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Verfahren und Einrichtung zum Entlüften eines Raumes mittels einer
Brennkraftmaschine, insbesondere einer Einzylind'erbrennkraftmaschine Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entlüften eines Raumes mittels einer
Brennkraftmaschine, insbesondere einer Einzylinderbrennkraftmaschine, beispielsweise
zum Entlüften des Arbeitsraumes einer nicht selbstansaugenden Kreiselpumpe.
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Das Entlüften eines Raumes, insbesondere das Entlüften einer Kreiselpumpe
mittels einer Brennkraftmaschine mit zwei oder mehr Zylindern, die zum Antrieb der
Pumpe dient, ist an sich bekannt. Bei den bekannten Entlüftungseinrichtungen dieser
Art sind zwei Gruppen zu unterscheiden.
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Bei der ersten Gruppe ist das zur Pumpe führende Entlüftungsrohr an
die für alle Zylinder gemeinsame Gemischsaugleitung angeschlossen. Während des Entlüftens
arbeiten alle Brennkraftzylinder in der üblichen Weise. Der in dem zu entlüftenden
Raum erzeugte Unterdruck kann dabei niemals größer sein als der normale in der Gemischsaugleitung
herrschende Unterdruck: Es können daher nur verhältnismäßig geringe Saughöhen überwunden
werden.
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Die zweite Gruppe der bekannten Entlüftungseinrichtungen ist durch
die Verwendung einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine gekennzeichnet, bei der ein
einzelner Zylinder aus der vorhandenen Mehrzahl von Zylindern eine Zeitlang als
Brennkraftzylinder ausgeschaltet und nur als Luftpumpe benutzt wird. Bei diesem
Verfahren lassen sich zwar verhältnismäßig große Saughöhen überwinden, jedoch haben
die Einrichtungen dieser Gruppe in anderer Beziehung wesentliche Nachteile. Dieses
Entlüftungsverfahren ist zunächst nur bei Mehrzylinderbrennkraftmaschinen anwendbar,
da der abgeschaltete, als-Luftpumpe arbeitende Zylinder während seiner Arbeitsleistung
von den übrigen Zylindern angetrieben werden muß. Weiterhin ist es sehr unzweckmäßig,
einen Brennkraftzylinder auszuschalten und nur als Luftpumpe arbeiten zu lassen,
weil das 01. in diesem Zylinder hochsteigt und das Zylinderinnere, insbesondere
die Zündkerzen, verschmiert, so daß dieser Zylinder beim Wiedereinschalten als Brennkraftylinder
nicht befriedigend arbeitet. Schließlich wird durch die Ausschaltung eines der Brennkräftzylinder
und seine Verwendung als Luftpumpe der Rhythmus, mit dem die Brennkraftzylinder
die Kurbelwelle antreiben, gestört. Dadurch
wird die Kurbelwelle
schädlichen Schwingungen ausgesetzt, die unter Umständen zu ihrer Zerstörung führen
können.
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Alle diese Nachteile werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung
vermieden. Gemäß der Erfindung wird mehrmals hintereinander die schon auf eine betriebsmäßige
Drehzahl hochgelaufene Brennkraftmaschine durch vorübergehendes Umschalten einer
in der Zuführungsleitung für die Verbrennungsluft eingebauten Umschaltvorrichtung
gezwungen, ihre Verbrennungsluft aus dem zu entlüftenden Raum, der beispielsweise
das Innere einer Kreiselpumpe sein kann, abzusaugen.
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Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung lassen sich einerseits große
Saughöhen erzeugen, andererseits ist das Verfahren gemäß der Erfindung auch mit
Hilfe einer einzylindrigen Brennkraftmaschine durchführbar.
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Ferner wird das schädliche Hochsteigen des Öls in dem Brennkraftzylinder
vermieden, da der Brennkraftzylinder bei jedem Arbeitstakt nicht nur als Pumpenzylinder,
sondern auch als Brennkraftzylinder wirkt.
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Schließlich bleibt bei Anwendung der Erfindung auf Mehrzylinderbrennkraftmaschinen
der auf die Kurbelwelle wirkende Arbeitsrhythmus unverändert, gleichgültig, ob die
Maschine ihre Verbrennungsluft aus der Außenluft oder aus dem zu entlüftenden Raum
ansaugt.
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Eine Einrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigen Abb. i eine nicht selbstansaugende Kreiselpumpe mit
einer sie antreibenden Brennkraftmaschine, Abb. 2, 3 und 4 verschiedene Ausführungsformen
der Einrichtung gemäß der Erfindung in vergrößertem Maßstab.
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In der Zeichnung ist mit i eine nicht selbstansaugende Kreiselpumpe
bezeichnet, die von einer Brennkraftmaschine 2 angetrieben wird. Die Zuführungsleitung
für die Verbrennungsluft 3 kann über eine Umschaltevorrichtung 7 entweder mit der
Außenluft oder mit dem zu entlüftenden Raum, beispielsweise mit dem Arbeitsraum
der Kreiselpumpe i, verbunden werden. In der Förderleitung 4 der Pumpe ist ein Absperrventil
5 angeordnet, das während der Entlüftung der Pumpe geschlossen wird.
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Die Umschaltevorrichtung 7 ist in der Leitung 3 vor dem Vergaser 6
angeordnet. Die Öffnung 8 führt bei allen Ausführungsformen zur Außenluft, die Öffnung'9
zur Pumpe i.
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Bei der in Abb.2 dargestellten Ausführungsform besteht die UmschaltevorrichtUng
7 aus einem 'Dreiwegehahn, der ein Kücken i3 aufweist, welches drei verschiedene
Stellungen einnehmen kann. In der ersten Stellung steht die Öffnung 8 mit der Leitung
3 in Verbindung, während die Öffnung 9 geschlossen ist. In der Mittelstellung sind
die beiden Öffnungen 8 und 9 geschlossen. In der dritten Stellung steht die Öffnung
9 mit der Leitung 3 in Verbindung und die öffnung 8 ist geschlossen. Wie ersichtlich
ist, können die Öffnungen 8 und 9 niemals miteinander verbunden werden, so daß der
in der Pumpe i schon erzeugte Unterdruck aufrecht erhalten wird, wie auch immer
das Kücken 13 betätigt wird.
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Eine zweite Ausführungsform der Umschaltvorrichtung ist in der Abb.3
dargestellt. Vor der Öffnung 8 ist ein Ventil 14 angeordnet, das mittels des Hebels
29 von Hand oder durch den Fliehkraftregler 3o betätigt werden kann. Es wird durch
eine Feder 15 in seiner Schließstellung gehalten. Vor der Öffnung 9 sitzt ein Ventil
16, das durch eine Feder 17 geschlossen gehalten wird. Das Ventil 16 öffnet sich
unter dem Einfluß des in der Leitung 3 herrschenden Unterdruckes dann, wenn das
Ventil 14 geschlossen wird.
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Falls eine selbsttätige Steuerung gewünscht wird, wird ein Fliehkraftregler
30 vorgesehen, der eine Hülse 31 aufweist, welche sich entgegen dem
Druck der Feder 32 um so höher hebt,, je rascher die Brennkraftmaschine läuft. Wenn
die Drehzahl der Brennkraftmaschine unter eine bestimmte Mindestdrehzahl sinkt,
senkt sich die Hülse 31, der Bund 33 drückt das freie Ende des Hebels 29 nach unten
und bewirkt hierdurch die Öffnung des Ventils 14. Eine Klinke 34 hält den Hebel
29 in der unteren Stellung fest. Die Klinke 34 hat einen Querarm 35, der durch einen
zweiten Bund 36 nach oben gedrückt wird, sobald die Drehzahl der Brennkraftmaschine
eine bestimmte Höchstdrehzahl überschreitet. Hierdurch wird die Klinke 34 ausgelöst,
so daß sich das Ventil 14 unter der Kraft der Feder 15 schließt.
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Eine dritte Ausführungsform ist in der Abb. 4 veranschaulicht. Auch
bei dieser wird vor der Öffnung 8 ein Ventil 14 durch eine Feder 15 in der Schließstellung
gehalten, ebenso vor der Öffnung 9 ein Ventil 16 durch eine gegen den Ventilteller
i9 abgestützte Feder 17. Die Ventile 14 und 16 sind gleitbar auf einer Spindel i$
angeordnet, die zweckmäßigerweise unter der Wirkung einer Rückführfeder 27 steht.
Die Spindel 18 ist mit einem oberen Bund :2o versehen, der das Ventil'i4 von seinem
Sitz abhebt, wenn die Spindel 18 um eine hinreichende Strecke nach aufwärts bewegt
wird. Ferner ist an der Spindel 18 ein unterer Bund 2i angebracht, der das Ventil
16 von seinem Sitz abdrückt, wenn die Spindel 18 um eine hinreichende Strecke nach
abwärts bewegt worden ist.
Die Bunde 2o und 21 sind so weit voneinander
entfernt angebracht, daß die Ventile 1d. und 16 niemals gleichzeitig geöffnet sein
können. Der Handgriff 27 dient zur Verstellung der Spindel 18. Er ist zweckmäßiger
weise mit einer Klinke 28' versehen, durch deren Eingriff in eine Rast 38 das Ventil
1q. während des normalen Arbeitens der Brennkraftmaschine offen gehalten wird.
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Um zu verhindern, daß die beim Entlüften der Pumpe angesaugte Förderflüssigkeit
bis in die Umschaltevorrichtung 7 hineingelangt, ist ein Schwimmer i i in einer
Kammer 12 vorgesehen. Gemäß Abb. 2 hat der. Schwiminer i i die Form einer Kugel,
die beim Hochsteigen der Flüssigkeit .die Öffnung 22 verschließt. Bei der Ausführungsform
nach der Abb. 3 drückt der Schwimmer ii ein Ventil 25 gegen eine Öffnung 26.
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Die Umschaltevorrichtung wird folgendermaßen gehandhabt: Zuerst wird
die Leitung 3 der Brennkraftmaschine über die Öffnung 8 mit der Außenluft verbunden,
während die Öffnung 9 verschlossen ist. Die Brennkraftmaschine läuft dann auf ihre
betriebsmäßige Drehzahl hoch. Dann wird die Umschaltevorrichtung umgeschaltet; so
daß die Öffnung 8 verschlossen und die Öffnung 9 mit der Leitung 3 verbunden ist.
Die Brennkraftinaschine saugt nun ihre Verbrennungsluft aus der zu entlüftenden
Kreiselpumpe an. Die Brennkraftmaschine läuft dabei unter der Antriebswirkung des
Brennstoffs, der mit der aus dem zu entlüftenden Raum abgesaugten Luft verbrennt,
und unter der Wirkung ihres Schwingrades weiter, ihre Drehzahl fällt aber dabei
wieder ab. Wenn die Drehzahl eine gewisse Verringerung erfahren hat, wird erneut
umgeschaltet, so daß die Brennkraftmaschine wieder aus der Außenluft ansaugt und
auf ihre betriebsmäßige Drehzahl hochläuft. Dann wird die Brennkraftmaschine durch
ein erneutes Umschalten wiederum mit der zu entlüftenden Pumpe verbunden ,und saugt
wieder aus dieser ihre Verbrennungsluft an. Dieses Umschalten erfolgt so oft, bis
der in dem zu entlüftenden Raum zu erzielende Unterdruck erreicht ist. Die beschriebenen
Einrichtungen sind nur Ausführungsbeispiele.. Die verwendete Brennkraftmaschine
kann -eine Viertakt- oder eine Zweitaktbrennkraftmaschine@sein. Im letzten Fall
wird ein besonders sicherer Betrieb erreicht, wenn die Brennkraftmaschine mit einer
Spülpumpe zusammenarbeitet. Die verwendete Brennkraftmaschine kann sowohl eine Vergasermaschine
als auch eine mit Brennstoffeinspritzung arbeitende sein.