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Brennstoffzuführung an Verbrennungskraftmaschinen. Bei Verbrennungskraftmaschinen,
bei denen der Brennstoff aus einem unter verhältnismäßig niederem Druck stehenden
Vorratsbehälter durch ein gesteuertes Ventil hindurch in den Verbrennung s- oder
Düsenraum der Maschine eingeführt wird, kann es vorkommen, daß beim Öffnen des Ventils.
die etwa im Verbrennungs- oder im Düsenraum noch vorhandenen Preßluftreste oder
die zurücktretenden Abgase in den Brennstoffvorratsbekälter
oder
in .die zu ihm führende Leitung hineinschlagen. Sie stoben dabei auf den in die
Düse oder den Verbrennungsraum einströmenden Brennstoff, hemmen diesen in seiner
Bewegung und verhindern dessen Einsritt in den Verbrennungsraum oder in die Döse,
so daß dieselbe nicht in ausreichendem 'Maße in der dafür zur Verfügung stehenden
kurzen' Zeit mit Brennstoff gefüllt werden kann.
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Die Erfindung will diese Nachteile beseitigen und erreicht dieses
im wesentlichen dadurch, daß zwischen Brennstoffbehä'ter und Verbrennungsraum oder
Einblasedüse -zwei hintereinandergeschaltcte Zuführungsventile angeordnet sind,
deren Zwischenraum zum gefahrlosen und völligen Abführen von Preßluftresten und
Abgasen aus der Maschine oder der Düse dient. Zu dem Zweck werden die beiden Ventile
jeweils nacheinander geöffnet und geschlossen, so daß bei Öffnung des Einlaßventils
die aus dem Füllraum zurückschlagenden Gase durch das zweite zunächs: noch geschlossene
Absperrorgan gehindert werden in den Brennstoffbehälter einzutreten, sondern nach
außen abgeführt werden. Beim öffnen des zweiten Ventils ist der Düsenraum also bereits
völlig en-lüftet und überdruckfrei, so daß der nun in den Düsenraum oder in den
Verbrennungsraum eindringende Brennstoff keinen Widerstand findet und der Düsenraum
in der verfügbaren kurzen Zeit in genügender Menge mit Brennstoff beschickt werden
kann.
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In der Zeichnung ist die Erfindung für eine Verbrennungskraftmaschine
für feste, pulverförmige Brennstoffe dargestellt. Es zeigen: Abb. i einen senkrechten
Schnitt durch den Zylinderkopf einer mit der Erfindung ausgerüsteten Verbrennungskraftmaschine.
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Abb. 2 bis 5 sind Schnitte durch das Düsenfüllorgan in größerem Maßstabe
bei verschiedenen Stellungen.
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Abb. 6 veranschaulicht im Schnitt eine etwas abgeänderte Ausführungsform
des Düsenfüllorgans.
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Der Kraftmaschinenzylinder a besitzt eine nach ihm offene Einblasedüse
b, die als Abschluß gegen den Zylinder a eine Zerstäuberlochplatte c aufweist. Die
mit Brennstoff zu beschickende Düse b ist durch ein Doppelventil cl, e vom
Brennstoffbehälter abgeschlossen. Der pulverförmige Brennstoff wird aus dem Vorratsbehälter
f durch zwei sich drehende Schleuderschnecken g zugeführt, die zu beiden Seiten
des Doppelventils d, e angebracht sind (vgl. Abb.2) und bei dessen Eröffnung das
Brennstoffpulver in die Düse b schleudern. Die beiden Ventile d, e werden durch
Belastungsfedern lt, i geschlossen gehalten. Das äußere Ventil e ist ein
Hülsenventil, welches das innere Kegel- oder Tellf-rventil d umgibt und sich auf
dessen Schaft j führt. Die beiden V en:ile d und e lassen zwischen sich einen Ringraum
h frei, der durch Öffnungen L mit einer nach außen führenden achsialen Bohrung m
des Schaftes j des Kegc#?ventils d in Verbindung steht. Bei geschlossenen Ventilen
d und e (Abb. i, 2 und 6) sind die Öffnungen L freigegeben, so daß der Ringraum
h durch die Bohrung m mit der Außenluft verbunden ist. Die Einblasedruckluft
tritt durch das gesteuerte Ventil n und die Leitung o in die Düse b.
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Die beiden Ventile d und e werden nacheinander geöffnet und geschlossen.
Bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen ist das äußere Hülsenventil e als Schleppventil
ausgebildet und wird vom inneren Kegelventil d zwecks Eröffnung mitgenommen, sobald
letzteres eine gewisse Hubstrecke zurückgelegt hat. als Mitnehmer dient eine Schulter
p am KegeIventil d. Infolgedessen öffnet das Hülsenventil e spä :er als
d, während das Hülsenventil e wieder früher schließt als das Kegelventil
d.
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Beim öffnen des Doppelventils d, e wird zunächst das Kegelven:il d
geöffnet (Abb. ;) und die Düse b durch den Ringraum h, die öffnungen
L und den Auslaß in entlüftet. Danach werden die Öffnungen L durch. das Hülsenventil
e geschlossen (Abb. .1). Nunmehr erfolgt beim wei;ergn Hube des Kegelventils d auch
die Eröffnung des Hülsenventils e (Abb. 5). Dabei wird die notwendige Brennstoffmenge
ohne Widerstand von den Schnecken g in die Düse b geschleudert, aus der jeder Vberdruck
infolge ihrer vorherigen Verbindung mit der Außenluft entweichen konnte. Beim Schluß
des Doppelventils d, e gelangt zunächst das Hülsenventile auf seinen Sitz (Abb.
4), um den Weg zum Brennstoffbehälter abzuschließen, worauf zur gefahrlosen Ableitung
von Abgasen und Rückschlägen aus der Düse b die öffnungen L wieder
freigegeben werden (Abb.3), worauf auch das Kegelventil d sich schließt (Abb. 2).
Die Einblasung der Düsenfüllung in den Verbrennungszylinder a erfolgt mi:tels Druckluft,
die nach öffnung des gesteuerten Ventils n durch die Leitung o in die Düse b tritt,
und deren Inhalt durch das Filter g und die Zerstäuberlochplatte c in den Zylinderraum
ausbläst. Dabei tritt die Einblaseluft unmittelbar am Sitz des Ventils d in solcher
Richtung in die Düse b ein, daß Kegel und Sitz durch die eintretende Preßluft stets
von allen Ansätzen freigeblasen werden.
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Das gesteuerte Ventil d wird zugleich zum Regeln der durchgeführten
Brennstoffmenge benutzt. Zu dem Zweck wird beispielsweise mittels des Maschinenreglers
die Hubhöhe des Kegelventi'.s geäuder:, welches infolgedessen
das
Hülsenventil e- mehr oder weniger weit mitnimm=, so daß je nachdem eine größere
oder kleinere Brennstoffmenge aus dem Behälter f in die Düse b eintreten
kann.
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Bei der Einrichtung nach Abb.6 bleib: die Hubhöhe des Kegelventils
d dieselbe. Dafür verstellt der Maschinenregler beispielsweise eine Schraubmuffe
r am Hülsenventil e, so daß der Mitnehmerbund p am Schafte j des Ventils
d früher oder spä-er an die 1-Iuffe r anschlägt und so das Hülsenventil e
ebenfalls mehr oder weniger weit öffnet.
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Anstatt das Hülsenventil e vom Kegelventil d mitnehmen zu lassen,
können auch beide Ventile d und e zwangläufig ges:euert werden.
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Durch geringes Lüften des Iiegelventi:s d kann man vollständiges Leerblasen
der Düse b nach außen erreichen, wenn das Ausblasen der Brennstoffladung in den
Arbei-szylinder a beendet ist und der letzte Rest der Preßluft aus der Düse entfernt
werden soll. Dabei strömt der überdruck aus ihr durch Ringraum k, öfinungen
L und Auslaß m ins Freie, so daß die Düse überdruckfrei wird und die nächste
BrennstofRillung leicht eingebracht werden kann.
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Der doppelte Abschluß zwischen Brennstoffbehälter und Verbrennungsraum
kann auch dadurch erzielt werden, daß vor dem inneren Einlaßventil ein zweites getrenntes
Abschlußorgan (Ventil, Schieber o. dgl.) in die Brennstoffleitung eingebaut ist,
welches vor Öffnen des Einlaßventils geschlossen und nach dessen Schluß wieder geöffnet
wird und das auch zur Regulierung der Brennstoffzuführung dienen-kann.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einer Verbrennungskraftmaschine
für feste, pulverförmige Brennstoffe erläutert. Sie eignet sich aber auch zur Anwendung
bei Maschinen, die mit teigförmigen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beschickt
werden, und zwar gleicherweise für Turbinen und Kolbenmaschinen. Die durch den Doppelabschluß
gesicherte Einführungsöffnung kann unmittelbar am Verbrennungsraume angeordnet sein
oder einer vom Verbrennungsraum mehr oder weniger entfernt angeordneten Abteilstelle
angehören, von der aus die jeweils abgeteilte Brennstoffmenge den einzelnen Verbrauchsstellen
zugeführt wird. Endlich kann der Brennstoff mi: niederem oder 'hohem Druck in den
Verbrennungsraum oder in die Düse b eingeführt werden. Die Ventile r' und e können
anstatt nach außen auch nach dem Düsenraum b zu sich öffnen. Natürlich kann die
Steuerung der Brennstoffzuführung zur Düse oder zum Verbrennungsraum der Maschine
und der Doppelabschluß gemäß der Erfindung anstatt durch Ventile auch durch andere
Abschlußorgane, wie Hähne, Schieber o. dgl., erfolgen.