DE281910C - - Google Patents

Description

•KAISERLICHES

Bei den bis jetzt vorgeschlagenen, im Zweitakt arbeitenden Explosionspumpen mit schwingender Flüssigkeitssäule für Flüssigkeiten oder Gase (s. Veröffentlichung im Engineering vom i8. November 1910, Seite 715 und 716) wird erwartet, daß das in den Verbrennungszylinder eintretende frische Gemisch wie ein Kolben wirkend die Auspuffgase vor sich herschiebt und durch die Auspuffventile aus dem Zylinder hinausdrückt. Da aber nicht erreicht werden kann, daß das Gemisch völlig wirbelfrei in [den Zylinder tritt, ferner wegen der verschiedenen spezifischen Gewichte — die Auspuffgase sind heiß, während das frische Gemisch Außenlufttemperatur besitzen kann — und wegen der Länge der Zeit, während welcher der Lade- und Ausschubprozeß vor sich geht, wird eine Mischung der verbrannten Gase mit dem frischen Gemisch unvermeidlich sein, andererseits aber auch unverbranntes Gas durch den Auspuff ins Freie gelangen, da ja während der ganzen Ladezeit und darüber hinaus die Auspuff ventile geöffnet sind. Daran wird auch wenig geändert werden, wenn während des ersten Momentes ein wenig Spülluft durch den Zylinder geblasen und hierauf das Gemisch hineingedrückt wird.

Vorliegende Erfindung stellt ein Arbeitsverfahren dar, bei dem von der an sich bekannten Abzweigung einer Hilfsflüssigkeitssäule, also der Spaltung der schwingenden Flüssigkeitssäule, Gebrauch gemacht wird. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung geht beim Auswärtshub (d. h. Nutzhub) der gespaltenen Flüssigkeitssäule im Verbrennungsraum Expansion, Auspuff und Spülen vor sich, während gleichzeitig von der abgezweigten Flüssigkeitssäule in deren Behälter frisches Gas oder Verbrennungsgemisch angesaugt wird. Erst beim Einwärtshub der beiden Flüssigkeitssäulen wird nun dieses Gas oder Gemisch mit oder nach Schluß der Spülventile in den Verbrennungsraum geschoben und hier schließlich verdichtet.

In der Zeichnung ist im Schnitt eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung arbeitende Zweitakt-Explosionspumpe dargestellt.

Es ist ι der Teil des Pumpenzylinders, in welchem die Expansion des entzündeten Gemisches vonstatten geht, 2 ein zylindrischer Raum, der bei Pumpen, die gegen sehr kleine Förderhöhen, etwa weniger als 4 m, zu drücken haben, mit Vorteil von größerem Durchmesser als der Expansionsraum 1 gemacht wird. Der Zylinder 2 kann jedoch auch den gleichen oder einen kleineren Durchmesser als der Zylinder 1 besitzen. 3 ist ein Krümmer, an den das Förderrohr 4 anschließt. 5 ist der besondere Gaspumpenzylinder; derselbe ist gegen den Krümmer 3 hin offen. 6 ist der Saugventilkörper; auf der Zeichnung ist derselbe rechtwinklig zur Pumpenzylinderachse angebracht, wodurch die Tiefe der Fundamente reduziert wird. Der Saugventilzylinder könnte auch zwischen den Teilen 2 und 3 oder 3 und 4 angebracht sein.

In der Kugelhaube des Verbrennungszylinders befinde sich komprimiertes Gemisch von

Luft mit Gas. Durch eine bei den Explosions- ' pumpen übliche Zündungsvorrichtung werde dasselbe entzündet. Es verpufft und treibt das im Pumpenzylinder befindliche Wasser durch den Krümmer 3 und das Förderrohr 4 in den GVberwasserbehälter. Die Gemischmenge wird so bemessen, daß das expandierende Gas den Atmosphärendruck erreicht hat, wenn der Wasserspiegel etwa in der Höhe a-a angekommen ist. Die der Wassersäule erteilte kinetische Energie bewirkt, daß dann das Wasser noch nicht zur Ruhe gelangt, sondern sich noch weiter in der Richtung des Förderrohres bewegt. In der Höhe b-b etwa befinde sich der Saugwasserspiegel. Hat die Wassersäule im Pumpenzylinder die Höhe b-b unterschritten, so fließt infolge des (statischen) Druckunterschiedes Wasser von außen durch die Ventile 7 in die Pumpe, und zwar so lange, bis die bewegte Wassersäule zum Stillstand gekommen ist. Wir müssen nochmals zum Niveau a-a zurückkehren.

In dieser Höhe hatten die Gase Atmosphärendruck erreicht, das Auspuffventil 8 öffnet sich durch das eigene Gewicht; durch die Spülluftventile 9 und 10 wird von außen, z. B. unter geringem Druck, Spülluft hereingeblasen und der Zylinder 1 von allen Abgasen gereinigt. Da sowohl von oben als auch von unten die Spülluft in den Zylinder gelangt, wird die Reinigung eine ziemlich gründliche sein. Zu gleicher Zeit wird auch die im besonderen Gaspumpenzylinder 5 befindliche Wassermenge zu fallen beginnen und nach dem Förderrohr 4 hin abströmen. Die hierdurch verursachte Saugwirkung läßt durch das Saugventil 11 Gas eintreten. Das Rückschlagventil 12 hat sich durch sein Gewicht geöffnet. Das Ventil 13 ist geschlossen. Durch ein vor dem Saugventil 11 angebrachtes Ventil (Hahnen) 14 läßt sich die anzusaugende Menge von Gas regulieren. Ein Übertreten von Gas in den Pumpenzylinder unten herum ist nicht möglich, da der Krümmer 5 stets mit Wasser gefüllt ist. Beginnt die Wassersäule hier und in dem Förderrohr 4 wieder zurückzupendeln, so bewegen sich die ausbalancierten Spülluft ventile 9 und 10 in der Schlußrichtung. Die letzten Reste der Auspuffgase werden ausgestoßen, ebenso die Luft im Räume 2. Der Schluß des Auspuffventils 8 findet erst statt, wenn die rückkehrende Säule die Kante 15 überschritten hat. Während dieser Zeit ist aber auch die Wassersäule im besonderen Gaspumpenzylinder 5 gestiegen und hat das hier befindliche Gas nach der Kugelhaube des Explosionsraumes 1 hin verdrängt. Das Ventil 11 schloß sich mittels seiner Feder, das Rückschlagventil 13 gab den Weg frei. Es ist nun der größte Teil des Gasinhaltes von 5 nach 1 gelangt. Da das Gas meistens leichter ist als die Luft oder die Verbrennungsrückstände, so wird das Gas eher die Tendenz haben, nach oben zu steigen als gegen die noch offenen Auspuffventile 8 hin. Ferner ist die Strömung im Zylinder 1 nach oben gerichtet, also schon wegen der Strömungsverhältnisse keine Möglichkeit vorhanden, daß Gas durch die Auspuffventile 8 entweicht. Wegen der reichlichen Spülung wird das Gas nur reine Luft vorfinden, das Gemisch somit ein gut brennbares werden. Um sofort eine innige Mischung des Gases mit der Luft zu erhalten, soll das Gas in feiner Verteilung und mit hoher Geschwindigkeit in den Explosionsraum gepreßt werden. Hat die Wassersäule in 5 das Ventil 12 erreicht, so wird dasselbe durch Anschlag geschlossen. Der Rest des im Zylinder 5 eingeschlossenen Gases dient als Puffer zur Aufnahme der noch nicht verbrauchten kinetischen Energie dieser Wassersäule. Sind in 1 die Auspuffventile 8 geschlossen, so beginnt die Kompression des Gemisches. Hat dieselbe eine gewisse Höhe erreicht, so erfolgt in bekannter Weise die Zündung und damit ein neues Spiel. Die unteren Spülluftventile können auch fortfallen. Damit, daß die Expansion des entzündeten Gemisches, das Spülen und der Auspuff während eines Hubes (Auswärtspendelung) der Wassersäule, das Laden und die Kompression des Ladegemisches während des folgenden Hubes (Einwärtspendelung) stattfindet, wird eine genaue Anlehnung an den Zweitakt der Zweitaktgasmaschinen erreicht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zum Betriebe von Zweitakt-Explosionspumpen, mit gespaltener schwingender Flüssigkeitssäule, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auswärtshub (d. h. Nutzhub) der letzteren im Verbrennungsraum (1) Expansion, Auspuff und Spülen vor sich geht, während gleichzeitig von der abgezweigten Flüssigkeitssäule in deren Behälter (5) frisches Gas oder Verbrennungsgemisch angesaugt wird, und daß dieses Gas oder Gemisch erst beim Einwärtshub der beiden Flüssigkeitssäulen mit oder nach Schluß der Spülventile (9, 10) in den Verbrennungsraum geschoben und hier schließlich verdichtet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.