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Vorrichtung zur Gleichhaltung des Entspannungsdruckes bei Druckmindervorrichtungen
für gespeicherte Gase oder Flüssigkeiten, insbesondere zum Betreiben von Brennkraftmaschinen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Gleichhaltung des
sich in einem Membrandruckminderer hinter dem Einlaßventil einstellenden Entspannungsdruckes
bei Druckmindervorrichtungen für unter Druck gespeicherte Gase oder Flüssigkeiten,
deren Ventile durch einen Unterdruck auf der Verbraucherseite gesteuert werden,
insbesondere zum Betreiben von Brennkraftmaschinen mit gasförmigen, ver-dichteten,
beispielsweise druckverflüssigten Treibstoffen.
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Bei der Benutzung von solchen Membrandruckminderern, z. B. bei dem
Betreiben von Brennkraftmaschinen mit gasförmigen, druckverflüssigten Treibstoffen,
bleibt der Entspannungsdruck hinter dem Einlaßventil so länge im wesentlichen konstant,
als der Vordruck, d. h. z. B. der in der Vorratsflasche für den gasförmigen, druckverflüssigten
Treibstoff herrschende Druck, gleichbleibt.
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Treten jedoch Änderungen dieses Vordruckes auf, z. B. dann, wenn in
dem Druckbehälter nur noch Gas vorhanden ist, so wird der hinter dem Einlaßventil
sich einstellende Entspannungsdruck hierdurch geändert, was zu Übelständen führt;
z. B. können im Leerlauf dadurch merkliche Störungen auftreten.
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Falls mit Vorrichtungen gearbeitet wird, bei denen die Druckminderung
in zwei Stufen vor sich geht, bei denen also in der ersten
Stufe
bei sich änderndem Vordruck ein konstanter Zwischendruck hergestellt wird und also
der Differenzdruck nach dem zweiten Regler praktisch gleichbleibt, so treten he=
kanntermaßen Übelstände dadurch auf, de, die gesamte dem Motor zugeführte Treib-:
stoffmenge durch die Druckminderung der Vorstufe durchgeführt werden muß. Es muß
also eine Druckminderungsvorrichtung mit verhältnismäßig sehr großer Membran und
ein durch Übersetzung mit ihr verbundenes Ventil benutzt werden, die eine zusätzliche
Störungsquelle darstellt und zu Betriebsunsicherheit führt. Außerdem ist der Übelstand
vorhanden, daß schon in diesem Punkte; also in der Vorstufe, Wärmemengen zugeführt
werden müssen, da eine teilweise Vergasung, die Wärme benötigt, auftritt.
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Ein vollkommen zufriedenstellendes Arbeiten läßt sich also auf diese
Weise ebenfalls nicht erzielen.
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Gemäß der Erfindung werden diese Übelstände beseitigt und der Entspannungsdruck
gleichgehalten, und zwar dadurch, daß die das Einlaßventil des Druckminderers über
ein Steuergestänge in Schließstellung gegen den Flaschendruck haltende Spannvorrichtung
durch eine vom Flaschendruck unmittelbar beaufschlagte und gesteuerte Hilfsregelvorrichtung
in ihrer Schließkraft geregelt wird: Zweckmäßig wird die Vorrichtung so ausgebildet,
daß der Flaschendruck in einer Kammer der Hilfsregelvorrichtung eine nachgiebige,
beispielsweise als Membran, Kolben o. dgl. ausgebildete Wandung beäufschIagt.
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Hierbei ist es vorteilhaft, so vorzugehen, daß die Bewegung der nachgiebigen
Wandung, z. B. 4 einer Membran, durch den Flaschendruck entgegen einer Feder auf
einen Stift zur Beeinflussung der Schließkraft der Spannvorrichtung des Einlaßventils
übertragen wird.
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Durch diese Beeinflussung der Spannvorrichtung, die auf das Einlaßventil
des Druckminderers wirkt je nach dem Flaschendruck, wird eine Gleichhaltung des
Entspannungsdruckes auf sichere, einfache und billige Weise erzielt unter Vermeidung
der Einschaltung einer Vorstufe und der dadurch auftretenden Übelstände.
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Insbesondere bei solchen Reglern, die mit Flachfedern ausgerüstet
sind, läßt sich die zusätzliche Regelung gemäß der Erfindung leicht durchführen.
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Der Zusatzregler kann auf verschiedene Weise ausgebildet werden, z.
B. kann er eine Membran aus Gummi, Federrohr oder Metallfolie besitzen, auf die
der Flaschendruck einwirkt und die direkt oder über einen Hebel, z. B. einen Stift,
führt, der auf die Feder des Ventils des Druckminderers einwirkt. Der Zusatzregelkörper
kann auch aus einem Kolben mit einem Zylinder bestehen, wobei ..Kolben Kolben z.
B. unter Einschaltung eines I%lbertragungsmittels, wie Öl, durch den Flaschendruck
direkt gesteuert werden kann.
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Die zum Zusatzregler vom Druckbehälter führende Leitung kann vor oder
nach dem Hauptabsperrventil abzweigen.
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Bei vorhandenen Druckminderem kann eine Einstellschraube für die Feder
mit Vorteil ersetzt werden durch einen Züsatzregelkörper gemäß .der Erfindung.
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Es ist schon bekannt, die Hauptregelvorrichtung von Druckminderanordnungen
verdichteter Brennstoffe selbsttätig durch eine zusätzliche, im Betriebe veränderliche
Belastung in Anpassung an die verschiedenen Betriebszustände zu steuern. Mit diesem
Problem befaßt sich jedoch die Erfindung nicht, sondern nach der Erfindung soll
die Hauptregelvorrichtung nicht durch eine zusätzliche Steuerung an die verschiedenen
Betriebszustände angepaßt werden, sondern die Anpassung soll an die Änderung des
Flaschendruckes erfolgen, der durch eine Hilfsregelvorrichtung selbsttätig das Arbeiten
der Hauptregelvorrichtung entsprechend steuert, und zwar unbecinflußt und unabhängig
vom Belastungs- oder Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
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In der Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung
gemäß der Erfindung gezeigt, und zwar stellt die Fig. i eine mit Membran versehene
Zusatzregelvorrichtung dar, während Fig. a eine andere Ausführungsform einer solchen
Vorrichtung, die mit einem verschiebbaren Kolben arbeitet, zeigt.
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Fig. 3 zeigt den Einbau einer solchen Zusatzregelvorrichtung in einem
Druckregler für unter Druck stehende Treibstoffe, die in verdichteter Form flüssig
sind und bei der Druckminderung vergast werden.
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Die Zusatzregelvorrichtung gemäß Fig. i besteht aus zwei aneinandergesetzten
Teilen a und b, zwischen denen eine Membran c eingespannt ist, die unter der Wirkung
des Druckes der Flasche, mit der die Vorrich- i tung über f verbunden ist, steht.
Das Gas der Druckflasche gelangt durch f in den Raum d und wirkt hier auf die Membran
c. Je nach der Größe des herrschenden Druckes verschiebt sich der Stift g entgegen
der Wir- 1 kunder Feder la nach unten, oder bei Verminderung des Druckes wölbt sich
die nach oben bis zum Anschlage.
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Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 arbeitet in ähnlicher Weise. Das aus
der Flasche kom- 1 mende Gas wirkt durch f und d auf den Kolben
k, der über den Schaft 1 den Stift g bewegt:
Durch
Bewegen des Stiftes g wird eine Feder n (Fig. 3) einer Druckregelvorrichtung über
den Teil o mehr oder weniger ge3pä@nt, und dadurch der Widerstand der Membrari @n
verschieden groß gestaltet. Diese Membran m steht unter der Wirkung des Unterdruckes
des Motors über die Unterdruckleitung s. Bei Einsetzen eines Unterdruckes wird die
Membran m verschoben und öffnet über einen Hebel p; q ein Ventil
v, so daß Druckgas, das von der Druckflasche kommt, durch die Leitung t einströmen
kann. Eine zweite Leitung von der Druckflasche u geht zu der Zusatzregelvorrichtung
w. Der Stiftg wird je nach dem Flaschendruck mehr oder weniger nach unten gedrückt
und also der Widerstand der Membran in verändert. Wenn sich in der Druckflasche
keine flüssigen Bestandteile mehr befinden, so verringert sich der Druck, der auf
den Zusatzregelkörper wirkt. Der Stift g wird dann weniger weit nach unten gedrückt
und damit der Widerstand der Membran m gegen Durchbiegung vermindert, so daß auch
für diesen Fall der Differenzdruck konstant bleibt.