DE271780C

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Publication number: DE271780C
Application number: DENDAT271780D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 271780 KLASSE 59 c. GRUPPE

¹ Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Juni 1910 ab.

Pumpen, bei denen der Explosionsdruck eines entzündeten Gasgemisches eine frei pendelnde Flüssigkeitssäule zum Schwingen bringt, können sowohl im Viertakt wie im Zweitakt arbeiten, d. h. nach jeder Explosion führt die Flüssigkeitssäule entweder vier oder nur zwei Hübe aus. Die Pumpen, bei denen auf jede Explosion nur zwei Hübe folgen, sind den andern deshalb überlegen, weil sie schneller

ίο arbeiten und daher bei gleichen Abmessungen mehr leisten.

Bekannte Zweitaktpumpen dieser Art arbeiten mit einer schwingenden Hilfswassersäule. Es ist aber schwierig, die beiden Wassersäulen im Takt zuhalten, und selbst bei Anwendung verwickelter Steuerungseinrichtungen sind derartige Pumpen nicht betriebssicher. Diese Nachteile sind durch die Zweitaktpumpe gemäß der Erfindung beseitigt. Sie arbeitet nur mit einer schwingenden Flüssigkeitssäule, und zwar folgendermaßen:

Etwa in dem Augenblick, in dem die Flüssigkeitssäule vorübergehend zur Ruhe kommt, werden die Verbrennungsrückstände entweder abgesaugt oder mittels Spülluft ausgestoßen. Nach begonnener Ausstoßung wird eine neue Ladung eingeführt, und sobald die Ladung mit Luft und Brennstoff im wesentlichen beendet ist, erfolgt die Verdichtung durch die weiter zurückschwingende Flüssigkeitssäule.

In der Fig. 1 ist die Erfindung schematisch dargestellt; darin bedeuten:

ι die Verbrennungskammer, 2 den Windkessel vor den Druckventilen zur Erzeugung des Luftpolsters, 3 das Verbindungsrohr, 4 das Gaseinlaß- und 5 das Gasauslaßventil, 6 sind 45

die Saugventile für die Flüssigkeit, 7 die Druckventile für die Flüssigkeit. 8 ist ein Saugwindkessel, in dem durch eine Luftpumpe, die an seiner Leitung 9 angeschlossen ist, ein Unterdruck hervorgerufen wird.

Die Wirkungsweise der Pumpe ist nun folgende :

Nach Eintritt der Explosion expandiert das Gas und schiebt die Flüssigkeit aus dem Rohr 3 teils durch die Druckventile 7 in das Förderrohr, teils in den Windkessel 2. Durch ein Schwimmerventil 10 kann bei Erreichung einer gewünschten Luftspannung der Windkessel selbsttätig abgeschlossen werden. Ungefähr im Augenblick des Stillstandes des Wasserkolbens wird das Gasauslaßventil 5 geöffnet und werden die verbrannten Gase durch die Luftpumpe abgesaugt. Unmittelbar danach läßt man durch das Gaseinlaßventil 4 frisches Gasgemisch ein, daß bei geschlossenem Auslaßventil 5 den freien Raum der Verbrennungskammer ausfüllt. Nach erfolgter Ladung wird das Gaseinlaßventil 4 wieder geschlossen.

Der Wasserkolben, der inzwischen ein Stück zurückgeschwungen ist, komprimiert das eingesaugte Gemisch, worauf eine neue Explosion erfolgen kann.

Man kann diesen künstlichen Zweitakt selbstverständlich im einzelnen genau so ausbilden, wie er bei den gewöhnlichen Gasmaschinen mit starrem Kolben üblich ist. So wird sich z. B. an Stelle des Absaugens die Einführung von Spülluft zum Herausschieben des alten Gasgemisches als zweckmäßig erweisen.

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Claims

Die Hubzeit der beschriebenen Pumpe kann man erfindungsgemäß weiter vermindern und dadurch eine weitere Steigerung der Materialausnutzung der Pumpe erzielen, indem nach dem Herausschieben der verbrannten Gase das neue Gasgemisch nicht eingesaugt oder unter atmosphärischem Druck zugeführt wird, sondern unter erhöhtem Druck eingeführt wird. Damit kann der Hub der Pumpe geringer

ίο werden, weil das Ladevolumen des vorkomprimierten Gasgemisches geringer zu sein braucht. Ferner ist jetzt die erforderliche Zeit des Einfahrens des neuen Gemisches erheblich kürzer, was in Rücksicht darauf, daß

15' zum Absaugen des alten und Einführen des neuen Gemisches nur die kurze Spanne Zeit in der Nähe des augenblicklichen Stillstandes der schwingenden Wassersäule zur Verfügung steht, besonders vorteilhaft ist. Man hat es je nach dem Eintrittsdruck des frischen Gasgemisches und je nach Wahl des Zeitpunktes seiner Einführung in der Hand, die in die Verbrennungskammer 1 zurückkehrende Flüssigkeitssäule seine Kompression auf einen höheren Grad wie sonst vollenden zu lassen oder die Flüssigkeitssäule langer frei schwingen zu lassen und erst im letzten Teil ihrer Rückwärtsschwingung das neue Gasgemisch einzupressen und weiter auf den vorgeschriebenen Kompressionsgrad zu verdichten. Der hoch steigerbare Kompressionsgrad ermöglicht sogar eine Betriebsweise nach dem bekannten Dieselverfahren, bei dem die Entzündung des hochgespannten Brennstoffes nicht explosionsartig, sondern auf einer längeren Hubstrecke erfolgt.

Die Vorkompression der Ladung kann entweder in besonderen Hilfseinrichtungen erfolgen, oder es wird dazu einer der Windkessel benutzt, die zu anderen bekannten Zwecken an der Pumpe vorhanden sind.

Ferner kann man noch die Leistung der Pumpe um mehr als das Doppelte erhöhen, wenn man statt des Luftwindkessels eine zweite Verbrennungskammer anordnet, also gewissermaßen die Verbrennungskammer 1 mit den übrigen dazu nötigen Teilen auf der anderen Seite des Verbindungsrohres 3 wiederholt. Es wird dann jede Hin- oder Rückschwingung der Flüssigkeitssäule unter dem Einfluß einer Explosion stehen.

Die Erfindung kann entsprechend angewendet werden bei Explosionspumpen, deren Bestimmung es ist, nicht Wasser zu pumpen, sondern Gase zu verdichten. Ein solcher Kompressor ist in Fig. 2 dargestellt. Darin bedeutet 1 die aus Fig. 1 bekannte Verbrennungskammer. 11 ist die Kompressionskammer für die zu verdichtenden Gase mit Ansaugventil 12 und Druckventil 13. Das letztere ist ein Rückschlagventil. Ein Ventil 14 unterhalb desselben wird von der aufsteigenden Flüssigkeit gegen seinen oberen Sitz gedrückt, schließt damit den Durchgang nach dem Rückschlagventil 13 und gibt diesen erst wieder beim Sinken des Flüssigkeitsspiegels frei. 2 ist ein Windkessel, der die Wasserstöße aufnehmen kann.

Eine Ausbildung der Explosionspumpe mit Kompressor unter Verdoppelung der Anlage zeigt Fig. 3. Darin bedeuten wieder 1 die Verbrennungskammern, 11 die Kompressionskammern für die zu verdichtenden Gase. 6 sind die Saugventile, 7 die Druckventile für die Flüssigkeit. Es kann nämlich auch die Pumpe so arbeiten, daß nicht nur Gas verdichtet und fortgeleitet wird, sondern daß auch daneben Flüssigkeit gefördert wird. In diesem Falle sind die Flüssigkeitsventile nötig.

Paten τ-Anspruch :

Explosionspumpe mit im Zweitakt schwingender Flüssigkeitssäule, dadurch gekennzeichnet, daß etwa in dem Augenblick, in dem die Flüssigkeitssäule vorübergehend zur Ruhe kommt, die Verbrennungsrückstände entweder abgesaugt oder mittels Spülluft ausgestoßen werden, daß nach begonnener Ausstoßung eine neue Ladung (Luft und Brennstoff) eingeführt wird, und daß erst, nachdem die Ladung mit Luft und Brennstoff im wesentlichen beendet ist, deren Verdichtung durch die weiter zurückschwingende Flüssigkeitssäule erfolgt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.