DE277464C

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Publication number: DE277464C
Application number: DENDAT277464D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 4g. GRUPPE

EDWIN CHARLES JONES und JAMES PEARSON in TORONTO, Canada.

Die Erfindung bezieht sich auf Kohlenwasserstoffbrenner mit einer zum Mischen von Gas und Luft dienenden Vorrichtung, bei der die Zufuhr des Gases und die Zufuhr der Mischluft durch die Druckveränderungen des Gases geregelt werden. Ein Brenner, bei dem ein Regelungsorgan vorgesehen ist, das nach Maßgabe der Druckveränderungen des Gases einerseits die Zufuhr des letzteren, andererseits aber auch die Zufuhr der Mischluft zum Brenner regelt, ist bereits bekannt, indessen hat die bekannte Einrichtung den Mangel, daß sie nur in aufrechter Stellung benutzbar ist, dagegen unbedingt versagen muß, wenn sie in eine wagerechte oder nahezu wagerechte Lage gebracht würde. Das Verwendungsgebiet der bekannten Einrichtung ist also außerordentlich beschränkt. Überdies handelt es sich bei der bekannten Einrichtung auch lediglieh um einen Lampenbrenner, der ausschließlich für Beleuchtungs-, nicht aber für andere Zwecke, bei denen andere Mischungsverhältnisse in Betracht kämen, verwendbar ist.
Demgegenüber bietet der Erfindüngsgegenstand zunächst den Vorteil, daß er in jeder beliebigen Stellung, und zwar überall mit gleich guter Wirkung benutzt werden kann. Im wesentlichen ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet und somit von der vorerwähnten bekannten Vorrichtung dadurch unterschieden, daß das Gaszuführungsrohr nach Maßgabe der Druckveränderungen des Gases im Brennerkörper verschiebbar gelagert und zwangläufig mit einem die Weite der Lufteinlässe regelnden Ventil verbunden ist, so' daß das Verhältnis der Luft- und Gaszufuhr in den Brenner bei den Veränderungen des Gasdruckes selbsttätig konstant erhalten wird. Die Erfindung sieht nun weiterhin eine sehr einfache Einrichtung vor, welche gestattet, den neuen Brenner sowohl für Beleuchtungszwecke als auch für Heizungszwecke und zur Erzeugung einer Explosivmischung für Treibzwecke mit gleich vorteilhafter Wirkung zu verwenden. Hierzu ist noch folgendes zu bemerken:

Für Heizungszwecke ist es behufs Erzielung einer nicht leuchtenden Flamme notwendig, •das Kohlenwasserstoffgas vollständig zu oxydieren, so daß man also genügend Sauerstoff für die Verbrennung der Bestandteile der Reduktionsflamme zuführen muß. Hier ist indessen dafür Sorge zu tragen, daß nur gerade die zur vollkommenen Verbrennung des Gases benötigte Sauerstoffmenge zugeführt wird, da bei einem Sauerstoff Überschuß ein sehr explosives Gemisch erzeugt würde. Für Beleuchtungszwecke muß man zur Erzielung einer möglichst helleuchtenden Flamme zwar auch eine genügende Menge atmosphärischer Luft in das Gas einführen, indessen ist in diesem Falle die Menge der zuzuführenden atmosphärischen Luft geringer als diejenige, die zur Erzielung einer nicht leuchtenden Flamme benötigt wird. Wenn man dagegen ein explosives Gas für motorische oder andere Zwecke herstellen will, so muß die dem Gas zuzuführende Menge atmosphärischer Luft noch

größer sein als in dem Falle der nicht leuchtenden Flamme, so daß also in diesen verschiedenen Anwendungsfällen ganz verschiedene Mischungsverhältnisse beibehalten werden müssen, um jeweils die gewünschten Erfolge zu erhalten.

Der Erfindungsgegenstand ist nun, wie bereits erwähnt wurde, für alle diese Verwendungszwecke benutzbar, und zwar überall mit

ίο dem gleichen Erfolge, indem dafür gesorgt ist, daß das einmal eingestellte Mischungsverhältnis ständig konstant erhalten wird. Hierbei ist bei dem neuen Kohlenwasserstoffbrenner noch die Einrichtung getroffen, daß das die Luftzufuhr nach Maßgabe der Druckveränderungen des Gases selbsttätig regelnde Glied noch von Hand einstellbar eingerichtet ist, wobei zweckmäßig eine von Hand einstellbare Stellscheibe Verwendung findet, die durch Führungs- oder Stellschrauben mit einer Gleitkappe verbunden ist, welch letztere unter der Wirkung einer auf einem geeigneten Buchsenteil verstellbaren Mutter steht. Es sollen dann fernerhin ausgleichende Mittel, z. B. Fedem, im Brennerkörper angeordnet sein, um das verschiebbare Gasrohr und ein mit diesem verbundenes Abschlußorgan in bestimmter Stellung zu halten, solange der Gasdruck im Zuleitungsrohr normal bleibt.

Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel.

Fig. ι ist eine Seitenansicht der Mischvorrichtung, während

Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie a a der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie b-b (ebenfalls nach Fig. 1) darstellt.

In der Zeichnung bedeutet α eine Mischkammer, b den in der Ein- oder Mehrzahl vorgesehenen Lufteinlaß und c ein Abschlußmittel, das hier ventilartig ausgebildet ist und. die Weite der Lufteinlässe erfindungsgemäß so zu regeln hat, daß das Verhältnis der Luft- und Gaszufuhr in den Brenner bei den Veränderungen des Gasdruckes selbsttätig konstant erhalten wird. Zu diesem Zweck ist mit dem die Weite der Lufteinlässe b regelnden Ventil c ein Gaszuführungsrohr d verbunden, das nach Maßgabe der Druckveränderungen des Gases im Brennerkörper verschiebbar gelagert ist. Das dem Ventil c gegenüberliegende Ende des verschiebbar im Brennerkörper gelagerten Gaszuführungsrohres d befindet sich in der Bohrung e einer Buchse f und ist mit einer Scheibe g versehen, die im wesentlichen denselben Durchmesser wie die Bohrung e aufweist und sich gegen die Wandung dieser Bohrung e anlegt, so daß sie bei der Bewegung des Gasrohres d diesem als Führung dient. Um das Gasrohr d ist eine Feder h gewunden, deren eines Ende gegen die Scheibe g anliegt, während ihr anderes Ende sich gegen eine Scheibe * stützt, die ebenfalls dazu dient, das verschiebbare Gaszuführungsrohr d bei seinen durch die Druckschwankungen hervorgerufenen Verschiebungen zu führen.

Mit der Buchse f ist eine andere Buchse j verbunden, die einen Stutzen k für den Anschluß der Gaszuführung besitzt. Innerhalb der Buchse / ist ein hohler Drehschieber bzw. ein hohles Hahnküken I drehbar angeordnet, mittels dessen die Zufuhr des Gases geregelt werden kann. Das Küken / hat eine Einlaßbohrung /', die, wenn sie sich mit der Bohrung des Anschlußstutzens k deckt, den Eintritt des Gases in die Kammer m des Kükens ermöglicht. Das Küken ist mit einem Hebel 0 o. dgl. versehen, mittels dessen es gedreht werden kann, um die Lage der Bohrung V mit Bezug auf die Bohrung des Stutzens k zu verändern. Durch das Ende I" des Kükens I ist eine hohle Spindel p hindurchgeschraubt, die an ihrem inneren Ende eine Scheibe p' aufweist, dabei aber in ihrem Innern noch die ebenfalls verschraubbare Stange q¹ für das Nadelventil q aufnimmt, welch letzteres sich gegenüber dem inneren Ende des beweglichen Gasrohres d befindet. Auf dem äußeren Ende des Kükens I ist eine Kappe r aufgeschraubt, die den Hebel 0 in der eingestellten Lage verriegelt, die Lage der Stange p und des Nadelventiles q sichert und den Austritt von Gas aus dem betreffenden Ende des Hahnkükens verhütet, wenn letzteres die Verbindung mit der Gaszuführungsleitung herstellt.

Innerhalb der Gaskammer ist eine Feder s vorgesehen, die sich, gegen die Scheiben g und p' stützt, dabei der Spannung der Feder h entgegenwirkt und das Gasrohr d so lange in seiner gewöhnlichen Stellung hält, wie der Gasdruck normal bleibt. Der Zweck der Verstellbarkeit der Hohlspindel p besteht hierbei darin, daß die Spannung der Feder s mit Bezug auf diejenige der Feder h geregelt werden kann; hierzu wird noch folgendes bemerkt:

Wenn der normale Gasdruck 1 kg auf die Flächeneinheit und der von der Feder h und der Scheibe g aufgebrachte Druck I¹Z₂ kg auf die Flächeneinheit beträgt, so müßte die Feder s so eingestellt werden, daß sie imstande ist, einen Druck von etwas mehr als ¹Z₂ kg auf die Flächeneinheit, und zwar auf die Scheibe, auszuüben, so daß dieser Druck zusätzlich des normalen Gasdruckes die Scheibe g und das Rohr d in Richtung der Mischkammer α bewegt und damit eine geringe Bewegung des Abschlußmittels c herbeiführt. Diese Bewegung des Abschlußmittels c würde alsdann die Einlaßöffnungen b für die Luft ein wenig öffnen und den Eintritt einer geeigneten Luftmenge in die Mischkammer α ermöglichen,

welche Luftmenge sich dann mit derjenigen Gasmenge mischt, die durch das Gasrohr d in die Mischkammer eintritt.

Wenn nun der Druck des Gases gegen die Scheibe g den normalen Druck überschreitet, so würde die Feder h entsprechend zusammengepreßt und alsdann eine weitere Bewegung des Gasrohres d in der Richtung auf die Mischkammer ermöglichen, wobei diese weitere

ίο Bewegung des Gasrohres alsdann eine entsprechende Bewegung des Abschlußmittels c und damit eine Vergrößerung des Querschnittes der Lufteinlaßöffnungen herbeiführen würde, so daß eine größere Luftmenge in die Mischkammer eintritt.

Auf diese Weise ist die Möglichkeit geschaffen, die- Schwankungen des Gasdruckes zur selbsttätigen und stets sicheren Regelung der Verhältnisse von Luft und Gas in der Mischkammer zu benutzen, dergestalt, daß das Mischungsverhältnis, wie es zur vollständigen Verbrennung für Heizzwecke, zur nahezu vollständigen Verbrennung für Leuchtzwecke und zur Erzielung einer Explosivmischung für Treibzwecke erforderlich ist, stets das gleiche bleibt.

Wenn die Vorrichtung nicht in Tätigkeit ist, so liegt die Möglichkeit vor, daß Luft in die Bohrung e der Buchse f eintritt, und um nun diese Luft wieder auszutreiben, sind in dem beweglichen Gasrohr eine oder mehrere Öffnungen d" in der Nähe der Scheibe g vorgesehen. Das Vorhandensein dieser Öffnungen d" bietet nun die Möglichkeit, daß die in die Bohrung β eingetretene Luft in das Gasrohr eingesaugt werden kann, wenn das von der Gaskammern nach der Mischkammer α strömende Gas durch das Gasrohr d hindurchströmt, wobei dann dieses Ansaugen unter der Wirkung des Gasdruckes und des Druckes der Feder s gegen die Scheibe eine Bewegung des Gasrohres gegen die Mischkammer gestattet, was zur unmittelbaren Folge hat, daß die Lufteinlässe geöffnet werden und die Luft sich mit dem Gas mischt.

Die Erfindung sieht nun noch eine Einrichtung vor, durch die dieselbe Mischvorrichtung befähigt wird, für jeden der drei vorerwähnten Zwecke benutzt zu werden. Diese Einrichtung besteht darin, daß die Mischkammer mit einstellbaren Mitteln versehen ist, um den Querschnitt für den Lufteintritt mit Bezug auf die verschiedenen Mischverhältnisse einzustellen. Der Querschnitt für den Lufteinlaß muß ja für Heizzwecke größer sein als derjenige für Beleuchtungszwecke, und die für die Erzeugung eines explosiven Gemisches benötigte Luftmenge muß wiederum größer sein als diejenige, welche für Heizungszwecke erforderlich ist.

Um mit Bezug auf die vorstehenden Verhältnisse den Lufteintritt zu beeinflussen, ist an der Mischkammer α noch eine Stellscheibe α', und zwar zwischen dem Abschlußmittel c und dem benachbarten Ende der Mischkammer, angeordnet; diese Stellscheibe a' ist mit Führungsstiften V versehen, die sich durch das . ■ betreffende Ende der Mischkammer erstrecken und mit der Gleitkappe c' in Verbindung stehen, welche, auf der Buchse f beweglich ist. Zwischen der Gleitkappe c' und dem Ende der Mischkammer α ist eine Feder d' vorgesehen, die die Gleitkappe von dem Ende der Mischkammer fortzudrücken versucht. Die Buchse f weist auf einem Teil Gewinde auf und trägt auf diesem Gewinde eine Stellmutter e', durch die die Gleitkappe c' und die Führungsstifte b' verstellt werden und hierbei die Stellscheibe a' in ihrer Lage mit Bezug auf die Einlaßöffnung b verändern.

Um eine für Explosionszwecke dienende Mischung herzustellen, wird die Stellmutter e' so eingestellt, daß die Feder d' die Gleitkappe c' und die Führungsstifte V nach außen bis in ihre Endstellung bewegen kann, in welcher die Stellscheibe a' mit dem Boden der Mischkammer α in Berührung kommt. In dieser Stellung gibt die Stellscheibe a' den Lufteinlaß b vollständig frei, so daß also die Lufteintrittsöffnung ihr Querschnittsmaximum erreicht, wenn sich die Stellscheibe a' in der vorerwähnten Stellung befindet.

Für Heizzwecke wird die Stellmutter e' so eingestellt, daß die Stellscheibe a' von dem Boden der Mischkammer α fortbewegt wird, so daß sie den Lufteintritt oder aber die mehreren Lufteintrittsöffnungen ein wenig abschließt, wodurch die eintretende Luftmenge um einen gewissen Grad verringert wird.

Für Beleuchtungszwecke wird die Stellmutter e' so eingestellt, daß die Stellscheibe a! in der vorerwähnten Richtung noch weiterhin verschoben wird, so daß noch eine weitere Verringerung des Lufteintrittes stattfindet.

Wie bereits erwähnt wurde, hat die Einstellung der Hohlspindel p den Zweck, die Spannung der Feder s bzw. deren Druck auf die Scheibe g zu regeln; wenn die Spindel p entsprechend eingestellt ist, so ist es notwendig, eine entsprechende Einstellung der Stange q' »« für das Nadelventil q vorzunehmen. Das Nadelventil q wird dann so eingestellt, daß es in das benachbarte Ende des Gasrohres d eintritt, wenn letzteres sich in der Ruhestellung befindet, so daß nach Drehen des Kükens in die Abschlußstellung das noch in der Gaskammer m verbleibende Gas nicht austreten kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Kohlenwasserstoff brenner mit Vorrichtung zum Mischen von Gas und Luft,

bei der die Zufuhr des Gases und der Zu fluß der Mischluft durch die Druckveränderungen des Gases geregelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaszuführungsrohr (d) nach Maßgabe der Druckveränderungen des Gases im Brennerkörper verschiebbar gelagert und zwangläufig mit einem die Weite der Lufteinlässe regelnden Ventil (c) verbunden ist, so daß das Verhältnis der Luft- und Gaszufuhr in den Brenner bei den Veränderungen des Gasdruckes selbsttätig konstant erhalten wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das die Luftzufuhr nach Maßgabe der Druckveränderungen des Gases selbsttätig regelnde Glied noch von Hand einstellbar eingerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine von Hand einstellbare Stellscheibe (a'), mittels welcher die Luftzufuhr, je nachdem, ob die Vorrichtung zu Beleuchtungs-, Heizungs- oder zu motorischen Zwecken dienen soll, entsprechend eingestellt werden kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausgleichende Mittel, z. B. Federn (h, s), im Brennerkörper angeordnet sind, welche das verschiebbare Gasrohr (d) und das mit diesem verbundene Abschlußorgan (c) in bestimmter Stellung halten, solange der Gasdruck im Zuleitungsrohr normal bleibt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellscheibe (a) durch Führungs- oder Stellschrauben (V) mit einer Gleitkappe (c') verbunden ist, die unter der Wirkung einer auf einem Buchsenteil (f) einstellbaren Mutter (e¹) steht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gleitkappe (c') und der Stellmutter (e') eine Feder (d¹) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem die Verbindung zwischen der Gaszuleitung und dem verschiebbaren Rohr (d) herstellenden Hohlküken (I) eine hohle Spindel (p) verstellbar ist, die mittels einer Scheibe (j>') die Spannung der Ausgleichfeder (s) beeinflußt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Spindel (p) mittels eines Innengewindes eine Schraubstange (q¹) für ein Nadelventil (q) aufnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.