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Sicherheitseinrichtung an Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Sicherheitseinrichtung an Brennkraftmaschinen solcher Art, daß bei
etwa im Kurbelraum auftretenden Explosionen sowohl die dabei entstehende Druckwelle
als auch die Flamme wegen ihrer sonst schädlichen Wirkungen auf die Maschine und
darüber hinaus auf eine gewisse die Maschine umgebende Zone über in bekannter Weise
im Kurbelgehäuse angeordnete Sicherheitsventile auf einem vorgeschriebenen Weg so
abgeleitet werden, daß für Mensch und Material keine Gefahr besteht.
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Es ist allgemein bekannt, daß sich im Kurbelraum einer im Betrieb
befindlichen Brennkraftmaschine ein öl-Luft-Gen-iisch bildet, welches durch das
dort umherspritzende Schmieröl entsteht. Es ist ferner die Beobachtung gemacht worden,
daß durch das Heißlaufen eines Teiles, beispielsweise eines Lagers oder Kolbens,
eine Zündquelle im Kurbelraum entstehen kann, die eine Explosion auslösen kann.
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Um der Explosionsgefahr entgegenzuwirken, sind bereits Einrichtungen
zum ständigen oder zeitweiligen Absaugen des im Kurbelraum befindlichen Gemisches
entwickelt worden, die jedoch insofern mit Mängeln behaftet sind, als der in der
Luft befindliche Ölnebel nur schwer von dieser zu trennen ist und sich der Kurbelraum
nur mit Hilfe einer großen Luftmenge gut ausspülen läßt. Andere bekannte Anordnungen
verfolgen den Zweck, den Kurbelraum von dem bei der Explosion entstehenden Innendruck
zu entlasten, indem federbelastete Türen, Ventile od. dgl. an den Kurbelräumen vorgesehen
werden und dem zugleich möglichen Austritt einer Flamme durch besondere Flammenschutzeinrichtungen,
wie beispielsweise öl-oder fettbenetzte Drahtgewebevorlagen, zu begegnen. Weiterhin
sind Geräte bekannt, die im Entstehen begriffene Explosionen durch Anzeige des Druckanstiegs
aufdecken und daraufhin die Betätigung eines Unterdrückungsmittelverteilers zum
Unterdrükken der Explosion bewirken sollen.
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Wenn diese Lösungen den bekannten Stand der Technik auch mehr oder
weniger bereichern, so tragen sie doch nicht allen in Erscheinung tretenden Verhältnissen
Rechnung. Abgesehen von der Kompliziertheit dieser Ausführungen und des damit im
Zusammenhang stehenden Erfordernisses einer ständigen und genauen Wartung kann der
Austritt der Explosionsgase aus der Maschine in die unmittelbare Umgebung derselben,
bei Verwendung der Brennkraftmaschine auf Schiffen, also auch in den Maschinenraum
nicht vermieden werden.
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Handelt es sich bei der Umgebung der Brennkraftmaschine bereits um
besonders explosionsgefährdete Orte, wie man es wohl bei Tankschiffen, bei geologischen
Bohrungen oder in ähnlichen Gefahrenzonen annehmen muß, können diese bekannten Ausführungen
entweder nicht zur Anwendung gebracht werden, oder aber man muß in Ermangelung besserer
Lösungen die Beeinträchtigung der in diesen Fällen angestrebten vollen Sicherheit
in Kauf nehmen. überdies erscheint es fraglich, ob die bekannten Flammenschutzeinrichtungen
unter allen Umständen die bei der Explosion sich bildenden Flammen restlos zurückhalten
bzw. in vollem Umfange zur Löschung bringen. Es läßt sich jedenfalls denken, daß
die eine oder andere Ausführung bei unsachgemäßer Wartung oder auch schon infolge
ihres Aufbaus ein Durchschlagen der Flamme zuläßt, was gerade an explosionsgefährdeten
Orten folgenschwere Auswirkungen nach sich ziehen kann.
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Um dies zu vermeiden, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, den Kurbelraum einer Brennkraftmaschine neben den an sich bekannten Sicherheitsventilen
mit einer solchen Sicherheitseinrichtung zu versehen, die ein Austreten der Explosionsgase
und der Flammen aus dem Kurbelraum in vorgeschriebenen, nicht mit der unmittelbaren
explosionsgefährdeten Umgebung der Brennkraftmaschine in Verbindung stehende Bahnen
ermöglicht. Damit eine schnellstmögliche Ableitung der Gase und Flammen gewährleistet
ist, soll die Sicherheitseinrichtung in ihrer speziellen Ausbildung wohl die Größe
des
Kurbelraumes berücksichtigen, zugleich soll sie aber auch den
an die äußere Formgebung gestellten Bedingungen Rechnung tragen.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einer Sicherheitseinrichtung, die bei
etwa im Kurbelraum auftretenden Explosionen ein Ableiten ins Freie sowohl der dabei
entstehenden Druckwelle als auch der Flamme über im Kurbelgehäuse angeordnete Sicherheitsventile
auf einen ihnen vorgeschriebenen Weg ermöglicht, dadurch erreicht, daß seitlich
des Kurbelraumes ein in Längsrichtung zu diesem liegender Hohlkörper mit mindestens
einer Öffnung für den Anschluß eines den Hohlkörper mit der Außenluft verbindenden
Ableitungsrohres vorgesehen ist, wobei der Hohlkörper entweder in den Guß- oder
Schweißverband des Kurbelgehäuses mit einbezogen oder aber als gesondertes Teil
an dieses angeschlossen ist und die Trennung des vom Hohlkörper eingeschlossenen
Raumes vom Kurbelraum durch eine Trennwand erfolgt, welche mit mindestens einem
Durchbruch versehen ist, der durch ein an sich bekanntes federbelastetes Sicherheitsventil
dicht abgeschlossen ist. Die sich nur bei einer Explosion öffnenden Sicherheitsventile
werden nach erfolgtem Druckausgleich infolge der Federkraft sofort wieder geschlossen,
so daß kein neuer Sauerstoff in den Kurbelraum gelangen kann. Eine Nachexplosion
wird damit verhindert. Im übrigen ist die Lösung mit dem Hohlkörper einfach und
billig, und die äußere Form der Brennkraftmaschinen wird hinsichtlich des Bestrebens
nach Verringerung der Baumaße kaum verändert. Berücksichtigt man zugleich, daß dem
Hohlkörper zweckmäßigerweise eine dem Kurbelraum angepaßte Form zugedacht ist und
daß die Öffnungen zum Anschluß der Ableitungsrohre z. B. wahlweise in die frei liegende
breite oder in die schmale Seite seiner Wandung eingebracht werden können, wird
man die Vorteile bezüglich der schnellstmöglichen Ableitung der Explosionsgase und
Flammen nach einer nicht mehr in unmittelbarer Umgebung des explosionsgefährdeten
Ortes liegenden Stelle bzw. nach dem zentralen Auspuffrohr ermessen können. Ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß zweckmäßigerweise ein zweiter
Hohlkörper auf der anderen Längsseite vorgesehen werden kann. Dies hat einmal den
Vorteil, daß, wenn der Hohlkörper im Guß- oder Schweißverband des Kurbelraumes einbezogen
ist, eine symmetrische Bauweise und damit eine gewisse Längssteifigkeit erreicht
wird und zum anderen mehr Sicherheitsventile untergebracht werden können, wobei
das einzelne Sicherheitsventil kleiner ausgeführt werden kann. Schließlich hat sich
noch der Einbau der an sich bekannten Sicherheitsventile im vollständig zusammengebauten
Zustand durch entsprechende Dimensionierung der seitlichen Öffnungen im Hohlkörper
als zweckmäßig erwiesen, womit eine einfache Montage der Sicherheitsventile an die
Trennwand ermöglicht ist.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an Hand eines Ausführungsbeispieles
dargestellt, und zwar zeigt Fig.1 einen Querschnitt eines Dieselmotors mit an beiden
Seiten des Kurbelraumes vorgesehener Sicherheitseinrichtung und Fig.2 die Ausbildung
der Sicherheitseinrichtung gemäß Einzelheit bei »A« nach Fig. 1.
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Mit 3 ist die Grundplatte der Maschine angedeutet, welche zum überwiegenden
Teil ebenso wie der Zylinderblock 1 die übliche normale Form aufweist. Beide
Teile zusammen bilden den Kurbelraum. Seitlich der Grundplatte ist dieser ein in
Längsrichtung verlaufender Hohlkörper 4 vorgeordnet, in dessen Wandung
7 eine oder mehrere Öffnungen zum Anschluß eines Ableitungsrohres 6 vorgesehen
sind. Die Öffnungen können entsprechend des zweckmäßigsten Anschlusses wahlweise
in die frei liegende breite oder aber in eine der schmalen Seiten bzw. in die Stirnseiten
der Wandung 7 des Hohlkörpers 4 eingebracht sein, was nicht auszuschließen braucht,
daß jede dieser Seiten Öffnungen aufweist. Es versteht sich natürlich von selbst,
daß in diesem Fall die nicht zum Anschluß des Ableitungsrohres 6 verwendeten Öffnungen
dicht abgeschlossen sein müssen. Um zwischen Kurbelraum 3 und dem durch den Hohlkörper
4 gebildeten Raum und damit dem Ableitungsrohr 6 eine Verbindung herzustellen,
weist die Trennwand 2 Durchbrüche auf, welche durch an der Trennwand 2 befestigte
federbelastete Ventile 5 als Sicherheitsventile dicht abgeschlossen sind. An Stelle
der Ventile kann natürlich jede andere geeignete Einrichtung mit gleicher Zweckbestimmung
Verwendung finden, wenn diese im normalen Betrieb nur den Kurbelraum 3 von dem durch
den Hohlkörper 4 gebildeten Raum dicht abschließt und sich im Falle eines auf Grund
einer Explosion herrschenden überdruckes abhebt und die Explosionsgase und Flammen
in das Ableitungsrohr 6 entweichen läßt.
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Unter Berücksichtigung der günstigsten Verhältnisse kann das Ableitungsrohr
entweder mit dem zentralen Auspuffrohr in Verbindung gebracht werden oder aber eine
solche Anordnung finden, daß es außerhalb der noch explosionsgefährdeten Umgebung
des Motors mündet. Soweit erforderlich, besteht noch die Möglichkeit, eine weitere
Sicherheitseinrichtung symmetrisch zur anderen vorzusehen. Im übrigen nimmt es keinen
Einfluß auf den Erfindungsgedanken, wenn der an das Gehäuse des Kurbelraumes 3 angegossene
oder im Schweißverband aufgenommene und der Gesamtform angepaßte Hohlkörper 4 durch
ein in gleicher Weise mit dem Kurbelraum 3 in Verbindung stehendes Rohr ersetzt
wird. Die Anwendung des Erfindungsgegenstandes braucht nicht nur auf Brennkraftmaschinen
beschränkt zu bleiben, sondern kann auf andere Kolbenmaschinen ausgedehnt werden.