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Elektrische Heiz= und Verdampfungsvorrichtung, insbesondere für die
flüssigen Brennstoffe von Verbrennungskraftmaschinen Es ist bekannt, in die Saugleitungen
von Verbrennungskraftmaschinen Heiz- und Verdampfungsvorrichtungen einzubauen, die
dazu dienen, beim Anlassen der Maschine die kalten Brennstoffe (Kohlenwasserstoffe)
in heiße Dämpfe zu verwandeln. Bei einigen dieser Vorrichtungen sind die Heizelemente,
z. B. Heizdrähte, in saugfähigen Körpern angeordnet, die den Brennstoff ansaugen
und ihn möglichst nahe an die Heizelemente heranbringen, so daß er schnell verdampfen
kann.
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Die Erfindung betrifft eine elektrische Heiz-und Verdampfungsvorrichtung
der erwähnten Art, die sich von den bekannten- Vorrichtungen zunächst dadurch unterscheidet,
daß die saugfähigen Körper aus Kissen, Schwämmen o. dgl. von feuerbeständigem Material
(z. B. Asbestwolle) bestehen, mit denen die zwischen ihnen liegenden Heizdrähte
sich in Berührung befinden. Diese Schwämme oder Kissen lassen sich leicht auswechseln
und mit den Heizdrähten bequem in einem kleinen, z. B. rohrförmigen Gehäuse zusammenbringen.
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Gemäß der Erfindung sind die einzelnen Heizdrähte zweckmäßig zu Schleifen
gebogen, die zum größten Teil in den saugfähigen Körpern eingebettet liegen, jedoch
mit ihren Enden aus denselben vorragen. Infolge dieser Ausbildung und Anordnung
der Heizdrähte können die- durch die Beheizung entstehenden Dämpfe längs den Drähten
bequem nach außen entweichen.
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Das Gehäuse, in welchem die Heizdrähte und Saugkörper untergebracht
werden, ist nahe seinem einen Ende mit einer Einlaßöffnung und nahe seinem anderen
Ende mit einer Auslaß- oder überlauföffnung für den flüssigen Brennstoff versehen,
während in den Saugkörpern mit diesen Öffnungen in Verbindung stehende Kanäle vorgesehen
sind. Die Öffnungen und Kanäle ermöglichen einerseits einen leichten Eintritt des
Brennstoffes in die Vorrichtung, anderseits aber verhüten sie, daß der flüssige
Brennstoff sich zu stark in der Vorrichtung ansammelt und die Saugkörper und Heizdrahtwindungen
überschwemmt.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt Abb. leinen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsford'' der
Erfindung nach Linie A -B der Äbb. q., wobei die Saugkörper weggelassen sind,
Abb. z einen ähnlichen Schnitt nach Linie E-F der Abb. q., Abb. 3 einen Schnitt
durch die vollständige Vorrichtung nach Linie C-D, der Abb. ¢, Abb. ¢ eine Draufsicht
der Vorrichtung, Abb. 5 eine Draufsicht eines Siebes, Abb.6 eine schaubildliche
Ansicht einer Gruppe von drei Saugkörpern, Abb. 7 eine Seitenansicht, z. T. im Schnitt,
eines Vergasers nebst Saugleitung, in welche eine Vorrichtung gemäß der Erfindung
angebracht ist, Abb.8 eine Seitenansicht eines einen Teil. des Gehäuses der Vorrichtung
bildenden Rohres,
Abb. 9 eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung,
Abb. io eine Seitenansicht einer anderen, Ausführungsform der Vorrichtung unter
Weglassung eines Teiles des Gehäuses, Abb. i i eine Draufsicht eines Deckels für
eine Kammer, in welcher die Vorrichtung angeordnet ist, Abb. 12 ein Schaltungsschema
der elektrischen Vorrichtung, Abb. 13 eine Seitenansicht der Ausführung nach Abb.
io bei geschlossenem Gehäuse, Abb. 14 eine schaubildliche Ansicht der nuseinandergenommenen
Gehäuseteile, Abb.15 eine Ansicht eines Tragrahmens für die Heizspirale, Abb. 16
eine Unteransicht der Vorrichtung, Abb. 17 einen Querschnitt durch einen Saugstutzen
mit einer darin angebrachten- Vorrichtung gemäß Abb. i o, Abb. 18 einen senkrechten
Schnitt, z. T. in Ansicht, durch eine weitere Ausführungsform und einen Teil der
Saugleitung, Abb. i9 eine Draufsicht eines Heizelementes der Vorrichtung nach Abb.
i 8 , Abb.2o eine Seitenansicht dieses Heizelementes, Abb.21 einen senkrechten Schnitt
durch eine vierte Ausführungsform unter Weglassung des Saugkörpers, «Abb. 22 einen
senkrechten Schnitt durch einen Vergaserstutzen mit einer in demselben eingebauten
Vorrichtung gemäß Abb. 21.
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Die in den Abb. i bis. 9 gezeigte Vorrichtung besteht aus einem Stöpsel
i, der teilweise hohl ist, und einem mit Außengewinde versehenen, Hals, in dem eine
Kammer i- gebildet ist. Axial durch den Kopf des Stöpsels ist in, dessen Kammer
eine Klemmschraube 2 eingeführt, welche durch eine Büchse 3 und Scheiben 3a, 3b,
3r gegen den Stöpsel isoliert ist.
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Mit dem am inneren Ende der Schraube 2 vorgesehenen Kopf ist bei 2a
ein elektrischer Widerstandsdraht 4 verbunden, der in einer oder mehreren senkrechten
Schleifen 4a, 4b 4` gebogen ist und dessen anderes Ende elektrisch geerdet ist,
indem es in einer Aus, sparung des Stäpselkopfes bei ib vernietet ist. Der Draht
4 bildet ein elektrisches Heizelement. Klemmuttern 2b und za dienen zur Befestigung
des Stromzuführungsdrahtes 5 ,auf der Klemmschraube 2. Parallel zu dem Draht 4 ist
ein ähnlich gebogener und in .ähnlichere Weise befestigter Widerstandsdraht 6 angebracht.
Zwischen den beiden Drähten 4 und 6 und auf deren äußeren Seiten sind gaugfähige
Kissen oder Schwämme 7, 8, 9 aus geignetem feuerbeständigem Material angeordnet,
so daß die Heizdrähte zwischen saugfähigen Wänden liegen. Wird nur ein Heizdraht
benutzt,- so wird die Zahl der Saugkörper auf zwei von geeigneter Dicke vermindert.
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Die Heizdrähte und Saugkörper werden von einem Rohr io umschlossen
und zusammengehalten, welches mit einem Ende in die Kammer 1a fest eingetrieben
oder mittels Schellack in derselben befestigt ist. Das freie Ende des Rohres ist
offen und besitzt einen einwärts gerichteten Flansch ioa, auf dem ein Sieb i i ruht.
Letzteres verhütet ein Herausfallen der Saugkörper oder Materialien in den Brennstoffstrom,
der vom Vergaser zur Maschine führt. Das Rohr besitzt in der Nähe seines freien
Endes eine Ablauf- oder Überlauföffnung Job, welche verhütet, daß die benachbarten
Enden der Saugkörper und die Biegungen der Eeizdrähte vom Brennstoff überschwemmt
-Werden. Außerhalb des Stöpsels, jedoch in der Nähe desselben, besitzt das Rohr
eine Einlaßöffnung i oe für die zu verdampfende Flüssigkeit. Die Saugkörper sind
zweckmäßig mit querlaufenden Kanälen y, x versehen, die mit den öffnungen ioc und
Job in Verbindung stehen und den Durchtritt des Brennstoffes bzw. der Dämpfe in
die Räume zwischen den Saugkörpern und aus denselben erleichtern.
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Die Endflächen der äußeren Biegungen der Heizelemente liegen zweckmäßig
frei, indem die Saugkörper nicht über dieselben hinausgehen. G ist eine Dichtungsscheibe
aus weichem Metall, wie z. B. Kupfer.
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Die Vorrichtung wird beispielsweise in den Raum 12a einer Kammer i
z eingesetzt, die sich zweckmäßig an dem Lufteinlaßrohr 13 eines Vergasers 14 befindet.
Zwischen den Wänden der Kammer und der Heizvorrichtung ist ein gewisser Raum gelassen.
Das freie Ende des Rohres i o mit den entsprechenden Enden der Saugkörper und Heizelemente
liegen ein wenig über denn Boden des. Einlaßrohres, so daß diese Enden nicht überschwemmt
werden; wenn die Kammer 12- sich mit flüssigem Brennstoff füllt. Selbstverständlich
kann der Stöpsel auch von. der Decke des Stutzens nach unten gerichtet oder in einer
sonstigen Weise angeordnet werden, wie :weben die Verhältnisse des Vergasers oder
sonstiger Leitungen, die in Dampf zu verwandelnde Brennstoffe führen, bedingen.-
Beim Anlassen der Maschine kann man die Vorrichtung vorübergehend herausnehmen und
in Benzin tauchen; jedoch genügt es im allgemeinen, wenn die Maschine von Hand oder
mittels eines elektrischen Anlassers angekurbelt wird, wobei die Klappe 15 im Lufteinlaßstutzen
teilweise geschlossen gehalten wird. Es entsteht dann im Lufteinlaßende der Leitung
ein gewisser Unterdruck, während aus dem Vergaser eine Ladung Schweröl in die Leitung
i 4a hinaufgesaugt wird. Diese fällt aber infolge ihrer
Schwere
zurück, und ein Teil derselben gelangt in die Kammer i2a oder fällt auf den Boden
des Rohres 13, von wo er in Kammer 12a und durch die Öffnung ioe fließt, worauf
er von den Saugkörpern aufgesaugt wird. Wird dann ein elektrischer Stromkreis durch
die Heizwiderstände geschlossen, so wird der Brennstoff in den Kissen erhitzt und
verdampft; er folgt dabei den Schleifen der Drähte bis zu ihren außenliegenden Biegungen
und entweicht durch das. Sieb i i in die Saugleitung, wo er sich mit der einströmenden
Luft mischt. Dieses leichte heiße Gemisch wird dann zu Anlaßzwecken in die Maschinenzylinder
gesaugt.
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Bei derAusführungsformnach Abb. iobisi7 ist 16 ein Rahmen aus geeignetem
feuerbeständigem Isoliermaterial. Der Rahmen besitzt an jedem Ende eine Queröffnung
16a und 16G zum Durchstecken der entgegengesetzten Enden eines elektrischen Heizdrahtes
17, der auf dem Rahmen 16 aufgewunden ist. Das zur Aufnahme des Rahmens mit der
Heizspirale dienende Gehäuse besteht aus zwei Teilen 18 und 19, von denen der eine,
18, in den anderen, i9, teleskopartig eingeschoben werden kann. Die Decken der Gehäuseteile
besitzen an den gegenüberliegenden Kanten offene Schlitze 18,1, i 8G und i ga, 1
gG, die nach dem Zusammensetzen der Teile Öffnungen zur Durchführung der im folgenden
erwähnten Klemmen frei lassen. Einer der Gehäuseteile, z. B. ig, ist mit Öffnungen
ige, igd für die Durchführung der Enden des Heizdrahtes versehen. Außerdem besitzen
die Seitenwände beider Gehäuseteile einen länglichen Schlitz ige zum Ein-und Austritt
der Flüssigkeit oder des Dampfes. Der Boden eines. der Teile ist mit nach innen
gerichteten Flanschen i8e, 18d zum Aufsetzen des Rahmens 16 versehen. Im übrigen
sind die Teile am Boden offen, so daß die unteren ZVindungen der Heizspirale freiliegen.
Die Seiten der Gehäuseteile sind mit Saugkissen oder Schwämmen 2o, 21 aus Asbest
o. dgl. ausgekleidet, welche den flüssigen Brennstoff oder - die feuchten Dämpfe
aufsaugen. Die Kissen decken die Längsschlitze ige ab und saugen durch diese die
Feuchtigkeit an.
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Die Enden des Drahtes 17 sind mit einem der Teile des Gehäuses verbunden,
indem sie beispielsweise durch die Öffnungen. 19e, 194 hindurchgeführt und auf der
Außenseite des Teiles i g aufgelötet sind. In der Mitte des Heizdrahtes 17 ist .an
diesen ein Draht 22 angeschlossen, der andererseits mit der Klemmschraube 23 verbunden
ist, die durch eine oberhalb des Rahmens 16 liegende Isolierplatte 24a und durch
eine Isolierbüchse 24 geht, welche sich in den Schlitzen i 8a, i e befindet. Der
Raum zwischen der Platte 24a und dem Rahmen 16 ist zweckmäßig mit einer Masse 25
aus nicht verbrennbarem, saugfähigem Isoliermaterial (Asbest) gefüllt. In einem
kurzen Abstand oberhalb des Gehäuses i8, ig ist ein Deckel 26 vorgesehen,
der zum Abdeckeneiner Kammer 27 in einer Brennstoffleitung 28 (Vergaserstutzen),
in welcher die Vorrichtung angeordnet wird, dient. An dem Gehäuse ist mittels einer
Schraube 29, die durch die Schlitze i 8L, i 9G geht, und einer Mutter 30 ein Federkontakt
31 befestigt, durch welchen die Enden der Heizspirale Körperschluß erhalten.
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Gemäß dem Schaltungsschema nach Abb. 12 ist die Mitte der Heizspirale
17 durch einen Draht 33 mit einem Pol einer Stromquelle; z. B. einer Batterie 32,
verbunden, während die Enden der Heizspirale geerdet sind. In der Leitung 33 befindet
sich ein Schalter 34. Bei 35 befindet sich: beispielsweise ein, elektrischer Anlassier
für iein AutomobY;l;, lder mit der genannten Batterie parallel zur Heizspirale,
z. B. durch den Draht 33 und den Schalter 34 elektrisch verbunden ist. Die Heizspirale
kann auch noch unabhängig von dem Anlasser durch einen Draht 17a und einen Schalter
36 mit der Stromquelle 32 verbunden sein. Wenn der Bedienungsmann den Schalter 34
schließt, um dem Anlasser Strom zuzuführen, wird gleichzeitig die Spirale 17 erregt,
um eine Brennstoffladung für die Maschine zu erhitzen und zu verdampfen. Wird der
Schalter 34 geöffnet, 'so wird die Stromzufuhr sowohl zum Anlasser wie zur Heizspirale
unterbrochen, Soll jedoch die Heizspirale unabhängig vom Anlasser weiter in Tätigkeit
bleiben, so kann dies dadurch erreicht werden, daß man den Schalter 36 schließt.
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Bei der Ausführung nach Abb. 18 bis 2o ist durch einen Stöpsel 37
eine Klemme 38 hindurchgefübrt, die gegen den Stöpsel durch Isolierbüchsen 39 und
40 isoliert sind. Letztere haben bei q:1 einen gewissen Abstand voneinander, um
ein Zusammenpressen der im nachfolgenden erwähnten Kissen zu ermöglichen. Auf die
Klemmschraube sind mehrere nicht verbrennbare saugfähige Kissen oder Schwämme 42,
43, 44 aus geeignetem Isoliermaterial, wie Asbest, aufgeschoben. Zwischen den Kissen,
die zweckmäßig Kreisform haben, sind elektrische Heizdrähte 45 angeordnet, die konzentrisch
zur Klemmschraube liegen und mit ihren einen Enden bei 45a mx.t der Schraube verbunden
sind. Sie sind zu einer Anzahl radialer Schleifen oder Arme 45G gebogen, die sich
bis zur Peripherie der Kissen, zwischen welchen sie liegen, erstrecken. Die anderen
Enden 45e der Drähte sind durch die übereinanderliegenden Kissen und eine Scheibe
46 hindurchgeführt und in geeigneter Weise mit dem Körper des Stöpsels elektrisch
verbanden;
indem sie z. B. zwischen der Scheibe und dem Stöpsel
festgeklemmt sind.. Die Drähte bilden nicht nur Heizelemente, sondern sie bilden
auch Führungen, die den Dampf vom Inneren der Kissen zu deren Peripherie leiten.
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Auf dem äußeren Ende der Schraube 38 sitzen Klemmuttern 47, 48, mittels
welcher der Stromzuführungsdraht befestigt wird. Das innere Ende der Schraube 38
ist. mit einem Kopf oder einer Mutter 49 versehen, die gegen eine Unterlagscheibe
5o liegt und es ermöglicht, Kissen, Heizelemente und Stöpsel fest zusammenzuziehen.
Der Stöpsel ist, wie gezeigt, in eine Kammer 51 cles Stutzens 52 eines Vergasers
eingesetzt. Die Abdichtung erfolge mittels einer Scheibe 53 aus geeignetem Material.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 21 und 22 ist '54 ein Stöpsel, in
dem eine Kammer 54a gebildet ist. Durch das eine Ende des Stöpsels geht in die Kammer
eine Anschluß; klemme 55 hinein, die gegen den Stöpsel durch Isolierscheiben 56,
57 und einen freien Ringraum 58 isoliert ist. Auf dem nnneren Ende der Klemmschraube
55 sitzt zweckmäßig eine Metallmutter 59, und das Ende selbst ist mit einem Metallkopf
6o versehen.
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Zwischen der Mutter 59 und dem Kopf 6o ist die Mitte eines elektrischen
Wderstandsdrahtes 61 festgeklemmt. Die Enden dieses Drahtes sind an dem Körper oder
Kopf des Stöpsels in geeigneter Weise, z. B. durch Festlöten oder Klemmen, in einer
Aussparung 62 befestigt. Der zwischen der Klemmschraube und dieser Aussparung liegende
Teil des Drahtes ist zu mehreren Schleifen 61a, 61v, 61c, 61d gebogen, deren Enden
in der Nähe des unteren Endes der Kammer 54a liegen. Der frei bleibende Raum der
Kammer ist mit einem geeigneten porösen, feuerbeständigen. Isoliermaterial, welches
schwammähnlich wirkt, wie z. B. feuerbeständiger Zement 63, gefüllt, jedoch so,
daß die unteren Biegungen des Drahtes frei bleiben, während der Draht im übrigen
in der Saugmasse eingebettet ist. Am unteren offenen Ende des Stöpsels wird mittels
eines Ringes 65 ein Sieb 64 gehalten. Der Stromzuführungsdraht 68 ist mittels Muttern
66, 6,T auf der Klemmschraube 55 befestigt. Der Stöpsel wird beispielsweise in eine
Kammer 69 an dem Stutzen 7o eines Vergasers eingesetzt. Eine Scheibe 7.1 aus weichem
Metall dient zur Abdichtung des Stöpsels gegen die Kammer. Der Zweck der Vorrichtung
ist derselbe wie derjenige der anderen Vorrichtungen. Der in Schleifen gebogene
Draht 61 bildet parallele Stromkreise zwischen der Klemme und dem Stöpsel. Anstatt
einen Heizdraht in der Mitte zu befestigen, können auch deren mehrere vorgesehen
sein, die mit ihren einen Enden an der Klemmschraube befestigt werden.