aufl., Braunschw. 1897); Knoke, Kraftmaschinen des Kleingewerbes (2. Aufl., Berl. 1899); Claussen, Die Kleinmotoren (2. Aufl., das. 1903).