DE202530C

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Publication number: DE202530C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

. - JV* 202530 KLASSE 46 c. GRUPPE

PETER VALENTINE Mc MAHON in LONDON.

Zerstäuber. Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Oktober 1907 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zerstäuber, mit welchem Benzin oder Petroleum zerstäubt und eine brennbare Mischung für Maschinen mit innerer Verbrennung gebildet wird.

Gemäß der Erfindung wird ein Zerstäuber · angewendet, dessen Düse einen becherförmigen Kopfteil besitzt oder deren oberes Ende mit einer konischen Höhlung versehen ist,

ίο wobei von unten in den tiefsten Punkt des Bechers oder der Höhlung Druckluft eingeführt wird. Das Benzin oder Petroleum wird in die konische Höhlung entweder an deren Boden oder vorteilhaft am Rande derselben in der Weise eingeführt, daß es gleichmäßig die Seiten der Höhlung herabfließt und so mit dem aus der Austrittsöffnung am tiefsten Punkte der Höhlung austretenden Luftstrahl zusammentrifft, von welchem es nach oben geworfen und zerstäubt wird. Um eine gute Verteilung der brennbaren Flüssigkeit zu erreichen, wird eine V-förmige Rille ringsum den Rand der Höhlung angeordnet, wobei der innere Rand der Rille etwas niedriger ist als der äußere, so daß die Flüssigkeit, wenn sie in die Rille eingebracht wird, über den inneren Rand die konischen Seitenwände der Höhlung herabfließt.

In den Fällen, wo eine große Menge Flüssigkeit zerstäubt werden muß, wird nun eine Anzahl solcher Zerstäuberdüsen dicht nebeneinander angewendet oder von einer oder mehreren Quellen mit Flüssigkeit gespeist. ' . .

Bei der Anwendung der Erfindung auf die Karburation von Luft zur Hervorbringung einer explosiblen Mischung zum "Gebrauch bei Maschinen mit innerer Verbrennung wird die Zerstäubervorrichtung in einer Kammer angeordnet, welche von den Auspuffgasen, von dem Zylinder selbst oder von dem Kühlwasser der Zylinder erhitzt wird.

Die Temperatur,- auf welche die Kammer gehalten wird, ist vorteilhaft derart, daß der von der Düse geschaffene feine Strahl in Gas verwandelt wird und vor dem Kondensieren an den Wänden der Rohrleitungen bewahrt wird. Die Luft, die mit der zerstäubten Flüssigkeit gemischt wird, wird durch rund um die Zerstäubervorrichtung angeordnete Löcher angesaugt und kann in ihrer Menge vor Eintritt in die Kammer geregelt werden, öderes kann die Menge des fertigen Gemisches geregelt werden.

. Die Luft, welche zum Zerstäuben der Flüssigkeit gebraucht wird, kann in der Menge und im Druck, ohne die Wirkungsweise der Vorrichtung. wesentlich zu beeinflussen , geändert werden. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß : es vorteilhaft ist, den Druck der Luft auf ungefähr ¹J₅ bis ¹J₁ Atmosphären zu halten. Unter solchem Druck stehende Luft kann beispielsweise von einer kleinen Pumpe, die von dem Motor angetrieben wird, zugeführt werden. Anstatt nun solche Luft zu verwenden, könnte man auch einen Teil der Produkte der Verbrennung der Maschine gebrauchen.

Die brennbare Flüssigkeit kann den Zerstäubern von einer Pumpe oder von einem Vorratsbehälter zugeführt werden, wobei ihre Menge von einem Hahn geregelt wird.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist eine j beispielweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

Fig. I ist ein Schnitt durch den neuen Zerstäuber und Fig. 2 eine Aufsicht. Fig. 3 zeigt die Anwendung eines einzelnen Zerstäubers in einem Karburator, während Fig. 4 die Aufsicht auf Fig. 3 darstellt. Fig. 5 zeigt in Aufsicht einen sechsfachen Zerstäuber und Fig. 6 den Querschnitt durch denselben. Fig. 7 zeigt ebenfalls einen mehrfachen Zerstäuber mit Mitteln, um die Luft von jeder Düse abzuschneiden. Fig. 8 ist ein Querschnitt durch Fig. 7. Fig. 9 zeigt eine geänderte Ausführungsform der Düse. Fig. 10 und 11 sind Schnitt und Grundriß der Fig. 9. Fig. 12 ist ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Düse, während Fig. 13 und 14 den zugehörigen Aufriß und Grundriß darstellen. Fig. 15 zeigt eine andere Äusführungsform der Düse in Aufsicht und Fig. 16 im Schnitt. Fig. 17 ist eine Aufsicht auf einen sechsfachen Zerstäuber, der in Fig. 18 und 19 im Längs- und Querschnitt dargestellt ist. Fig. 20 zeigt einen Zerstäuber nach 'den Fig. 17, 18 und 19 in einem Karburator, während Fig. 21 die Aufsicht auf Fig. 20 darstellt.

Nach Fig. 1 ist das obere Ende der Düse a becherförmig ausgebildet und besitzt eine mittlere konische Aushöhlung b. Am Rande derselben ist eine V-förmige Rille c angeordnet, während in dem Mittelpunkte der Höhlung b eine kleine Öffnung d angebracht ist, durch welche Luft oder Gase in die Höhlung b eintreten, b¹ ist ein Rohr, durch welches Luft oder Auspuffgase zugeleitet werden, während e das Rohr zeigt, durch welches die zu zerstäubende Flüssigkeit in die Rille c eingeleitet wird.

Die Wirkungsweise des Zerstäubers ist die folgende:

Aus dem kleinen Loche d wird Luft unter Druck oder ein Teil von Auspuffgasen von der Maschine in den Mittelpunkt der konischen Höhlung b eingeleitet, während die zu zerstäubende Flüssigkeit durch die Leitung e in die ringförmige Rille c eingebracht wird. Die Flüssigkeit fließt dann über den Rand der. Höhlung b hinweg und strömt zum Mittelpunkte derselben, wo sie mit der Luft oder den Auspuffgasen, die aus dem Loche d austreten, zusammentrifft und hier zerstäubt wird. Die zerstäubende Wirkung tritt wahrscheinlich dadurch ein, daß, über den Rändern des Loches d durch Oberflächenspannung gehalten, sich ein dünner Flüssigkeitsring bildet, der von der aufwärts strömenden Luft ergriffen wird.

Es hat^ sich in der Praxis herausgestellt, daß der Neigungswinkel des Bodens der Höhlung b die besten Resultate gibt, wenn er ungefähr gleich 130⁰ gemacht wird.

Fig. 3 und 4 zeigen die Anwendung eines einzelnen Zerstäubers auf einen Karburator. Der Zerstäuber α ist nahe dem Boden des Karburators/ befestigt, wobei die Luft unter Druck durch das Rohr£' und die Flüssigkeit durch das Rohr e zu dem Zerstäuber zugelassen werden. In dem Gehäuse des Karburators sind am unteren Ende ferner noch öffnungen g angeordnet, die von einem Ringschieber h mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen werden können, um dadurch die Mischung der Flüssigkeit mit der angesaugten Luft entsprechend regeln zu können. Über dem Zerstäuber liegt die engere Leitung i, deren Querschnitt der Maschine entsprechend bemessen ist. Um diese herum liegt eine runde Kammer j, die dazu dient, die Auspuffgase oder Kühlwasser von der Maschine aufzunehmen, um den Karburator zu erhitzen. Das heiße Wasser oder die Gase treten bei k ein und verlassen die Kammer bei /. Die dem Zerstäuber zuzuführende Flüssigkeit kann von einer kleinen Pumpe geliefert werden, die pro Hub der Maschine eine gewisse Menge liefert, oder die Flüssigkeit kann direkt aus einem Vorratsbehälter, der mit einem Deckelventil verbunden ist, oder schließlich von einem Behälter aus zugeführt werden, in dem der Flüssigkeitsspiegel auf konstanter Höhe erhalten wird. Der Hub der Pumpe oder die Öffnung des Hahnes oder Ventiles wird vorteilhaft dadurch geregelt, daß diese Organe mit der Drosselklappe in Verbindung stehen, welche entweder den Zufluß des Gases zu der Maschine oder die Zuführung der zur Verbrennung in dem Karburator erforderlichen Luft regelt. Diese gewöhnliche Drosselklappe wird zwischen Karburator und Maschine in die Einführungsleitung geschaltet.

In allen Fällen, bei denen eine beträchtliche Veränderung der Menge der zur Maschine zuzuführenden Mischung auftritt, kann das Drosselventil auch in dem verengten Teil i oberhalb des Zerstäubers in dem Körper des Karburators selbst angeordnet sein. Bei dieser Bauart ergibt sich über dem Zerstäuber eine Expansionskammer, die eine vollständige Mischung der zerstäubten Flüssigkeit mit der Luft zur Bildung der Explosionsmischung sichert. Welche Form des Drosselventiles auch angewendet wird, so ist der Raum um den Zerstäuber innerhalb des Karburators doch so bemessen, daß bei allen Geschwindigkeiten der eintretenden Luft die Flüssigkeit nicht aus der konischen Höhlung b herausgenommen wird, so daß sie in der richtigen Weise zerstäubt werden kann.

Anstatt einen großen Zerstäuber anzuwen-

den, könnte beispielsweise auch für große Maschinen eine Anzahl kleinerer · Zerstäuber dicht nebeneinander angeordnet werden.

Gemäß den Fig. 5 und 6 sind sechs Zerstäuber α in einem Kreis angeordnet, wobei die Flüssigkeit von dem Mittelpunkte aus zu jeder Höhlung durch den Hahn η zugeleitet wird, der seinerseits von dem Handgriff κ¹ aus bewegt wird. Dieser Hahn η

ίο besitzt eine solche Anzahl von Kanälen 0, als Zerstäuber um ihn herum angeordnet sind. Die Flüssigkeit tritt durch das Rohr e in einen ringförmigen Kanal q, unterhalb des Hahnes n, von wo aus sie durch die Kanäle 0 und durch die entsprechenden Löcher r • in den Seiten der Rillen c in diese geleitet werden. Die Zerstäuber können entweder gleichzeitig oder nacheinander in Tätigkeit gesetzt werden. Die Druckluft wird durch das Rohr b¹ zu einem unterhalb der Austrittsöffnungen d angeordneten Kanal zugelietet, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Dadurch, daß die Löcher r rund und die Kanäle 0 mit schrägen Seiten ausgeführt werden, kann der Hahn η zur Regelung der Menge der jedem Zerstäuber zugeführten

" Flüssigkeit dienen. In Fällen, bei welchen eine Anzahl von Zerstäubern in demselben Karburator gebraucht werden, ist es notwendig, die Menge der zugeführten Luft einzuschränken , denn wenn die Maschine sehr langsam läuft, so ist die Menge der von der Pumpe oder den Auspuffgasen zugeführten Luft geringer, als wenn die Maschine schneller läuft, und wenn die Luft durch alle Zerstäuber hindurchgehen kann, so kann der Druck oder die Menge nicht genügend sein, um die Flüssigkeit zufriedenstellend zu zerstäuben. Um diesen Übelstand Zu vermeiden, werden gemäß der Erfindung die Zerstäuber nacheinander in Wirkung gebracht. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß eine unabhängige Regelung der Luft und der Flüssigkeit beispielsweise von einem Hahn aus erfolgen kann, der mit jedem Zerstäuber verbunden ist. Wenn indessen eine mehr zusammenhängende Anordnung notwendig erscheint, so wird die in den Fig. 7 und 8 gezeigte Bauart zum Abschließen der Luft an jedem Zerstäuber vorgezogen.

In diesen Figuren sind die konischen Höhlungen b in einem Kreise angeordnet, wobei die Austrittsöffnungen d der Druckluft in einer Platte s liegen, die ihrerseits auf einer Platte s¹ ruht, in welcher Luftschlitze t verschiedener Länge angeordnet sind. Bei Verdrehung der Platten s, s^l gegeneinander kann der Eintritt der Luft zu den verschiedenen Höhlungen nacheinander abgeschlossen werden. Die Luft tritt in das Rohr b¹ ein und geht von da aus in einen ringförmigen Kanal innerhalb der Platte s¹. In ähnlicher Weise wird die zu zerstäubende Flüssigkeit durch das Rohr e eingeführt und fließt in einen ringförmigen Kanal, der innerhalb der Rillen c mit einstellbaren Auslassen ν versehen ist. Mit einem Arm w kann der Platte s von Hand oder von einem Fliehkraftregler die erforderliche Drehung erteilt werden.

Die Fig. 9, 10, 11, 15 und 16 zeigen die Form eines Zerstäubers, der in horizontaler Lage z. B. für stationäre Maschinen gebraucht wird. In der Höhlung b sind hierbei drei Austrittsöffnungen d vorgesehen, doch könnte natürlich jede beliebige Anzahl angeordnet werden. Die zu zerstäubende Flüssigkeit tritt durch das Rohr e ein und verteilt sich gleichmäßig um die verschiedenen Austrittsöffnungen d.

Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen einen Zerstäuber, der einen langen, schmalen Schlitz χ besitzt, der durch die ganze Länge des Bodens der Höhlung b hindurchgeht. Die zu zerstäubende Flüssigkeit wird der Rille c mittels kleiner Leitungen e zugeführt, die durch den Körper der Düse hindurchgehen. Die Luft tritt durch die Leitung b^l ein.

Die Fig. 17, 18 und 19 zeigen eine Ausführungsform des Zerstäubers, bei welcher sechs Höhlungen b in einer Platte y nebeneinander in zwei Reihen angeordnet sind. Die Platte y ist einer Platte y^l gegenüber verschiebbar. Die Druckluftleitungen b¹. besitzen Schlitze a\ a², a³ von verschiedener Länge. Wenn die Platte j- der Platte y¹ gegenüber verschoben wird, so können diese Schlitze nacheinander in eine Linie mit den Austrittsöffnungen d der Höhlungen b gebracht werden, so daß die Luft durch die Öffnungen, wie vorher beschrieben, austritt. Die Flüssigkeit wird durch das Rohr e zugeführt, das mit je zwei nebeneinanderliegen-Schlitzen c¹, c², c³, ähnlich den Schlitzen a\ a¹, a^s, versehen ist, so daß durch die Bewegung der Platten y und y^l mit Regulierung der Luft gleichzeitig die Zuführung der Flüssigkeit zu den Rillen c geregelt wird.

Die Fig. 20 und 21 zeigen die Anwendung des Zerstäubers nach den Fig. 17, 18 und 19 auf einen Karburator. Der Zerstäuber ist unter einem Kanal e¹ angeordnet, dessen Querschnitt durch eine Drosselklappe d¹ verengt werden kann. Diese Drosselklappe d¹ ist mit dem Hebel /^] mit der Plattey des Zerstäubers in Verbindung und kann entweder von Hand oder von einem Fliehkraftregler aus gleichzeitig mit der Plattey bewegt werden. Wenn die Schlitze c¹, c² und c³ nur dazu verwendet werden, die Flüssigkeit zu verteilen, so kann der Zuführhahn oder die Pumpe ebenfalls mit dem Hebel/¹ in Verbindung stehen.

Claims

Paten τ-Α ν Sprüche:

ι. Zerstäuber, dadurch gekennzeichnet, daß sein oberes Ende mit einer trichterförmigen Vertiefung (b) versehen ist, in welche von dem tiefsten Punkte aus durch eine oder mehrere Öffnungen (d bzw. x) Druckluft eingelassen wird, während die zu zerstäubende Flüssigkeit von dem Rande des Trichters (b) her zu den Öffnungen (d) geleitet wird.
2. Zerstäuber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte zwischen den im Kreise angeordneten Zerstäubern ein Ringschieber angebracht ist, dessen Öffnungen unrund sind und mit den runden Kanälen fr) der Zerstäuberbecken (b) zusammenarbeiten, um die in diese eingeführten Flüssigkeitsmengen regeln zu können.
3. Zerstäuber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichter^ in einer Platte angeordnet sind, die einer festen Platte gegenüber verschieb- oder verdrehbar ist, und für die Öffnungen (d) sowie für die Einlaßöffnungen der Flüssigkeit in der verschiebbaren Platte Längsschlitze angeordnet sind, so daß durch Verstellen der beiden Platten zueinander die Zerstäuber nacheinander in Wirksamkeit gesetzt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.