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Zusatzluftventil für Spritzvergaser. Die Erfindung betrifft eine selbsttätig
wirkende Vorrichtung zum Regeln der Arbeitsweise von Vergasern für Explosionsmotoren,
insbesondere von Flugzeugen und Luftschiffen in verschiedenen Höhenlagen oder unter
verschiedenen Druckverhältnissen. Die Vorrichtung kann selbsttätig oder auch von
Hand eingestellt werden. Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt. Das Neue
der Erfindung besteht in der besonderen Bauart
der Vorrichtung,
die sich durch zuverlässiges Arbeiten und die Einnahme eines verhältnismäßig geringen
Raumes auszeichnet.
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Gemäß der Erfindung enthält die Vorrichtung eine Kammer, die mit komprimierter
Luft gefüllt und so verschlossen. ist, daß der Druck in dieser Kammer dauernd konstant
bleibt. An einer Seite ist diese Kammer durch eine Membran geschlossen, gegen die
eine zweite Kammer grenzt. Die Membran steuert ein in der zweiten Kammer liegendes
Ventil. Die zweite Kammer ist mit komprimierter Luft gefüllt oder steht mit einem
Kompressor in Verbindung durch einen Kanal, der durch das genannte, von der Membran
gesteuerte Ventil geschlossen werden kann. Wenn der Druck in der zweiten Kammer
sinkt, öffnet die Membran das Ventil, so daß neue komprilnierte Luft nachströmt
und der Druck in der zweiten Kammer sich wieder auf die Höhe des Druckes in der
ersten Kammer einstellt. Die zweite Kammer steht mit einem Raum in Verbindung, in
dem sich ein Kolben befindet, der mit einem Doppelsitzventil verbunden ist. Unter
dem Kolben herrscht der äußere Luftdruck, der den Kolben so einstellt, daß er in
höheren Luftschichten Ventile beeinflußt, die eine vermehrte Luftzuströmung zum
Vergaser gestatten.
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Die Zeichnung stellt schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung
dar.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch die Vorrichtung, durch die
Achse des Handhebels gelegt; die Abb. 2 und 3 sind' Schnitte nach den Linien !-r
und B-B der Abb. i ; Abb. 4 ist eine Oberansicht der Vorrichtung.; Abb. 5 zeigt
die Gesamtanordnung der Vorrichtung.
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Die einzelnen Teile der Vorrichtung sind in einem Gehäuse a eingeschlossen,
das im Innern durch Wände in mehrere Kammern geteilt ist. Eine öffnung i o der Vorderfläche
b ist durch Metallgaze 12 abgeschlossen, die die atmosphärische Luft vor ihren Eintritt
in die Kammer i i filtrieren soll. Die hintere Fläche ist durch einen gewölbten
Deckel c luftdicht abgeschlossen, der in der Mitte eine Verschlußschraube 2 trägt.
Eine luftdichte Wand d, die nahezu parallel den Flächen b und c verläuft, teilt
das Gehäuse a in zwei Teile, und eine Membran 4 teilt den Raum zwischen der Wand
d und @Idem Deckel c in zwei Kammern i und 3, die keine Verbindung miteinander haben.
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In dem Raum i i zwischen der Wand d und der Vorderfläche b, der durch
das Sieb 12 mit der atmosphärischen Luft in Verbindung steht, sind zwei Zylinder
13 und 28 parallel zueinander aufgestellt, die die ganze Höhe des Gehäuses a einnehmen.
Diese Zylinder stehen mit der Kammer i i durch öffnungen 22 und 3 5 (Abb. 2 und
3) in Verbindung. In dem Zylinder 13 ist ein an einem Ende geschlossener Kolben
14 angeordnet, der durch einen Zapfen 15 in seinem oberen Teile mit einem doppelt
ausbalancierten Ventil 16, 16' verbunden ist.
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Eine Schraubenfeder 17, die konzentrisch zu dem Doppelventil 16 liegt,
stützt sich einerseits unten gegen den Zylinder 13, andererseits gegen eine Schale
20, welche unten am Zapfen 15 anliegt. Diese Feder drückt die Ventile 16 auf ihre
Sitze und stößt den Kolben 14 nach oben mittels der Schale 2o. Der obere Teil
13' des Zylinders 13 über dem Kolben 14 steht mit der Kammer 3 durch einen
Kanal 2 1 in Verbindung (Abb. i und 2).
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Der Boden des Zylinders 13 ist als ein Zylinder 23 von kleinerem Durchmesser
ausgebildet, dessen Kopf den Ventilsitz 18 für das obere Ventil 16 bildet und der
an einer anderen Stelle den Sitz i 9 für das untere Ventil 16' (Abb. 2) aufnimmt.
Der Zylinder 23 steht durch den Ventilsitz i9 mit einem Lufteinlaß 24 und durch
die öffnungen 25 und ein Verteilungsventil 26 mit einem Luftauslaß 27 in Verbindung.
Der Luftauslaß 27 dient zur Speisung des Vergasers mit Luft zu seiner Regelung und
ist mit dieseln durch ein Rohr 46 (Abb.5) verbunden.
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In den Zylinder 28 ist ein Reglungsventil 29 eingebaut, das auf seinen
Sitz 3o durch eine Feder 31 gedrückt und durch die Stange 32, die zugleich zur Führung
dient, gesteuert wird. Diese Stange beeinflußt zugleich durch Vermittlung des Hebels
33, der um die Achse 34 schwingt, das Verteilungsventil 26. Letzteres wird durch
die Feder 44 auf seinen Sitz gepreßt. Die Löcher 35 dienen in Verbindung mit dem
Ventilsitz 3o zur Speisung des Luftauslasses 27 für die Reglung der Arbeitsweise
des Vergasers.
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Die Kammer i ist mit Luft von atmosphärischem Druck oder Überdruck
oder mit einem Gas von einem beliebigen Druck ge:-füllt, der mit Ho bezeichnet werden
soll.. Die Füllung dieser Kammer erfolgt durch das durch die Schraube 2 geschlossene
Loch.
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Die Kammer 3 steht mit einem Kompressor oder einem Behälter mit komprimierter
Luft durch einen Kanal. 9 in Verbindung, dessen Öffnung in der Kammer 3 durch eine
Körnerspitze 8 verschlossen ist, die an einem Winkelhebel 6 befestigt ist. Dieser
ist um Punkt 7 schwingbar und durch einen Lenker 5 mit der Membran q. in deren Mitte
verbunden (Abb. z).
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Aus Abb.3 ersieht man, daß die Wand des Zylinders 13 eingeschnitten
ist und eine senkrechte Kulisse 13" bildet, durch welche ein am Kolben 14 befestigter
Zapfen 49 hindurchtritt. An letzterem ist auch der Lenker 41 angeschlossen, der
an den einen Arm eines
um die Achse 38 schwingbaren Winkelhebels
42 angelenkt ist. Der große Arm des Winkelhebels bildet eine Anzeigenadel, deren
umgebogene Spitze über einen graduierten Sektor ;; schwingt, der die Flughöhe anzeigt.
Der Sektor und die Spitze der Nadel sind durch eine Glimmerplatte 43 geschützt.
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Auf die Achse 38 sind außerdem noch der Handhebel 36 und ein Hebel
39 aufgekeilt. An letzteren ist ein Lenker 4o angeschlossen, dessen anderes Ende
eine Achse 50 trägt, welche durch die Wand des Zylinders =8. die einen Schlitz oder
eine Kulisse bildet, hindurchtritt und an das obere freie Ende der Stange 32, um
diese zu steuern, angelenkt ist.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Anzeige der Höhenlage
des Flugzeuges. Die komprimierte Luft tritt durch den, Kanal 9 in die Kanuher 3
ein, in der sich der Druck ausbreitet. Sobald dieser Druck den Druck Ho der Kammer
i, sei es auch nach so wenig, überschreitet, wird die Membran ', in die Kammer i
hineingedrückt, und sie zieht durch den Lenker 5 und den Hebel 6 den Körner 8 mit,
der den Luftkanal 9 abschließt. Es bildet sich also ein Gleichgewichtszustand, derart,
daß die bei 9 ein: tretende Luft die, durch Nachgeben des Kolbens 14 austretende
Luft ausgleicht. Der Druck in der Kammer .3 bleibt also genau gleich demjenigen
in der Kammer i. Da die Kammer 13' in dem oberen Teil des Zylinders 13 über dem
Kolben 14 in dauernder Verbindung mit der Kammer 3 ist, folgt daraus, daß über dem
Kolben 14 ein Druck entsteht, der sich dauernd dem Druck Ho, der zuerst in der Kammer
i erzeugt war,, gleich erhält. Da im Innern des Kolbens atmosphärischer Druck entsprechend
der Höhenlage, in der sich das Flugzeug befindet, herrscht, der mit H1 bezeichnet
sei, sinkt der Kolben herab, indem er die Feder 17 so weit zusammendrückt, bis ihr
Druck gleich der Differenz Ho -H, zwischen dem Anfangsdruck und dem Druck
der HöhenIage, in der man sich befindet, wird.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung infolge der Höhenlage vollzieht sich
also genau diesem Druckunterschied entsprechend.
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Bei seinem auf und ab steigenden Gang verstellt der Kolben i ¢ durch
den Lenker 41 den Zeiger 42 auf dem graduierten Sektor 37, welcher die Höhenlage
anzeigt.
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Selbsttätige Reglung.
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Wenn der Handhebel 36 auf selbsttätige Reglung nach Abb.3 und 4 eingestellt
ist, wird durch Vermittlung der Achse 38, des Hebels 39 und des Lenkers 4o die Ventilspindel
32 in ihrer untersten Stellung gehalten, so daß das Verteilungsventil 26 durch den
Hebe133 offen gehalten wird. Das Ventil 29 wird durch die Feder 3 i dicht auf seinen
Sitz gedrückt.
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Beim Abwärtsgang des Kolbens 14 infolge der erreichten Höhenlage öffnet
sich das Doppelventil 16 für die Reglung. Die Luft strömt dann über die Sitze 18
und i9, die öffnungen 25 und das geöffnete Ventil 26 zum LuftauSlaß 27 und von dort
zum Vergaser, um dessen Reglung zu bewirken.
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Der Kolben 14 wird beim Aufwärtsgang infolge Zunahme des atmosphärischen
Drukkes gegen den oberen Teil des Zylinders durch die Feder. 17 gedrückt, und das
Doppelventil 16, das gegen seine Sitze 18 und 19 geführt wird, vermindert oder unterbindet
den Luftaustritt aus 27 und damit die Reglung des Vergasers.
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Durch die Saugwirkung des Vergasers kann in der Ventilkammer 23 ein
Unterdruck entstehen, die Gleichgewichtslage des Doppelventils 16, 16' wird aber
durch die Stellung der Öffnungen 25 zwischen den beiden Ventilsitzen 18 und i g
und die Gleichheit der Querschnitte dieser beiden Sitze erhalten.
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Da dieser Unterdruck von unten nach oben auf den Ventilsitz i9 und
von oben nach unten auf den Ventilsitz 18 wirkt und die Sitze gleichen Querschnitt
haben und fest miteinander verbunden sind, ergibt sich daraus die Aufhebung der
entgegengesetzt gerichteten Wirkungen.
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Der durch die Saugkraft des Vergasers in der Kammer 23 erzeugte Unterdruck
beeinflußt also in keiner Weise die Öffnung des Doppelventils und von da aus die
Verstellung des Kolbens 14, welcher gleichmäßig aüE Grund der Höhenlage arbeitet
und so seine Empfindlichkeit bewahrt.
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Reglung von Hand.
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Wenn an der selbsttätigen Reglung eine Störung eintritt, die der Pilot
dadurch feststellen kann, daß der Höhenanzeiger der Vorrichtung nicht mit dem Zeiger
des Bürographen an Bord oder wenn der Pilot das Mengenverhältnis des Gasgemisches
verändern will, kann er die Reglung des Vergasers mit Hilfe des Hebels 36 bewirken,
indem er dessen Marke auf den Höhenteilstrich entsprechend dem Baro-graph einstellt.
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Die Ausschaltung der selbsttätigen Reglung mit dem Luftaus,Iaß 27
wird durch Stellung des Hebels 36 von der Stellung A auf dhe Stellung S bewirkt.
Das Verteilungsventi126
wird auf seinen Sitz auf fölgende Weise
geführt: Die Achse 38 überträgt die Bewegung auf den Hebel 39, der durch den Lenker
4o die Ventilstange 32 von unten nach oben verstellt: Diese spielt in dem Reglungsventil29,
ohne dieses anzuheben, da es- auf seinen Sitz 3o durch die Feder 31 gedrückt wird.
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Der Hebel 33, der nicht mehr unter dem Druck der Ventilstange 32 steht,
setzt der Feder 44 keinen Widerstand mehr entgegen, welche das Ventil 26 auf seinen
Sitz drückt und dadurch. die selbsttätige Reglung avsschaatet.
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Indem man die Marke des Hebels 36 auf dem graduierten Sektor 37 entsprechend
der Höhenziffer des Barographen einstellt, erhält man den gleitchen Betrag der Reglung
des Vergasers wie bei dem selbsttätigen Ar. beizen der Vorrichtung. Diese durch
die Verstellung des Hebels 36 erhaltene Reglung bewirkt mittels der Achse 38, des
Hebels 39 und des Lenkers 4o die Verstellung der Ventilspindel 32, welche bei ihrer
Bewegung das Ventil 29 öffnet und dadurch den Austritt der Luft durch die Öffnungen
35 am Ventil 29 zum Luftauslaß 27 und zur Reglung des Vergasers bewitrkt.
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Die Abb. 5 zeigt schematisch die Aufstellung der selbsttätigen Reglungsvorrichtung
für einen Vergaser 45 entsprechend seiner Höhenlage. Der Luftauslaß 27 der Vornitchtung
ist durch das Rohr 46 mit dem Venturürohr 47 verbunden, mit welches der Zerstäuber
48 mündet. Die Reglung der Lieferung des Zerstäubers 48 vollzieht sich also durch
die Luft, die durch die Öffnung der selbsttätigen Ventile oder durch die Einstellung
der Vorrichtung von Hand zu dem Luftauslaß 27 und dem Rohr 46 strömt.
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Es ist zu bemerken, daß die beschriebene Vorrichtung auch zur Reglung
mehrerer Vergaser dienen kann, daß sie sowohl hoz@zontal wie vertikal aufgestellt
werden kann, und daß das System zur Erhaltung des konstanten Druckes nur als Ausführungsbeispiel
angegeben ist; alle gebräuchlichen Systeme von Druckausgleichvorrichtungen erscheinen
für diesen Zweck passend.' Die Vorrichtung kann in gleicher Weise arbeiten, wenn
man der Kammer 9 ein beliebiges flüssiges Druckmittel zuführt.