DE3118867A1

DE3118867A1 - Verfahren zum betrieb einer explosions-pumpe bzw. -hebers und nach diesem verfahren betriebene explosions-pumpe, insbesondere -heber

Info

Publication number: DE3118867A1
Application number: DE19813118867
Authority: DE
Inventors: Günter Ing.(grad.) 2000 Hamburg Kupczik
Original assignee: Kupczik Guenter Ing(grad)
Current assignee: Kupczik Guenter Ing(grad)
Priority date: 1981-05-13
Filing date: 1981-05-13
Publication date: 1982-12-02
Also published as: DE3118867C2

Description

Verfahren zum Betrieb einer Explosions-Pumpe bzw. -Hebers und nach diesem Verfahren betriebene Explosions-Pumpe, insbesondere -Heber

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Explosions-Pumpe bzw. -Hebers unter periodisicher Zündung eines brennbaren Gemisches.

Perner bezieht sich die Erfindung auf eine Explosions-Pumpe, insbesondere einen Explisions-Heber, zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Verbrennungskammer, die über ein Eingangs-Rückschlagventil mit Flüssigkeit füllbar und mit einer Arbeitsleitung durch ein Ausgangs-Rückschlagventil verbindbar ist, das den Durchgang in die Irbeitsleitung fteigibt und einen Durchtritt in umgekehrter Richtung sperrt, wobei der Arbeitskammer eine Zündeinrichtung zugeordnet ist.

3118857

Eine solche Pumpe ist aus der DE-PS 878 599 bekannt. Dabei wird aber der Arbeitskammer ein zündbares Gemisch aus einem Vergaser zugeführt und in der Arbeitskammer, auch als Verbrennungskammer bezeichne^, ist eine Abschirmplatte angeordnet, die quasi einen Zündraum von einem Verdrängungsraum trennte In dem Einlaßstutzen der bekannten Ausführung ist dabei ein Rückschlagventil angeordnet, das den Einlaß zuläßt, aber einen Aus'laß sperrt. Das Ausgangs-Rückschlagventil ist bei der bekannten Ausführung in der Arbeitsleitung angeordnet.

Insofern wird bei der bekannten Ausführung nicht nur die zu transportierende Flüssigkeit eingeführt und ausgetrieben, sondern es ist auch eine Vergaserzuführung eines zündbaren Gemisches mit einer zusätzlichen üblichen Einlaß-Ventil-Anordnung notwendig. Der Zweck der bekannten Ausführung liegt im Austreiben einer Flüssigkeit durch die Entzündung eines brennbaren Gemisches, wobei nicht nur ein beträchtlicher Aufwand getrieben wird, sondern auch schädliche Abgase frei werden.

Aus der DE-OS 2 143 735 ist es zum Hochpumpen von Flüssigkeit, insbesondere aus großen Meerestiefen - und auch darauf bezieht sich die Erfindung - bekannt, in einer Arbeitsleitung in Form eines Steigrohrs unten Elektroden anzuordnen, zwischen denen bei Zuführung eines Gleichstroms das Wasser in H₂ und O₂ zerlegt wird, so daß die aufsteigenden Gasbläschen nicht nur die Flüssigkeit, sondern auch in ihr enthaltene Festkörper mitnehmen. Hierbei wird zwar sogenanntes Knallgas erzeugt; so daß eine gewisse Gefahr, insbesondere am oberen Ende des Steigrohrs, besteht. Um diese Gefahr einzudämmen, ist in der Ausführung auch vorgesehen, zur Vermeidung einer explosionsartigen Verbrennung des Knallgases die entwickelten Komponenten H₂ und O₂ in zwei getrennten Steigrohren nach oben zu führen, in denen jeweils Flüssgkeit und Feststoffe mitgenommen werden.

SAD

β ο ο η *

-Js-

Aus letzterer Ausführung mit einer elektrolytischen Zerlegung des V/assers ist auch bekannt, einen Generator zur Stromerzeugung zwecks Speisung der Elektroden anzuordnen.

Die zuerst erwähnte bekannte Ausführung hat den Nachteil, daß im Sinne eines Motorbetriebes ein Vergaser zur Gemischzuführung vorgesehen sein muß. Das eignet sich nicht für den Betrieb einer Heberpumpe bzw, stellt insbesondere bei größeren Wassertiefen einen erheblichen Aufwand dar. Außerdem wird bei der bekannten Ausführung durch die Explosionswirkung mit einem Fremdmittel eine Flüssigkeit transportiert.

Die an zweiter Stelle genannte bekannte Ausführung arbeitet unzureichend., insbesondere bei Betriebsbeginn. Der Energiereinsatz ist verhältnismäßig hoch, wobei in der bekannten Ausführung eine gewisse Betriebsgefahr entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß unter Ausnutzung eines an sich wirkungsvollen explosionsartigen Antriebs ohne Zuführung eines Fremdgemisches ein Antrieb der auszutreibenden Flüssigkeit gewährleistet wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Verfahren dadurch gelöst, daß als Flüssigkeit für eine Elektrolyse geeignetes Wasser oder eine im wesentlichen H₂O enthaltenes Flüssigkeit vorgesehen ist, die in an sich bekannter Weise teilweise durch einen elektrolytischen Vorgang in H₂ und O₂ zerlegt und im zerlegten Bereich gezündet wird und damit einen Antriebsimpuls erzeugt, und daß aufgrund eines entstehenden Unterdrucks nach eingetretener Kondensation des Verbrennungsprodukts H₂O im Zündbereich nach dem Antriebsimpuls eine erneute Zuführung der Flüssigkeit in diesem Bereich erfolgt. Dieses Verfahren stellt eine überraschen de Lösung dar, die im Zusammenhang mit der Explosions-Pumpe einen Motorantrieb beinhaltet, wenn auch die bevorzugte Ausführung ein Explosions-Heber ist, d.h. eine Pumpe zur Förderung von Flüssigkeit und Feststoffen aus größeren Wassertiefen. Auch die

- it -

Anwendung des Verfahrens, insbesondere zum Motorbetrieb , stellt aber eine wesentliche Anwendung dar, weil insbesondere gegenüber den bekannten Ausführungen erreicht wird, daß kein zündbares Gemisch aus einem Vergaser zugeführt werden muß und auch nicht die Bedingung besteht, daß unbedingt ein Steigrohr nachgeschaltet werden muß, in welchem ein Auftrieb nach oben stattfindet. Dieses ist aber für die bevorzugte Anwendung ein Merkmal.

Bei dem Verfahren ergeben sich zwei Betriebsphasen, von denen wird in der ersten Phase durch die Zerlegung Knallgas »uf elektrolytischem Wege erzeugt. Dieses Knallgas dehnt sich entsprechend den vom Gegendruck gegebenen Möglichkeiten aus. In der zweiten Phase wird das Knallgas entzündet, und die Explosion bestimmt eine v/eitere Volumenänderung, wodurch der Antriebsimpuls erzeugt wird.

Ohne in die Theorie einzugehen, ergibt sich, daß das Knallgas nach der Zündungsreaktion wieder HpO bildet und als Dampf vorliegt. Die frei gewordene Wärme verursacht eine Volumenerweiterung, deren Ablauf von den Gesetzen der Thermodynamik bestimmt wird (adiabatische Zustandsänderung). Durch die Energieabgabe an die Flüssigkeit erfolgt zwangsläufig ein Temperaturabfall und somit eine Volumenänderung, die bei Erreichen des Anfangszustandes das Ursprungsvolumen erreicht, wobei auch der Wasserdampf wieder in flüssiger Form vorliegt.

Durch den sich einstellenden Unterdruck wird der Raum erneut mit dem Fördermedium angefüllt und der periodische Ablauf des Vorganges ermöglicht.

Da bei diesem Prozeß keine Abgase als Verlustenergie frei werden, ist zwangsläufig die Energieausnutzung optimal.

Dabei ist zu beachten, daß auch keine schädlichen Verbrennungsgase erzeugt werden; dies gilt auch, wenn die Erfindung als Antriebsmotor Anwendung findet.

BAD ORIGINAL

-Mf-

Die beschriebene, zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Explosions-Pumpe, insbesondere der Explosions-Heber, besitzt wenigstens eine Verbrennungskammer als Förderzylinder mit wenigstens einem oberen Bereich mit senkrechter Achse und den Ventilen in dem unteren Bereich, während das obere Ende geschlossen ist und die Zündeinrichtung aufweist. In der Nähe des oberen Endes, in dem Bereich mit senkrechter Achse, sind Elektroden mit einem Anschluß an eine elektrische Energiequelle, insbesondere Gleichstromquelle, in den wenigstens einen Pörderzylinder eingeführt.

Hierdurch wird eine für einen Motor oder eine Heberpumpe geeignete Vorrichtung geschaffen, die nur einer elektrischen Energiezuleitung, einerseits zu den Elektroden, andererseits zur Zündeinrichtung, bedarf, um mit dem Betriebsmittel zugleich den Antrieb zu erreichen.

Besonders bevorzugt wird dabei, daß mehrere Pörderzylinder insbesondere, d.h. vorzugsweise, jeweils mit durchgehender senkrechter Achse radialsymmetrisch um einen Eingang der Arbeitsleitung angeordnet sind, und die Eingangs-Rückschlagventile an einer Verzweigung eines Saugrohres und die Ausgangs-Rückschlagventile in radialer Richtung zur Mittelachse des Eingangs des Arbeitsrohres einander zugeordnet sind. Hierdurch wird praktisch ein Mehrzylindermotor geschaffen, bei dem das Betriebsmittel, gegebenenfalls zum Antrieb eines Flüssigkeitsmotors, an.der Arbeitsleitung selbst die Antriebsimpulse aus der innewohnenden Energie liefert. Zweckmäßig ist dabei im Sinne eines Mehrzylinderantriebes ein Eingangsstern in die Arbeitsleitung mit in seinen Armen angeordneten Ausgangs-Rückschlagventilen vorgesehen. Einbezogen wird dabei ein Kranz von Pörderzylindern, wenigstens um den Eingang der Arbeitsleitung, die auch als Steigrohr vorgesehen sein kann. Auch eine Reihenanordnung der Arbeitszylinder ist mit einer entsprechenden Ventilanordnung möglich.

Bevorzugt wird unter diesem Gesichtspunkt ferner, daß die Zündeinrichtungen an einem Verteiler angeordnet sind, und eine Zündung der zu den verschiedenen Förderzylindern gehörenden Zündkerzen nacheinander vorgesehen ist. Dadurch findet ein regelmäßiger Betrieb in einer zeitlichen Aufeinanderfolge statt.

Die Entwicklung von Knallgas bringt gewisse WirkungsVoraussetzungen mit sich. Dabei besteht die Absicht, eine zerstörende Wirkung zu verhindern. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind daher die Elektroden in der Nähe des geschlossenen Endes eines Förderzylinders höhenverstellbar angeordnet. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Elektroden zur Zerlegung von Wasser nur in der Lage sind, solange sie in Wasser eintauchen. Wenn in ihrem Bereich bereits Gas entwickelt ist, entfällt eine weitere Gasentwicklung, wobei in diesem Zusammenhang auch die Gestalt der Elektroden ihre Fläche und Höhenlage wirksam wird. Es versteht sich, daß auch einbezogen wird, die Elektroden-Anschlüsse an eine Schalteinrichtung zur jeweils zeitlich begrenzten Einschaltung an einem Förderzylinder vorzusehen. Bei höhenverstellbaren Elektroden sind diesen Antriebsmittel zugeordnet, die in der bevorzugten Ausführung durch Drehung der Elektrodenachse mit exzentrischen Elektroden eine Höhenverstellung der wirksamen Elektrodenanordnung ermöglicht. Einbezogen werden auch Durchgriffsführungen in den Förderzylindern, die, insbesondere von der Innenseite her, durch Platten abgedeckt sind, welche unter Explosionsdruck in zunehmend abdichtende Lage gepreßt werden.

Im Hinblick darauf, daß für die vollkommene Verbrennung des Wasserstoffs stets ein geringfügiger Überschuß an Sauerstoff vorhanden sein muß und die Möglichkeit einer Oxydation mit Stoffen, die in der Flüssi2keit enthalten sind, nicht ausgeschlossen wird, sieht eine bevorzugte Ausführungsform

9 e· a β ι

der Erfindung vor, daß an das oder die geschlossenen Enden des oder der Pörderzylinder eine Quelle für O₂ über je eine Dosiereinrichtung angeschlossen ist, die in einer Steuereinrichtung vorgesehen ist, die in Verbindung mit anderen Steuereinrichtungen, insbesondere für die Stromquelle, und/ oder die Zündeinrichtungen vorgesehen und jeweils die Dosiereinrichtung nach Unterbrechung der Stromzuführung zu den Elektroden bzw, entsprechender Absenkungdes Flüssigkeit sspiegels in den Förderzylindern und vor Anschluß der Zündeinrichtung kurzzeitig öffnet. Durch diese zusätzliche Maßnahme kann immer für eine ausreichende Zusammensetzung des Explosionsgases gesorgt werden, wobei aber nur eine dosierte Zuführung aus einer Druckquelle, die gegebenenfalls bei einer Heberpumpe unter die Wasseroberfläche absenkbar ist, erfolgen kann.

Zweckmäßig ist an die Arbeitsleitung ein Druck- bzw. Förderrohr mittels eines Windkessels angeschlossen. Das hat den Vorteil, daß ein Gaspolster beim Betrieb als Heberpumpe beim übergang in eine Steigeleitung erfolgt, so daß eine Glättung des Betriebs stattfindet.

Es versteht sich, daß die erwähnten Rückschlagventile mit Federvorspannung ausgeführt sind.

Die beschriebene Vorrichtung hat außerordentliche Vorteile auch beim Betrieb als Antriebsmotor, Pumpe, insbesondere Heberpumpe für große Wassertiefen, weil keine dem Verschleiß unterliegenden Dreh- oder Gleitteile, wie sie bei üblichen Kolben oder Strömungsmaschinen benötigt werden, vorhanden sind.

Gleit oder Schmierstoffe entfallen völlig.

Neben diesen vorteilhaften Eigenschaften ist die Vorrichtung bedienungsfreundlich und unfallsicher, eine überlastung

/Ζ

-Jg-

durch selbstregelnde Energiezufuhr ist somit ausgeschlossen. Da keine schädlichen Abgase erzeugt werden können, ist der Betrieb der Vorrichtung auch in geschlossenen Räumen einsetzbar.

Die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung ergibt sich daraus, daß die zugeführte Elektroenergie direkt umgesetzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 : eine prinzipielle Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Pumpe,

Fig. 2 : eine erweiterte Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer solchen Pumpe unter gleichzeitiger Erläuterung weiterer Einrichtungen,

Fig. 3 : zwei Teilansichten für eine verstellbare Elektroden-Anordnung,

Fig. 4 : eine Teilansicht für eine andere Ausführungsform einer verstellbaren Elektroden-Anordnung,

Fig. 5 : ein Diagramm zur beispielsweisen Erläuterung des Vorgangs.

In allen Fig« sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

/3

Auch wenn die Erfindung in erster Linie als Heberpumpe beschrieben wird, versteht sich, daß eine andere Anwendung möglich ist. Maßgeblich für die Erfindung ist lediglich, daß wenigstens ein oberer Teil von Förderzylindern im Bereich zwischen Elektroden und einer Zündeinrichtung, insbesondere in Form einer Zündkerze mit senkrechter Achse, vorgesehen sind.

In der Ausführung nach Fig„ 1 besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer senkrechten Achse 1 einen unteren Saugstutzen 2 und eine Arbeitsleitung 3> wobei jedoch Saugstutzen und Arbeitsleitung nicht in Verbindung stehen. Das Beispiel nach Fig. 1 zeigt eine Lösung mit zwei Förderzylindern 4, 5» wobei diese Förderzylinder repräsentativ für eine radialsymmetrisch um die Achse 1 angeordnete Anzahl von Förderzylindern ist. Es ist auch zum Beispiel eine Ausführung mit gegebenenfalls nur einem Förderzylinder 4 erkennbar, wobei der andere Förderzylinder 5 entfallen würde.

Die Förderzylinder 4, 5 stehen gemäß Fig. 1 über Kanalverzweigungen 6, 7 mit den unteren Enden von Förderzylindern durch Öffnungen 8, 9 in Verbindung, deren Ränder Ventilsitze lo, 11 für Eingangs-Rückschlagventile 12, 13 sind, die zum Saugstutzen 2 hin schließen und zu den Förderzylindern 4, 5 hin öffnen. Die Ventile, die im Ausführungsbeispiel als Klappenventile gezeigt sind, haben in ihren Gelenken 14, 15 Federvorspannungen im Schließsinn. Anstelle der Federvorspannungen können auch andere Vorspannmittel angeordnet sein. Die Ventilsitze Io, 11 bestimmen praktisch die Bodenfläche der Förderzylinder 4, 5.

BAD ORSGlNAL

Über diesen Ventilsitzen lo, 11 der Eingangsventile 12, 13 befindet sich radial zur Achse 1 ausgerichtet und einander gegenüberliegend, gegebenenfalls in sternförmiger Ausbildung, Ausgangsventile 16₉ 17, deren Ventilsitze 18, 19 an der Seite der Förderzylinder 4, 5 angeordnet sind und deren Ventilkörper 2o, 21 zur Arbeitsleitung 3 hin einklappbar sind.

Anhand der Fig. 2 wird noch eine strömungsmäßig günstigere Ausgestaltung erreicht, in welcher der Ventilkörper 2o im geschlossenen Zustand einen bogenförmigen Eintrittskanal in die Arbeitsleitung 3 bildet, während der andere Ventilkörper 21 sich glatt bei Verschwenkung um sein Gelenk 22 an die Innenwand der Arbeitsleitung 3 anlegen kann. Andere bekannte Ventilarten sind einsetzbar, beispielsweise Kugeln.

Die Förderzylinder 4, 5 sind wenigstens in ihrem obigen Bereich mit senkrechter Achse angeordnet. Der obere Bereich 2h, 25 erstreckt sich von einer Ebene 26, 27j in der Elektroden angeordnet sind, zu einem oberen geschlossenen Ende 28, 29, in welches eine Zündeinrichtung in Form einer Zündkerze 3o, 31 mit Zuleitungen 32, 33 eingeführt ist. Die Elektroden 3^, 35 beziehungsweise 36, 37 sind jeweils über Zuleitungen 38, 39, 4o, 4l an eine Gleichstromquelle angeschlossen. Es handelt sich bei 38, ¹Jl um Kathoden und 39, 4o um Anoden. Diese Elektroden sind isoliert in die Förderzylinder eingeführt.

Wenn der Arbeitskopf nach Fig. 1 als Teil einer Heberpumpe, in

BAD ORIGINAL

welcher die Arbeitsleitung 3 als Steigrohr ausgeführt ist, unter einen Flüssigkeitsspiegel abgesenkt wird, öffnen sich zunächst die Eingangs-Rückschlagventile 12, 13, bis ein Druckausgleich stattfindet. Entsprechend öffnen sich auch die Ausgangsventile 16, 17, so daß die Flüssigkeit, das heißt beispielsweise Meerwasser, in die Arbeitsleitung 3 aufsteigen kann. Wenn ein Druckausgleich erfolgt ist, schliessen alle Ventile. Dann wird beispielsweise an die Elektroden 36, 37 Spannung angelegt, und es entwickelt sich im oberen Teil des Förderzylinders 5 Knallgas solange, bis das Gasvolumen die Flüssigkeit unter die Ebene der Elektroden 36, verdrängt hat. Unter Zeitversetzung erfolgt das gleiche im Förderzylinder 4.

Nach-dem der Vorgang im Förderzylinder 5 erfolgt ist, wird die Zündkerze 31 gezündet und die Explosion jagt die im Förderzylinder verbliebene Flüssigkeit durch das Ausgangsventil 17 in die Arbeitsleitung 3, wobei dann im Verlauf des Betriebs Feststoffe mitgenommen werden. Die gegenüberliegenden Ventile, beispielsweise 16, werden durch den Vorgang besonders auf ihren Sitz gepreßt.

Bei dem beschriebenen Vorgang wird nach der Explosion zwar wieder eine Volumenverkleinerung herbeigeführt, weil das Knallgas Wasser wird, aber die bei der Explosion entstehende Wärme führt zur Dampfbildung, welche bei der nachfolgenden Kondensation zu einem Unterdruck führt, so daß das Ausgangsventil 17 schließt und das Eingangsventil 13 öffnet, bis ein Druckausgleich stattgefunden hat, so daß sich dann der Vorgang wiederholen kann.

Unter zeitlicher Versetzung spielt sich ein entsprechender Vorgang dann im Forderzylinder 4 ab. Es versteht sich, daß der entstehende Unterdruck nicht nur Wasser ansaugt, sondern auch Peststoffe als Fördergut mitnimmt, und zwar entsprechend der Pfeilrientungj wie es in den Fig. 1 und 2 für den Förderzylinder 4 gezeigt ist.

Die Fig. 2 zeigt unter Verwendung der Grundlagen nach Fig. 1 weitere Ausgestaltungen, insbesondere mit den Eingangsventilen 12, 13 und den Ausgangsventilen 16, 17 im Anschluß an bogenförmige Kanalabschnitte 42 _s 43, die in sternförmiger Anordnung zur Achse 1 vorgesehen sein können, wobei die Ventilsitze 18, 19 so angeordnet sind, daß die Ventilkörper 2o, 21 in geschlossenem Zustand in schräger Lage den bogenförmigen Verlauf der Kanalabschnitte 42, 43 fortsetzen.

Die Arbeitsleitung 3 ist in der Ausführung nach Fig. 2 als Eingangsstutzen zwischen den Förderzylindern 4, 5 zwischen dem eigentlichen Steigrohr 44 gezeigt, die aber über einen Windkessel 45 mit einem Gaspolster 78 zur Aufnahme von Druckspitzen angeordnet ist.

Fig. 2 zeigt zugleich die Zuleitungen 32, 33 der Zündkerzen zu einem angetriebenen Verteiler 46, dem ein Antriebsmotor 47 über der Wasseroberfläche zugeordnet ist. Durch eine mechanisch gezeigte Antriebsverbindung 48 ist zugleich eine Schalt- und Steuerbaugruppe 5o zwischen einer Energiequelle 51, insbesondere einem Gleichstromgenerator, und den Leitungsgruppen 52, 53 mit den Zuleitungen einerseits 38, 39 und andererseits 4o, 41 gezeigt. Hierbei handelt es sich um eine schematische Ausführung. Es versteht sich, .daß auch

BAD

ein Wechselstromgenerator angeordnet sein kann, wobei dann in den Leitungsbaugruppen 52, 53, gegebenenfalls auch in Verbindung mit einem Transformator, unter Wasser Gleichrichter-Anordnungen vorgesehen sind.

Die Elektroden 34-37 können vorteilhaft fest, und zwar insbesondere fest in der Nähe der oberen geschlossenen Enden 2 8, 29 der Pörderzylinder 4, 5 angeordnet sein.

Nach Fig. 3 wird bevorzugt, wie anhand der beiden Teilansichten, links in Seitenansicht und rechts in Vorderansicht, von der Innenseite eines Pörderzylinders gesehen, erläutert wird, daß die Wand eines Pörderzylinders 4 mit einer öffnung 79 versehen ist. In dieser öffnung ist eine Isolierbuchse 8o angeordnet, durch welche abgedichtet und verdrehbar eine Achse 81 geführt ist. An der Innenseite des Förderzylinders 4 trägt diese Achse eine exzentrische Elektrode 82, deren ausladender Teil in Fig. 3 nach oben eingestellt ist. An der Außenseite des Pörderzylinders ist zweckmäßig ein Antriebsmotor 83 angeordnet, der mit der Achse 81 verbunden ist, um die Elektrode,bzw. in Richtung des Pfeils 84, zu verstellen, so daß sie in die gestrichelte Lage 85 kommen kann.

Da die Höheneinstellung der Elektroden nur dann hinsichtlich der Zerlegung des für eine Elektrolyse geeigneten Wassers in der Lage sind, solange sie in dieses Wasser eintauchen, ergibt sich in Abhängigkeit von der Einstellung der Elektrode 82 die Möglichkeit, die Gasentwicklung zu steuern, und zwar über den Grenzwerten der Flüssigkeitsspiegel bei 86 und 87.

JK

In einer anderen Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Elektrode 34 mit einem Schaft 54 durch einen senkrechten Schlitz 55 der-Wand des Förderzylinder geführt, wobei eine Dichtungsplatte 56 an der Innenseite des Förderzylinders 4 hinter der Elektrode 34 so angeordnet ist, daß sie in jeder Einstellung den Schlitz überdeckt. Dabei versteht sich, daß zur Höheneinstellung am Schaft 54 ein Antriebsmotor mit einem Ritzel 57 vorgesehen sein kann, der in einer zahnstangenartigen Profilierung 58 an der Außenseite des Förderzylinders 4 kämmt, um eine Höheneinstellung zu bewirken. Zweckmäßig ist in der Anordnung;, an der Außenseite des Förderzylinders bzw. einer Zwischenplatte abgestützt, eine Feder vorgesehen, die die Dichtungsplatte in abdichtender Anlage hält. In jeder Ausführung stehen einander zugeordnete Elektroden 82 oder 34, 35 bzw. 36, 37 unter einer gleichen Antriebssteuerung, sojdaß die einander zugeordneten Elektroden gleichmäßig eingestellt werden.

Wie aus Fig. 2 hervorgeh-t, ist in einer besonderen Ausführungsform jeweils in das obere verschlossene Ende 2 8, 29 eines Förderzylinders 4, 5 eine Zuleitung 59» 60 eingeführt, die über ein Regelventil, insbesondere eine Dosiereinrichtung 61, 62 zu einer gegebenenfalls auch gemeinsamen Quelle 63, 64 für O₂ führt, um eine gewisse Menge dieses Mediums einzuführen. Die Regelventile 61, 62 sind insbesondere über eine Funktionsverbindung 65, gegebenenfalls auch über eine angeschlossene Steuereinrichtung 66 als Verteiler, mit der Antriebsverbindung 48 durch eine Antriebs-Getriebeeinrichtung 67 verbunden, so daß jeweils O₂ eingeführt wird, nachdem ein funktioneller Durchgang zwischen den Elektrodenpaaren 34, 35 bzw. 36, 37 aufgehört hat und bevor die Zündkerzen 3o, 31 zünden. Dadurch wird möglichen Sauerstoffmangeln vorgebeugt.

BAD ORIGINAL

Fig. 5 zeigt ein Druckdiagramm für den Zustand in einem Förderzylinder, und zwar den Druck als Ordinate 6£ über dem Zylindervolumen als Abzisse 69.

Bei Beginn der Elektrolyse bei 7o im Nullpunkt ergibt sich ein gewisser Gasdruck 71 bis zum Zeitpunkt der Zündung der Zündkerzen 3o, 31 im Diagrammpunkt 72. Der explosionsartige Druck schnellt auf eine Druckspitze 73 und fällt dann entsprechend der Kurve 7^ unter Austrieb des Mediums durch die Ausgangs-Rückschlagventile auf den Endwert 75 ab.

Schon bei Beginn der Zerlegung des Wassers aufgrund der Elektrodenanschaltung im Punkt 7o entwickelt sich eine Saugdrucklinie 76. Durch die begleitende Entstehung eines Unterdrucks, die insbesondere regelmäßig zunimmt und die dann auch beim Endwert 75 des Explosionsdrucks als Ansaugdruck 77 mit ihrem größten Wert wirksam wird, um Flüssigkeit und Feststoffe anzusaugen. Hierbei wirkt zugleich die Dampfbildung im Förderzylinder und die anschließende Kondensation mit. Die Druckbilanz zeigt, daß am Ende des Vorgangs ein Saugdruck herrscht, der das zugeordnete Eingangsventil öffnet und eine Wiederfüllung des Förderzylinders sicherstellt.

Claims

Patentansprüche

"\ 1J Verfahren zum Betrieb einer Explosions-Pumpe bzw. -Hebers unter periodischer Zündung einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit für eine Elektrolyse geeignetes Wasser oder eine im wesentlichen ^O enthaltende Flüssigkeit vorgesehen ist, die in an sich bekannter Weise teilweise durch einen elek-trolytischen Vorgang in H₂ und Op zerlegt und im zerlegten Bereich gezündet wird und damit einen intriebsimpuls erzeugt, und daß aufgrund eines entstehenden Unterdruckes nach eingetretener Kondensation des Verbrennungsproduktes HpO im Zündbereich nach dem Antriebsimpuls eine erneute Zuführung der Flüssigkeit in diesem Bereich erfolgt,

2. Explosions-Pumpe, insbesondere -Heber, zur Durchfürhung des Verfahrens nach Anspruch Λ mit einer Verbrennungskammer, die über ein Eingangs-Eückschlagventil mit Flüssigkeit füllbar und die mit einer Arbeitsleitung durch ein Ausgangs-

Rückschlagventil verbindbar ist, das den Durchgang in die Arbeitsleitung freigibt und einen Durchtritt in umgekehrter Richtung sperrt, xr.jei der Arbeitskammer eine Zündeinrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Verbrennungskammer als Vorder zylinder (4, 5) mit wenigstens einem oberen Bereich mit senkrechter Achse und den Ventilen (12, 13; 16, 17) im unteren Bereich vorgesehen ist, während das obere Ende (28, 29) geschlossen ist und die Zündeinrichtung (3o, 3Ό aufweist, und daß in der Nähe des oberen Endes (51) in dem Bereich τΑ,ϊ senkrechter Achse Elektroden (34 - 37, 82) mit einem Anschluß (32, 33) an eine elektrische Energiequelle, insbesondere Gleichstromquelle, in den wenigstens einen Förderzylinder (4, 5) eingeführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Förderzylinder (4-, 5), insbesondere jeweils mit durchgehender senkrechter Achse, radialsymmetrisch xw. einen Eingang der Arbeitsleitung (3) angeordnet sind, und die Eingangs-Rückschlagventile (12, 13) an einer Verzweigung (6, 7) eines Saugrohres (2) und die Ausgangs-Rückschlagventile (16, 17) in radialer Richtung zur Mittelchase (1) des Einganges des Arbeitsrohres (3) einander zugeordnet sind.

4·. Vorrichtung nach Anspruch 3? gekennzeichnet:'durch einen Eingangsstern in die Arbeitsleitung (3) mit in seinen Armen angeordneten Ausgangs-Rückschlagventilen (16, 17).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Kranz von För der zylindern (4, 5) wenigstens um den Eingang einer als Steigrohr vorgesehenen Arbeiteleitung (3).

BAD ORIGINAL

118867

Vorrichtung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtungen (3o, 3Ό an einem Verteiler (46) angeordnet sind, und eine Zündung der zu den verschiedenen Eörderzylindern (4, 5) gehörenden Zündkerzen (3o, 31) nacheinander vorgesehen ist.

7» Torrichtung nach in-spruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden-Anschlüsse (52, 53) an eine Schalteinrichtung (5o) ZUX jeweils zeitlich "begrenzten Einschaltung an einem lörderzylinder (4, 5) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (34 - 37) in der Nähe des geschlossenen Endes (28, 29) eines lörderZylinders (4, 5) höhenverstellbar angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (82) exzentrisch an einer in die Pörderzylinder (4, 5) verdrehbar eingeführten Achse (81) angeordnet sind und ein Antriebsmotor (83) zur Verdrehung der Achse (81) vorgesehen ist.

1o. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (34 - 37) an der Innenseite der Förderzylinder (4, 5) an einer Platte (56) angeordnet sind, die einen Schlitz (5²O abdeckt, und daß an der Außenseite der Forderzylinder (4, 5) ein Antriebsmotor mit einem Ritzel (57) angeordnet ist, das in einer zahnstangenartigen Profilierung (58) an der Außenseite der !"örderzylinder (4, 5) kämmt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß an das oder die geschlossenen Enden (28, 29) des oder der Forderzylinder (4, 5) eine Quelle (63, 64) für O₂ über ~e eine Dosiereinrichtung (61, 62) angeschlossen ist, die an einer Steuereinrichtung (66) vorgesehen ist, die in Verbindung mit anderen Steuereinrichtungen (46, 5o), insbesondere für die Stromquelle (51) und/oder die Zündeinrichtungen (Jo, 31), vorgesehen und jeweils die Dosiereinrichtung (61, 62) nach Unterbrechung der Stromzuführung zu den Elektroden (34 - 37) "baw· entsprechender Absenkung des Flüssai^eitsspiegels in den For der zylindern (4, 5) und· vor Anschluß der Zündeinrichtung (3o, 31) kurzzeitig öffnet.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an die Arbeitsleitung ein Druck- bzw. lörderrrohr (44) mittels eines Windkessels (45) angeschlossen ist.

BAD ORIGINAL