DE1086086B - Schalldaempfende und funkenfangende Auspuffanlage fuer Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Gegenstand des Hauptpatentes 1 043 716 ist eine schalldämpfende und funkenfangende Auspuffanlage für Verbrennungsmotoren, insbesondere für Schlepper für den land- und forstwirtschaftlichen Betrieb mit Dieselmotoren als Antriebskraft, die aus einem zylindrischen Auspufftopf besteht mit einem nahe einer Stirnwand tangential einmündenden Eintrittsstutzen und mit einem koaxial zum Auspufftopf angeordneten, mit Durchbrüchen versehenen, zylindrischen Gasführungsrohr, dessen dem Eintrittsstutzen zugewandte Stirnseite durch eine etwa kugelabschnittförmige Kappe abgeschlossen ist, die einen zylindrischen Ansatz aufweist, der das Gasführungsrohr umhüllt. Dieser Ansatz reicht über die Durchbrüche des Gasführungsrohres, das gegenüber dem Eintritts- und dem Austrittsstutzen einen größeren Querschnitt aufweist, der sich gegen das austrittsseitige Ende zu bis auf den Querschnitt des Auspufftopfes erweitert. Es wird so eine flache Kammer gebildet, in die der Austrittsstutzen mündet.

Die Aupuffanlage gemäß dem Hauptpatent ist insbesondere auf Ein- oder Mehrzylinder-Viertakt-Dieselmatoren ausgerichtet, da diese bisher hauptsächlich bei Schleppern verwendet worden sind. Es hat sich gezeigt, daß ähnliche* Aufgaben, insbesondere die im Zusammenhang mit der Funkensicherheit stehenden, auch bei schnell laufenden Zweitakt-Dieselmotoren auftreten und daß sie auch in ähnlicher Weise gelöst werden können. Außerdem sind die Bestimmungen für die Abnahme von Auspuffanlagen mit Funkenschutz bedeutend verschärft worden. So ist als Prüfkohle nicht mehr Braunkohlenbrikettgrieß vorgeschrieben, sondern Buchen-, Retorten- oder sonstiger Holzkohlengrieß. Diese neuen Prüfkohlen haben ein erheblich kleineres spezifisches Gewicht als Braunkohlenbrikettgrieß, wodurch auch bei sehr geringen Gasdurchsatzmengen ein Schweben der Funken erfolgt. Damit ist eine weitgehende Annäherung an die wirklichen, in der Praxis auftretenden Betriebsbedingungen erreicht worden und für die einschlägige Technik die Aufgabe entstanden, die schon bekannten oder vorgeschlagenen Auspuffanlagen noch weiter zu verbessern.

Im Zusammenhang mit Zweitakt-Dieselmotoren tritt noch eine besondere Aufgabe auf, und zwar deshalb, weil Zweitakt-Dieselmotoren in der Regel ein Spülgebläse zur Verbesserung des Ladungswechsels aufweisen. Dieses Spülgebläse erzeugt in den Abgasen einen hohen Luftüberschuß, der Funkenbildung begünstigt. Außerdem bleiben die entstandenen Funken länger wirksam als in der Abgasleitung eines gebläselosen Dieselmotors. Dazu kommt noch, daß die Abgasmenge solcher Zweitakt-Dieselmotoren mit Spülgebläse etwa zwei- bis dreimal so groß ist als die eines Schalldämpfende und funkenfangende
Auspuffanlage für Verbrennungsmotoren

Zusatz zum Patent 1 043 716

Anmelder:
Heinrich Gillet K. G., Edenkoben (Pfalz)

Günther Frietzsche, Edenkoben (Pfalz),
ist als Erfinder genannt worden

gebläselosen Dieselmotors etwa gleicher Leistung. Da auch mehr Ruß anfällt, entsteht als weitere Forderung leichte, einfache und rasche Reinigungsmöglichkeit der Auspuffanlage, was nur durch Zerlegbarkeit erreicht werden kann. Die Ausbildung des Inneren der Auspuffanlage ist besonders schwierig, weil Zweitakt-Dieselmotoren auf Gegendruck in der Auspuffleitung etwa ebenso kritisch reagieren wie Zweitakt-Vergasermotoren. Als letzter Punkt kommt noch hinzu, daß die Auspuffanlage unabhängig von ihrer Einbaulage einwandfrei arbeiten muß, also sowohl bei stehendem als auch bei liegendem Einbau, wobei der Letztere besonders schwierig zu beherrschen ist.

Die Aufgabe konnte durch eine Auspuffanlage gelöst werden, die eine Weiterentwicklung der Auspuffanlage nach dem Hauptpatent 1 043 716 darstellt, wobei es, wie schon angeführt, insbesondere auf die Brücksichtigung der besonderen Verhältnisse bei Zweitakt-Dieselmotoren bezüglich erhöhter Funkengefahr, besonders guter Abstufung des Auslaßrückdruckes und Zerlegbarkeit der ganzen Anlage ankam. Die schalldämpfende und funkenfangende Auspuffanlage nach dem Hauptpatent 1 043 716 besteht aus einem zylindrischen Auspufftopf mit einem nahe einer Stirnwand tangential einmündenden Eintrittsstutzen und mit einem koaxial zum Auspufftopf angeordneten, mit Durchbrüchen versehenen zylindrischen und einen gegenüber dem Eintrittsstutzen größeren Querschnitt aufweisenden Gasführungsrohr, dessen dem Eintrittstutzen zugewandte Stirnseite durch eine etwa kugelabschnittförmige Kappe abgeschlossen ist, die einen zylindrischen Ansatz aufweist, der das Gasführungsrohr umhüllt und über die Durchbrüche des Gasführungsrohres reicht, das austrittsseitig in eine sich bis auf den Querschnitt des Auspufftopfes erweiternde

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flache Kammer übergeht, in die der oder die Austrittsstutzen münden.

Gemäß der Erfindung sind in der durch die Außenwand des Auspufftopfes und des zylindrischen Ansatzes der das Gasführungsrohr abschließenden Kappe gebildeten Ringkammer ein oder mehrere konisch verlaufende, mit einem Fangrand versehene Ringbleche vorhanden, und die flache Kammer vor dem Raum, den die den oder die Austrittsstutzen aufnehmende Abschlußkappe umschließt, ist mit einem ebenfalls einen Fangrand aufweisenden ringförmigen Fangblech abgeschlossen, und die beiden Abschlußkappen des Auspufftopfes sind in bekannter Weise abnehmbar.

Vorteilhaft ist es, zwei, gegebenenfalls auch mehrere dieser konisch verlaufenden, mit einem Fangrand versehenen Ringbleche derart anzuordnen, daß sie, sich gegenseitig radial überdeckend, eine wellenförmige Bewegung des Abgasstromes in der Achsrichtung erzwingen.

Zumindest die eingangsseitige und die ausgangsseitige Abschlußkappe des Auspufftopfes sind in bekannter Weise durch einen mittig in Längsrichtung verlaufenden Schraubenbolzen miteinander verbunden und unter Anwendung bekannter Dichtungsmittel auf den Mantel des AuspufFtopfes abnehmbar aufgesetzt.

Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch sie erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung schematisch dargestellten beispiels weisen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.

Der Auspufftopf 1 ist in üblicher Art und Weise zylindrisch ausgebildet und weist einen tangential einmündenden Eintrittsstuzen 2 auf. Der Auspufftopf ist entsprechend der Ausrüstung der Auspuffanlage nach dem Hauptpatent mit einer Innenausstattung versehen, die sich zusammensetzt aus einem zylindrischen Gasführungsrohr 3 mit Durchbrüchen 4 sowie aus einer das Gasführungsrohr abschließenden kugelabschnittförmigen Kappe 5 mit einem zylindrischen Kappenansatz 6, der das Gasführungsrohr 3 umhüllt und über die Durchbrüche 4 des Gasführungsrohres 3 reicht, sowie aus einer austrittsseitigen Kammer 7, die sich bis auf den Querschnitt des Auspufftopfes 1 erweitert. Das Gasführungsrohr 3 weist gegenüber dem Eintrittsstutzen 2 einen größeren Querschnitt auf. Zur Verbesserung der Gasführungsverhältnisse in der Auspuffanlage ist, um den besonderen Aufgaben bei Zweitakt-Dieselmotoren gerecht zu werden, die Kappe 5 in einen Zylinderstutzen 8 weitergeführt, und der Ringkammerbereich 9 ist durch nachstehend näher beschriebene Leitbleche 10 und 11 unterteilt, und es ist endlich als Abschluß der Kammer 7 ein ringförmiges Fangblech 12 vorhanden.

Der Zylinderstutzen 8 ist bis zur Stirnseite 13 des Auspufftopfes durchgeführt; er sorgt insbesondere dafür, daß bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten die durch den Einlaßstutzen 2 eintretenden Verbrennungsgase nicht ungeregelt ins Zentrum des Auspufftopfes wirbeln können, sondern auch dann in eine möglichst an der Außenwandung 1 des Ahschlußtopfes entlangströmende Schraubenbewegung gezwungen werden. Der Zylinderstutzen 8 dient außerdem zum Abstützen der Inneneinrichtung in dem der Stirnseite 13 zugewendeten Teil des Auspufftopfes. Der Zylinderstutzen 8 kann, wie dargestellt, vollwandig sein, er kann jedoch auch mit einigen Perforationen, deren Gesamtquerschnitt aber verhältnismäßig klein gehalten wird, versehen sein, so daß der Innenraum des Zylinderstutzens 8 zwar nicht wesentlich an der Gasführung teilnimmt, aber als wesentlicher Schalldämpfungsteil wirkt.

In dem Ringkammerbereich 9 sind bei dem dargestellten Beispiel zwei Ringbleche 10 und 11 vorhanden. Das Ringblech 10 ist bei 14 an der Außenwand 1 des Auspufftopfes befestigt, das Ringblech 11 bei 15 an dem zylindrischen Kappenansatz 6 der Kappe 5. Beide Ringbleche sind mit einem Fangrand 16, 17 ausgerüstet. Die Anordnung der beiden Ringbleche 10 und 11 ist so, daß der Gasstrom wechselseitig von der inneren zur äußeren Peripherie der Ringkammer 9 gedrängt wird. Gegebenenfalls genügt auch die Anordnung eines einzigen derartigen Ringbleches, und zwar dann vorzugsweise an der Außenwand 1 des Auspufftopfes. Die Zahl dieser Ringbleche kann aber auch auch auf mehr als zwei erhöht werden. Zum Abstützen des Randes 18 des zylindrischen Kappenansatzes 6 sind aus ihm schmale Streifen 19 ausgestanzt und nach innen zum Gasführungsrohr 3

ao hin umgelegt, auf dessen Außenfläche sie sich abstützen.

Das Ringblech 12, mit dem die flache Kammer 7 abgeschlossen ist, ist ebenfalls mit einem Fangrand 20 versehen, der in die Kammer 7 hineinragt. Der Abschluß dieser Stirnseite des Zylinders 1 erfolgt durch eine kugelkalottenförmige Abschlußkappe 21, aus der ein oder mehrere Auslaßstutzen herausführen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei Auslaßstutzen 22 und 23 vorhanden.

Um das Innere des Auspufftopfes schnell und einfach reinigen zu können, sind in bekannter Weise beide Stirnseiten 13 und 21 als abnehmbare Deckel ausgebildet, die durch einen mittigen Schraubenbolzen 24 miteinander verbunden sind. Die Achse 24 weist Gewindeenden 25 und 26 auf, auf die Muttern 27 und 28 aufgeschraubt werden können.

Die Stirnseite 13 ist doppelwandig ausgebildet und besteht aus einem äußeren Deckel 29 und aus einem inneren Deckel 30. Die beiden Deckel bilden mitein-

4.0 ander für die Einfassung des zugehörigen Randes des Zylinders 1 eine Ringnut 31, in die Dichtungsmittel 32 eingebracht werden können, z. B. eine Asbestschnur mit Metallseele, etwa unter Verwendung eines flüssigen hochtemperaturfesten Dichtungsmittels.

In ähnlicher Weise sind auf der anderen Stirnseite des Zylinder 1 das ringförmige Fangblech 12 und die Kappe 21 zusammengefügt, etwa durch Verschweißen im Bereich 33. Auch sie bilden eine Ringnut 34 zum Einfassen des zugeordneten Randes des Zylinders 1 und einer Dichtung 35.

Durch die Verbesserung der Auspuffanlage nach dem Hauptpatent 1043 716 gemäß der Erfindung wird diese Anlage auch für Zweitakt-Dieselmotoren einsatzfähig, wobei es, wie noch einmal betont werden soll, besonders darauf ankam, die Auspuffanlage den dabei herrschenden besonderen Verhältnissen, wie Gegendruckempfindlichkeit, höherem Prozentsatz an Ruß und größerem Gasdurchsatz, anzupassen, wozu insbesondere, ohne die Gegendruckverhältnisse unzulässig zu beeinflussen, genügend Fang- und Ablagerungsmöglichkeiten für Ruß und Funken geschaffen und schnelle und einfache Reinigung erreicht werden mußten. Nach dem Abnehmen der beiden Abschlußkappen 13 und 21 kann das Innere der Auspuffanlage ohne weiteres durch Ausbrennen oder durch Druckluft in einfacher Weise gereinigt und das Reinigungsergebnis kontrolliert werden. Durch die konzentrische Ausbildung der Abschlußkappen ist es weiterhin möglich, die Kappe 21 auf dem Auspuff topf 1 in jede beliebige Lage zu drehen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schalldämpfende und funkenfangende Auspuffanlage für Verbrennungsmotoren nach Patent 1043 716, insbesondere für Zweitakt-Dieselmotoren, bestehend aus einem zylindrischen Auspufftopf mit einem nahe einer Stirnwand tangential einmündenden Eintrittsstutzen und mit einem koaxial zum Auspufftopf angeordneten, mit Durchbrüchen versehenen zylindrischen und einen gegenüber dem Eintrittsstutzen größeren Querschnitt aufweisenden Gasführungsrohr, dessen dem Eintrittsstutzen zugewandte Stirnseite durch eine etwa kugelabschnittförmige Kappe abgeschlossen ist, die einen zylindrischen Ansatz aufweist, der das Gasführungsrohr umhüllt und über die Durchbrüche des Gasführungsrohres reicht, das austrittsseitig in eine sich bis auf den Querschnitt des Auspufftopfes erweiternde flache Kammer übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß in der durch die Außenwand (1) des Auspufrtopfes und den zylindrischen Ansatz (6) der das Gasführungsrohr (3) abschließenden Kappe (5) gebildeten Ringkammer (9) ein oder mehrere konisch verlaufende, mit einem Fangrand (16, 17) versehene Ringbleche (10, 11) vorhanden sind und daß weiterhin die flache Kammer (7) vor dem Raum, den die den oder die Austrittsstutzen (22, 23) aufnehmende Abschlußkappe (21) umschließt, mit einem ebenfalls einen Fangrand (20) aufweisenden ringförmigen Fangblech (12) abgeschlossen ist.

2. Auspuffanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die — vorzugsweise zwei — konisch verlaufenden, mit einem Fangrand (16j 17) versehenen Ringbleche (10, 11), die im Ringkammerbereich (9) zwischen der Auspufftopfwand (1) und dem zylindrischen Kappenansatz (6) des Gasführungsrohres (3) liegen, wechselweise, sich gegenseitig radial überdeckend, an der Außenwand (1) des Auspufftopfes und an dem zylindrischen Ansatz (6) der Kappe (5) angebracht sind.

3. Auspuffanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (5) sich im Bereich der Einmündung des Eintrittsstutzens (2) in Form eines sich auf der ihr gegenüberliegenden Stirnwand (30) des Auspufftopfes abstützenden Zylinderstutzens (8) — mit kleinerem Durchmesser als dem des Gasführungsrohres (3) — fortsetzt.

4. Auspuffanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderstutzen (8) vollwandig ist.

5. Auspuffanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderstutzen (8) perforiert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 815 128, 918 062.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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