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Flüssigkeitsbrenner oder -injektor Gegenstand der Erfindung ist eine
Vorrichtung, die als Brennstoffinj,ektor bei Diesel-, Semi-Diesel- oder anderen
Verbrennungsmaschinen oder auch als Brenner bei Kesseln mit Flüssigkeitsheizung
Verwendung finden kann. -Man hat schon Flüssigkeitsbrenner oder -injektoren vorgeschlagen,
die einen teilweise durch den Brenner- oder Injektorkörper selbst -und teilweise
durch einen federnden Teil gebildeten Brennstoffkanal aufweisen, dessen Auslaßöffnung
unter dem Einfuß des Flüssigkeitsdruckes durch.das Ausweichen des federnd angeordneten
Teils zustande kommt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft die besondere Ausführung einer
solchen Spritzdüse. Sie besteht darin, daß der Leitungskanal durch zwei in den Düsenkörper
getrennt eingesetzte, zweckmäßig halbzylinderförmig ausgebildete Teile, durch ein
diese Teile in gewisser Entfernung voneinander haltendes Zwischenstück und. durch
eine bewegliche, ebenfalls zwischen den Teilen angeordnete Platte :gebildet ist,
die durch eine auf ihre Außenseite einwirkende und mittels einer Schraube regelbare
Feder in einer einstellbären Stärke gegen das Zwischenstück gedrückt und durch den
Druck des Brennstoffes in entgegengesetztem Sinne bewegt wird, wobei: im letzteren
Falle 'die die Austrittsöffnung begrenzenden Lippen des Zwischenstückes und :der
zwischen den zylinderförmig ausgebildeten Teilen angeordneten Platte geöffnet werden.
Der Brenner oder Injektar ist zweckmäßig mit einer Druckluftzuleitung zur Unterstützung
der Zerstäubung und einer Wasserzuführungsvorrichtung zur Düsenöffnung versehen,
und zwar derart, daß die Druckluftzuleitung in einer ringförmigen Ausnehmung der
Stirnfläche der den Düsenkanal einschließenden Teile mündet und daß diese Ausnehmurog
durch .ein. scheibenförmiges Ventil überdeckt ist, das durch Federn auf diese Stirnfläche
gedrückt und durch den Luftdruck angehoben wird, wobei in letzterem Falle das Ventil
sich mit seiner zweiten Fläche gegen eine Sitzfläche im Ventilkörper legt, in der
die Wasserzufuhr mit einer ringförmigen Ausnehmung mündet, welche auf diese Weise
während der Druckluftzuleitung abgesperrt wird.
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Da in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Feder außerhalb des Brennstoffkanals
angeordnet ist, der in einem Injektor oder Brenner gewöhnlich sehr eng ist, kann
die Feder reichliche Abmessungen aufweisen, so daß. sie auf die bewegliche Platte
eine ausreichend große Schließkraft ausüben kann. Weiterhin ermöglicht die Einstellbarkeit
der Feder; daß die von ihr ausgeübte Kraft j e nach der Beschaffenheit des Brennstoffes
schnell verändert werden kann. Überdies können die Flächen der beweglichen Platte
nicht durch sich dort fangenden Sand oder Fremdkörper -in ihrer Bewegung gehemmt
werden, wie es .der Fall sein würde, wenn solche Fremdkörper auf die Oberfläche
-des gewöhnlichen runden Ventilsitzes gelangen würden. Die Austrittsöffnung
kann
dabei so eng gemacht werden, im Vergleich mit der Umfangsgröße des kleinsten Ventiles
mit runder Öffnung, daß die kinetische Energie des eingespritzten Brennstoffes erheblich
zunimmt, wodurch die Zerstäubung sehr viel intensiver wird.
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Ein erfindungsgemäßer Injektor oder Brenner vermeidet auch die folgenden
Nachteile oder schraubt sie auf ein ganz geringes Maß zurück. Diese Nachteile waren
bis heute unvermeidlich und traten hauptsächlich bei Injektoren für kleine Maschinen
auf: i. Die Stärke der Einspritzung am Ende der Einspritzungsperiode nimmt ab.
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2. Es bildet sieh Kohle an der Düse.
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3. Der Brenner oder Injektor bleibt nicht kalt.
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4.. Die Bauweise des Injektors oder Brenners ist sehr kompliziert,
und es besteht keine Möglichkeit, denselben leicht auseinanderzunehmen und zu reinigen.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. i ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 3 ;
Fig.2 ist ein Vertikalschnitt nach der Linie II-II in Fig. 3, und Fig. 3 endlich
ist ein Querschnitt.
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Ein Körper i ist mit seinem dem Zylinder der Maschine zugewendeten
Ende in zweckmäßiger Weise so ausgebildet, daß er hier eine Verteilerdüse 2 bildet.
Verbindungsleitungen 3, 4 und 5 führen dem Körper i Brennstoff, Luft und Wasser
zu.
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In Innern des Körpers i sind zwei halbzylindrische Teile 6 angeordnet,
deren einander zugekehrte Flächen in einem gewissen Abstand voneinander stehen.
In diesem Zwischenraum sind die beiden scheibenartigen Körper 8 und 9 untergebracht,
deren einander zugekehrte Flächen einen Brennstoffkanal ? bilden. An ihrem oberen
Ende sind diese Flächen so ausgebildet, daß sie in Verbindung mit den Teilen 6 eine
Düse io bilden. An dieser Stelle liegen die beiden Teile 8 und 9 aneinander an,
wenn sich die Düse in ihrer gewöhnlichen Stellung befindet.
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Der Scheibenkörper 8 wird fest und unv erschiebbar zwischen den beiden
Gehäusestücken 6 festgehalten, während der Scheibenkörper 9 ein wenig dünner ist
als der Körper B. (Das Stärkenv erhältnis dieser beiden Teile 8 und g ist in den
Figuren übertrieben gezeichnet.) Infolgedessen kann sich der Körper g zwischen den
Gehäusehälften 6 gegen die Wirkung eines unter Federwirkung stehenden Kölbchens
i i von dem Körper 8 fortbewegen, wobei die Vorspannung der das Kölbchen i i beeinflussenden
Feder durch eine Stellschraube 12 verändert werden kann. Zur Ermöglichung einer
solchen Bewegung verläuft die äußere Kantenfläche des Scheibenkörpers 9 über einen
entsprechenden Teil ihrer Länge in dem erforderlichen Abstand von der Innenwandung
des Fassungskörpers i.
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Die Verbindung des Brennstoffkanals 7 mit der Brennstoffzuleitung
3 wird durch eine Kammer 13 hergestellt, die von den beiden Teilen-6 gebildet ist.
Zwischen dem Ende der von den Teilen 8, 9 gebildeten Düse und einer Kappe 14 befindet
sich ein Raum, in welchem ein Ventil 15 in axialer Richtung kleine, durch Federn
16 beeinflußte Be-,vegungen ausführen kann. In der Kappe 14 befindet sich eine Nut
17, die mit einer Nut 18 in der Außenwandung eines Teiles 6 in Verbindung steht.
In diese Nut 18 mündet die Wasserzuleitung 5. Weiter sind die beiden Hälften 6 und
die Scheibenkörper 8, 9 an ihren oberen Enden so ausgebildet, daß sie eine Ringnut
1g bilden, die in Verbindung mit einem Kanal 20 in einer der Hälften 6 steht. In
diesen Kanal 2o mündet die Luftzuleitung 4.
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Wenn der beschriebene Injektor in Betrieb genommen wird, so kann der
durch den Kanal? zuströmende Brennstoff nicht aus der Düse austreten, bevor nicht
ein ausreichender Druck durch den Brennstoff ausgeübt ist, welcher die Vorspannung
der auf das Kölbchen i i wirkenden Feder überwindet. Die Feinheit des aus der Düse
austretenden Strahles hängt hierbei ab von der Größe des von der Feder auf das Kölbchen
i i ausgeübten Druckes.
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Wenn nun gleichzeitig mit der Einspritzung des Brennstoffes Druckluft
in die Ringnut ig eingeleitet wird, so wird eine außerordentlich feine Zerstäubung
des Brennstoffes an der Düsenöffnung bewirkt werden, wobei das Ventil 15 durch den
Druck der Luft gegen die Wirkung der Federn 16 von seinem Sitz abgehoben wird.
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Nach Beendigung der Einspritzperiode wird das federbeeinflußte Kölbchen
i i den Scheibenkörper g in seine Ausgangsstellung zurückbewegen und die Düsenöffnung
schließen. Da gleichzeitig auch die Luftzufuhr abgeschaltet wird, wird auch das
Ventil 15 in seine Ausgangsstellung zurückkehren und die Luftnut 1g abschließen.
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Nun kann zu irgendeinem gewünschten Zeitpunkt, welcher mit dem der
Brennstoff-und Lufteinspritzungsperiode nicht zusammenfällt, die Wassereinspritzung
bewirkt werden, indem mit Hilfe geeigneter Regelung Druckwasser durch die Leitung
5 zugeleitet wird. Hierdurch wird der Brenner gekühlt und Ansätze oder Niederschläge
von Kohle verhindert oder entfernt.
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Ein Zusetzen der Düse durch Fremdkörper im Brennstoff ist unmöglich
oder doch in
jedem Fall sehr unwahrscheinlich, da der Druck des
eingespritzten Brennstoffes die Düsenöffnung sä weit vergrößern würde, daß solche
Fremdkörper hinausgeschleudert werden können.