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Einrichtung zur Herstellung von Acetylengas für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Herstellung von Acetylengas
für Brennkraftmaschinen, Schweißanlagen u. dgl., wobei Wasser in dem mit Carbid
gefüllten, nach außen abgeschlossenen Behälter eingeführt wird. Die bekannten Anlagen
dieser Art haben den Nachteil, daß dem Carbid eine zu große Wasserinenge zugeführt
wird, so daß der im Behälter verbleibende Rückstand übermäßig durchnäßt und verschlammt
wird. In diesem Zustand läßt sich der letztere nur sehr schwer entfernen, so daß
die Reinigung der Anlage nach der Zersetzung der eingefüllten Carbidmenge umständlich
ist und eine entsprechende Zeit erfordert, während der die von der Gaserzeugung
abhängige Arbeit unterbrochen werden muß. Um Acetylengas während einer längeren
Zeit gleichmäßig erzeugen zu können, müßten die bekannten Anlagen entsprechend groß
bemessen werden, weshalb sie für den Betrieb von Fahrzeugmotoren ungeeignet sind
und auch dort nicht verwendet werden können, wo größere Acetylenmengen von ortsveränderlichen
Anlagen geliefert werden müßten. Um im Gegensatz zu denjenigen Acetylengaserzeugern,
bei denen das Wasser von einem Vorratsbehälter aus in den mit Carbid gefüllten Vergasungsraum
gelangt, eine stetige Entfernung der Carbidreste zu ermöglichen, wurde vorgeschlagen,
das Carbid durch ein Rohr in einen mit Wasser gefüllten Behälter einzuführen, in
den dauernd frisches Wasser nachgefördert wird. Das überschüssige Wasser sollte
dann durch ein Steigrohr vom Behälterboden aus-abfließen und die Carbidreste mitnehmen.
Es blieb dabei unbeachtet, daß sich sowohl das Zuwie Ableitungsrohr durch den gebildeten
Carbidschlamm leicht zusetzt und dann der Betrieb der Anlage gestört ist.
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Will man die besprochenen Mängel der vorbekannten Acetylengaserzeugungsanlage
vermeiden, so muß der Vergasungsvorgang derart geleitet werden, daß die in dem Behälter
zurückbleibenden Carbidreste ein annähernd trockenes Pulver bilden, das ohne weiteres
in einwandfreier Weise aus dem Vergasungsbehälter entfernt werden kann. Dies empfiehlt
sich auch aus wirtschaftlichen Gründen, weil das trockene Carbidpulver in mannigfacher
Weise, z. B. als Düngemittel und zur Herstellung von Kunststeinen, vorteilhaft verwendet
werden kann. Unter Zugrundelegung eines solchen Vergasungsvorganges wird erfindungsgemäß
ein Dauerbetrieb der Gaserzeugungsanlage mit einem beliebig häufigen und kurzzeitig
ausführbaren Füllen und Entleeren des Gasentwicklungsbehälters dadurch ermöglicht,
daß der Behälter an eine Carbidzuführvorrichtung und eine Entleerungsvorrichtung
abwechselnd angeschlossen wird und in ihm ein umlaufendes Messer angeordnet ist,
das während des Vergasungsvorganges die Carbidmenge umrührt, während das zur Gaserzeugung
erforderliche Wasser durch eine Fördervorrichtung in einer die Verschlammung des
Rückstandes ausschließenden Menge
in den Behälter eingeführt bzw.
unter *starl#em Druck in Forrn eines Sprühregens eingespritzt wird. Zweckmäßig werden
hierzu mehrere zylinderförmige Gasbildungsbehälter rings um .
eine Entleerungsvorrichtung
für die Carbidreste* angeordi#et und einheitlich um die letztere drehbar eingerichtet,
so daß sie nacheinander stets an der gleichen Stelle die Carbidreste in die Entleerungsvorrichtung
übertreten lassen und der jeweils entleerte Gasbildungsbehälter bei seiner Weiterbewegung
an einer anderen Stelle aus der Füllvorrichtung mit einer abgemessenen Menge frischen
Carbids gefüllt werden kann. Derartige Anlagen haben den sehr erheblichen Vorteil,
daß sie mit kleinen Abmessungen und geringen Gewichten ausführbar sind und in einem
engen Raum große Mengen Acetylengas erzeugen lassen. Man kann- daher eine solche
Anlage sowohl zum Betrieb von ortsfesten wie von Fahrzeugmotoren verwenden, aber
auch Schweiß-und Schneidarbeiten ausführen. Hierbei ist es von besonderer Bedeutung,
daß sich die oben erläuterte Acetylengaserzeugungsanlage leicht auf Fahrzeugen unterbringen
läßt, so daß sie rasch an jede beliebige Verwendungsstelle befördert werden kann.
Sie ist daher sehr zweckmäßig für Rettungsarbeiten bei denjenigen Unfällen, wo zur
Errettung von Menschen aus Not und Gefahr oder aus sonstigen Gründen, insbesondereauchbeiAufräumungsarbeiten,
eiserne Träger zu zerschneiden sind, wie es insbesondere bei Zugunfällen in der
Regel zutrifft. Aber auch bei Bauarbeiten, wo Schweißungen an größeren Werkstücken
auszuführen sind, bietet die angegebene Gaserzeugungsanlageden sehr wichtigen Vorteil,
daß beliebig große Gasmengen während einer beliebig langen Zeit stetig erzeugt werden
können. Dies ist von um so größerer Bedeutung, als das Acetylengas beim Lagern an
Wirksamkeit verliert und daher unmittelbar nach seiner Herstellung verbraucht werden
muß.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Abb. i ist ein Querschnitt durch den Gaserzeuger.
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Abb.2isteinLängsschnittdurchdenletzteren. Abb.3 zeigt die Getriebekammer
nach der Abnahme der Seitenwand mit einem Schnitt durch die Wasserpumpe.
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Abb. 4 zeigt in einem senkrechten Achsenschnitt den Antrieb der Wasserpumpe.
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Abb. .5 stellt in einem Querschnitt durch die Getriebekammer
den Antrieb der Rührmesser der Vergasungskammern dar.
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Abb. 6 und 7 zeigen die Wirkungsweise der Ausstoßvorrichtung
in schematischer Darstellung.
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Abb. 8 zeigt den Gegenstand in Ansicht mit gekuppeltem Motoraggregat
und Längsschnitt durch das Getriebegehäuse mit der Eritkupplungsvorrichtung. Innerhalb
des Umfassungsmantels bzw. - des Druckgehäuses i (Abb. 1, 2 und 8), welches
mii dem Enksseitigen Verschlußdeckel 2 und mit dem rechtsseitigen Verschlußdeckel
3 in zylindrischer Form aus einer widerstandsfähigen Aluminiumlegierung hergestellt
ist und ein hermetisch abgeschlossenes einheitliches Ganzes bildet,befindet sich
ein rotierender Vergasungszylinder 4, welcher in Vergasungskammem 5
eingeteilt
ist;. er bildet mit dem äußeren Umfassungsmantel 6, den Vergasungskammern
5
und dem als Laufbüchse ausgebildeten Zwischenstück 7 gemeinsam mit
dem linksseitigen Verschlußstück io und dem rechtsseitigen Verschlußstück ii gleichfalls
ein einheitliches Ganzes.
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Der Umfassungsmantel selbst trägt der Anzahl der Vergasungskammem
5 entsprechende Ausschnitte 8, welche auch die Vergasungskammem
5 durchdringen, desgleichen befinden sich an dem als Laufbüchse ausgebildeten
Zwischenstück 7 in Verbindung mit den Vergasungskamniern 5 Durchgangsschlitze
9 (Abb.i und 2).
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Der Vergasungszylinder 4 ist an dem Transportschneckengehäuse 12 axial
gelagert und bewegt sich. um dasselbe.
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Ferner ist das Transportschneckengehäuse 12 mit dem linksseitigen
Verschlußdeckel 2 fest bzw. starr verbunden und weist am linken Ende ein konisches
Endstück 13 auf.
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In den einzelnenVergasungskammern 5 sind rotierende Vergasungsflügel
14 angeordnet, welche am oberen Ende als mosserförmige Schaber ausgebildet sind.
Diese weisen eine Abschrägung von 15' gegen die zylindrischen Wandflächen
der Vergasungskammem 5 auf, so daß sich eine Schneide bildet, welche den
zylindrischen Wandflächen der Vergasungskammern 5
keinen metallischen Widerstand
entgegensetzen, und dienen zum fortwährenden Entfernen des sich an den zylindrischen
Wänden der Vergasungskammern anhaftenden Kalkhydrates.
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Gleichzeitig befinden sich an den Vergasungsflügeln 14 nach unten
auslaufende kammartige Aussparungen, welche das sich in den Vergasungskammern befindliche
Calziumearbid in stetige Unruhe versetzen und somit eine intensive Durchmischung
bewirken.
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Eine Verstopfung dieser kammartigen Aussparungen durch anhaftendes
Kalkhydrat tritt insoweit nicht ein, als daß erfahrungsgemäß das immer erneut zugeführte
körnige Calziumcarbid die Vergasungsflügel 14, welche mit den kammartigen Aussparungen
ein einheitliches Ganzes bilden, infolge seines sieh den Vergasungsflügeln 14 entgegensetzenden
Widerstandes diese von selbst reinigen (Abb. i und 2).
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Die Lagerung der Vergasungsflügel 14 erfolgt durch das linksseitige
Verschlußstück io und durch das rechtsseitige Verschlußstück ii des
Vergasungszylinders
4, welche als Lager ausgebildet und mit Kugellagern ausgestattet sind. Die Abdichtung
der Kugellager gegen etwa eindringenden Carbidstaub erfolgt durch eingefügte Stopfbüchseneinlagen
15 (Abb. 2).
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Der A ntrieb der Vergasungsflügel 14 sowie des Vergasungszylinders
4 erfolgt vermittels eines im Druckgehäuse i rechtsseitig angeordneten Getriebes
16.
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Das Hauptantriebshohlritzel 17 steht in unmittelbarem Eingriff mit
dem Übersetzungsstirnrad 18, an welchem ein weiteres Stirnrad ig starr angeordnet
ist, und dieses wiederum, mit dem Antriebsstirnrad 2o in Eingriff stehend, nimmt
den Antrieb der Transportschneckenwelle 21 vor.
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Das vorbeschriebene Übersetzungsverhältnis ist so gewählt, daß der
Antrieb des Hauptantriebhohlritzels 17 mit 300 Umläufen, die Transportschneckenwelle
21 dagegen mit go Umläufen pro Minute angetrieben wird.
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An der Transportschneckenwelle 21 befindet sich ein mit derselben
starr verbundenes Stirnrad 22 (Abb. 2 und 5), welches, mit den Stimrädern
23 in Eingriff stehend, die Rotation der Vergasungsflügel 14 mit ioo Umläufen
pro Maschine bewirkt, so daß eine intensive Durchmischung des sich in den Vergasungskaminern
5
befindlichen Calziumcarbids erfolgt.
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Der Vergasungszylinder trägt am rechtsseitigen Ende einen Innenzahnkranz
24, welcher unter Einwirkung eines einzahnigen StirnradeS25 und eines SperrklinkenradeS
26 steht.
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Das Sperrklinkenrad 26 erhält seinen Antrieb durch die Fortstoßklinke
27, an welcher ein Hebel --8 angeordnet ist und dieser unter Einwirkung
eines Nockens 29 die Betätigung der Fortstoßklinke 27 vornimmt, hingegen
erhält der Nocken 29 selbst seinen Antrieb durch die Transportschneckenwelle 21
infolge starrer Verbindung mit derselben.
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Diese Einrichtung ermöglicht es, daß der Antrieb des Vergasungszylinders
4 weit untersetzt und dabei der Antrieb desselben von der Transportschneckenwelle
21 aus mit 8o Umläufen pro Minute auf %. Umdrehung pro Minute, iominutlich
i Umdrehung, bewirkt wird.
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Das linksseitig angeordnete Verschlußstück io des Vergasungszylinders
4, welches aus Rotguß hergestellt und als gegenläufiger Konus ausgebildet ist, bewegt
sich unter hermetischer Ab-
dichtung auf dem als Konus ausgebildeten Endstück
13 des Transportschneckengehäuses 12.
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Dieses konische Endstück 13 des Transportschneckengehäuses
12 weist Durchgangskanäle 3o auf, welche winkelförmig angeordnet sind (Abb. 2).
Diese Durchgangskanäle 30 stehen in unmittelbarer Verbindung mit den Bohrungen
31 des gegenläufig konisch ausgebildeten Flansches, welcher mit dem linksseitigen
Verschlußstück io ein Ganzes bildet (Abb. 2). Die Bohrungen des konisch ausgebildeten
Verschlußstückes io dienen mit den winkelförmig ausgebildeten Bohrungen des konischen
Endstückes 13 des Transportschneckengehäuses 12 zur Zuführung der erforderlichen
Kühlwassermenge sowie zur Zuführung des zur Vergasung erforderlichen Wassers.
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Zwischen den einzelnen Vergasungskammern 5
befinden sich Wasserkammern
322, welche zur Aufnahme des Kühlwassers dienen.
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Vermittels winkelförmig ausgebildeter Bohrungen 33 (Abb. 2)
wird in der vorbeschriebenen Weise das erforderliche Kühlwasser den einzelnen Wasserkammern
32 zugeführt und durch ein Rohrstück 34 wieder abgeführt, so daß sich eine
intensive konstante Durchspülung der Wasserkamniern 32 vollzieht.
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Die Einrichtung ist so getroffen, daß vermittels eines Rohranschlusses
35 konstant frisches Kühlwasser zugeführt (Abb. 8) und durch einen
am linksseitigen Verschlußdeckel 9, angebrachten, auf der Zeichnung nicht ersichtlichen
Abflußstutzen das erhitzte Kühlwasser abgeführt wird.
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Die mit der Bohrung 31 des konischen Flansches des linksseitigen Verschlußstückes
io verbundenen Rohrstücke 36 münden in Vernebelungsdüsen 37 (Abb.
2).
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jede einzelne Vergasungskammer 5 weist eine solche Vernebelungsdüse
37 auf und demzufolge auch die erforderliche Anzahl der Rohrkücke36, welche
mit den Bohrungen 31 des gegenläufig konisch ausgebildeten Flansches des linksseitigen
Verschlußstückes io zu einem Ganzen starr verbunden sind.
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. Die Einrichtung ist so geschaffen worden, daß die Zuführungs-
und Abführungskanäle für das Kühlwasser getrennt von der Zuführung des Druckwassers
für die Vernebelungsdüsen 37 angeordnet sind, zum Zwecke der vollkommenen
gegenseitigen Abdichtung zwischen den Durchgangskanälen 30 und den Bohrungen
31, 33, 34 und 36 sind Stopfbüchseneinlagen 38 vorgesehen.
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Die Vernebelungsdüsen 37 sind am Lagerflansch des linksseitigen
Verschlußstückes io vermittels eines kapselartig ausgeführten Überwurfes
39 gelagert und mit diesem auswechselbar verschraubt (Abb. 2).
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Die Vernebelungsdüsen 37 sind mit einem federnd gelagerten
Verschlußkege14o ausgebildet, welche Anordnung ein Verstopfen derselben verhindert.
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Die zur Vergasung benötigte Wassermenge wird seitens einer am rechtsseitigen
Verschlußdecke13 angeordneten, vermittels einer Kulisse verstellbaren Wasserpumpe
41 zugeführt. Diese erhält ihren Antrieb durch die Stirnräder42 und 43 (Abb.
3).
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Durch die kulissenartige Anordnung der Wasserpumpe 41 kann der Hub
derselben verstellt
und somit die zu benötigende Wassermenge genauestens
reguliert werden.
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Das von der Wasserpumpe 41 den Vernebelungsdüsen 37 unter hohem
Druck j eweüs zugeführte Wasser wird von denselben nebelartig zerstäubt.
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Außerhalb des rechtsseitigenVerschlußdeckels 3
ist das Saug-
und Druckventil 44 angeordnet (Abb. 4 und 8) und bildet mit der nach innen
angeordneten WasserPumPe 41 durch Verschraubung ein einheitlich Ganzes.
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Die Wasserzuführung erfolgt vermittels des hinter dem Druckventil
44 liegenden Ansaugventils mit einer Schlauchleitung an einen Behälter oder mittels
einer anzuschließenden Rohrleitung 45 an irgendeine Wasserstelle (Abb. 4).
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Die von der Wasserpumpe 41 angesaugte und durch das Druckventfl 44
gepreßte Wassermenge wird verinittels einer im Druckgehäuse i geführten Rohrleitung
46 den Vernebelungsdüsen 37 in vorbeschriebener Weise (Abb. 8)
zugeführt.
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Oberhalb des Druckgehäuses i ist ein Beschickungsgehäuse 47 angeordnet,
welches zweckentsprechend aus Aluminium hergestellt ist und dessen Fassungsvermögen
der Aufnahmefähigkeit von Calciumcarbid dem der Vergasungskammem 5 angepaßt
ist.
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Die Ausmaße des Beschickungsgehäuses 47 sind so gewählt, daß sein
Fassungsvermögen 2/3
des Inhaltes der Vergasungskammern 5 entspricht
(Abb. i, z und 8). -
In der Hauptsache besteht das Beschickungs-' aggregat
aus dem zylindrisch ausgebildeten und mit einem entsprechend großen Durchgangsschlitz
versehenen Beschickungsventil 48,welches -sich in einer eingepreßten Stahlbüchse
49 zwangsläufig bewegt. Das BeschickungsventÜ48 ist innerhalb des Beschickungsgehäuses
47 entsprechend gelagert- und nach außen wieder hermetisch verschlossen.
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Das Beschickungsventil 48 ist wellenartig verlängert und nach vorn
abgesetzt; auf dieser wellenartigen Verlängerung befinden sich rechtsseitig und
linksseitig starr mit dieser verbundene Klauen bzw. Anschläge 50, welche
wechselseitig versetzt angeordnet sind.
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- Der Antrieb des Beschickungsventils 48 Voll-
zieht
sich vermittels kegelräder 51 und 52. Die Antriebswelle 53 des Kegelrades
52 ist in einer Stopfbüchse 54 unter hermetischem Abschluß nach außen entsprechend
gelagert und erhält seinen Antrieb von dem Getriebe 16 vermittels eines Flügelrades
55 und des Anschlagsegmentes 56.
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Unterhalb des Kegelrades 52 ist ein kuhssenartig - ausgebildeter
Schieber 57 angeordnet, dessen Ende -mit einem Anschlagstück 58 starr
verbunden ist und im Beschickungsgehäuse 47 eine entsprechende Lagerung erhält (Abb.
2 und 8) i Die Betätigung des Schiebers 57 erfolgt durch einen an
der Welle 53 des Kegelrades 52 befindliehen, exzenterartig ausgebildeten
Nocken 59, SO
daß ein Ein- und Ausgleiten des am kulissenartig ausgebildeten
Schieber 57 befindlichen und mit diesem starr verbundenen Anschlagstückes
58
bewirkt wird.
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An der abgesetzten weHenartigen Verlängerung des BeschickungsventÜs
48, befindet sich ein ini Verschlußdecke16o gelagertes Sperrklinkenrad61, welches
mit einer linksseitigen Verlängerung versehen ist, die eine Bohrung aufweist, in
welche der abgesetzte Zapfen des Beschickungsventils 48 ruhend gelagert ist, hingegen
dient eine rechtsseitige Verlängerung des Sperrklinkenrades 61 als Lagerzapfen für
den Verschlußdeckel 6o und für das Kegelrad 51.
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Das Beschickungsventil 48 lagert somit getrennt in der linksseitigen,
mit einer Bohrung versehenen' Verlängerung des Sperrklinkenrades 61.
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Am äußeren Durchmesser der linksseitigen Verlängerung des Sperrklinkenrades
61 ist eine Torsionsfeder 62 angeordnet, deren rechtes Ende mit dem Sperrklinkenrad
selbst und deren linkes Ende hingegen mit der versetzt angeordneten Klaue
50 zwangsläufig verbunden ist.
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Das Anschlagstück 58 befindet sich auf der Zeichnung im Eingriff
mit der linksseitig angeordneten Klaue 50 und hält diese bzw. das BeschickungsventÜ
48 in der auf der Zeichnung ersichtlichen Lage fest, und somit befindet sich das
Beschickungsventil 48 in geschlossenem Zustand (Abb. i).
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Vermittels Einwirkung des Kegelrades 51 wird das Sperrklinkenrad 61
in Drehung versetzt, wodurch die Torsionsfeder 62 entsprechend kräftig gespannt
wird.
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Eine im Verschlußdeckel 6o auf der Zeichnung nicht ersichtliche Sperrklinke
63 hält durch ihren konstanten Eingriff das Sperrklinkenrad 61 in der jeweiligen
Lage fest.
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Sobald nun der Schieber 57 bzw. das mit demselben verbundene
Anschlagstück 58 vermittels Einwirkung des exzenterartig ausgebildeten Nockens
59 durch Umdrehung desselben in Bewegung gesetzt wird, verläßt das Anschlagstück
58 die linksseitig angeordnete Klaue 50 und gleitet nach vollzogener
einmaliger Umdrehung des mit der Kegelradwelle 53 starr verbundenen, exzenterartig
ausgebildeten Nockens 59 in die rechtsseitig angeordnete Klaue
50 und hält in dieser Lage erneut das Beschickungsventil 48 fest.
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Während dieses Vorganges hat sich das Beschickungsventil 48 vermöge
der gespannten Torsionsfederkraft um eine viertel Umdrehung gedreht, so daß der
Durchgangsschlitz des Beschickungsventils 48 in vertikaler Lage zu ruhen kommt,
also sich in geöffnetem Zustand befindet.
Während dieser Zeit,
d. h. so lange das Beschickungsventil 48 sich in dieser Lage befindet, füllt
sich das Beschickungsgehäuse 47 mit einer dem Fassungsvermögen entsprechenden Menge
körnigen Calciumcarbides (Abb. i und ?,).
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Das Übersetzungsverhältnis ist so getroffen, daß bei einer halben
Umdrehung des Kegelrades 51 vermittels des Kegelrades 52 die Torsionsfeder
ft erneut gespannt wird und nach erfolgter Spannung der Schieber 57 bzw.
das mit demselben starr verbundene Anschlagstück, 58 den vorher beschriebenen
Eingriff in die rechtsseitige Klaue 50 verläßt und erneut in die linksseitige
Klaue 5o eingreift und somit das Beschickungs-* velltil 48 in der neu geschaffenen
Lage festhält, so daß bei der jeweiligen Umdrehung des Kegelrades 52 vermittels
des kulissenartig ausgebildeten Schiebers 57 unter Einwirkung des, exzenterartig
ausgebildeten Nockens 59 das starr verbundene und mit dem Schieber
57 ein Ganzes bildende Anschlagstück 58 seinen Eingriff wechselt.
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Bei jeder Wechselung vollzieht sich, wie schon beschrieben" vermittels
der sich auswirkenden Spannkraft der Torsionsfeder 62 eine viertel Umdrehung
des Beschickungsventils 48, so daß dieses sich periodenweise öffnet und schließt.
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Innerhalb des Hohlraumes des Beschickungsgehäuses 47 ist ein sternartig
ausgebildeter Greifer 64 mit einer am linksseitigen Ende als Kopfbolzen ausgebildeten
Greiferwelle 65 starr verbunden und diese innerhalb des Beschik-' kungsgehäuses
47 entsprechend gelagert.
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An der linksseitigen wellenartigen Verlängerung des Beschickungsventils
48 befindet sich ein Stirnrad 66 fest verbunden, hingegen ist das Stirnrad
67 frei beweglich auf der Greiferwelle65 gelagert. Damit das Stirnrad
66 und das Stirnrad 67 in Eingriff kommen, ist ein Zwischenrad
68
angeordnet, welches vermittels eines Bolzens seinen Halt am Beschickungsgehäuse
47 erhält.
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Des weiteren ist auf einer Büchse 69 ruhend eine Torsionsfeder
7o angeordnet, deren rechtes Ende mit dem Stirnrad 67 und deren linkes Ende
mit dem Kopfstück der Greiferwelle 65
zwangsläufig verbunden ist.
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Sobald das Beschickungsventil wie vorbeschrieben in Rotation versetzt
wird, vollzieht sich auch eine Drehung des sternartig ausgebildeten Greifers 64,
und dieser übt durch die vollzogene Bewegung einen Druck auf das innerhalb des Hohlraumes
des Beschickungsgehäuses47 befindliche Calziumcarbid aus, der sich ausstoßend auswirkt
(Abb. i und 2).
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Der Vergasungszylinder 4 vollzieht, wie schon vorbeschrieben, eine
Umdrehung pro io Minuten, so daß bei einer fünftel Umdrehung des Vergasungszylinders
4 die Ausschnitte 8 des Umfassungsmantels 6 parallel zur Durchgangsöffnung
71 des Druckgehäuses i stehen (Abb. i). Die Einstellung der Antriebsmechanismen
ist so geregelt, daß in dieser Lage jeweils eine Beschickung der betreffenden Vergasungskammer
5
sich bei geschlossenem Beschickungsventil 48 vollzieht und dieses so lange
in geschlossenem Zustand verbleibt, bis der Ausschnitt 8 des Umfassungsmantels
6 die Öffnung 71 verlassen hat, so daß die Durchgangsöffnung 71 durch den
Umfassungsmantel 6 überbrückt wird und dadurch das Beschickungsgehäuse 47
nach unten abgeschlossen wird.
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Das Öffnen des Beschickungsventils 48 und die bei der Öffnung erfolgende
Füllung vollziehen sich.demgemäß nach erfolgtem Verschluß des Beschickungsgehäuses
47.
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Bevor erneut eine Öffnung des Beschickungsgehäuses 47 eintritt,
d. h. bevor der Ausschnitt 8
des Umfassungsmantels 6 der jeweiligen
Vergasungskammer 5 die Durchgangsöffnung 71 des Druckgehäuses i zur weiteren
Beschickung freigibt, schließt sich das Beschickungsventil 48, so daß ein wechselseitiges
Öffnen und Schließen des Beschickungsgehäuses 47 vollzogen wird.
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Bezeichnend für die gesamte Einrichtung ist es, daß bei einer fünftel
Umdrehung des Vergasungszylinders 4, also alle 2 Minuten, eine Beschickung stattfindet,
hingegen der jeweils erneut zugeführten Calziumcarbidmenge in den einzelnen Vergasungskammern
5 io Minuten Zeit gegeben ist, vollkommen zu vergasen, und dieser Umstand
bewirkt die restlose Ausbeutung des Calciumcarbides einerseits, andererseits aber,
daß durch die kurz hintereinanderfolgenden Beschickungen eine enorme Leistung erzielt
wird.
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Sobald sich der jeweilige Beschickungsvorgang vollzogen hat,
d. h. sobald der Durchgangsschlitz 9 der Vergasungskammern
5 die Durchgangsöffnung 71 des Druckgehäuses i verlassen hat, also das Beschickungsgehäuse
47 sich unmittelbar darauf in geschlossenem Zustand befindet, wird, wie schon im
vorbeschriebenen erklärt, durch die Wasserpumpe 41 vermittels der Vernebelungsdüsen
37 eine bestimmt abgegrenzte Wassermenge zugeführt und damit das in der Vergasungskammer
5 befindliche Caleiumcarbid zur Vergasung gebracht.
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Die den Vergasungskammern 5 durch die Wasserpumpe 41 zugeführte
Wassermenge kann genauestens durch Verstellen des Pumpenhubes, wie schon beschrieben,
bestimmt werden und so abgegrenzt werden, daß eine Verschlammung nicht eintritt.
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Die Zuführung der erforderlichen Wassermenge durch die verstellbare
Wasserpumpe 41 vollzieht sich nicht auf einmal, sondern in Ab-
ständen bis
zu 'einer fünftel Umdrehung des Vergasungszylinders 4 (2 Minuten), so daß sich die
Gasentwicklung nicht plötzlich, sondern langsam völlzieht und eine 2 Minuten lang
dauernde, intensive Benebelung der Calciumcarbidmenge eintritt.
Durch
die rotierende Bewegung der Vergasungsflügel 14 wird eine intensive und dauernde
Durchmischung der in den Vergasungskammern 5 befindlichen Calciumcarbidmenge
vollzogen sowie auch das bereits vergaste Calciumcarbid, welches sich inzwischen
in Kalkhydrat umgewandelt hat, intensiv zur Nachvergasung gebracht.
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Das Transportschneckengehäuse 12 weist einen Ausschnitt
72 auf, welcher 35' zur senkrechten Mittellinie versetzt angeordnet
ist.
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Die Vergasungskammern 5 sowie das laufbüchsenartig ausgebildete
Zwischenstück 7
weisen Ausschnitte 73 auf. Sobald die Vergasungstrommel
4 ihre Umdrehung so weit vollzogen hat, daß sich die Ausschnitte 73 des laufbüchsenartigen
Zwischenstückes 7 und der Vergasungskammern 5 parallel zur Öffnung
des Ausschnittes 72 des Transportschneckengehäuses 12 stehen, vollzieht sich
die Entleerung der sich in der betreffenden Vergasungskammer befindlichen Kalkhydratmenge
vermittels der rotierenden Einwirkung der Vergasungsflügel 14 in das Transportschneckengehäuse
12.
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Für diese Entleerung-ist gleichfalls eine gewisse längere Zeit bestimmt,
bewirkt durch die äußerst langsame Umdrehung des Vergasungszylinders 4.
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Zum Zwecke der Abdichtung der Ausschnitte 8
des Umfassungsmantels
6 und zum Zwecke der Abdichtung der Ausschnitte 72 des Transportschneckengehäuses
12, sind Filzeinlagen 74 vorgesehen. Es handelt sich hierbei um den sogenannten
technischen Filz, welcher erfahrungsgemäß auf Grund von vorgenommenen Versuchen
eine sehr hohe Festigkeit und Elastizität aufweist, dabei gegen die Einwirkung von
Wärme und alkalischen Einflüssen gegenüber unempfindlich bleibt.
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Diese Einlagen aus technischem Filz haben weiter den Zweck, metallische
Teile, welche mit Kalkstaub behaftet sind, gegenseitig zu trennen, und vermeiden
durch ihre konstante Elastizität auch im Dauerbetrieb eine Festklemmung der sich
bewegenden Teile.
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Vorgenommene eingehende Versuche ergaben durch die genannten Eigenschaften
die glänzendste Bewährung, und es zeigte sich auch bei Überhitzung des Calciumcarbides
bis zu ioo' C
-und mehr keinerlei Zersetzung sowie auch keinerlei Verdichtung
oder Erhärtung durch die Einflüsse des Kalkhydrates. Diese Versuche wurden -eingehend
und häufig vorgenommen.
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- Vermittels einer Transportschnecke 75 wird das in
das Transportschneckengehäuse 12 wie vorerwähnt geführte Kalkhydrat einer Ausstoßvorrichtung
75 zugeleitet (Abb. 2, 6 und 7).
Diese Ausstoßvorrichtung besteht
aus einer Ausstoßkammer 77 und einerGetriebekammer .78.
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Am linksseitigen Ende der Transportschneckenwelle2i, welches in die
Getriebekammer 78 der Ausstoßvorrichtung 76 mündet, ist ein Stimrad
79 angeordnet, welches als Segment ausgebildet ist und dessen Verzahnung
nur über den halben Umfang desselben reicht. Rechts- und linksseitige Zwischenstirnräder
8o greifen in Zahnsegmente 81 ein, und diese stehen wiederum vermittels eines Verbindungsbolzens
in starrer Verbindung mit den Ausstoßseginenten 82, welche innerhalb der
Ausstoßkammer 77,
angeordnet sind.
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Vermittels des als Zahnsegnient ausgebildeten Stimrades
79 wird ein wechselseitiger Antrieb der links- und rechtsseitig angeordneten
Zwischenräder 8o bewirkt, so daß sich die Ausstoßsegmente 82 vermittels Einwirkung
der Zahnsegmente 81 öffnen und schließen (Abb. 6
und 7).
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Dieses Öffnen und Schließen vollzieht sich durch den wechselseitigen
Eingriff des segmentartig ausgebildeten Sti=ades 79 dergestalt, daß, während
die Zähne desselben in die Zähne des rechtsseitig angeordneten Zwischenstirnrades
8o eingreifen, das linksseitig angeordnete Zwischenstirnrad 8o außer Eingriff ist
und demzufolge frei gelagert wird.
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Bei einer weiteren vollzogenen halben Umdrehung des segmentartig ausgebildeten
Stirnrades 79 greifen die Zähne desselben in das linksseitig angeordnete
Zwischenrad 8o ein, wobei das rechtsseitig angeordnete Zwischenrad 8o außer Eingriff
steht.
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Die Ausstoßkammer 77 weist einen Ausstoßkanal 84 auf, welcher
mit den Ausschnitten 85
versehen ist, durch welche die Ausstoßsegmente
82 dringen und diese nach außen abschließen.
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Das seitens der Transportschnecke 75 in den Ausstoßkanal 84
der Ausstoßvorrichtung 76 geleitete Kalkhydrat wird jeweilig von den Ausstoßsegmenten
Sz erfaßt und zur Ausstoßöffnung 86 gedrückt bzw. gepreßt.
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Ein am unteren Ende des Ausstoßkanals 84 befindliches Abschlußventil
87 (Abb. 2), welches sich konstant geschlossen hält und sich unter Einwirkung
des ausgeübten Druckes der Ausstoßsegmente 82 bzw. des ausgeübten Druckes
des von den Ausstoßsegmenten erfaßten und gepreßten Kalkhydrates während des Ausstoßvorganges
öffnet und sich beira Zurückgehen der Ausstoßsegmente 82 in die Lage nach
Abb. 6
wieder schließt"bewirkt die vollkommene Ab-
dichtung, so daß
das innerhalb des Druckgehäuses i sich befindende Acetylengas nach außen nicht entweichen
kann.
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An der Vorderseite des Druckgehäuses i befinäet sich ein kanalartiger
Verschlußflansch 88,
welcher mit einer entsprechenden AnzahlVentile
89 versehen ist, von welchen aus die Abnahme des erzeugten und im. Druckgehäuse
i sich befindenden Acetylengases an die einzelnen Verbraucherstellen geleitet wird.
Desgleichen
ist zur Kontrolle des sich im Druckgehäuse i befindlichen Gasdruckes ein Manometer
gi angeordnet (Abb. i und 8).
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Des weiteren befindet sich an der untersten Seite des Druckgehäuses
i ein ähnlicher kanalförmiger Abschlußflansch 92, welcher zur Aufnahme des sich
mit der Zeit periodenweise bil-
denden Kondenswassers dient. Ein angeordneter
Ablaufhahn 93 bewirkt die jeweilige Entleerung.
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In unmittelbarer Verbindung mit dem bis jetzt beschriebenen Gegenstand
ist ein Verbrennungsmotor 94 angeordnet. Die Kraftübertragung von diesem auf das
Hauptantriebshohlritzel:i7 vollzieht sich mit einem untersetzten Zwischengetriebe
95 unter Einwirkung der Klauenkupplungssegmente 96 und 97.
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Am Umfassungsgehäuse 98 des entsprechend untersetzten Zwischengetriebes
95 ist ein Gasdruckzylinder 99 lagernd angeordnet und mit dem Umfassungsgehäuse
98 starr verbunden.
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Innerhalb des Gasdruckzylinders 99 ist ein Kolben ioo, welcher
sich wellenartig verlängert und in entgegengesetzter Richtung eine Zwischenlagerung
im Umfassungsgehäuse 98 des untersetzten Zwischengetriebes 95 erhält,
angeordnet, desgleichen eine Druckfeder ioi. Die Stärke dieser Druckfeder ioi ist
dem zu erzeugenden Höchstgasdruck angepaßt.
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An einer Welle 103, welche gleichfalls im Umfassungsgehäuse
98 gelagert und mit demselben verbunden ist, befinden sich links- und rechtsseitig
angeordnete und nlit schrägen Gleitbahnen versehene Entkupplungsstücke 104 und
105.
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Das linksseitige Entkupplungstück 104 weist zwei Anschlaghebel io6.
und io7 auf und ist auf der Welle 103 drehbar; hingegen ist das rechtsseitige Entkupplungsstück
105 vermittels seiner starren Verbindung mit dem Klauenkupplungssegment
97 durch einen Hebel io8 unter Einwirkung einer Druckfeder iog verschiebbar
gelagert.
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An der wellenartigen Verlängerung des Gasdruckzylinderkolbens ioo
ist ein entsprechend ausgebildetes Anschlagstück iio starr angeordnet.
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Die Zuleitung des im Druckgehäuse i unter entsprechendem Druck stehenden
Gases vollzieht sich zum Gasdruckzylinder 99 vermittels einer Zuleitung iii.
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Sobald der Gasdruck innerhalb des Druckgehäuses i, wie schon erwähnt,
entsprechend gestiegen ist, wird der im Gasdruckzylinder 99
angeordnete Gasdruckkolben
ioo in Pfeilrichtung nach Abb. 8 gedrückt.
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Bei diesem Vorgang gleitet der an der wellenartigen Verlängerung des
Gasdruckkolbens ioo angeordnete Anschlag iio an dem Anschlaghebel io6 des rechtsseitig
angeordneten Entkupplungsstückes io5 auf und ' bewirkt eine seitliche Abneigung
desselben. Während dieses Vorganges kommt ein am linksseitigen Klauenkupplungssegment
96 angeordneter Bolzen 112 mit dem Anschlaghebel 107 in Berührung und drückt
denselben vermittels Eingriffes des Bolzens iig, seitlich ab, so daß das linksseitig
angeordnete Entkupplungsstück 104 in Drehung versetzt und vermittels der seitlich
abgeschrägten Gleitbahn - das rechtsseitig angeordnete Entkupplungsstück
105 auf der Welle 103 gleitend abgedrückt wird.
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Das rechtsseitig angeordnete Klauenkupplungssegment 97 ist
auf der Motorwelle 113 verschiebbar und vermittels eines ringförmig ausgebildeten
Führungsstückes 114 des Hebels io8, welcher mit dem rechtsseitigen Entkupplungsstück
105 starr verbunden ist, gleitend gelagert.
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Bei der vollzogenen seitlichen Abdrückung des Entkupplungsstückes
105 durch die schrägen Gleitbahnen des linksseitigen Entkupplungsstückes 104 erfolgt
gleichzeitig die Trennung der Klauenkupplungssegmente 96 und 97, wobei
eine sofortige Entkupplung bewirkt und der Erfindungsgegenstand zum sofortigen Stillstand
gebracht wird.
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Am oberen Teile des ringförmig ausgebildeten Führungsstückes 114 des
Hebels io8, welcher links- und rechtsseitig mit Laufkugeln geführt wird, befindet
sich in starrer Verbindung ein abgewinkelter Hebel 115, welcher wiederum mit einem
Hebel 116 in Verbindung steht.
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Am Verteiler 117 befindet sich ein Gasdrosselventil 118 und mit diesem
starr verbunden die Gaszuleitung iig für den Verbrennungsmotor.
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Sobald sich in vorbeschriebener Weise der Entkupplungsvorgang vollzogen
hat, wird durch Einwirkung des Hebels 115 in Verbindung mit dem Hebel 116 die Zuführung
des Gases teilweise gesperrt bzw. gedrosselt, so daß dem Verbrennungsmotor 94 nur
so viel Gas zugeführt wird, als er für seinen Leerlauf notwendig bedarf. Dabei kann
aber auch das Gasdrosselventil 118 so eingestellt werden, daß eine vollkommene Gassperrung
zustande kommt.
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Sobald nun der Gasdruck innerhalb des Druckgehäuses i durch entsprechenden
Verbrauch nachläßt, tritt die Druckfeder ioi des Gasdruckzylinders 99 in
Tätigkeit und drückt den Gasdruckkolben ioo in seine ursprüngliche Lage zurück.
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Bei diesem Vorgang wird der Hebel io6 des linksseitigen Entkupplungsstückes
104 von dem Anschlag iio erfaßt, nach hinten abgedrückt und bewirkt dadurch eine
Drehung des linksseitigen Entkupplungsstückes 104 nach vorn, also in entgegengesetzter
Richtung.
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Zu gleicher Zeit drückt die Druckfeder iog das auf der Welle 103 verschiebbare
und mit dem rechtsseitigen Klauenkupplungssegment 97
vermittels des Hebels:ro8
zwangläufig verbundene rechtsseitige Entkupplungsstück io5
in der
Richtung des linksseitigen Entkupphings-Stückes 104 ab, so daß sich die Verbindung
der getrennten Klauenkupplungssegmente 96 und 97
vollzieht und der
Erfindungsgegenstand sich somit wieder in Tätigkeit versetzt.
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Bei diesem Vorgang ist durch den Hebel 115 unter Einwirkung des Hebels
116 das Gasdrosselventil 118 wieder ge öffnet worden, so daß der Motor 94 wieder
seine volle Tourenzahl erreicht.
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Dieser Vorgang wiederholt sich je nachdem der Gasdruck innerhalb
des Druckgehäuses i fällt oder steigt, und es wird somit eine selbsttätige Regulierung
der gesamteli Gaserzeugung in vollkommen mechanischer Weise erzielt.
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Zu gleicher Zeit bietet diese Einrichtung auch die volle Gewähr dafür,
daß der erzeugte Gasdruck nicht bis ins Ungewisse steigt und gewährleistet aus diesem
Grunde die voUkommenste Betriebssicherheit.
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Die langj ährigen Versuche des Erfinders haben ergeben, daß der bisher
beschrittene Weg, Verbrennungskraftmaschinen mit Acetylengas zu betreiben, vermittels
des bekannten Ansaugeverfahrens der unrichtige ist, weil Acetylengas vermengt rhit
Frischluft in komprimiertem. Zustand schon bei 3 Atm. Kompressionsdruck sich
selbsttätig entzündet.
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Diese Umstände bewirken es, daß bei den bisherigen Versuchen die Kraftmaschinen
nicht auf Touren kommen konnten, weil, wie schon erwähnt, konstant Frühzündungen
eintraten. Um diese zu vermeiden, ging man dazu über, den Kompressionsraum zu erweitern
(s. Professor Keel, Basel, Handbuch, Das Acetylengas im Motorenbetrieb).
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Wohl wurden damit die eintretenden Frühzündungen unterbunden, aber
auch zu gleicher Zeit die Leistung der Kraftmaschine bedeutend reduziert, da bei
einem geringeren Kompressionsdruck auch die Leistung der Kraftmaschine bedeutend
abfällt.
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In Anbetracht aller dieser Umstände war der wirtschaftliche Wirkungsgrad
bei Verwendung von Acetylengas als Betriebsstoff für den Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen
ein verhältnismäßig zu den vorzüglichen Eigenschaften dieses Gases in Widerspruch
stehender geringer.
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Es traten bei dem Ansaugeverfahren auch direkte Gasverhiste ein, dadurch
hervorgerufen, daß Acetylengas verhältnismäßig schwerer ist als die atmosphärischen
Luftmassen und infolgedessen schon ein Teil von dem der Ansaugeleitung der Versuchskraftmaschine
zugeführten Acetylengas durch den Ansaugeprozeß verlorenging, so daß dieser Umstand
in Gemeinschaft mit dem Vorbeschriebenen die Verwendung von Acetylengas für den
Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen aus wirtschaftlichen Gründen nicht besonders
ratsam erscheinen ließ. Die praktischen Versuche des Erfinders ergaben, daß Acetylengas,
wenn es nicht von der Kraftmaschine angesaugt, sondern direkt den Verbrennungszylindem
eingepreßt wird, einen enorm hohen wirtschaftlichen Wirkungsgrad aufweist, wobei
die Verbrennungskraftmaschine durch entsprechendweite Öffnungen reine Frischluft
ansaugt und diese hoch komprimiert.
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Sobald der Kolben der Verbrennungskraftmaschine die angesaugte Frischluft
so weit komprimiert hat, daß derselbe etwa io mm vor dem oberen Totpunkt steht,
erfolgt nach dem Verfahren des Erfinders die Einpressung der bestimmt abgegrenzten
Menge Acetylengas in den Arbeitszylinder durch einen entsprechend angeordneten Verteiler
117.
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Wie erwähnt, wurde hierbei ein enorm hoher Wirkungsgrad mit den daraus
sich ergebenden beträchtlichen Einsparungen an Betriebsstoffkosten erzielt.
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Der am Getriebegehäuse der Verbrennungskraftmaschine angeordnete Verteiler
117 ist für eine Zweizylindermaschine bestimmt un#d besteht aus einem gehärteten
Kegelstückuo, welches seinen Antrieb von dem Zündmagnetgetriebe 121 erhält.
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Das Kegelstück i2o weist eine Durchgangsbohrung 122 und zwei Seitenbohrungen
123 auf. Die Zuführung des Gases erfolgt durch die Durchgangsbohrung 122.
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Durch die rotierende Bewegung des gehärteten Kegelstückes i2o werden
die wechselseitig angeordneten Bohrungen 124 des Verteilers 117 durch die Bohrungen
123 des gehärteten Kegelstückes i2o überschnitten und somit die im Verteiler unter
entsprechendem Druck befindliehe und vom Verteiler 117 abgegrenzte Menge Acetylengas
vermittels einer Zuleitung 1?,5 dem Verbrennungszylinder zugeführt.
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Die Menge des dem Verbrennungszylinder zuzuführenden Acetylengases
ist durch die Durchmesser der Seitenbohrungen 123 des gehärteten Kegelstückes i--o
in Gemeinschaft mit den Bohrungen 124 des Verteilers 117 bestimmt.
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Ein wn Verbrennungsmotor angeordnetes Rückschlagventil 126 dient dazu,
Explosionsrückschläge in die Zuleitung 125 zu unterbinden.
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Der Verteiler 117 arbeitet nach der Zündfolge des Zündmagneten iz7,
dergestalt, daß, wie schon vorbeschrieben, io mm vor dem oberen Totpunkt des Kolbens
der Verbrennungskraftmaschine die erforderliche Menge Acetylengas eingepreßt wird
und anschließend hierauf die Zündung erfolgt.
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Der zu benötigende Gasdruck, welcher zur Überwindung des Kompressionsdruckes
höher liegen muß, wird vom Erfindungsgegenstand direkt oder auch durch Einschaltung
einer Kompressionspumpe erzeugt.