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schlossenen Stellung gehaltenes Flüssigkeitseinlassventil 2 angeordnet, das Flüssigkeit aus einem Behälter 22 der Kammer 1 zuführen kann.
Es sei angenommen, dass der Zuführbehälter 22 bis zur Linie a-a und ebenso auch die Kammer 1 mit Flüssigkeit gefüllt sind, dass sämtliche Ventile geschlossen sind und im oberen Teil der Verbrennungskammer eine verdichtete brennbare Ladung sich befindet. Wird nun z. B. mittels Zünders 74 die Ladung zur Zündung gebracht, so wird infolge der durch die Verbrennung hervorgerufenen Druckzunahme die Flüssigkeit in der Verbrennungskammer nach abwärts und in dem Druckrohr 4 nach auswärts getrieben.
Wenn die Expansion infolge der lebendigen Kraft der auswärts sich bewegenden Flüssigkeitssäule einen bestimmten Grad erreicht hat, werden die Drücke auf beiden Seiten des Ventiles 2 einander gleich und bei einer geringeren weiteren Druckabnahme in der Verbrennungskammer öffnet sich das Ventil 2 und gestattet der Flüssigkeit, in das Druckrohr einzutreten und der sich bewegenden Flüssigkeit zu folgen. Die Druckleitung, die zu einem hochgelegenen oder unter Druck stehenden Behälter führt, muss genügend lang bemessen sein, um eine beträchtliche Flüssigkeitsmenge aufzunehmen. Diese sich. bewegende Ftüssigkeitsmenge hat im Zeitpunkt des Öffnens des Ventiles 2 eine bedeutende Geschwindigkeit angenommen und enthält daher eine beträchtliche Menge kinetischer Energie.
Das Ventil 6 ist so belastet, dass es sich öffnet, wenn der Druck in der Kammer etwas unter den Druck der Aussenluft gesunken ist. Die aus Behälter 22 durch Ventil J ? einströmende Flüssigkeit folgt zum Teil der im Rohr 4 abziehenden Säule, zum Teil steigt sie in der Kammer 1 auf. ungefähr bis sie zu derselben Höhe wie im Behälter 22, und beginnt, die Verbrennungsrückstände durch Ventil 6 und Rohr 13 auszutreiben.
Wenn die Flüssigkeitssäule im Rohr 4 zur Ruhe gekommen ist, schliesst sich Ventil 2 unter dem Drucke seiner Feder 3, die Flüssigkeit kehrt im Rohr 4 unter der Gefällhohe. zu der sie gehoben wurde, zurück, steigt in Kammer 1 auf, treibt die Verbrennungsrückstiinde weiter aus, schliesst durch ihren Stoss das Ventil 6 und presst die im Kopf der Kammer 1 durch das Ventil 6 eingesperrten Verbrennungsrückstände zusammen. Die Flüssigkeit kommt
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zur Ruht'und kehrt dann unter dem Druckgefälle zuruck. Sobald die Flüssigkeit zur Ruhe ge- korntncn. ist, rt die Saugwirkung auf und das Einlassventil 7 schliesst sich selbsttätig.
Dann kehrt die Flüssigkeit zurück und wirkt pressend auf die frische Ladung in der Kammer 1, worauf on neuor Arbcitagang beginnen kann.
Eine für die beschriebene Arbeitsweise geeignete Ventilsteuerung ist in Fig. I dargestellt. Das Auspuffventil 6 wird gewöhnlich durch eine unter den Spindel bund 41 greifende Klinke 40 in der oberen, geschlossenen Stellung gehalten. bleibt in dieser Stellung jedoch auch nach Freigabe durch dei Klinke 40, und zwar infolge des auf die geneigte Fläche 4J der Spindel durch eine Rolle J2
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gegen den Kegel angedrückt werden.
Das Gewicht des Auspuffventiles 6 samt Spindel und Zu- behör kann derart bemessen sein, dass das Öffnen erst bei einem bestimmten Unterdruck im Inneren der Verbrennungskammer stattfindet. Dies tritt am Ende des Expansionshubes ein, zu welcher Zeit, wie noch beschrieben werden soll, die Klinke 40 den Bund 41 bereits freigegeben
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durch Stifte 47, Winkelhebel 48, Lenker 49 einen Winkelhebel 50 derart, dass dessen Arm 51 gegen den Stift 52 der Spindel des Ventiles 7 trifft. Diese Stellung der Winkelhebel wird durch die Feder 53 aufrechterhalten, die von der rechten Seite des Drehpunktes des Winkelhebels 50 auf die inke Seite schwingt.
Durch diese Bewegung der Winkelhebel wird eine Feder 55, die den Winkelhebc ! 48 nnt einer Lenkstange 57 verbindet, gespannt und gleichzeitig eine zweite Feder, * ; 6, die den Lenker 57 mit dem Hebel 50 verbindet, zusammengedrückt. Infolgedessen hat die Lenkstange 57 samt den beiden Klinken 40 und 17 das Bestreben, sich nach links zu be- wegen, kann aber diese Bewegung nicht ausführen, da der Bund 41 an der Klinke 40 seitlich anliegt. Nachdem das Auspunventi) 6 sich geönnet hat, bleibt es solange offen, bis es durch den
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angeordnet.
Man kann ohne Schwierigkeit die Anordnung so treffen, dass am Ende des Expansionshubes ein teilweises Vakuum entsteht. Es kann dann durch Ventil 47, das sich unter dem Einflusse einer schwachen Feder schliesst, sobald die Flüssigkeit während des Auspuffhubes und der Verdichtung des Pufferkissens zurückfliesst, Spülluft angesaugt werden. Diese Anordnung kann auch
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bunden, wogegen im zweiten Falle die Ventile selbst so verbunden sein können, dass sie sich gleichzeitig öffnen und schliessen. Die Wirkungsweise ist dann insofern abweichend. als das Luftventil. anstatt beim Einwärtsströmen der Flüssigkeit, beim Schliessen des Auspunventiles sich schliesst.
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Vertilspindeldrückt.
Das Luftventil 52 gestattet der Luft den Eintritt in die Stocke und ist der Wirkung
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spindel angeschlossen und an dem anderen Ende mit einem Gleitstück 55 verbunden, das ge- wiihnlielh von der auf der Metattführung J7 ruhenden, an den kurzen Arm 59 des Gleitstückes
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oder unter dem Einfluss dieser Feder schliessen, wenn die Drucke auf beiden Seiten annähernd gleich sind. Wird jedoch der Lenker 67. der mit der Sperrklinke 77 verbunden ist. nach rechts bewegt, so dreht dessen Ansatz 62 die Klinke 56 um die Achse 58, so dass sie die Metallführung verlässt und mit einer Kerbe 63 den Bund 64 der Ventilspindel umfasst.
Bei dieser Stellung sind Ventilspindel und Gleitstück 55 fest verbunden und das Ventil 52 kann sich, wenn die Sperrklinke 66 von dem Bund 64 zurückgezogen ist, iiffnen, indem die Klinke 56 in der Nut 65 nach abwärts gleitet und Gleitstück und Feder dieser Bewegung folgen.
Das Einlassventil 7 steht unter der Wirkung einer schwachen Feder 67. Jedes der genannten drei Ventile ist mit einer Sperrklinke 17 bezw. 66 und 39 versehen, die unter einem Bund der zu gehörigen Spindel greift. Die Klinken sind durch Lenker 61 und 68 in der aus der Zeichnung er- sichttichen Weise verbunden. Der Lenker 68 ist mit einem Längsschlitz 69 ausgebildet.
Angenommen, dass in der Glocke 48 ein elastisches Luftkissen verdichtet worden ist und dass die Fliissigkeit in der Verbrennungskammer ungefähr in der Höhe des Auspuffventiles 6
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Teile der Steuerung die in der Zeichnung dargestellte Lage einnehmen, oftnet sich das Einlassventil 7 und es wird eine neue Ladung angesaugt, die an die Stelle eines Teiles der aus der Ver-
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aus der voll gezeichneten in die gestrichelt gezeichnete Lage. Diese Bewegung wird durch Lenker 13 auf Winkelhebel 75, 76 übertragen, der somit gleichfalls in die gestrichelt gezeichnete Stellung gelangt. Diese Stellung wird durch Feder 79 aufrechterhalten. Die Feder ist bei 80 angelenkt und kommt beim Umstellen des Winkelhebels 75, 76 auf die rechte Seite des Drehpunktes 81 zu liegen.
Beim Umstellen der beiden Winkelhebel wird die Feder 78 gespannt und die Feder 77 entspannt. Infolgedessen bat der Lenker 61 das Bestreben, unter dem Einflüsse der Feder 78 sich nach rechts zu bewegen. Er vollführt diese Bewegung jedoch erst, wenn das Einlassventil 7 sich sohliesst, weil die Klinke 39 erst dann unter den Bund 41 treten kann und vor dem Schliessen des Ventiles durch den Bund an der Rechtsschwingung gehindert wird. Zugleich mit dem Sperren des Ventiles 7 tritt Auslösen der beiden anderen Ventile ein, indem die Klinken 17 und 66 ausser Eingriff mit den Bunden und 64 gedreht werden.
Bei der Rechtsbewegung des Lenkers 61 wird gleichzeitig durch den Ansatz 62 die Klinke 56 in Eingriff mit dem Bund 64 gebracht, so dass Ventil 52 samt Klinke und Gleitstück nach abwärts fallen und die Verbindung zwischen Luft- rohr' und Glocke 48 hergestellt wird. Nachdem die lebendige Kraft der in dem Druckrohr
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die Rückströmung der Flüssigkeit in die Verbrennungskammer. Hiebei wird durch die steigende Flüssigkeit zuerst die Luft aus der Glocke 48 verdrängt und sodann das Ventil 5. ? geschlossen.
Beim Heben des Ventiles 52 tritt ein keilförmiger Ansatz der Klinke 56 hinter den Ansatz 62 und biegt den mittleren Teil des Lenkers 61 aus der durch die beiden Enden des Lenkers gelegten lotrc' htf'n Ebene, worauf die Feder 6 die Klinke 56 in die dargestellte Stellung zurückführt. nachdem das Vetil 52 sich geschlossen hat, tritt ein Verdichten der in dem ringförmigen Raum
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elastische. vorzugsweise durch Luft gebildete Kissen, bis die kinetische Energie der Flüssigkeit ftufgebritucht ist. Die Expansion dieses Kissens dient wieder in der oben beschriebenen Weise zum Auswiirtsbewegen der Flüssigkeit, wobei eine neue brennbare Ladung durch das Einlassventil 7 angesaugt wird.
Beim öffnen dieses Ventiles kann durch Hebel 96 und Stange 97 die Klinke 93 ausgelöst werden, so dass das Ventil 86 durch Feder 95 geschlossen wird. Die Flüssigkeits- saule bewegt Hif'h nun zum zweiten Male gegen die Verbrennungskammer zurück und verdichtet
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Kraft in der Feder oder dem Luftkissen aufgespeichert wird. Diese Kraft dient sodann zum Aus- w rtsbcwegen der Flüssigkeit, wobei gleichzeitig das Ansaugen einer neuen Ladung erfolgt Um den zweiarmigen Hebel 104, 105 in der Arbeits-und in der Losstellung zu erhalten, ist eine Feder 109 vorgesehen, deren eines Ende an den Stift 108 des Armes 10. 5 angeschlossen ist, während das andere Ende bei 110 befestigt ist.
Wenn der Arm 105 aus der voll gezeichneten in die gestrichelt gezeichnete Stellung schwingt, gelangt die Feder auf die andere Seite der Drehachse 103 und hat somit das Bestreben, den Hebel in der gestrichelt gezeichneten Stellung zu
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wird. Bei der Rückkehr des Kolbens schnappt sodann die Klinke 104 hinter dem Bund 106 ein und sperrt den Kolben. Die beschriebene Steuerung ist nicht erforderlich, wenn die geringste Spannung des Kissens grösser ist als die Explosionsspannung.
Fig. 9 zeigt eine Einrichtung zum Einführen von Spülluft durch das Flüssigkeitseinlass- ventil 2. Über der Mündung der Zuführleitung 111 ist eine Glocke 112 angeordnet, die mit einem Lufteinlass 7'H und einer Anzahl von Öffnungen 115 ausgestattet ist, deren Weite durch einen drehbaren Schieber 116 eingestellt werden kann. Bei geschlossenem Ventil 2 strömt Flüssigkeit aus dem Zuführbehälter 22 durch die Öffnungen 115 in die Glocke, allenfalls bis sich die Flüssigkeit- stande ausgleichen. Am Ende des Expansionshubes öffnet sich das Ventil 2 und Flüssigkeit strömt aus der Glocke 112 in das Druckrohr.
Wenn die Saugwirkung hinreichend stark ist und Flüssigkeit aus dem Behälter 22 nicht genügend schnell durch die Löcher 115 in die Glocke nachströmen kann, wird Spülluft in das Druckrohr angesaugt, die sodann bei riickkehrender Säule in die Verbrennungskammer gelangt. Dies ? Luft dient zum Austreiben des grössten Teiles der Verbrennungs- rückstand, so dass beim Schliessen des Auspuffventiles das elastische. im oberen Teil der Vor brennungskammer befindliche Pufferkissen hauptsächlich aus reiner Luft anstatt Verbrennungsgasen besteht.
Sobald dieses Kissen sich ausdehnt und den zweiten Auswärtshub bewirkt, wird somit die neue Ladung mit Luft oder hauptsächlich mit Luft gemischt, was natürlich a ! s ein
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verbunden und derart angeordnet, dass es sich gegen Ende des Expansionshubes, wenn die Flüssigkeit in der Verbrennungskammer am tiefsten steht, schliesst und die Verbindung zwischen Ver- hrennungskammer und Druckrohr unterbricht. Da die sich auswärts bewegende Flüssigkeitssäule im Druckrohr inzwischen eine bedeutende Geschwindigkeit angenommen hat. so wird durch das HUfszuführungsrohr 119 und das Ventil 120 eine neue Flüssigkeitsmenge angesaugt, die er, Säule folgt.
Zu gleicher Zeit kann, wenn die Spannung in der Verbrennungskammer genügend gering ist, Flüssigkeit aus der Zufiihrleitung durch Ventil 2 in die Verbrennungskammer einstromen. Ist dies nicht der Fall, so kann das Ventil 2 auch ganz entfallen und die Vorrichtung wird, wie durch gestrichelte Linien angedeutet, abgeändert. Beim ersten Einwärtsströmen der Flüssigkeit wird das Ventil 117 geöffnet und das elastische Kissen verdichtet, worauf neue Ladung angesaugt wird. Beim zweiten Auswärtshub schliesst sich jedoch das Ventil 117 nicht, da die Düasigkcit nicht genügend tief sinkt. Beim zweiten Einwärtshub findet Verdichtung der Ladung statt.
Wenn der Druck in der Verbrennungskammer während der Expansion nicht unter den Druck der Aussenluft sinkt, so können dass Brennstoffeinlassventil und das Auspuffventil von dem Flüssigkeitseinlassventil 120 aus gesteuert werden.
Anstatt eines mit einem Schwimmer verbundenen Ventiles kann ein Doppelventil mit zwei Sitzen benützt werden. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 11 dargestellt und unterscheidet sich von der früheren Anordnung dadurch, dass der Viertaktkreislauf an Stelle des Zweitakt-
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2eichnung dargUte Lage einnehmen. Gegen Ende des Expansionshubes bewegt sich das Ventil 121 nach rechts, unterbricht die Verbindung zwischen, der Verbrennungskammer und dem
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brennbaren Ladung, während des zweiten Einwärtshubes und des Verdichtens der neuen Ladung und während eines grossen Teiles der Expansion. Es kann eine Feder 121a vorgesehen sein, die das Ventil in dieser Stellung zu erhalten sucht.
Wenn keine derartige Feder vorhanden ist und die Bewegung des Ventiles 121 dadurch hervorgerufen wird, dass die neue Flüssigkeit, auf die eine Ventilseite wirkend, die Verbindung zwischen Verbrennungskammer und der Zuführleitung herstellt, dagegen die zurückkehrende Flüssigkeitssäule. auf die andere Ventilseite wirkend. die Verbindung zwischen Verbrennungskammer und Druckrohr herstellt, so kann das Ventil 2 ganz entfallen. Diese Einrichtung gestattet, das Ansaugen der zu fördernden Flüssigkeit aus einer bestimmten Tiefe mittels der Hilfszuführleitung 119.
Soll Pressflüssigkeit zur Aufspeicherung von Kraft in einem Windkessel dienen und die Kraft zur Erzeugung des Verdichtungshubes benützt werden, so sind einige Abänderungen erforderlich.
Fig. 14 zeigt in schematischer Darstellung die beiden in der Nähe des Endes der Druckleitung angeordneten Windkessel 134 und 137 und ein Ventil 127. durch das man die Flüssigkeit ausströmen lassen kann. während die Flüssigkeitssäule in der Druckleitung beschleunigt wird. Das Ventil 127 wird durch eine Feder 152 für gewöhnlich offen erhalten ; sobald jedoch die Geschwindigkeit der ausströmenden Flüssigkeit einen bestimmten Wert erreicht, wird das Ventil 127 durch die FlüssigkeitsstrÖmung in ähnlicher Weise, wie dies bei dem hydraulischen Widder der Fall ist, geschlossen. In der geschlossenen Stellung wird das Ventil durch eine hinter dem Bund 132 der Ventilstange einfallende Klinke 130, die an den Magnetanker 131 angelenkt ist, gesperrt.
Das Ventil 133 des Windkessels 134 ist zu dieser Zeit offen, die Flüssigkeit strömt daher in den Windkessel ('in. bis das Ventil 133 durch den Schwimmer 7J5 oder eine ähnliche Vorrichtung geschlossen wird. Da die Bewegung der Flüssigkeitssäule nicht plötzlich aufgehalten werden kann, so wird durch Ihre lebendige Kraft das Ventit 7J6 des Windkessels 7J7 gehoben und die Flüssigkeit strömt nun in den Hochdruckwindkessel 137 ein. Die in dem Windkessel 134 aufgespeicherte Kraft bewirkt sodann den ersten Einwärtshub der Säule, wobei das elastische Luftkissen in der Verbrennungskammer verdichtet wird. Bei dem nun folgenden, zweiten Auswärtshub wird dus Ventil 7 geöffnet und eine neue Ladung angesaugt.
Auf der EinlaGventilstange sind ein isolierter Teil 138 und ein Kontaktstiiek 139 angeordnet, von denen das letztere an das eme Ende
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wirkenden t < \'der] enf (rcnzlage, bei der er den Kontakt mit dem Kontaktstücke 139 herstellt. In dieser Lage verble@bt er solange, bis er beim Heben des Ventiles 7 wieder umgestellt wird. worauf er durch die Feder an das Isolierstück 138 gepresst wird. Wenn der Hebel 151 auf dem Kontaktstück 139 aufruht, ist der Stromkreis geschlossen und der Magnetanker 131 lost die
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zeitig wird der Anker 1. ausgelöst, so dass er sich von dem Magneten entfernen kann.
An Stelle der hier beschriebenen Steuerung kann eine beliebige andere Einrichtung treten, soferne nur das Ventil 127 derart gesteuert wird, dass es sich nur während des Arbeitshubes öffnen kann, dagegen bei beiden Einwärtshüben und während des zweiten Auswärtshubes geschlossen bleibt.
Jedes der Ventile kann elektrisch gesteuert werden und mit einer entsprechenden Puffervorrichtung od. dgl. ausgestattet sein oder die Steuerung kann auch durch die Druckänderungen unter Vermittlung von Membranen oder Kolben bewirkt werden. Es können je nach Bedarf Windkessel in jede der Leitungen eingeschaltet werden und einzelne Teile der Pumpe können,
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einander getrennt sein.
Es ist durch Versuche festgestellt worden, dass es nicht erforderlich ist, einen Schwimmer in der Verbrennungskammer anzuordnen, der die Flüssigkeit von den Verbrennungsgasen trennt.
Es ist daher die Möglichkeit gegeben, wenn kein Schwimmer zur Anwendung kommt, die Verbrennungskammer durch lotrechte Rippen zu teilen. Dies ist insbesondere bei Verbrennungs- kammern von grossem Durchmesser zu empfehlen, da dadurch die Festigkeit wesentlich erhöht wird. Die Versteifungsrippen können entgegengesetzte Teile der Kammer verbinden. Wenn er- forderlich, können auch Versteifungsstangen in verschiedener Höhe angebracht sein. um die Widerstandsfähigkeit gegen den inneren Überdruck zu erhöhen. Derartige Stangen bieten bei entsprechender Wahl des Querschnittes einen ganz unbedeutenden Widerstand der Flüssigkeit.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wurde angenommen, dass das Flüssigkeit- einlassventil sich sofort schliesst, wenn die Flüssigkeit aus der Zuführleitung in die Pumpe ein- zuströmen aufhört. Es ist einleuchtend, dass, wenn dieses Ventil mit einem Puffer oder mit einer Federvorrichtung entsprechend verbunden ist, die Einrichtung derart getroffen werden kann, dass das Ventil so lange offen gehalten wird, bis es durch einen bestimmten Druck der Federoder Pufferwirkung entgegen geschlossen wird. Es kann dann während des Einwärtshubes der Flüssigkeitssäule eine bestimmte Flüssigkeitsmenge durch das Einlassventil austreten, bevor das Ventil durch den Druck dieser Flüssigkeit infolge ihrer Geschwindigkeitszunahme geschlossen wird.
Bei dieser Anordnung nimmt somit die rückströmende Flüssigkeitssäule eine höhere Geschwindigkeit an, als sie sonst erreichen würde, wenn das Einlassventil schon zu Beginn der Rück-
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Ladung dehnt sich infolge der starken Verdichtung Im Falle des Versagens der Zündung beinahe ebenso stark aus, als wenn eine teilweise Verbrennung stattgefunden hätte. Es findet somit ein Auswärtshub statt und am Ende der Expansion sinkt der Druck so tief, dass das Auspuffventil sich öffnet. Die unverbrannten Gase werden dann genau so, wie wenn sie Verbrennungsrückstände wären, ausgetrieben.
Bei dem nun folgenden Einwärtshub wird das elastische Kissen verdichtet
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hälter entnommen, in den die Flüssigkeit bei gewöhnlichem Gange gefördert wird.
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