DE287468C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 4g

GRUPPE 47.

JACOB WILLIAM FENNEL in NEWBURGH, New York.

Luft- und Gasmischer, insbesondere für Luftgasbrenner.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. April 1914 ab.

Die Erfindung betrifft einen Luft- und Gasmischer, insbesondere für Luftgasbrenner, bei welchem der Einlaß der dem Brenner zugeführten Luft- und Gasmengen unter Vermittlung einer Membran durch den Druck des zugeleiteten Gases geregelt wird. Sie besteht darin, daß beim Zunehmen des Gasdrucks ein rings um das Mischkammergehäuse angeordneter, an der Bewegung der Membran teil-

If nehmender .Hohlschieber die mit ihren Abschlußkanten in verschiedenen Höhenlagen angeordneten Luftöffnungen in einem den Hohlschieber umgebenden Gehäuse der Reihe nach öffnet, während gleichzeitig die an der Bewegung der Membran teilnehmende Gaseintrittsdüse, der Mischkammer gegen eine feststehende Nadel derart bewegt wird, daß mit zunehmendem Gasdruck die Gaseintrittsöffnung durch die Nadel entsprechend mehr abge-

ao schlossen wird.

An Stelle der letzteren besonderen Anordnung von Gaseintrittsdüse und Drosselnadel kann auch gemäß der Erfindung in der Mischkammer ein feststehendes, von Hand einstellbares Ventil angeordnet sein, das in Gewindeeingriff mit einem von dem Mischkammergehäuse gebildeten Stutzen steht, und dessen Durchlaßöffnung durch Drehen des Gehäuses in der einen oder anderen Richtung vergrößert oder verkleinert werden kann.

So wird bei allen Bedingungen und Schwankungen des Gasdruckes in dem Zuführungsrohr durch eine genaue Einstellung in der Luftgasmischkammer eine vollkommene Verbrennung erzielt.

Zudem ■ sind die Lufteinlässe zur Mischkammer so angeordnet, daß jede Gefahr einer Entzündung an dieser Stelle bei Annäherung einer Flamme vermieden wird.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι eine Seitenansicht⁵ eines mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung versehenen Brenners,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch denselben,

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 einen ähnlichen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2,

Fig. 5 eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch dieselbe,

Fig. 7 einen vergrößerten Einzelschnitt durch die Mischkammer mit dem Gasventil in Ansicht,

Fig. 8 einen Querschnitt nach Linie 8-8 der Fig. 6,

Fig. 9 einen ähnlichen Schnitt nach Linie 9-9 der Fig. 6,

Fig. 10 eine Einzelansicht des mit Öffnungen versehenen zylindrischen Gehäuses,

Fig. 11 eine ähnliche Ansicht von entgegengesetzter Seite.

Während die Erfindung in Verbindung mit einem Gasglühlichtbrenner gezeigt ist, kann sie auch bei jedem anderen Brenner in Anwendung kommen.

Das Gaszuleitungsrohr ι ist mit dem gewöhnlichen Hahn 2 versehen und trägt einen

Nippel 3, der am oberen Ende mit einer kreisförmigen Platte 4 versehen ist, die einen abwärts gerichteten, ringförmigen, genuteten Flansch 5 besitzt, auf dem eine aus Leder 5 oder anderem geeigneten Material bestehende Membran 6 befestigt ist, die zwei mit mittleren Öffnungen versehene Platten 7 und 8 trägt, welche auf einem Stutzen 9, der durch die Membran hindurchgeht, aufgesetzt sind.

Die Scheibe 7 ist auf der Innenseite der Membran angeordnet und zweckmäßig größer als die Scheibe 8, die auf der Außenseite der Membran sitzt; das Leder ist zwischen den beiden Scheiben eingeklemmt.

Die Membran ist von einem kuppelartigen Gehäuse 10 umgeben, das in geeigneter Weise auf der Platte 4 befestigt ist und in seiner Decke eine Öffnung 11 besitzt, durch welche ein Rohr 12 geht. Dieses Rohr 12 ist lösbar mit dem Stutzen 9 verbunden und trägt an seinem oberen Ende, ebenfalls abnehmbar, einen Kopf 13. Durch den Kopf geht eine trichterförmig nach oben sich erweiternde Bohrung 14, die eine Gaseinlaßöffnung für die Mischkammer M und gleichzeitig einen Sitz für ein Nadelventil 15 bildet.

Von der Kuppel 10 geht ein die Öffnung 11 umgebendes zylindrisches Gehäuse 16 aufwärts, das an seinem oberen Ende offen und in der Wand mit einer Reihe von in gewissen Abständen voneinander, angeordneten Lufteinlaß-. Öffnungen verschiedener Längen versehen ist. Wie gezeigt, sind vier dieser Öffnungen diametral einander" gegenüberliegend angeordnet, und zwar liegen die oberen Kanten derselben in einer Ebene, während die unteren Kanten des Paares 17 tiefer liegen als die des Paares 17', so daß die unteren Kanten der Öffnungen 17 und 17' stufenförmig zueinander liegen, wodurch die betreffenden Paare nacheinander für den, im folgenden beschriebenen Zweck in Wirkung kommen.

Zwischen den Öffnungen 17 können die Wände des Gehäuses 16 noch mit Öffnungen 18 versehen sein, die zusammen mit den Öffnungen 17 Luft in die Mischkammer einlassen.

Ein Joch 19 mit federnden Armen 20, die an den Enden seitlich vorspringende Finger 21 besitzen, ist in das obere Ende des Gehäuses 16 eingesetzt, indem die Finger 21 in Schlitze der Gehäusewand einspringen, wodurch das Joch in Stellung gehalten wird. Das Joch geht ebenfalls durch Schlitze in den Wänden der Mischkammer. Die Querstange dieses Joches 19 hat eine Gewindeöffnung, in der ein Nadelventil 15 verstellbar sitzt, das gegenüber der Bohrung oder Öffnung 14 des Kopfes 13 liegt, so daß, wenn der Kopf gegen das oder von dem Ventil weg bewegt wird, die Größe der Öffnung geändert wird. Das obere Ende dieses Ventils 15 ist zweckmäßig von rechteckigem Querschnitt, um das Ansetzen eines Schraubenschlüssels zu ermöglichen, und besitzt ebenfalls einen Einschnitt, in den man einen Schraubenzieher einsetzen kann.

Auf dem Kopf 13 sitzt ein röhrenförmiges Stück 22, das gleitend in das untere Ende des Zuführungsrohres des Brenners, an dem die Vorrichtung angebracht ist, hineinragt. Dieses Rohr 22 besitzt eine Schulter 24, die dadurch gebildet ist, daß der untere Teil des Rohres erweitert ist; dieser Teil bildet die Gas- und Luftmischkammer. An gegenüberliegenden Stellen ist die Kammerwand geschlitzt, um das das Ventil 15 tragende Joch 19 aufzunehmen und Luft in die Kammer einzulassen. Zudem sind noch besondere Öffnungen 25 zum Einlassen der Luft vorgesehen. Ein rohrförmiger Schieber 26 sitzt teleskopartig in dem Zylindergehäuse 16 und trägt an seinem oberen Ende eine Kappe 27, die verschiebbar auf dem Rohr 22 sitzt, und deren Abwärtsbewegung durch Aufschlagen der Ränder der Öffnung in der Kappe, durch die das Rohr 22 geht, auf die Schulter 24 begrenzt wird, von der der genannte Schieber mit dem Rohr 22 auf und ab bewegt wird.

Das Rohr 22 ist von einer Schraubenfeder 28 umgeben, die zwischen dem oberen Ende des Schiebers und einer Stellmutter 29 angeordnet ist, welche auf dem unteren Ende des Brennerzuleitungsrohres 23 sitzt und dazu dient, die Spannung der Feder 28 einzustellen, um die Bewegung des Schiebers zu regeln und diesen nachgiebig in Arbeitsstellung zu halten.

Wenn der Schieber sich in dem Gehäuse 16 in seiner niedrigsten Stellung befindet, liegt sein unteres Ende noch tiefer als die untere Kante der längsten Öffnung 17 des Gehäuses 16, so daß alle Öffnungen geschlossen und die Luftzufuhr zum Brenner abgeschnitten wird. Die Öffnungen 17 und Löcher 18 bilden äußere Lufteinlässe, während die Öffnungen in den Wänden der Kammer innere Lufteinlässe bilden, und zwischen den inneren und äußeren Lufteinlässen arbeitet der Schieber 26 und bewirkt einen Zickzacklauf der zur Mischkammer strömenden Luft, so daß jede Gefahr eines Entweichens des Gases aus der Mischkammer und damit eine Entzündung vermieden wird, wenn ein brennendes Streichholz oder sonst eine Flamme in die Nähe der Lufteinlaßöffnungen gebracht wird.

Die durch die äußeren Öffnungen 17 eintretende Luft geht zunächst abwärts in das Gehäuse 16 hinein, dann aufwärts zwischen dem Schieber 26 und der Mischkammer hindurch und weiter durch die Öffnungen in der Wand der Mischkammer in letztere hinein, wo sie mit dem durch die Bohrung 14 ein-

strömenden Gas vereinigt wird. Die Öffnungen 17 und 17' des Gehäuses 16 sind nach unten hin verschieden lang, um eine allmählich wachsende oder abnehmende Luftmenge in die Mischkammer einlassen zu können; wenn nämlich der Schieber 26 langsam gehoben wird, dann tritt eine kleine Luftmenge durch die unteren Enden der längsten Öffnungen 17 ein, und wenn er sich weiter hebt,

werden auch die Öffnungen 17' freigelegt, so daß eine größere Luftmenge zugelassen wird. Da der Schieber auf das Rohr 22 aufgesetzt ist, das durch Rohr 12 mit der Membran 6 in Verbindung steht, wird er auf und nieder bewegt, je nachdem die Membran sich ausdehnt oder zusammenfällt, indem er auf diese Weise entsprechend dem Druck des unter die Membran tretenden Gases die Zufuhr der Luft regelt.

Nachdem das Ventil 15 einmal in dem Joch ig eingestellt worden ist, wird es fest in Stellung gehalten und regelt die in die Mischkammer eintretende Gasmenge, je nachdem der Kopf 13 mit dem Rohr 12 gehoben oder gesenkt wird, was von dem Druck des Gases unter der Membran 6 bewirkt wird. So reguliert also der Gasdruck sowohl die Luft- wie die Gaszufuhr zu der Mischkammer, nachdem das Ventil 15 zunächst so eingestellt worden ist, daß es eine bestimmte Gasmenge durch die Öffnung 14 einströmen läßt.

Soll das Gas im Brenner entzündet werden, so befindet sich der Schieber 26 in normaler Schließstellung, so daß die Luftzufuhr zur Mischkammer abgeschnitten ist. Sofort wenn der Hahn 2 geöffnet wird, strömt reiches Gas durch Rohr 1 und geht direkt aufwärts durch die Rohre 12, 22 und 23 zum Brenner, ohne daß Luft mit ihm gemischt worden ist, und wenn dieses reiche Gas im Brenner entzündet wird, wird die Explosion, die gewöhnlich beim Anzünden des Gases in solchen Brennern stattfindet, vermieden. Nachdem das Gas angezündet worden ist, breitet es sich unter der Membran 6 aus und bauscht dieselbe auf, indem die Rohre 12 und 22 und demnach auch der Schieber 26 aufwärts bewegt werden, so daß allmählich die Lufteinlässe geöffnet werden und Luft in die Mischkammer einströmen kann, wo sie sich mit dem durch die Öffnung 14 eintretenden Gas mischt. Es ist ersichtlich, daß, wenn die Größe der Lufteinlässe zunimmt, die Größe des Gaseinlasses sich in dem Maße verringert, wie der Kopf 13 sich hebt, indem das Ventil 15 in die Öffnung 14 eintritt und die Größe derselben allmählich verkleinert:

. In der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 bis 11 ist ein Gaszuführungsrohr 100 gezeigt, in dem ein gewöhnlicher Absperrhahn 102 vorgesehen - und auf dem ein Nippel 103 aufgeschraubt ist, der an seinem oberen Ende eine Platte 104 trägt, die an ihrem Rande einen ringförmigen, genuteten Flansch 105 bildet, an dem eine aus Leder oder ariderem geeigneten Material bestehende Membran 106 befestigt ist, an der auf entgegengesetzten Seiten des oberen Teiles Scheiben oder Platten 107 und 108 vorgesehen sind. Die Scheibe 107 ist auf der Innenseite der Membran angeordnet und zweckmäßig größer als die Scheibe 108, die auf der Außenseite sitzt. Die innere Scheibe besitzt einen abwärts gerichteten Flansch 107', der eine ringsum laufende Nut besitzt, um eine Befestigungskordel oder einen Klemmdraht 109 aufnehmen zu können, der den beweglichen oder dehnbaren Teil der Membran auf der Scheibe befestigt.

Ein kuppeiförmiges Gehäuse 110 umgibt die Membran 106, ist in geeigneter Weise auf der Platte 104 befestigt und besitzt eine Öffnung in, durch die eine Stange 112 hindurchgeht. Diese Stange 112 ist auf der Scheibe 108 befestigt und bildet oberhalb der Kuppel 110 ein gabelförmiges Joch 113, dessen Arme an ihren oberen Enden nach innen umgebogene Finger 113' besitzen. Mit dem Nippel 103 ist das eine Ende eines gebogenen Rohres 114 gekuppelt, dessen anderes Ende mit einem aufwärts gehenden Zuführungsrohr 115 verbun- _go den ist. Auf dieses Rohr 115 ist ein zylindrisches Gehäuse 116 aufgesetzt, das an seinem unteren Ende geschlossen und an seinem oberen Ende offen ist und an den Seiten nahe dem unteren Ende eine Anzahl von in Abstand voneinander liegenden Lufteinlaßöffnungen 117 von verschiedenen Längen besitzt. Die oberen Kanten dieser Öffnungen 117 liegen in einer Ebene, während die unteren Kanten stufenförmig zueinander liegen, so daß die Öffnungen nacheinander in Wirkung kommen.

Zwischen den Öffnungen 117 des Gehäuses 116 können auch noch Löcher 118 vorgesehen sein, die zusammen mit den Öffnungen 117 dazu dienen, Luft in die Mischkammer einzulassen.

Von dem Brenner B geht ein Zuführungsrohr 119 nach unten, auf das ein Rohr 120 abnehmbar aufgeschraubt ist, das an seinem unteren Ende erweitert ist und die Luft- und Gasmischkammer 121 bildet. Ein becherförmiger Teil 123 schließt sich an das untere Ende der Mischkammer 121 an und besitzt eine öffnung, in welche ein Rohr 124 eingesetzt ist, das mit dem Rohr 115 verschraubt ist. Das obere Ende des Rohres 124 bildet ein in die Mischkammer hineinragendes Gaseinlaßventil 125, das eiförmig ist. Der Stutzen 124 ist mit Gewinde versehen, das in ein entsprechendes Gewinde 123 eingreift, so daß das Ventil 124 leicht eingestellt werden kann. Auf das Rohr 120 ist ein' röhrenförmiger

Schieber 126 aufgesetzt, der teleskopartig in den Zylinder 116 paßt, jedoch einen genügenden Abstand von dessen Wänden hat, damit er sich frei auf und ab bewegen kann, ohne an den Wänden zu reiben. Dieser Schieber ist an seinem oberen Ende mit einer Kappe 127 versehen, die gleitend auf dem Rohr 120 sitzt und in nachgiebigem Eingriff mit dem oberen Ende der Mischkammer durch eine Schraubenfeder 128 gehalten wird, die sich einerseits gegen die Kappe und andererseits gegen eine Mutter 129 preßt, die auf das Rohr 119 aufgeschraubt und einstellbar ist, um so die Spannung der Feder und mithin die Bewegung des Schiebers zu regeln. Der Schieber ist auf dem Joch 113 befestigt, indem die Finger 113' desselben an die Kappe 127 angelötet oder sonstwie mit ihr fest verbunden sind, so daß der Schieber von dem Joch in dem zylindrischen Gehäuse 116 senkrecht auf und nieder bewegt wird, wenn die Membran sich ausdehnt oder zusammenzieht; so wird also die Bewegung des Schiebers durch den Druck des Gases unter der Membran geregelt. Das eiförmige Ventil 125 ist hohl und an seinem oberen breiten Ende mit Schlitzen 125' versehen, die quer zueinander liegen und sich über den größten Teil des Ventils erstrecken. Sie bilden ausdehn- und zusammendrückbare Lappen 125", die sich öffnen und schließen und so je nach Wunsch mehr oder weniger Gas in die Mischkammer einlassen können. Dies wird bewirkt durch das becherförmige Rohrstück 123, das auf dem Schaft 124 auf und nieder geschraubt werden kann, indem die zwischen den Schlitzen gebildeten Lappen 125^ gegeneinandergedrückt werden, wenn der Becher in der einen Richtung eingestellt wird, während bei entgegengesetzter Bewegung des Bechers die Lappen sich voneinander entfernen. Um diese Bewegung der Lappen zu ermöglichen, ist das Ventil 125 von federndem Material.

Auf der Innenseite des Schiebers ist eine in Längsrichtung verlaufende Stange 130 vorgesehen, die auf ihrer ganzen Länge eine Nut bildet, welche einen Finger 131 des Bechers 123 aufnimmt, so daß zwischen diesem und dem Schieber eine Verbindung hergestellt ist, zufolge welcher der Schieber sich in Längsrichtung bewegen kann, ohne die Stellung des Bechers 123 zu ändern. Wenn der Schieber auf dem Rohr 120 gedreht wird, was leicht von Hand geschehen kann, so wird der Becher 123 entsprechend gedreht und dementsprechend die Gaseinlaßöffnung des Ventils 125 verstellt. Es ist zu ersehen, daß die Membran 106 von dem Gasdruck im Zuleitungsrohr 100 betätigt wird und selbst durch die Stange 112 und Joch 113 die Stellung des Schiebers 126 regelt, ohne daß es nötig wäre, die Membran mit Öffnungen zu versehen, so daß die Lebensdauer derselben verlängert wird.

Die Wirkungsweise dieser zweiten Ausführungsform ist folgende: Wenn der Brenner B angezündet werden soll, befinden sich die Teile in Stellung gemäß Fig. 6. Die Membran 106 ist zusammengefaltet, und das Ventil 125 ist so eingestellt worden, daß die gewünschte Gasmenge durchströmen kann. Wird der Hahn 102 geöffnet, so strömt das reiche Gas durch die Rohre 100 und 114, geht direkt aufwärts durch Rohr 115, Stutzen 124, Ventil 125 und Rohr 120 in den Brenner, ohne daß Luft mit dem Gas gemischt worden ist, wenn es entzündet wird, so daß keine Explosion stattfindet, wie dies immer bei Entzündung von Gasluftgemisch der Fall ist. Das Gas strömt auch durch Nippel 103 unter die Membran 106, und durch den Druck der letzteren wird die Stange 112 und Joch 113 gehoben, wodurch auch der Schieber 126 in die Höhe bewegt wird, indem dieser die Einlasse 117 des Zylinders 116 allmählich öffnet, so daß Luft in die Mischkammer eintreten und sich dort mit dem durch Schlitze 125' des Ventils 125 eintretenden Gas mischen kann. Da die Membran sich allmählich weiter ausdehnt, hebt der Schieber sich weiter und gibt die Öffnungen 117 nacheinander frei, so daß allmählich mehr Luft in die Mischkammer eindringt. Die Menge der zugelassenen Luft wird weiter durch die Spannung der. Feder 128 geregelt, die vorher so eingestellt worden ist, daß eine in bestimmtem Verhältnis zu der durch das Ventil 125 eintretenden Gasmenge stehende Luftmenge eingelassen wird.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Luft- und Gasmischer, insbesondere für Luftgasbrenner, bei welchem der Einlaß der dem Brenner zugeführten Luft- und Gasmengen unter Vermittlung einer Membran durch den Druck des zugeleiteten Gases geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zunehmen des Gasdrucks der rings um das Mischkammergehäuse (13, 24) angeordnete, an der Bewegung ,der Membran (6) teilnehmende Hohlschieber (26) die mit ihren Abschlußkanten in verschiedenen Höhenlagen angeordneten Luftöffnungen (17, 17', 18) in dem den Hohlschieber umgebenden Gehänse (16) der Reihe nach öffnet, während gleichzeitig die an der Bewegung der Membran (6) teilnehmende Gaseintrittsdüse (13, 14) der Mischkammer gegen die Nadel (15) bewegt wird, derart, daß mit zunehmendem Gasdruck die Gaseintrittsöffnung (14) durch die Nadel (15) entsprechend mehr abgeschlossen wird.
2. 2. Luft- und Gasmischer, insbesondere für Luftgasbrenner nach Anspruch i, bei welchem der Einlaß der dem Brenner zugeführten Luftmengen unter Vermittlung einer Membran durch den Druck des zugeleiteten Gases geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der mit der Membran gegen eine Nadel bewegten Gaseintrittsdüse in der Mischkammer ein feststehendes, von Hand einzustellendes Ventil (125) angeordnet ist, das in Gewindeeingriff mit einem Stutzen (123) des Mischkammergehäuses steht, und dessen Durchlaßöffnung durch Drehen des Gehäuses nach der einen oder anderen Richtung vergrößert bzw. verkleinert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.