-
Vorrichtung zum Zuführen des Brennstaubes zu den Arbeitszylindern
einer Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zuführen
des mittels Druckluft geförderten Brennstaubes zu einem jedem Arbeitszylinder einer
Mehrzylinderbrennkraftmaschine für feste pulverförmige Brennstoffe vorgeschalteten,
den Brennstoff für mehrere Arbeitstakte enthaltenden Vorratsraum, dem der Staub
über eine Absetzvorrichtung zugeleitet wird. Bei Brennkraftmaschinen dieser Art
besteht die Hauptschwierigkeit darin, eine regelmäßige und gleichmäßige Verteilung
des Staubes auf die einzelnen Vorratsräume zu erreichen.
-
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird der Staub durch Querschnittserweiterungen
in den Leitungen aus der Förderluft ausgeschieden. In den Querschnittserweiterungen,
die zugleich die Vorratsräume bilden, hat das Fördergemisch eine geringere Geschwindigkeit,
so daß Staub ausfallen kann. Dieses Verfahren ist praktisch nur für verhältnismäßig
groben Staub anwendbar. Sehr feiner Staub wird auch bei 'verlangsamter Strömung
nur in viel zu geringer Menge ausfallen. Um ein einigermaßen brauchbares Ergebnis
zu erzielen, müßten die Querschnittserweiterungen sehr erheblich sein, und auch
dann werden die bekannten Vorrichtungen noch unbefriedigend und unwirtschaftlich
arbeiten, da ein Teil des Staubes regelmäßig durch die Förderluftleitung wieder
aus dem Vorratsraum austreten wird. Eine einigermaßen waagerechte
Schüttung
im Vorratsraum läßt sich bei diesen bekannten Vorrichtungen kaum erzielen.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Vorratsräume gleichmäßig
mit Staub zu beschicken und in jedem Vorratsraum eine annähernd waagerechte Staubschüttung
zu erzielen. Schräge Schüttungen im Vorratsraum müssen nämlich vermieden werden,
da sonst unter Umständen aus der zum Zylinder führenden. Entnahmeleitung des Staubes
Luft austreten kann. Bei Schrägschüttungen wird der Staub auch nicht über den ganzen
Querschnitt des Vorratsraumes in gleichmäßigem :Maße nachrutschen. Die Aufgabe wird
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Boden des über jedem der Vorratsräume angeordneten,
mit. der Staubluftgemischzuleitung in freier Verbindung stehenden Absetzraumes für
den Staub ein den Brennstaub nicht durchlassendes, um eine waagerechte Achse dreh-
oder kippbares Filter angeordnet ist. In jedem Raume unterhalb jedes Filters, jedoch
vor dem jeweiligen Vorratsbehälter, ist eine Auslaßöffnung für die Förderluft und
den im Vorratsraum überschüssigen Brennstaub vorgesehen. Die Vorrichtung nach der
Erfindung ist für beliebig feinen Staub anwendbar,' die Filter den Staub mit Sicherheit
aus der Förderluft ausscheiden.
-
Das z. B. waagerecht liegende scheibenförmige Filter kann um eine
Mittelachse über eine Senkrechtstellung um i8o° kippbar sein, wobei das Kippen in
bestimmten Zeitabständen erfolgt. Die Förderung des Brennstaubes mittels Druckluft
erfolgt ununterbrochen. Durch das vor dein Vorratsraum für den Brennstaub angeordnete
Filter wird der durch die Druckluft geförderte Brennstaub zurückgehalten und lagert
sich auf dein Filter ab, während die Förderluft unterhalb des Filters abgeleitet
wird, z. B. in eine allen Zylindern gemeinsame Leitung hinein, die wieder zu der
Förderpumpe zurückführen kann. In bestimmten Zeiträumen wird das Filter gekippt
und hierbei der abgesetzte Brennstaub in gleichmäßiger Verteilung in den Vorratsraum
des Zylinders hinein abfallen. In der Senkrechtstellung wird das Filter von beiden
Seiten durch die Förderluft bespült und: dadurch ein gutes und leichtes Abtrennen
des Staubes vom Filter bewirkt. Nachdem das Filter um i8o° gekippt worden ist, bleibt
es eine Zeitlang in dieser Stellung stehen, bis sich genügend Brennstaub auf das
Filter abgesetzt hat. Das Filter wird also in beiden Richtungen abwechselnd von
Förderluft durchströmt, so daß sich das Filter nicht zusetzen kann. Um (las Lösen
des Staubes beim Kippen des Filters in möglichst vollkommenem Maße zu erreichen,
kann ein Anschlag vorgesehen sein, gegen den das Filter nach dem Kippen um i8o°
anschlägt. Dieser Anschlag kann selbstverständlich auch an der Kippachse angeordnet
werden und außerhalb des Filtergehäuses liegen.
-
Das scheibenförmige Filter kann aber auch um die waagerechte, in der
Filterebene liegende Mittelachse über Ellipsenräder ständig derart angetrieben werden,
daß die Bewegung über die waagerechte Filterstellung möglichst langsam und über
die senkrechte Filterstellung möglichst schnell erfolgt. Solange also das Filter
die gemeinsame Zuführungsleitung für das Staubluftgemisch gegen den Vorratsraum
abschließt, dreht sich das Filter langsam, so daß sich genügend Staub auf ihm absetzen
kann. Kommt dagegen das Filter in die senkrechte Stellung, bei der eine unmittelbare
Verbindung zwischen der. gemeinsamen Zuführungsleitung und dem Vorratsraum besteht,
dann ist die Bewegung schnell, damit diese Stellung möglichst schnell überwunden
wird. Trotzdem hat aber die Förderluft bei der Senkrechtstellung des Filters Gelegenheit,
das Ablösen des Brennstaubes von dem Filter zu unterstützen. Das Filter kann aber
auch als ein drei- oder mehrflügeliges Rad ausgebildet sein, das in seinem Gehäuse
um eine waagerechte Achse ununterbrochen drehbar ist, wobei jeder Flügel des Rades
als Filter ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung ergibt sieh die Möglichkeit, die
Verbindung zwischen der gemeinsamen Zuführungsleitung des Staubluftgemisches und
den Vorratsräumen dauernd vollständig durch Filter zu sperren. Die Drehung der Filter
erfolgt zweckdienlich verhältnismäßig langsam.
-
Die Filter sämtlicher Zylinder können um eine gemeinsam angetriebene
Achse kipp-oder drehbar sein.
-
Eine baulich sehr günstige Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung
ergibt sich dann, wenn jedes Filtergehäuse als Hohlkugel ausgebildet wird, die nach
oben mit der gemeinsamen Zuführungsleitung des Staubluftgemisches verbunden ist
und unten in einen trichterförmig sich erweiternden Ansatz mündet, an den sich der
trichterförmig sich verjüngende Vorratsbehälter für den Zylinder anschließt. Diese
Bauart ergibt einen sehr gedrängten und in sich geschlossenen Aufbau.
-
Die Austrittsöffnungen für die Förderluft unterhalb der Filter sind
vorzugsweise derart angeordnet, daß ihr unterer Rand mit der erwünschten Höhe des
Staubstandes in den den einzelnen Zylindern zugeordneten Vorratsräumen für den Brennstaub
abschließt und über diesen Stand hinaus sich kein Staub in den Vorratsräumen ablagern
kann. Sollte sich etwa, nachdem der gewünschte Höchststand in dem Vorratsraum erreicht
ist, noch
weiter Brennstaub abzusetzen versuchen, so wird dieser
Staub mit der Förderluft durch die Austrittsöffnungen hindurch zurückbefördert.
Durch diese einfache Maßnahme wird also eine sichere und gute Regelung des Staubstandes
im Vorratsraum ermöglicht. Oberhalb jedes Vorratsraumes werden zweckmäßig eine oder
mehrere Schauöffnungen angeordnet, durch .die eine Beobachtung des Staubstandes
innerhalb der Staubvorratsbehälter ermöglicht wird.
-
In der in Strömungsrichtung sich verjüngenden gemeinsamen Zuführungsleitung
für das Staubluftgemisch kann vor jeder Abzweigung zu einem der Filter ein einstellbarer
Drosselkörper, z. B. ein schräg in Förderrichtul_g in die Leitung einstellbarer
Blechstreifen, zur Reglung des Durchtrittsquerschnittes angeordnet werden. Dieser
Drosselkörper erlaubt es, den einzelnen Vorratsräumen trotz der Hintereinanderschaltung
der Abzweigungen aus der gemeinsamen Zuführungsleitung stets die gleiche Menge Brennstoff
zuzuführen.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen Fig. i einen Schnitt durch die Vorrichtung, Fig. 2 und 3 zwei Filter in
abweichenden Ausführungen, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie A-B .der Fig. i. ° In
den Fig. i und 4 ist jedes Filter C als eine Kreisscheibe ausgebildet. Das Filter
C ist in einem Rahmen E gefaßt, der um die Achse G kippbar gelagert ist. Wie aus
Fig. 4 ersichtlich ist, können alle Filter eine gemeinsam angetriebene Kippachse
G besitzen. Das Filter kann auch nach Fig. 2 oder 3 als Flügelrad ausgebildet werden.
Jeder Flügel S besitzt hierbei ein Filter. , Jedes Filter C bzw. sein Rahmen E ist
in einem vorzugsweise kugeligen Gehäuse F gelagert, das nach oben hin mit einer
gemeinsamen Zuführungsleitung A verbunden ist, die sich in Förderrichtung verjüngen
kann. Vor jeder Abzweigung aus der Leitung A ist zweckmäßig ein Blech B angeordnet,
das mittels einer Schraube T mit seinem einen Ende verschieden weit in das Innere
des Rohres A eingestellt werden kann.
-
Nach unten schließt sich an jedes kugelförmige Gehäuse F der Filter
C ein sich erweiternder Trichter H und an diesen Trichter H der Vorratsraum
N für den Brennstaub an, aus dem der Staub dem zugehörigen Zylinder zugeführt
wird. An dem trichterförmigen Ansatz H ist eine Austrittsöffnung K vorgesehen, die
in eine gemeinsame Ableitung M führt. Der untere Rand P der Austrittsöffnung K ist
so angeordnet, daß er dem gewünschten Höchststand des Staubes in dem Vorratsraum
N entspricht. Der Höchststand des Staubes ist mit Q bezeichnet. An dem trichterförmigen
Gehäuse H können Schauöffnungen I angebracht sein, durch die der Stand des Brennstaubes
im Vorratsraum N beobachtet werden kann.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist folgende:
Der Brennstaub wird z. B. aus einem tiefgelagerten Staubbunker mittels Druckluft
durch die gemeinsame Zuführungsleitung A den einzelnen Verbrauchsstellen zugeführt.
Durch die Bleche B kann der Durchgangsquerschnitt so geregelt werden, daß jeder
Verbrauchsstelle stets die gleiche Menge Staub zugeführt wird. Das Staubluftgemisch
tritt in das Gehäuse F . ein. Beim Durchstreichen des Filters C setzt sich der Kohlenstaub,
wie bei D angedeutet, auf dem Filter ab, während die Förderluft durch das Filter
hindurchtritt und aus der Öffnung K in die gemeinsame Leitung 1V entweicht. Nachdem
sich eine gewisse Menge Staub auf dem waagerecht liegenden Filter (Fig. i und 4)
gesammelt hat, wird dieses um die Achse G z. B. ziemlich schnell um i8o° gekippt.
Dieses Spiel wiederholt sich in bestimmten Zeitabständen. Beim Kippen gleitet der
Staub von dem Filter C herab in den Vorratsraum N hinein. Dieses Abfallen des Staubes
wird in der in der Fig. i mit-gestrichelten Linien dargestellten Stellung des Filters
beim Kippen dadurch beschleunigt, daß die Förderluft an dem Filter entlang streicht.
Wenn der Staub im Vorratsbehälter N eine gewisse Höhe erreicht hat, dann entweicht
der nachfallende Staub durch die Öffnung K in die gemeinsame Ableitung M, aus der
er in den Bunker oder zum Ventil des Bunkers zurückgeführt werden kann. Der Stand
des Staubes in dem Vorratsraum M kann durch die Öffnungen I beobachtet werden.
-
Der Antrieb der Filter C kann auch so ausgebildet werden, daß die
Filter bei ihrer Drehung um i8o° eine Feder (Torsionsfeder oder spiralige Rückzugsfeder)
spannen, von deren Kraft sie später in die Ausgangslage schlagartig zurückgeworfen
werden.
-
Die- Filter C der Fig. i und 4 können gegebenenfalls an Stelle der
Kippbewegung eine ständige Drehbewegung ausführen, wobei jedoch der Antrieb zweckmäßig
über Ellipsenräder z. B. so erfolgt, daß die Drehung der Filter, solange wie sie
die Zuführungsleitung A gegen die Vorratsräume N vollständig abschließen,
verhältnismäßig langsam erfolgt, .dagegen ziemlich schnell, wenn in der Senkrechtstellung
eine unmittelbare Verbindung zwischen den Vorratsräumen N und der gemeinsamen Zuführungsleitung
Ä besteht. Bei Anwendung der mehrflügeligen Filterräder
nach Fig.
2 und 3 erhalten diese einen Antrieb von gleichbleibender Drehgeschwindigkeit. Bei
der Drehung werden die Filter abwechselnd auf der einen und anderen Seite mit Staub
beaufschlagt.