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Vorrichtung zum Verhindern von Flammenrückschlägen bei Verbrennungskraftmaschinen
Es ist bekannt, im Saugrohr von Verbrennungskraftmaschinen Metallwände anzuordnen.
die den Gemischstrom in Einzelströme unterteilen, um zu verhindern, daß die Flammen
zurückschlagen und aus dem Saugrohr nach außen heraustreten. Diese Metallwände sind
bei den bekannten Vorrichtungen entweder durch parallele, im Abstand voneinander
angeordnete Rohre oder dadurch getildet, daß ein glattes und ein gewelltes Metallband
aufeinandergelegt und in spiralförmigen Windungen im Saugrohr unter-Tebraclit sind.
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Die Vorrichtung der erstgenannten Art zeigt den Nachteil, daß die
große Anzahl der Rohre den freien Querschnitt der Saugleitung so versperrt, daß
eine übermäßige Erweiterung der Leitung an der Einbaustelle der Vorrichtung vorgesehen
sein muß. Außerdem stellt die erforderliche Verbindung der einzelnen Röhrchen durch
Löten einen übelstand dar, weil das Lötzinn bei den hohen Temperaturen, denen die
Vorrichtung beim Rückschlag der Flammen ausgesetzt ist, schmilzt.
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Die Vorrichtung der erwähnten anderen Art zeigt wiederum den Nachteil,
daß sehr leicht eine Zerstörung der Blechstreifen eintritt, weil diese Streifen
nicht hinreichend starr sind. Infolge der in der Saugleitung auftretenden sehr beträchtlichen
Drücke, die in wechselnder Richtung wirken, wird die Vorrichtung bald nach der einen,
bald nach der anderen Seite hin durchgebogen. Dieser Beanspruchung sind die Blechstreifen
nicht gewachsen, so daß die Vorrichtung sehr bald zerstört ist.
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Nach der Erfindung bestehen die im Saugrohr angeordneten, den Gemischstrom
in Einzelströme unterteilenden Metallwände aus an sich bekannten parallelliegenden
geraden Blechstreifen, die so eng aneinandergerückt sind, daß kein Flammendurchschlag
erfolgen kann. Bei dieser Ausbildung sind die angeführten Nachteile der obenerwähnten
bekannten Vorrichtungen beseitigt. Die Vorrichtung nach der Erfindung hat einen
geringen Platzbedarf unddenVorteil erheblicherSteifigkeit. Es ist also möglich,
einerseits die Vorrichtung an jeder beliebigen Stelle des Saugrohres ohne Rücksicht
auf die vorhandenen Raumverhältnisse anzuordnen; anderseits ist die Betriebssicherheit
der Vorrichtung gewährleistet. Die Bedeutung, welche der Betriebssicherheit der
Vorrichtung zukommt, geht beispielsweise daraus hervor, daß namentlich bei Flugzeugmotoren
sehr leicht ununterbrochene Flammenrückschläge aus einem der Zvlinder auftreten,
wenn ein Ventil dieses Zvlinders dauernd hängenbleibt. Der Motor arbeitet dann nur
noch mit den übrigen Zylindern, ist also noch betriebsfähig,
während
jedoch nun die große Gefahr besteht, daß die durch das fehlerhafte Arbeiten des
einen Ventils bedingten Flammenrückschläge das Flugzeug in Brand setzen, sobald
die Flammen aus der Luftansaugleitung herausschlagen. Namentlich bei Langstreckenflügen
entsteht hierdurch eine beträchtliche Gefahrenquelle, die nur beseitigt ist, wenn
die Vorrichtung zur Verhinderung des Rückschlagens der Flammen völlig betriebssicher
arbeitet.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, in_ ähnlicher Weise wie beim
Erfindungsgegenstand parallele Wände in einem erweiterten Teile des Saugrohres einer
Verbrennungskraftmaschine vorzusehen, jedoch nur zu dem Zweck, eine Verbesserung
der Gemischbildung, nicht aber eine Verhinderung von Flammenrückschlägen zu erzielen,
die nur durch enges Aneinanderrücken der- parallelliegenden Blechscheiben erreicht
wird, während bei der bekannten Anordnung der Scheiben deren gegenseitiger Abstand
so groß ist, daß das Rückschlagen der Flammen nicht verhindert werden kann.
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Um die Betriebssicherheit der @'orrichtung nach der Erfindung auch
dann. zu gewährleisten, wenn die Breimkraftmaschine bei niedrigen Temperaturen unterhalb
des Gefrierpunktes arbeitet, ist nach der Erfindung vor den wärmeleitfähigen Scheiben
im L uftansaugrohr ein Heizelement innerhalb des freien Ouerschnittes der Rohrleitung
angeordnet. Hierdurch werden die Blechscheiben weit wirksamer beheizt als durch
Verwendung der bekannten Mantelbeheizung des Rohres, bei der nicht vermieden werden
kann, daß das Wasser, das sich aus- dem in der angesaugten Luft befindlichen Wasserdampf
auf den Metallwänden niederschlägt, gefriert, so daß die Zwischenräume verstopft
werden. Dieser Übelstand ist bei der Vorrichtung nach der Erfindung mittels der
angegebenen Merkmale beseitigt.
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Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung
dargestellt.
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Abb. i ist ein Längsschnitt und Abb. 2 ein Grundriß eines Saugrohrstutrens
mit einem auswechselbaren Sicherheitsrost für Verbrennungsmotoren. Abb.3 ist ein
Längsschnitt durch den Sicherheitsrost. Abb. 4 -zeigt im Längsschnitt und Abb. 5
im Grundriß teilweise im Schnitt eine weitere Ausführungsform mit dem Sicherheitsrost.
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Bei dein Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 2, die insbesondere eine
Vorrichtung für alle gebräuchlichen Rohrstutzen zeigt, besteht der Rohrstutzen wie
gewöhnlich aus einem Rohr i mit Flanschen 2, 3 an den Enden.
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An dem einen Ende des Rohres i, beispielsweise an der Vergaserseite,
ist ein Sicherheitsrost 4. angeordnet, wie aus Abb. -- und 3 ersichtlich ist. Dieser
besteht aus parallel zueinander liegenden Metallscheiben 5, die in einem mit einem
Flansch 7 zur Befestigung am Flansch z des Rohres i versebenen Rohrstück 6 befestigt
sind. Zur Herstellung dieses Sicherheitsrostes werden in den inneren Umfang des
Rohrstückes 6 parallel zu einer diametralen Ebene liegende Schlitze von passender
Länge angebracht. In diese werden die Metallscheiben eingeführt, die man an ihren
Längskanten durch autogenes oder anderes Schweißen befestigt. Der äußere Durchmesser
des Rohrstückes 6 ist zweckmäßig gleich dein inneren Durchmesser des Rohres i, um
eine möglichst vollkommene Verbindung zwischen den Zylinderflächen und somit eine
gute Befestigung zu erzielen, wie in Abb. i gezeigt ist. Die Stirnkanten der Scheiben
5 werden tunlichst abgerundet oder abgeflacht, um dem Gasstrom einen möglichst geringen
Widerstand entgegenzusetzen.
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Das Rohr i ist mit einem dichten Mantelrohr 8 zur Aufnahme eines geeigneten
unilaufenden Wärmemittels umgeben. Dieses kann beispielsweise Kühlwasser, Auspuffgas,
Schmieröl oder jedes andere Mittel sein, das in der Lage ist, die durch das Rohr
i streichenden Gase auf einer .derartigen Temperatur zu halten, daß ein Niederschlagen
an den Metallscheiben 5 des Rostes .I verhindert wird.
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Wenn aus irgendeinem Grunde ein Flaininenrückschlag im Zuführungsrohr
zum Motor entsteht, so «-erden die Flammen bei Eintritt in das Rohr i unbedingt
»am Ende des Sicherheitsrostes 4 angehalten, vorausgesetzt, daß die zwischen den
Scheiben des Rostes liegenden Kanäle eine derartige Länge und einen Ouerschnitt
aufweisen, die den Durchtritt der Flammen unmöglich machen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. q. und 5 besteht das Rohr i der
Saugleitung aus einem erweiterten Teil 9, io, der sich an ein Rohrstück i i anschließt.
In diesem ist der aus den Metallscheiben 5 bestehende Sicherheitsrost .I angeordnet.
Das Rohrstück . il ist an dein erweiterten Teil 9, 1o des Rohres i in geeigneter
Weise befestigt, beispielsweise durch Verschweißen, Verschrauben, Löten o. dgl.
Die Dichtheit an den Verbindungsstellen der Scheiben 5 mit dem Rohrstück i i ist
durch Verstemmen und Schweißen hinreichend gewährleistet, so daß jede Vermischung
der Gase im Innern des Zuführungsrohres i und des Wärmestromes im Mantelrohr 8 unmöglich
ist. Die Dichtheit kann noch dadurch verbessert «-erden, daß das Rohrstück i i mit
einem äußeren, zusätzlichen Mantel umgeben wird, der seinerseits
mit
den Teilen 9, io des Rohres i verbunden ist.
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In den verschiedenen Ausführungsformen kann die Temperatur an den
Scheiben 5 des Sicherheitsrostes. in jeder geeigneten Weise aufrechterhalten werden.
Man kann beispielsweise, wie in Abb. 4 dargestellt ist, im Gasweg vor dem Sicherheitsrost
d. eine Heizlamelle 12 von geeignetem Querschnitt anbringen, die der Niederschlagsbildung
entgegenwirkt. Man kann auch einen Heizstrom zwischen den Scheiben ; des Sicherheitsrostes
.4 umlaufen lassen, der sich ganz oder teilweise über die Länge der Scheiben 5 erstreckt.
Der Sicherheitsrost 4 kann auch an dem einen oder anderen Ende des Rohrstutzens
oder Rohres i oder auch an beiden Eiiden dieses Rohres angebracht werden. Er kann
auch die ganze Länge des Rohres i einnehmen. Die Scheiben können ferner im Rohre
i staffelförmig angeordnet sein.