DE1086085B

DE1086085B - Zweiwegschieber fuer die Auspuffleitung von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1086085B
Application number: DES54244A
Authority: DE
Inventors: John Norman Rutherford
Original assignee: SPANNER BOILERS Ltd
Current assignee: SPANNER BOILERS Ltd
Priority date: 1957-07-11
Filing date: 1957-07-11
Publication date: 1960-07-28

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Zweiwegschieber für die Auspuffleitung von Brennkraftmaschinen.

Temperatur und Wärmeinhalt der Auspuffgase einer Brennkraftmaschine von verhältnismäßig großer Ausführung — wie z. B. eines Schiffsdiesels — sind derart, daß zweckmäßig die Abgase durch einen Abhitzewärmeaustauscher geleitet werden. Der in dem Wärmeaustauscher erzeugte Dampf kann je nach Bedarf für die verschiedenartigsten Zwecke, beispielsweise zum Erhitzen des Brennöles für die Brennkraftmaschine, zur Stromerzeugung und zum Antrieb von Hilfsmaschinen, verwendet werden.

Unter gewissen Verhältnissen ergibt es sich, daß für eine verhältnismäßig lange Zeitspanne'kein Dampfbedarf vorliegt, und es werden in diesem Fall die Auspuffgase nur durch einen Schalldämpfer oder Auspufftopf ins Freie abgelassen. Dabei ist also der Wärmeaustauscher für lange Zeitspannen außer Betrieb.

Bei solchen Einrichtungen sind aber die Abhitzedampferzeuger dann, wenn sie nicht im Gebrauch sind, an der Wasserseite einer inneren Korrosion und an der Gasseite einer äußeren Korrosion ausgesetzt, sofern nicht besondere Schutzmaßnahmen vorgesehen sind.

Es wurde nun gefunden, daß bei einem solchen außer Gebrauch befindlichen Wärmeaustauscher der beste Schutz gegen Korrosion erreicht wird, wenn er mit Wasser voll gefüllt, d. h. überschwemmt ist und wenn er weiterhin vollständig von heißen Gasen isoliert ist, um jede mögliche Kondensation und insbesondere die Bildung von Schwefelsäure aus dem Schwefel der Abgase zu verhindern.

Für den Betrieb solcher Einrichtungen sind Verteilungseinrichtungen erforderlich, damit die heißen Abgase entsprechend den Erfordernissen entweder zu den Abhitzeaustauschern oder zu dem Auspufftopf geleitet werden können, wobei die Betriebsverhältnisse oft wechselnd sein können, aber unter Umständen auch während sehr langer Zeitabschnitte nicht geändert werden.

Diese Einrichtungen müssen selbst nach längeren Betriebspausen leicht zu bedienen sein und dürfen keinerlei Möglichkeit des Klapperns oder Flatterns aufweisen. Sie müssen in jeder Stellung fest gehalten werden können, und sie müssen auch einen gasdichten Abschluß ermöglichen, so daß jegliches Durchsickern von Auspuffgasen in den Abhitzeaustauscher zur Vermeidung jeglicher Kondensation in dem Wärmeaustauscher ausgeschaltet ist.

Die stark pulsierenden Auspuffgase stellen hinsichtlich der Rüttelsicherheit und Standfestigkeit hohe Anforderungen an solche Einrichtungen, und es ergeben sich weiterhin Absetzungen, die die Bedienungsmöglichkeit beeinträchtigen, insbesondere wenn die Einstellung längere Zeit nicht geändert wurde.

Zweiwegschieber für die Auspuffleitung
von Brennkraftmaschinen

Anmelder:
Spanner Boilers Limited, London

Vertreter: Dr. K. Griesiing, Patentanwalt,
Hönebach bei Bebxa, Bahnhofstr. 9

John Norman Rutherford,
Epsom, Surrey (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

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Weiterhin müssen solche Einrichtungen so ausgebildet sein, daß der Austritt des Auspuffgases ins Freie jederzeit im wesentlichen ungehemmt erfolgt.

Zweiwegventile sind an sich in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Verschiebbare, drehbare oder schwenkbare Schieberplatten überfahren dabei die Austrittsöffnungen für eine gemeinsame Zuleitungskammer auf der anderen Seite.

Unter einseitigem Andruck oder einseitiger Anlage arbeitende Schieber erwiesen sich jedoch bei den stark pulsierenden Auspuffgasen nicht als rüttelsicher und ergaben auf die Dauer keinen sicheren Abschluß. Drehschieber sind schwer zu handhaben und auf die Dauer nicht standsicher. Bekannte Wechselabsperrvorrichtungen, insbesondere für Warmwasseranlagen mit besonderen Führungen zur Abstimmung der Öffnungswerte aufeinander, sind bei Anwendung für Auspuffgase durch die auftretenden Absetzungen für Störungen anfällig und nicht betriebssicher. Man hat daher vorzugsweise einfache Ventile oder Schieber nebeneinander verwendet, wobei sich Einzelschieber zwischen gegenüberliegenden Sitzen durchaus bewähren. Die Verwendung von Einzelschiebern ist je-

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Claims

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doch wegen der Möglichkeit von Bedienungsfehlern bevor das öffnen der anderen eintritt. Dies kann vertind der bei solchen Anlagen dadurch auftretenden mieden werden, wenn die öffnungen die der Sitze k, I Gefährdungen sehr nachteilig, ebenso wie der Mehr- etwas exzentrisch versetzt in der Verschieberichtung aufwand für Einzelschieber gewichtig ist. des Schiebers zu den öffnungen b¹, b² der Sitze m, η

Die Erfindung betrifft nun die Ausbildung eines 5 sind, und zwar so, wie es in der Zeichnung dar-Zweiwegschiebers, der die vorstehenden Nachteile gestellt ist.

nicht aufweist und für Auspuffgase im Dauerbetrieb Der Schieber q ist ausreichend lang, um beide Paare

unter wechselnden Bedingungen ohne Störungen ver- der Sitze k, m und I₃ η zu bedecken, und ist ebenso gewendbar ist. nügend stark, um abdichtend für die Sitze k, I an der

Zu diesem Zweck ist ein Zweiwegschieber in der io einen Seite und für die Sitze m, η an der anderen Seite Weise ausgebildet, daß ein an sich bekannter mit einer zu arbeiten. Er hat eine öffnung w, die, wie in der Durchtrittsöffnung und mit parallelen Sitzflächen ver- Zeichnung dargestellt ist, bei Übereinstimmung mit sehener Schieber zwischen den parallelen Sitzflächen den Sitzen k, m die heißen Auspuffgase aus dem Einvon zwei in der Verschieberichtung des Schiebers laßstutzen b durch die öffnung b¹ in der Trennwand g, nebeneinanderliegenden öffnungen zweier voneinander 15 durch die Öffnung u des Schiebers q und durch den getrennten Ableitungen und zwischen den parallelen Auslaßstutzen rf in den daran angeschlossenen Wärme-Sitzflächen von zwei diesen öffnungen gegenüber- austauscher fließen läßt, während der andere Teil des liegenden und in einer Abschlußwand der gemein- Schiebers q den Durchgang durch das andere Sitzesamen Zuflußleitung befindlichen öffnungen angeord- paar /, η zu dem Auslaßstutzen e und zu dem daran net ist, 20 angeschlossenen Schalldämpfer abschließt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist es, Abwechselnd kann dann, wenn der Schieber q in die

die sich gegenüberliegenden und in an sich bekannter äußerste linke Seite verschoben wird, jeglicher Durch-Weise kreisrund ausgebildeten Öffnungen in der Ver- tritt von heißen Gasen durch den Abhitzeaustauscher Schieberichtung des Schieberkörpers exzentrisch ver- gesperrt werden, so daß die gesamte Menge der heißen setzt zueinander anzuordnen. 25 Auspuffgase aus dem Einlaßstutzen b durch die

Ein derartiger Schieber entspricht den Anforderun- öffnung b² der Trennwand g und durch den Auslaßgen hinsichtlich Rüttelsicherheit, Standfestigkeit und stutzen e zu dem angeschlossenen Schalldämpfer läuft, ständiger Betriebssicherheit ohne Beeinträchtigung Ebenso wie es nun möglich ist, durch Einstellen des

durch etwaige Absetzungen der Auspuffgase. Bei der Schiebers q in die äußeren Stellungen die Auspuffgase Abschaltung des Wärmeaustauschers ist dessen dichter 30 entweder in den Auslaßstutzen d oder in den Auslaß-Abschluß gegen die Auspuffgase gewährleistet, so daß stutzen e zu leiten, so ist es andererseits aber auch sich auch bei längerer Nichtbenutzung korrodierende möglich, den Strom derart zu teilen, daß ein Teil der Einflüsse nicht auswirken können. heißen Gase durch den Wärmeaustauscher und der

An Hand der Zeichnung soll der Gegenstand der Rest durch den Schalldämpfer verläuft, ohne daß ein Erfindung an einem schematisch dargestellten Aus- 35 Rückstau in die Hauptauspuffleitung ausgeübt wird, führungsbeispiel erläutert werden: Zur Aufnahme und zum Halten des Schiebers q in

Fig. 1 ist ein senkrechter Längsschnitt durch einen der linken äußersten'Stellung, wenn also der Durch-Zweiwegschieber nach der Erfindung und die gang durch die Sitze k, m gesperrt ist, weist das

Fig. 2 ein waagerechter Längsschnitt nach der Schiebergehäuse α eine Verlängerung p mit einem Linie 2-2 der Fig. 1, in Pfeilrichtung gesehen. 40 Bügel r auf, in dem ein Handrad t drehbar gelagert ist.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, hat das Die Nabe des Handrades t hat eine axiale Bohrung

Schiebergehäuse α etwa rechtwinklige Form und einen mit Innengewinde, das auf eine Gewindespindel 0 des Einlaßstutzen b an seiner unteren Wand c und zwei Schiebers q einwirkt, so daß bei der Betätigung des Auslaßstutzen d und e an der gegenüberliegenden Handrades t der Schieber q bewegt wird. Die jeweilige oberen Wand f. Bei der dargestellten Ausführungs- 45 Einstellung ist dabei an dem aus der öffnung des form wird der Einlaßstutzen b mit der Hauptauspuff- Handrades t hervorstehenden Teil der Gewindegasleitung verbunden, während der Auslaßstutzen e spindel 0 erkennbar.

mit der Leitung zum Schalldämpfer und der Auslaß- Wenn auch vorstehend eine mit der Hand betätigte

stutzen d mit der Ableitung zu einem Abhitzeaus- Schraubmutter in Verbindung mit einer Gewindetauscher verbunden wird. 50 spindel beschrieben und in der Zeichnung dargestellt

Das Schiebergehäuse α ist durch eine Trennwand g, ist, so kann natürlich doch auch jede andere geeignete die öffnungen &¹ und b² hat, und die im wesentlichen Bewegungseinrichtung verwendet werden, wie z. B. parallel zu der Wand / mit den beiden Auslaßstutzen d ein pneumatischer oder elektrischer Antrieb, wie es und e verläuft, abgeteilt, und zwar in zwei Abteilun- auch sonst gebräuchlich und bekannt ist.
gen, von denen die eine der Einlaß raum h mit dem 55
Einlaßstutzen b ist, während die andere einen Raum i
bildet, in dem der Schieber q arbeitet. Patentansprüche:

Die Auslaßstutzen d und e münden in den Ventilraum i unter Bildung von zwei oberen Sitzen k und I,

die in Bezug stehen zu zwei unteren Sitzen η und min 60 1. Zwei wegschieber für die Auspuffleitung von

der Trennwand g, welche die öffnungen b¹ und b² um- Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß

grenzen. ein an sich bekannter mit einer Durchtrittsöffnung

Die Sitzflächenpaare k, m und I, η liegen parallel (u) und mit parallelen Sitzfläehen versehener

zueinander in einem zur Bildung des Bewegungs- Schieber (g) zwischen den parallelen Sitzfläehen

raumes des Schiebers q erforderlichen Abstand von- 65 (k, I) von zwei in der Verschieberichtung des einander. Schiebers (q) nebeneinanderliegenden öffnungen

Die oberen Sitze k, I können koaxial zu den ent- zweier voneinander getrennten Auslaßstutzen (d, e)

sprechenden unteren Sitzen m,n angeordnet sein. Eine und zwischen den parallelen Sitzfläehen Qn₃ n) von

solche Anordnung hat aber zur Folge, daß die zwei diesen öffnungen gegenüberliegenden und in

Schieberplatte die eine Öffnung zu schließen beginnt, 70 einer Abschlußwand (g) der gemeinsamen Zufluß-

1 UOD UÖO

leitung (b) befindlichen öffnungen (b¹, b²) angeordnet ist.
2. ZweiwegscWeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden und. in an sich bekannter Weise kreisrund ausgebildeten öffnungen (d, b¹ und e, b²) in der Verschieberichtung des Schiebers (q) exzentrisch versetzt zueinander angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 217 151, 305 812, 557, 408 679, 503 298, 852797, 945 357; österreichische Patentschrift Nr. 30754; schweizerische Patentschrift Nr. 287 339; britische Patentschrift Nr. 671 029;

USA.-Patentschriften Nr. 1 055 781, 1177303, 1394738,2273 720.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen