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Vorrichtung zum Entlüften einer von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Kreiselpumpe
Es wurde bereis vorgeschlagen, die Verbrennungsgase von Viertakt- oder Zweitaktmotoren, die, wie dies bei Automobil-Feuerlöschgeräten der Fall ist, zum Antrieb von Kreiselpumpen dienen, zum Betrieb eines Strahlsaugers zu verwenden, der zum Entlüften der Kreiselpumpen vorgesehen ist. Eine praktische Anwendung dieser Vorschläge ist bisher unterblieben, weil Schwierigkeiten in der Steuerung der - vermeintlich allein für den Strahlsauger verwendbaren - Verbrennungsgase angenommen wurden.
DieserNachteil ist durch eine frühere Erfindung dadurch beseitigt worden, dass das Entlüften der Kreiselpumpe mittels eines Strahlsaugers erfolgt, der durch die Auspuff- und die Ansauggase der die Pumpe treibenden, ein- oder mehrzylindrigen, im Vier- oder Zweitakt arbeitenden Brennkraftmaschine betrieben wird und wobei in dem die Gase von der Brennkraftmaschine zum Gasstrahler-Verbrennungsraum führenden Kanal ein Absperr- bzw. Regelorgan und ein Rückschlagventil angeordnet sind.
Die Einrichtung wird so betrieben, dass der Weg der Gase von der Brennkraftmaschine zum Strahlsauger während der ganzen Dauer des Entlüftungsbetriebes offen gehalten wird, so dass die dem Strahlsauger zuströmenden Frischgasmengen durch die jeweils folgenden Verbrennungsgase einer Verbrennung unterworfen und hiedurch die Strömungsenergie in der Strahlsaugerdüse und damit die Saugwirkung in hohem Masse vergleichmässigt wird.
In diesem Zusammenhang hat es sich als zweckmässig erwiesen, die Frischgase und die Verbrennungs- gase auf ihrem Wege zur Strahlsaugerdüse entsprechend dosiert zusammentreffen zu lassen, was im Gasstrahler-Sammel- und Verbrennungsraum erfolgt. Die Anordnung eines solchen Verbrennungsraumes wurde erst möglich, nachdem erkannt worden ist, dass ein Zusammentreffen der beiden Gasarten auf ihrem Weg zum Strahlsauger unbedenklich erfolgen kann.
Der Gasstrahler-Verbrennungsraum hat aber auch die Aufgabe, die in demselben auftretenden Druckwellen beim Verbrennen der Gase abzuflachen. Dies ist nur dann erreichbar, wenn der Maschinenzylinder-Hubraum zum Gasstrahler- Verbrennungsraum und dieser wieder zum Querschnitt des diese beiden Räume verbindenden Kanales in bestimmten Verhältnissen zueinander stehen und dadurch die richtige Dosierung der im Verbrennungsraum zusammentreffenden Ansaug- und Verbrennungsgasmenge erreicht wird, so dass eine tatsächlich wirkungsvolle Verbrennung in diesem Raum stattfindet, die auch die gewünschte Abflachung der Druckwellen vor der Düse ergibt.
Die Schaltung der Pumpe und ihres Antriebes auf Entlüftung-un sodann auf Förderbetrieb erfolgte früher vonHand aus und es bedarf grosser Sorgfalt und Erfahrung, diese Schaltvorgänge in den richtigen Zeitpunkten durchzuführen und Zeitverluste zu vermeiden, die bei Wiederholung dieser Vorgänge normalerweise eintreten müssen und die insbesondere bei Feuerlotchgeräten verhängnisvoll werden können.
Gegenstand der Erfindung sind nun Massnahmen a) zur Vereinfachung der zur Absperrung bzw. Regelung des Gaszustromes von der Brennkraftmaschine zum Gasstrahler dienenden Organe'bzw. Ventile In Verbindung mit der notwendigenEinstellung vonAbschlussorganen zur Pumpenentlüftung und b) zur grösstmöglichen Abflachung der Druckwellen im Gasstrahler-Verbrennungsraum. Eine Alteinativmassnahme c) Ist eine weitgehende Automatisierung der Steuerung der in a) genannten Organe. Nur durch Zusammenwirken der Massnahmen nach a) und b), vorzugsweise im Verein mit der Massnahme nach c) ist der erfin- lungsgemäss angestrebte Effekt erzielbar.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung zum Entlüften einer von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Kreiselpumpe, insbesondere fürFeuerlöschgeräte, Regner, u. dgl., mittels eines durch die Auspuffgase und die Ansauggase betriebenen Gasstrahlers, dem ein Sammel- und Verbrennungsraum für die Gase vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Zuströmens der Gase von der Brennkraftmaschine zum Gasstrahler-Verbrennungsraum ein einziges Ventil vorgesehen ist, das einer-
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welche Steuereinrichtung überdies ein Entlüftungsventil in der vom Gasstrahler zur Pumpe führenden Ent- lüftungsleitung betätigt, wobei bei einem Maschinenzylinderhubraum von 125 cm* dieser zum Gasstrahler-Verbrennungsraum im Verhältnis 1 : 0, 25 - 1, 6, bei einem Maschinenzylinderhubraum von 250 cm im Verhältnis 1 :
0, 18-l, 7, beieinemMaschinenzylinderhubraumvon350cm im Verhältnis 1 : 0, 12-1, 8, bei einem Maschinenzylinderhubraum bis 500 cm im Verhältnis 1 : 0, 10 - 1. 9 und bei einem Maschinenzylinderhubraum über 750 cm3 im Verhältnis 1 : 0, 08-2 steht und in allen Fällen der Querschnitt des Durchlasses des Rückschlag-Sperrventiles zwischen 0, 0016 und 0,004 cm2 je cms des jeweiligen Gasstrahler-Verbrennungsraumes liegt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Steuereinrichtung nach der Erfindung eine im
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Kegelfläche auf, die bei Bewegung in einer Richtung gegen das Ende des Ventilstössels wirkt und dabei das Ventil sperrt. Zweckmässig ist zur Führung eines die Schrägfläche aufweisenden Teiles eine Gleitbahn vorgesehen, an der ein auf den Schrägflächenteil einwirkender Handhebel gelagert ist, mit dem in an sich bekannter Weise sowohl das die Gaszufuhrleitung zum Strahlapparat steuernde Ventil als auch das die Entlüftungsleitung steuernde Entlüftungsventil betätigbar sind, und der zur Festlegung beider Ventile in der Sperrstellung in eine Ausnehmung der Gleitbahn einrastbar ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die gleiche Vorrichtung, jedoch mit automatischer Betätigung des Entlüftungsventiles und des Ventiles in der zum Strahlapparat führenden Gasleitung mittels eines in einem Zylinder geführten Kolbens, der vom Druck in der Pumpendruckleitungbeaufschlagt wird, welche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kolbenstange des vom Pumpendruck beaufschlagen Kolbens sowohl das die Entlüftungsleitung steuernde Entlüftungsventil als auch die das Rückschlag-Sperrventil steuernde Schrägfläche trägt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der. Erfindung ist jene, bei der das Entlüftungsventil im Steuerzylinder angeordnet ist, weil dadurch kein separates Gestänge zu diesem Ventil nötig ist, dessen Sitz ausserdem auf einfachste Weise vom Zylindergehäuse gebildet wird. Natürlich ist es gemäss der Erfindung auch möglich, das Entlüftungsventil, wie an sich bekannt, ausserhalb des Steuerzylinders in die Entlüftungsleitung zu legen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung und die sich durch die Erfindung ergebenden Vorteile sind aus der folgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispieles des Erfindungsgegenstandes an Hand der Zeichnung zu entnehmen.
Fig. 1 stellt die Vorrichtung nach der Erfindung zusammen mit dem wesentlichen Teil der Zylinderanordnung einer Brennkraftmaschine im Schnitt dar und Fig. 2 zeigt im Schema das ganze Motor-Pumpenaggregat samt der erlindungsgemässen Vorrichtung.
Im Kopf 1 des Maschinenzylinders 2 ist ein Kanal 3 vorgesehen, der in eine Bohrung 4 des mit dem Zylinderkopf verbundenen Gasstrahlerkörpers 5 übergeht. Ein Ventil 6, das mittels seines Stössels 7 in dem Schraubteil 8 desGasstrahlers gleitbeweglich geführt ist, dient dazu, die durch den Kanal 3 und die Bohrung 4 gebildete Verbindung zwischen dem Zylinderraum 9 und dem Gasstrahler-Sammel-und Verbren- nungsraum 10 absperren zu können. Das'Ventil 6, 7 steht dauernd unter dem Druck einer Feder 11, die das Ventil elastisch gegen seinen Sitz drückt.
Mit 12 ist der Kolben der Brennkraftmaschine und mit 13 die an den Verbrennungsraum 10 des Gasstrahlers angeschlossene Düse des Strahlsaugers 14 bezeichnet, vor deren Fangdüse 15 ein Rohr 16 einmündet, das über ein später zu beschreibendes Ventil, nämlich das Entlüftungsventil, zu dem zu entlüftenden Raum der Kreiselpumpe führt.
Das Ein- und Ausschalten des Gasstrahlers erfolgt von Hand aus mittels des Hebels 17, der über die Einstellmutter 18, die Feder 19 und den Konus 20 auf die Stange 21 wirkt. Diese Teile, mit Ausnahme des Hebels 17, sind in der Führung 22 gleitbar untergebracht ; der Hebel 17 ist in von der Führung 22 abstehenden Laschen 23 schwenkbar gelagert und kann im niedergedrücktenzustand in einer in der Führung ausge- spartenRaste 24 festgelegt weiden.
Das Ventil 6, 7 wirkt, wie leicht einzusehen ist, nicht nur während des Entlüftungsvorganges als Rückschlagventil, sondern auch nach dem Absaugen, d. h. während des vollen Betriebes der Pumpe, als ein unter der Wirkung des Konus 20 stehendes Sperrventil und es übernimmt darüber hinaus auch noch die Funktion eines Explosions- oder Zischhahnes, worauf später noch näher eingegangen wird. Das Ventil 6, 7 wird dabei im folgenden auchRückschlag-Sperrventil genannt.
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richtung mittels des Hebels 17 allein betrieben werden, in welchem Falle lediglich das Entlüftungsven- til 29 mit den zugehörigen Leitungen 16, 30 in Verbindung mit der Stange 21 vorgesehen sein muss.
Doch erfordert dieabschaltung desgasstrahlers vonhand aus im richtigen Moment der Füllung der Pumpe grosse
Aufmerksamkeit, die nicht in allen Fällen von dem Bedienende des Aggregates erwartet werden kann.
Wird der Gasstrahler jedoch nicht im Moment der Füllung der Pumpe abgeschaltet, kommt der An- triebsmotor zum Stillstand, weil seine Leistung für den Betrieb des Gasstrahlers zusammen mit der Pum- pe meist nicht ausreicht. Dies könnte sich inbesondere bei Feuerlöschgeräten äusserst ungünstig auswir- ken, weil dann kostbare Zeit durch neuerliches Anlassen verloren geht.
Selbstverständlich sind, wo notwendig, Rückschlagventile eingebaut. Zum Schutz gegen Einfrieren der Steuerung wird diese durch die vom Motor abströmende warme Kühlluft, durch die Motorabgase oder aber durch elektrische Heizung angewärmt. Natürlich kann bei selbsttätiger Steuerung das Entlüftung- ventil 29 - wie an sich bekannt-ausserhalb des Gehäuses 26 in der Pumpenabsaugleitung 16,30 liegen, muss aber in diesem Falle durch ein weiteres Gestänge mit dem Steuerkolben 27 bzw. der Stange 28 des- selben verbunden sein.
Gibt man gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung dem Gasstrahler-Sammel- und Verbrennungsraum 10 teilweise oder zurGänze Rohrform, so ist es möglich, den Düsenstock 13, 14 und die Fang- düse 15 an beliebiger Stelle des Aggregates, etwa nächst der Pumpe, anzuordnen.
Durch die Kombination des Gasstrahlers mit der selbsttätigen Steuereinrichtung wird erreicht, dass unabhängig von der Aufmerksamkeit der Aggregatbedienung der Gasstrahler nach Beendigung des Enüuf- tungsvorganges und Füllung der Pumpe jeweils bei dem im Steuerzylinder eingestellten Druck automatisch abgeschaltet wird und das Aggregat sofort mit voller Leistung zur Verfügung steht. Die Steuerung durch den Hebel 17 von Hand aus ist dabei praktisch auf das Anlassen des Motors und allenfalls noch auf die Stillsetzung des Aggregates eingeschränkt.
Die Anordnung eines einzigen Rückschlag-Sperrventiles 6, 7 zwischen Motor-Zylinderraum und Gasstrahler-Verbrennungsraum stellt gegenüber der bekannten Bauart mit einem Sperrventil und einem davon gesonderten Rückschlagventil eine erhebliche Vereinfachung der Vorrichtung dar. Die Kombination mit der automatischen Steuereinrichtung bringt eine sonst nicht zu erreichende Sicherheit für den richtigen Zeitpunkt des Abschaltens des Gasstrahlers mit sich. Die Einhaltung der Raumverhältnisse von Motorzylinderraum zum Gasstrahler-Verbrennungsraum und dieses Raumes zum Querschnitt des die beiden Räume verbindenden Kanales lässt ein Abflachen der Druckwellen im Gasstrahler-Verbrennungsraum erreichen, welches für die einwandfreie Funktion des gesamten Aggregates von besonderer Bedeutung ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Entlüften einer von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Kreiselpumpe, insbesondere für Feuerlöschgeräte, Regner u. dgl., mittels eines durch die Auspuffgase und die Ansauggase betriebenen Gasstrahlers, dem ein Sammel- und Verbrennungsraum für die Gase vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Zuströmens der Gase von der Brennkraftmaschine zum Gasstrahler-Verbrennungsraum (10) ein einziges Ventil (6, 7) vorgesehen ist, das einerseits als Rückschlagventil und anderseits bei Betätigung durch eine Steuereinrichtung als Sperrventil wirkt, welche Steuereinrichtung überdies ein Entlüftungsventil (29) in der vom Gasstrahler zur Pumpe führenden Entlüftungsleitung betätigt,
wobei bei einem Maschinenzylinderhubraum von 125 cm3 dieser zum Gasstrahler-Ver-
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weiligen Gasstrahler-Verbrennungsraumes liegt.