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Voi#ichtung an Brennkraftmaschinen zur Bildung eines Staubluftgernisches
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an Brennkraftmaschinen zur Bildung
eines Staubluftgemisches. Das Staubluftgemisch wird in einem Raum erzeugt, der in
einem Staubvorratsbehälter untergebracht und durch eine in den Vorratsbehälter hinein
nach unten offene Glocke gebildet wird. Der Raum besitzt Lufteinlässe für die Aufwirbelung
und Mischung des Brennstaubes, und aus ihm wird das Gemisch zum Motor abgesaugt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht im wesentlichen darin, im Staubvorratsbehälter
unter Verwendung einfacher Mittel beständig ein inniges Gemisch von Staub und Luft
zur Absaugung in den Motor bereitzuhalten.
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Es ist bekannt, in besonderen Kammern ein Staubluftgernisch zu bilden
und dieses beständig zur Absaugung bereitzuhalten. Bei den bekannten Vorrichtungen
liegt aber die Mischkammer außerhalb des Vorratsbehälters, so daß besondere Fördervorrichtungen
zwischen dem Staubvorratsbehälter und der Mischkammer benötigt werden. Außerdem
ist die Gemischbildung bei diesen Vorrichtungen teilweise sehr mangelhaft, sofern
nicht besondere zusätzliche Mittel, wie Lüfter, iangewendet werden.
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Die Anordnung einer nach unten offenen Glocke in einem Staubvorratsbehälter
für staubförmige Brennstoffe ist gleichfalls nicht mehr neu. Der bei den bekannten
Vorrichtungen durch die Glocke gebildete Raum besitzt auch Lufteinlässe zur Aufwirbelung
und Mischung des Brennstaubes und eine Öffnung, durch die jedoch der Staub in einem
Zuge
aus der Ablagerung abgesaugt wird, so daß seine Vermischung
mit der Luft nicht besonders günstig sein kann; aneinanderhaftende Staubteilchen
werden hierbei kaum voneinander getrennt werden. Ferner erfolgt das Absaugen und
damit auch die Gemischbildung nur zeitweise während des Saughubes des Motorkolbens.
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Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichiungen wird erfindungsgemäß die
im Betrieb ständig von unten zuströmende Wirbelluft mindestens annähernd tangential
zu der eine gerundete Umlenkwand bildenden Glockeninnenwand derart eingeführt, daß
sie in den von der Glocke abgedeckten Raum zu zur unteren Glockenöffnung wenigstens
annähernd senkrecht kreisenden Wirbeln abgelenkt wird. Der Staub wird also innerhalb
der Glocke durch die beständig zugeführte Wirbelluft ununterbrochen mit der Luft
in günstiger Weise durcheinander gewirbelt und mit ihr vermischt. Das Gemisch wird
also unabhängig vom Arbeitsgang des Motors erzeugt und ist bei Beginn der Absaugung
zum Motor schon fertig. Die Luft nimmt den an dem Glockenrand vorbei nach unten
auffallenden Staub auf und führt ihn in den Wirbelraum.
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Zur Verbesserung der Führung der Luft können in dem von der Glocke
umschlossenen Wirbelraum Leitflächen angeordnet werden.
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Zweckmäßig wird die Wirbelluft durch einen oder mehrere unterhalb
der unteren Glockenöffnung vorgesehene Ringschlitze zugeführt. Sofern das gebildete
Gemisch über eine Injektordüse in eine zum Motor führende zentrale gesteuerte Einlaßleitung
abgesaugt wird, empfiehlt es sich, den unteren Teil des Staubvorratsbehälters trichterförmig
auszubilden, so daß der Staub von oben leicht nachfallen kann, und die Injektordüse
am unteren Ende des Trichters anzuordnen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt durch den unteren Teil eines Vorratsbehälters
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Abb. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel in
schematischer Darstellung, Abb. 3 eine dritte Ausführungsmöglichkeit in schematischer
Darstellung. .
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In Abb. i ist der Vorratsbehälter für den Staub mit i bezeichnet.
Dieser Vorratsbehälter kann als Bunker ausgebildet sein oder als Hilfsbehälter.
In ihm wird der Staub durch bekannte Mittel abgelagert. Der Vorratsbehälter kann
von außen gelüftet werden, so
daß der Staub leicht nachrutscht. Der untere
Teil des Vorratsbehälters i ist z. B. trichterförmig ausgebildet. An dem- trichterförmigen
Teil 2 des Vorratsbehälters i ist eine Glocke3 befestigt, die nach unten offen ist.
Die Verbindung mit dem Trichter2 erfolgt z. B. durch Rippen 4. Durch einen Ringselilitz
6 am Boden des Trichters wird Wirbelluft in den glockenförmigen Wirbelraum
eingel g -)lasen.
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In die GlOcke3 mündet eine Luftzuführungsleitungg. Die durch die Zuführungsleitungg
strömende Luft geht durch den Kanal io hindurch in die zum Motor führende Leitung
ii. In den Kanal io ist eine Injektordüse 12 eingeschaltet. Einer der beiden die
Injektordüse bildenden Teile, z. B. der Teil 13, ist in axialer Richtung
verschiebbar, so daß durch die Verschiebung der Düsenrin-spalt 14 geschlossen oder
auf bestimmte Weite geöffnet werden kann, oder es wird der Teil 13 als Ventil gesteuert.
Die -1,'erscliie-.bung oder Steuerun- des Düsenteiles 13 erfolgt zweckmäßig
über einen Regler.
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Innerhalb der GlOcke 3 ist ein Wirbelraum 15 gebildet, der
mit Leitflächen 16 ausgerü-,stet sein kann. Def Wirbelraum kann durch Schlitze
17 nach oben mit dem Vorratsbehülter i in Verbindung stehen.
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Die Wirkungsweise der in der Abb. i gezeigten Vorrichtungen ist folgende:
In dem Vorratsbehälter i wird durch bekannte Mittel Staub abgelagert. Der Brennstaubstand
im Vorratsbehälter i kann durch beliebige Mittel gleichbleibend gehalten werden.
In den Wirbelrauin 15 unter der Glocke 3 wird durch den Ringspalt
6 dauernd Wirbelluft eingeblasen, die durch den zwischen dem unteren Rand
der Glocke und dein Behälter bzw. Trichterboden gebildeten Spalt Brennstaub in den
von ihr gebildeten Wirbel einsaugt. Das im Überschuß gebildete Staubluftgemisch
kann durch die Schlitze 17 aus dem Wirbelrauni 15 in den Behälter
i austreten. Um eine möglichst restlose Aufbereitung, d. h. Trennung des
Staubes in seine Einzelteüchen, zu erzielen, kann durch Leittlächün 16 eine kreisringförmige
Wirbelung erzielt werden, derart, daß die Kohlenstaubteilchen bereits längere Zeit,
bevor sie dem -MoLor zugeführt werden an dem Aufschluß- bzw. Wirbelvorgang teilnehmen.
Das Laden der Vorbreiinkammer oder des Brennraurnes des Arbeitszylinders kann. mittels
Druckluft oder im Saughub erfolgen. Sobald die Ladung erfolgen soll, wird das Düsenstück
bzw. Ringventil 13 abwärts bewegt. Die durch die Leitung 9 zuströmende
Saug- oder Druckluft reißt beim Durchströmen durch die Injektordüse 12 aus dem Wirbelraum
15 den bereits in ein Staubluftgemisch feinstens aufgeschlossenen Brennstaub
mit. Durch die ständig eingeführte Wirbelluft wird ein Teil des ZD
Brennstaubes
aus dem unteren Teil des Vorratsbehälters in die Wirbelkammer 15 eingeführt und
durch die Gestalt der Wirbelkarnnier in ihr kräftig mit Luft durchgewirbelt. Der
Wirbel innerhalb der Kammer 15 reißt immer wieder aus dem unteren Teil Brennstaub
mit hoch. Ein Teil des durcheinandezgewirbelten Staubluftgemisches wird durch die
Injektordüse 12 abgesaugt. Ein anderer Teil des Gemisches entweic ht durch die Schlitze
17 in den Staubbehälter hinein. Die in der Abb. i dargestellte Vorrichtung steht
unmittelbar über dem Zylinderkopf der Maschine und speist durch die Leitung i i
hindurch den Motor gegebenenfalls über ein-Brennstoffeinlaßventil.
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Es sind selbstverständlich viele Änderungen des Ausführungsbeispieles
möglich. Wie in der Abb. 2 dargestellt ist, kann die über die Injektordüse 12 gestülpte
Glocke 3' z. B. eine nach oben zentral abgehende, durch einen Schirm 18 abgedeckte
Leitung ig besitzen. Die mittels Druckluft zugeführte oder von dem Motor angesaugte
Luft strömt hierbei z. B. durch die Leitung g' zu der Injektordüse 12. 20 ist ein
mit Druckluft gespeister Ringraum, der durch einen Ringschlitz 21 mit dem Vorratsbehälter
i' verbunden ist. Die unter Druck eingeführte Luft erzeugt unter dem glockenförnligen
Wirbelraum 3' ein Staubluftgemisch, das durch die Injektordüse 12 wie bei
dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i dem Motor zugeführt wird. Das überschüssige
Wirbelgemisch kann durch die Leitung ig nach oben entweichen. Mittels des Schirmes
18 wird gegebenenfalls ein Eindringen von Staub von oben her in den Wirbelraum vermieden,
während der durch die Leitung ig ausgetretene Staub sich im Behälter wieder absetzt.
Die überschüssige Wirbelluft kann in bekannter Weise zum Entweichen gebracht werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3
ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung in einem Fallrohr i" eingebaut, das mit einem Staubbunker in Verbindung
steht. g" ist die Zuführungsleitung für die Saug- oder Druck-Inft zur Injektordüse
1:2. Die Glocke 3" hat im wesentlichen die gleiche Ausbildung wie die Glocke
3 nach Abb. i. 2o' ist der dem Hohl - ringraum 2o nach Abb. 2 entsprechende
Raum zur Zuführung der Wirbelluft.
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