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Vorrichtung zur Erzeugung von unter Druck stehenden Verbrennungsprodukten.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mittels welcher unter Druck stehende Verbrennungsprodukte
in mehreren Explosionskammern erzeugt und in einem Behälter zu weiterer Verwertung
vorrätig gehalten werden. Nach der Erfindung ist eine Mischkammer vorgesehen, in
welcher ein Verteilungskolben den Zufluß des Brennstoffes zu den Explosionskammern
regelt. Die Steuerung dieses Kolbens wird durch in einem besonderen Behälter vorrätig
gehaltene Druckluft gesteuert. Der Kolben der Verteilungskammer ist so ausgestaltet,
daß er in seiner tiefsten Stellung, in welche er durch eine Druckfeder hineinbewegt
wird, in einem besonderen Behälter unter Druck vorrätig gehaltenen Brennstoff und
in den Luftvorratsbehälter unter Druck vorrätig gehaltene angewärmte Luft in die
Verteilungskammer überströmen läßt, in der sich beide, Warmluft und Brennstoff,
innig vermischen, um dann von dort aus über einen Vergaser den Explosionskammern
zuzuströmen. Nach der Zündung und Verbrennung in den Explosionskammern treten die
Verbrennungsprodukte unter einem bestimmten Druck in einen Vorratsbehälter ein,
in welchem sie zu weiterer Verwendung aufgespeichert werden, während einem niedrigeren
Druck entsprechende Gasrückstände der gleichen Explosionskammer zum Antrieb eines
Luftverdichters nutzbar gemacht werden, welcher dem Luftvorratsbehälter die zur
Steuerung des Verteilungskolbens und zur Vermischung mit dem der Explosionskammer
zuzuführenden Brennstoff notwendige Luft zuführt. Zur Zuführung der Druckluft zum
Verteilungskolben steht jede einzelne Explosionskammer mit einem Kolbenschieber
in Verbindung, welcher durch den während der Verbrennung der Gase entwickelnden
Druck angehoben wird und dabei eine Verbindung der Druckluftleitung mit einem Raum
unterhalb des Verteilungskolbens herstellt, damit letzterer angehoben wird, um zunächst
die weitere Zufuhr von Brennstoff zu unterbrechen.
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Wird im Vorratsbehälter der Verbrennungsprodukte ein bestimmter Druck'
überschritten, so bewegt ein sich unter dem Überdruck anhebender Kolben einen Sperrhebel
in die Bewegungsbahn des Verteilungskolbens, wodurch letzterer in der angehobenen
Stellung in der, wie erwähnt, den Explosionskammern kein Brennstoff zugeführt wird,
zurückgehalten wird. Der Betrieb der gesamten Vorrichtung wird dadurch selbsttätig
so lange unterbrochen, wie in der Vorratskammer der Verbrennungsprodukte der Überdruck
vorherrscht. Geht der Überdruck bis auf den zulässigen Druck zurück, so wird auch
die Sperrung des Verteilerkolbens selbsttätig wieder freigegeben, worauf die Vorrichtung
in der gewohnten Weise weiterarbeitet. Die Zündung in den Verbrennungskammern kann
in allen Kammern gleichzeitig vor sich gehen. Da jeweils nur immer in einer Explosionskammer
ein Explosionsgasluftgemisch enthalten ist, übt der Funkenübergang an allen anderen
Kerzen keinen Einfluß auf die Arbeitsweise der Vorrichtung aus, da in jenen Kammern
zu der betreffenden Zeit kein Explosionsgemisch vorhanden ist. Die Zündung kann
im Gegensatz hierzu mittels einer geeigneten Vorrichtung so gesteuert werden, daß
sie in einer bestimmten Reihe, je nach Anordnung der Explosionskammern, vor sich
geht.
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I-';er Erfindungsgegenstand ist auf den Zeichnungen dargestellt. Es
zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch die-Gesamtvorrichtung, Abb. 2 im vergrößerten
Maßstabe einen Querschnitt durch den Verteiler, den Vergaser, die mit der Explosionskammer
in Verbindung stehende Kolbenschiebersteuerung, welche das Heben des Verteilerkolbens
bestimmt, und die bei etwaigen Überdrücken in Wirkung tretende Sperrvorrichtung
für den Verteilerkolben,
Abb. 3 einen Schnitt durch das mit der
Explosionskammer in Verbindung stehende, den Hub des Verteilerkolbens steuernde
Ventil im vergrößerten Maßstabe, Abb. q. eine Ansicht der Vorrichtung, gesehen in
Richtung des Pfeiles x der Abb. x, Abb. 5 eine Ansicht der Vorrichtung in Richtung
des Pfeiles y der Abb. z gesehen.
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Mit D sind die drei Explosionskammern bezeichnet, welche in Form von
Rohren innerhalb eines Aufnahmebehälters R angebracht sind. Die Rohre nehmen die
Brennstoffladungen, die nacheinander zur Zündung kommen, auf. Zufluß und Zündung
erfolgen selbsttätig und werden durch Druck gesteuert. Die Druckgase werden in dem
Sammelraum A R aufgespeichert. Für alle drei Explosionskammern D ist eine einzige
Mischkammer C vorgesehen. Der Zufluß von der Mischkammer C zu den Kammern. D wird
durch drei Ventile Dl gesteuert. Jeder Kammer D gehört ein Ventil an. Alle drei
Ventile Dl sind einerseits mit der Mischkammer C und mit der Kammer A R anderseits
verbunden. In der Mischkammer C befindet sich in einem besonderen Zylinder ein Kolben
C2 (Abb.2). Gehoben wird der Kolben durch Druckluft, welche auf einen Kolben C7
drückt. Die Senkung des Kolbens C2 veranlaßt eine Feder 2. Wenn sich Kolben C2 in
der untersten Lage befindet, wird Brennstoff, z. B. Öl, unter Druck von dem Behälter
T aus durch eine Öffnung C12 in Kanal C13 des Kolbens C2 eingeführt. Bewegt sich
der Kolben nach oben, so wird der Brennstoffzufluß bei C12 unterbrochen; das im
Kanal C13 des Kolbens C2 enthaltene Öl strömt abwärts auf den Zylinderboden. Wenn
Kolben C2 den Aufwärtshub antritt, sperrt er die Druckluft ab, sie strömt dem Kolben
über Kanal C5 und Rohrleitung A R1 vom Behälter A R zu. An der den Kolben C2 mit
Kolben C7 verbindenden Stange sitzt ein Venti13, welches gemeinsam mit der Stange
zunächst eine Aufwärtsbewegung unabhängig vom Kolben C2 ausführt, bis schließlich
das Ventil 3 auf dem Ventilsitz C9 aufstößt lind einen in der Stange C6 befindlichen
Raum C8 abschließt. Die in dem Raum C8 befindliche Druckluft wird also abgesperrt
und kann nicht in den Kanal C13 zurückströmen. Ist der Kolben C2 in seiner obersten
Lage angelangt, so befindet sich eine Ladung flüssigen Brennstoffes im unteren Teil
des Zylinders, in welchem der Kolben C2 arbeitet. Der Kolben C2 geht nun unter dem
Druck der Feder 2 in seine tiefste Lage zurück. Die unter dem Kolben C7 befindliche
Druckluft entweicht dabei durch einen engen Luftkanal C11. Nimmt der Kolben C2 wieder
seine unterste Lage ein, so ist inzwischen der flüssige Brennstoff im Zylinder des
Kolbens C2 nach dem Raum C4 verdrängt worden. Die untere Öffnung des Kanals C13
schließt sich infolge der -Berührung mit dem Zylinderboden selbst ab, worauf dann
eine Ladung heißer Druckluft aus dem Behälter A R über Rohrleitung A Rl dem Raum
C8 zugeführt wird. Nunmehr strömt die Brennstoffladung über ein Rückschlagventil
6 dem Vergaser TV zu, um nach Durchlauf desselben mit vollkommen verdampftem Öl
in fein verteiltem Zustande nach den drei Explosionskammern D überzutreten.
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Der fein verteilte oder verdampfte Brennstoff strömt weiter aus Rohr
D über Kanal Dia und über die einstellbare Öffnung D8 dem Raum D14 unterhalb des
Ventilkörpers Dl zu. Dadurch wird letzterer angehoben und stellt eine Verbindung
der Öffnung D5 des Rohres Ds nach dem Luftbehälter A R und des Rohres D4 über Kanal
D3 nach dem Raum C1° unterhalb des Kolbens C7 her. Der Aufwärtshub des Kolbens C7
wird nunmehr wieder veranlaßt. Die Ladung der Explosionskammer D strömt dann nach
voraufgegangener Zündung und Verbrennung unter Druck über die Ventile B1, B2 der
Kammer R zu. Die Gasrückstände im Explosionsraum D strömen über einen Kolbenschieber
E8 und ein Rückschlagventil El eines Luftverdichters A zu. Letzterer erhält auf
diese Weise seinen Antrieb zur Förderung von Druckluft in den Luftbehälter A R.
Die Druckluft strömt, vom Verdichter kommend, durch den Mantelinnenraum B3 der Ventilkammer
B zu deren Kühlung zu; sie nimmt dabei eine gewisse Wärmemenge in sich auf, die
später bei der Verdampfung des Brennstoffes wieder nutzbringend zu verwerten ist.
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Nach dem Ausführungsbeispiel sind drei Explosionskammern D vorgesehen;
sie werden nacheinander geladen und die Ladungen je zweier Rohre zu geeigneter Zeit
entzündet, während welcher Zeit die dritte Explosionskammer D leer und zur Aufnahme
einer neuen Ladung bereit steht. Nach Abb. 5 führt von der Explosionskammer D9 ein
Rohr E4 nach der Unterseite eines Kolbenschiebers E8 der Explosionskammer D1°' (in
Abb. = ist diese Explosionskammer nur mit D bezeichnet). In gleicher Weise führt
ein Rohr E6 von der Explosionskammer D1° nach der Unterseite eines Kolbenschiebers
E9, der Explosionskammer D". Ein Verbindungsrohr (in der Zeichnung nicht dargestellt),
ähnlich dem E4 oder E5, führt von der Explosionskammer D nach der Unterseite des
Kolbenschiebers E7 der Explosionskammer D9. Unter der Annahme, daß die Explosionskammern
D9 und D1° Druckgas enthielten, würde die Explosionskammer D9 mit dem Verdichter
A und die Explosionskammer D'° mit dem Behälter R verbunden sein. Die Kolbenschieber
E8 und E9 der Explosionskammern Dlo und D" werden in gehobener Stellung festgehalten,
um so eine Verbindung zwischen den Explosionskammern D1° und Dll herzustellen.
Enthalten
die Kammern D1° und D11 oder D11 und D9 Preßgas, werden die Schieber E9 und
E7,
E' und E6 in gehobener Stellung festgehalten. Der Druck in der Kammer
D während des Überströmens zum Behälter R und zum Verdichter A genügt, um den betreffenden
Schieber und das betreffende Ventil D1 in angehobener Lage zu halten. Die Vorrichtung
arbeitet auf diese Weise selbsttätig und fortlaufend. Die drei Zündkerzen P der
Explosionskammern D9, D1°, D11 können beim Einbringen der Ladungen gleichzeitig
zünden; es würden also zwei Funkenstrecken in einer nicht zündbaren Atmosphäre arbeiten
und deswegen keinerlei Wirkung ausüben. Es kann aber auch eine besondere Steuerung
der Zündkerzen angeordnet sein, um sie in bestimmter Reihenfolge zünden zu lassen.
Wenn der Druck in dem Behälter R eine bestimmte Größe überschreitet, wird der Kolben
q. des Sicherheitsventils G angehoben, so daß der mit der Kolbenstange C6 bei HI
in Eingriff stehende Hebel GI in Tätigkeit tritt und den Betrieb des Vergasers C
so lange unterbricht, bis der Druck im Behälter R sich wieder auf das richtige Maß
eingestellt hat. Der Hebel GI ist für diesen Zweck bei G2 am Ventilkörper angelenkt
und mit einem Gabelende G3 versehen, das mit dem oberen Teil des Kolbens in Eingriff
kommt, wodurch beim Hochgehen desselben der Arm GI in die Verzahnung Hl einfällt,
sobald sich die Stange Cl> in gehobener Stellung befindet. g ist eine Sicherheitsöffnung,
durch welche der Druck entweicht, wenn Kolben q. eine bestimmte Höhenlage erreicht
hat.
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Wenn der Druck im Behälter R zurückgeht und der Kolben sich folgerechtlich
senkt, gibt der Hebel Gl die Stange C6 wieder frei. Der Kolben C2 wird wieder durch
die Feder 2 nach unten geschoben, worauf die Vorrichtung wieder selbsttätig in der
vorbeschriebenen Weise zu arbeiten beginnt.
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Auf dem Kolben Dl sitzt eine federnde geschlitzte Buchse D7, welche
den Kanal D3, nachdem er mit der Öffnung D5 in Verbindung getreten ist, abzuschließen
hat. Während sich der Kolben D1 nach unten und der eingezogene Hals D15 an dem Kanal
D3 vorbeibewegt, bleibt letzterer geschlossen, da die Buchse D' stehen bleibt. Auf
diese Weise wird vermieden, daß Druckluft den Vergaser während des nach unten gerichteten
Hubes des Kolbens D1 beeinflussen kann.