DE251419C

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Publication number: DE251419C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft eine Steuerung von solchen Vorrichtungen zur Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen, bei denen eine Flüssigkeitssäule ζ. Β. durch den Druck entzündeter Gase in Bewegung gesetzt wird. Sie besteht darin, daß die Steuerung abhängig gemacht wird von den Spannungen eines Windkessels, die durch den jeweiligen Stand der Flüssigkeitssäule bestimmt werden.The invention relates to a control of such devices for conveying Liquids or gases with a column of liquid ζ. Β. inflamed by the pressure Gas is set in motion. It consists in the fact that the control is made dependent on the voltages of an air chamber, which are determined by the respective level of the liquid column.

ίο In Fig. ι ist die Erfindung an einem Beispiel dargestellt. Diese Flüssigkeitspumpe besitzt eine Verbrennungskammer ι, die zu Beginn des Arbeitsganges bis auf einen geringen Teil mit Flüssigkeit und in dem übrigen Teil mit verdichtetem, brennbarem Gasluftgemisch angefüllt ist. Erfolgt jetzt die Zündung, so wird die Flüssigkeit aus der Verbrennungskammer in das anschließende Rohr 3 und teils durch Druckventile 7 in das Förderrohr gedrückt, teils in einen Windkessel 2 geschleudert. Infolge der aufgenommenen lebendigen Kraft schwingt die Flüssigkeitssäule im Rohr 3 auch dann noch weiter, wenn der Druck der Gase in der Verbrennungskammer gesunken ist, und erzeugt dadurch dort einen Unterdruck, demzufolge durch Saugventile 6 neue Flüssigkeit angesaugt wird. Gleichzeitig wird dfcrch ein nichtgezeichnetes Spülluftventil frische Luft angesaugt, die sich über die Verbrennungsrückstände lagert.ίο In Fig. ι the invention is based on an example shown. This liquid pump has a combustion chamber ι that to Beginning of the operation except for a small part with liquid and the rest Part is filled with compressed, combustible gas-air mixture. If the ignition takes place now, so the liquid from the combustion chamber into the adjoining pipe 3 and partly through pressure valves 7 in the delivery pipe pressed, partly thrown into an air chamber 2. As a result of the recorded lively Force, the column of liquid in the pipe 3 continues to oscillate even when the pressure the gases in the combustion chamber have sunk, creating a negative pressure there, consequently new liquid is sucked in through suction valves 6. At the same time, dfcrch a not shown purging air valve sucked in fresh air, which spread over the combustion residues stores.

Die Flüssigkeitssäule kommt dadurch allmählich zur Ruhe, daß sie den freien Raum des Windkessels ausfüllt und seinen Druck entsprechend erhöht. Die in dem Luftinhalt des Windkessels aufgespeicherte Arbeit drückt nun die Flüssigkeitssäule wieder zurück, so daß sie aus Rohr 3 in die Verbrennungskammer zurückschwingt und in dieser zu steigen beginnt. Etwa beim tiefsten Stand des Flüssigkeitsspiegels in der Verbrennungskammer öffnet sich das Auslaßventil 5, so daß beim Wieder- " auffüllen der Kammer die Abgase herausge-. schoben werden. Der steigende Flüssigkeitsspiegel drückt das Auslaßventil gegen seinen Sitz und schließt es ab. Weiter steigend verdichtet die Flüssigkeit die im Kopf der Verbrennungskammer oberhalb des Auslaßventils noch befindliche Menge an Gasrückständen , oder Spülluft, bis sie wieder zum Stillstand kommt und durch Entspannung dieses Luftkissens wieder von der Verbrennungskammer weggetrieben wird, also ihren dritten Hub macht. Während dieser Bewegung öffnet sich das Einlaßventil 4, neues Gasluftgemisch wird eingesaugt, bis die lebendige Kraft der Flüssigkeitssäule wieder durch Zusammenpressen der Luft im Windkessel aufgezehrt ist.The column of liquid gradually comes to rest by virtue of the fact that it has free space fills the air chamber and increases its pressure accordingly. The ones in the air The work stored in the air chamber now pushes the column of liquid back again, see above that it swings back from tube 3 into the combustion chamber and to rise in this begins. At around the lowest level of the liquid level in the combustion chamber opens the outlet valve 5, so that when refilling the chamber, the exhaust gases come out. be pushed. The rising liquid level presses the outlet valve against his Sit and lock it. As the temperature rises, the liquid in the top of the combustion chamber compresses Amount of gas residues still above the outlet valve, or purge air until it comes to a standstill again and by releasing this air cushion is driven away from the combustion chamber again, i.e. its third stroke power. During this movement, the inlet valve 4 opens and a new gas-air mixture is created sucked in until the living force of the column of liquid is restored by compressing the Air in the air chamber has been used up.

Nunmehr beginnt der vierte Hub des Flüssigkeitskolbens, der wieder zur Verbrennungskammer gerichtet ist und dabei das vorher eingesaugte Gasluftgemisch verdichtet, was natürlich bei geschlossenem Gaseinlaßventil geschieht. Darauf erfolgt Zündung und der Arbeitsgang wiederholt sich.Now the fourth stroke of the liquid piston begins, which again leads to the combustion chamber is directed and thereby compresses the previously sucked in gas-air mixture, what naturally happens with the gas inlet valve closed. This is followed by ignition and the The process is repeated.

Es ist bei dieser Pumpe schwierig, die Steuerung der Ventile immer in dem richtigen Augenblick vorzunehmen. Maßgebend für den Zeitpunkt der Steuerung, wann z. B. das Gasausläßventil geöffnet werden muß, ist allein der Stand des Flüssigkeitskolbens; dieser aber ist im -70With this pump it is difficult to control the valves at the right moment to undertake. Decisive for the time of control, when z. B. the gas outlet valve must be opened, is only the level of the liquid piston; but this is in -70

Gegensatz zu dem Stand eines Metallkolben überhaupt nicht oder nur unvollkommen durch ein mechanisches Organ nach außen direkt übertragbar, von dem die Steuerung abgenommen werden ■ könnte.In contrast to the state of a metal piston, not at all or only imperfectly a mechanical organ directly transferable to the outside, from which the control is removed could ■ be.

Nach der Erfindung wird nun die Luft-· spannung des Windkessels 2 zur Bewegung der Steuerorgane benutzt. Wenn dies in diesem Falle auch der Windkessel ist, der gleichzeitig die Arbeit für die Rückschwingungen der Flüssigkeitssäule hergibt, wodurch die Einrichtung besonders einfach wird, so ist das selbstverständlich nicht Bedingung, es könnte vielmehr ein beliebiger Windkessel sein, wenn sein Druck nur dem augenblicklichen Stand des Flüssigkeitskolbens entspricht.According to the invention, the air tension of the air chamber 2 now becomes movement the control organs used. If this is also the wind chamber in this case, the one at the same time does the work for the back vibrations of the column of liquid, making the device becomes particularly simple, it is of course not a condition, it could Rather, it can be an arbitrary air pocket, if its pressure only corresponds to the current situation of the liquid piston.

Wenn im Windkessel 2 der Druck am größten ist, hat der Flüssigkeitsspiegel in der Verbrennungskammer ι seinen tiefsten Stand erreicht. Verbindet man durch ein Rohr 8 den Windkessel 2 mit einem Luftzylinder 10, dessen Kolben 11 mittelbar oder unmittelbar das Auslaßventil 5 öffnet, so muß der Kolben 11 so bemessen sein, daß er gerade bei dem höchsten Windkesseldruck das Auslaßventil öffnet.When the pressure in the air chamber 2 is greatest, the liquid level in the combustion chamber has ι reached its lowest point. Connected by a pipe 8 the Air chamber 2 with an air cylinder 10, the piston 11 of which is directly or indirectly the Exhaust valve 5 opens, the piston 11 must be dimensioned so that it is just at the the outlet valve opens at the highest wind chamber pressure.

In geöffneter Stellung wird das Auslaßventil durch eine Sperrung so lange festgehalten, bis die Abgase aus der Kammer 1 herausgeschoben sind. Nach Lösung der Sperrung schließt sich dann das Auslaßventil selbsttätig.In the open position, the exhaust valve is held in place by a lock until until the exhaust gases are pushed out of chamber 1. After the blocking has been resolved the outlet valve then closes automatically.

In der Leitung 8 können natürlich beliebigeIn the line 8 can of course any

Abschluß- oder Regelorgane 9 eingeschaltet sein.Closing or regulating organs 9 be switched on.

Eine solche Steuerung ist nicht ohne weiteres anwendbar auf Pumpen mit zwei Verbrennungskammern nach Fig. 2. Diese Pumpe arbeitet folgendermaßen: Während die Kammer ι mit Flüssigkeit und verdichtetem frischen Gasluftgemisch angefüllt ist, hat die in die Kammer 12 zurückströmende Flüssigkeit die Abgase herausgeschoben und die Kammer 12 angefüllt.Such control is not readily applicable to pumps with two combustion chambers according to Fig. 2. This pump works as follows: While the chamber ι with liquid and compressed fresh Gas-air mixture is filled, the liquid flowing back into the chamber 12 has the Exhaust gases pushed out and the chamber 12 filled.

Erfolgt jetzt eine Zündung in Kammer 1, so wird die Flüssigkeitssäule aus Kammer 1 herausgetrieben und reißt dabei die Flüssigkeit aus Kammer 12 mit. Ein Teil der fortgeschleuderten Flüssigkeit tritt in den Windkessel 2, der Rest wird durch die Druckventile 7 nach außen gefördert.If an ignition takes place in chamber 1, the column of liquid becomes chamber 1 driven out and entrains the liquid from chamber 12 with it. A part of the thrown away Liquid enters the air chamber 2, the rest is conveyed to the outside through the pressure valves 7.

Durch den in der Nähe der Kammern 1 und 12 entstehenden Unterdruck wird neue Flüssigkeit durch die Saugventile 6 und frisches Gasluftgemisch durch das Einlaßventil 4 in Kammer 12 eingesaugt. Beim tiefsten Stand der Flüssigkeit in den Verbrennungskammern öffnet sich das Gasauslaßventil 5 der Kämmen, während das Einlaßventil 4 der Kammer 12 sich schließt und das Gasauslaßventil 5 der Kammer 12 weiter geschlossen bleibt. Bei der Rückkehr der Flüssigkeitssäule aus dem Windkessel werden in Kammer 1 die Gasrückstände herausgetrieben, während in Kammer 12 die Verdichtung des neuen Gemisches erfolgt. Darauf tritt Zündung in Kammer 12 ein, und der Arbeitsgang wiederholt sich unter Vertäuschung der Kammern.The negative pressure created in the vicinity of chambers 1 and 12 creates a new one Liquid through the suction valves 6 and fresh gas-air mixture through the inlet valve 4 in Chamber 12 sucked in. At the lowest level of the liquid in the combustion chambers the gas outlet valve 5 of the combs opens, while the inlet valve 4 of the chamber 12 opens closes and the gas outlet valve 5 of the chamber 12 remains closed. In the Return of the liquid column from the air chamber, the gas residues are in chamber 1 driven out, while the compression of the new mixture takes place in chamber 12. Ignition then occurs in chamber 12 and the operation is repeated under a mistake of the chambers.

Jedesmal, wenn der Luftdruck im Windkessel seinen höchsten Wert erreicht, d. h. in einer der Kammern der Flüssigkeitsspiegel am tiefsten gesunken ist, muß abwechselnd das Auslaßventil der einen Kammer geöffnet werden, das der andern geschlossen bleiben.Every time the air pressure in the air chamber reaches its highest value, i. H. in one of the chambers the liquid level has sunk deepest, must alternately Outlet valve of one chamber are opened, that of the other remain closed.

Erfindungsgemäß kann man auch diese wechselnde Steuerung von dem durch die Vertauschung der Kammern natürlich unbeeinflußten Druck ' desselben Windkessels aus bewirken, wenn man noch eine zusätzliche Regelung einrichtet, die von diesem Wechsel beeinflußt wird. Eine solche zusätzliche Regelung kann z. B. dadurch erfolgen, daß die jeweilige Höhe des Flüssigkeitsspiegels in der Verbrennungskammer zur Steuerung eines Regelorgans benutzt wird.According to the invention, this alternating control of the by the Interchanging the chambers naturally results in uninfluenced pressure of the same air chamber effect, if one sets up an additional regulation, that of this change being affected. Such an additional regulation can, for. B. be done in that the respective height of the liquid level in the combustion chamber for controlling a regulating element is used.

In Fig. 2 ist beispielsweise die Steuerung des Auslaßventils 5 der Kammer 1 dargestellt. Der Windkesseldruck wirkt auf einen Kolben 11 und sucht durch Herunterdrücken desselben das Auslaßventil zu öffnen. Eine Sperrklinke 15' hält aber das Ventil 5 in geschlossener Lage fest. Erst wenn der Flüssigkeitsspiegel in Kammer 1 und mit ihm ein Schwimmer 18 ganz gesunken ist, wird die Sperrklinke 15 durch einen von dem Schwimmer mit heruntergezogenen Anschlag ±6 freigegeben und durch eine Feder 17 zurückgezogen. Nunmehr kann der Luftdruck auf den Kolben 11 wirken und das Auslaßventil 5 öffnen.In Fig. 2, for example, the control of the outlet valve 5 of the chamber 1 is shown. The air chamber pressure acts on a piston 11 and seeks it by pressing it down to open the exhaust valve. A pawl 15 ', however, holds the valve 5 in the closed position Fixed position. Only when the liquid level is in chamber 1 and with it a float 18 is completely sunk, the pawl 15 is pulled down by one of the float Stop ± 6 released and withdrawn by a spring 17. Now can the air pressure act on the piston 11 and open the outlet valve 5.

Zu derselben Zeit ist in der benachbarten Kammer 12 der Flüssigkeitsspiegel nicht so tief gesunken wie in Kammer i, da durch den Einsaugehub nicht so viel Flüssigkeit aus der Kammer 12 verdrängt worden ist wie durch den Explosionshub aus Kammer 1. Infolgedessen hat die Kammer 12 bei gleicher Einrichtung des Schwimmers das Auslaßventil noch nicht freigegeben, so daß dieses für den Rückhub geschlossen bleibt.At the same time, the liquid level in the adjacent chamber 12 is not so sunk deep as in chamber i, through there the intake stroke has not displaced as much liquid from the chamber 12 as by the explosion stroke from chamber 1. As a result, the chamber 12 has the same Facility of the float, the outlet valve has not yet been released, so that this is for the Return stroke remains closed.

Als andere zusätzliche Mittel zur Beeinflussung der Ventile können auch Vorrichtungen dienen, die durch den Druck der fließenden Flüssigkeitssäule bewegt werden, z. B. kann ein Abschlußorgan, etwa eine Klappe 13, die in Fig. 2 schematisch angedeutet ist, so bewegt werden, daß jedes Hinschwingen der Flüssigkeitssäule die Klappe umlegt. Es würde dann bei jedem Arbeitsgang, der aus vier Hüben besteht, die Klappe zweimal nach derselben Seite umgelegt werden. Diese Bewegung der Klappe wird nach außen übertragen auf Organe, die periodisch zum zeitweisen Sperren der Ventile benutzt werden.Devices can also be used as other additional means for influencing the valves serve, which are moved by the pressure of the flowing liquid column, z. B. can be a closing body, such as a Flap 13, which is indicated schematically in Fig. 2, are moved so that each swinging the liquid column flaps the flap. It would then with each work step, which consists of four strokes, the flap is folded twice to the same side. This movement of the valve is transmitted outward to organs that periodically to the intermittent locking of the valves can be used.

Claims

Patent Claims:

ι. Control for devices for conveying liquids or gases which a column of liquid is set in motion, characterized in that the control takes place from an air vessel, the tension of which is determined by the current level of the liquid column will.

2. Control according to claim i / in which alternately by explosion of a gas in two combustion chambers liquid is forced into an air chamber and from this flows back into the chambers, characterized in that the pressure of the air chamber only then does the control can act, if another of the level or pressure of the liquid column dependent control device acts on it.

3. Control according to claim 2, characterized in that the pressure of the air chamber can only open the gas outlet valve when a blockage is removed by means of a float.

1 sheet of drawings.