DE917040C - Drehbarer Durchwirbeler fuer das Brenngas-Luft-Gemisch zwischen Vergaser und Motorzylinder - Google Patents

Description

• Drehbarer Durchwirbeler für das Brenngas-Luft-Gemisch zwischen Vergaser und Motorzylinder Zwischen Vergaser und der zum Zylinder von Brennkraftkolbenmotoren führenden Saugleitung ist vielfach ein Durchwirbeler für das aus Luft und Brenngas bestehende Gemisch eingeschaltet worden, der entweder unbeweglich oder drehbar in seinem Rohrgehäuse angeordnet ist. Die bisher bekannten Bauweisen der Durchwirbeler entsprechen den praktischen Bedürfnissen zuwenig. Die drehbaren Durchwirbeler haben meist eine in der Zeiteinheit zu große Tourenzahl und sind in ihrer Bauweise vielfach so kompliziert und vielteilig, daß die Führer von Kraftwagen, deren Vergaser mit solchen drehbaren Gemischdurchwirbelern ausgestattet sind, durchweg nicht die nötige Zeit finden, Störungen im Betrieb der Durchwirbeler abzustellen. Wenn derartige Störungen auf der Fahrt entstehen und ungünstige Witterungs- oder Straßenverhältnisse herrschen, dann wird lieber der umständliche Aus- und Wiedereinbau des Durchwirbelers unterlassen und der Kraftwagen abgeschleppt sowie der Mehrbedarf an Kraftstoff vorgezogen als eine Wiederholung der Störungen bei nächsten Fahrten abgewartet.
• Unter den im Rohrgehäuse relativ ortsfesten Durchwirbelern ist eine an sich bekannte Bauweise vorgeschlagen worden, die sich eines aus einem elastischen Blechstreifen hergestellten Wirbelers bedient. In das Mittelfeld des Streifens wird eine Reihe dreiseitig umgrenzter Einschnitte eingelassen, während die vierte Begrenzungslinie ihren stofflichen Zusammenhang mit dem Streifen beibehält. In eine Randzone, parallel zur vorerwähnten Einschnittsreihe, wird eine Vielzahl von rechtwinklig zur Randkante verlaufenden Zungenlappen eingestanzt. Während jeder stofflich mit dem Streifen zusammenhängende Lappen des Mittelfeldes nach einwärts abgebogen wird, entsteht nach dem Biegen des Blechstreifens zur Rolle zwischen den benachbarten Querkanten eine Fuge, die gestattet, den Rollenumfang der Innenfläche des Gehäuseteils dicht anzulegen, während die Randzungen flanschartig nach auswärts abgebogen den Flansch ortsfest zwischen den Gehäuserohren einklemmen, so daß die in das Innere der Rolle ragenden Lappen den durchziehenden Gemischstrom in Axialrichtung wirbelnd zerteilen und fortbewegen können.
• Diese Bewegung kann aber erfindungsgemäß regelbar geändert werden, wenn der vorerwähnte Durchwrirbeler fugenlos als Trommel ausgebildet in seiner Länge und hinsichtlich seines Durchmessers so bemessen wird, daß er, der Länge und der Lichtweite des Mittelrohrs eines dreiteiligen Rohrgehäuses ungefähr entsprechend, drehbar zu oder mit den Zapfenenden einer Achse angeordnet ist, die je im zum Mittelrohrteil ablösbaren Gehäuseendrohrteil derart gelagert werden, daß die Achse im Durchzugsweg des Gemisches liegt.
• Wie dabei die Regelbarkeit der Tourenzahl des drehbaren Durchwirbelers geschehen kann und wie durch eine spezielle Ausbildung jedes Flügels eine erhebliche Kraftstoffersparnis erzielbar ist, mag aus zwei Ausführungsbeispielen ersehen werden, die in der Zeichnung veranschaulicht sind.
• Fig. i des ersten Beispiels zeigt in der oberen Längshälfte das dreiteilige Rohrgehäuse mit dem in ihm drehbaren Durchwirbeler im Längsschnitt, in der unteren Hälfte in der Seitenansicht; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach Linie 1-I der Fig. i, und Fig. 3 stellt die Seitenansicht auf den Rohrweg dar, dessen an den nicht gezeigten Vergaser angeschlossenes Verteilerrohr je ein Gehäuse für den zugeordneten Durchwirbeler aufweist; Fig. 4 zeigt die Ausbildung der Achsenenden eines an sich bekannten Schneckendurchwirbelers für Schnellaufbrennkraftkolbenmotoren, falls ein Austausch gegen den erfindungsgemäßen Durchwirbeler nach Fig. i bis 3 angezeigt ist.
• Der Durchwirbeler besteht aus dem dreiteiligen Gehäuse, dessen Mittelrohr i an den beiden Enden Außengewinde aufweist, auf das je ein 'Muttergewinde in den Reduziermuffen ja aufschraubbar ist, sowie aus dem Trommelmantel 3 und seinen scheibenartigen, je Durchbrechungen 4a aufweisenden Seitenschildträgern 4, die hier sitzfest auf den Zapfenstrecken der mitdrehbaren Achse 2 angeordnet sind. Jede Zapfenstrecke ist stirnseitig kalottenförmig ausgehöhlt, und diese Aushöhlungen umfassen teilweise je eine Druckkugel 6 bzw. 6a.
• Den Muttergewinden in jeder Reduziermuffe ja folgt eine Stufeneindrehung in den umfänglichen Wandungen des in der Lichtweite größeren Schenkels der Reduziermuffen ja. Jede der Stuferneindrehungen gewährt dem Umfangsrand je einer zweier, Durchbrechungen 5a aufweisender Lagerscheiben 5, 5a, 51, 5` Anlage, mit welchen die Reduziermuffen ja versehen sind. Durch Anzug der Reduziermuffen wird der Randumfang der Lagerscheiben gegen das Rohr i festgeklemmt. Während der Nabenteil 511 halbkugelig gestaltet und dadurch die Sitzlage der Stahlkugel 6 zum benachbarten Zapfen der Achse 2 gesichert ist, wird die Stirnfläche der Nabe 5c der anderen Lagerscheibe von einer Kopfschraube 7 durchsetzt. Deren halbkugelig ausgehöhlte Schaftstirnfläche hält die Stahlkugel 611 sitzgesichert, wobei eine auf dem Gewinde der Schraube 7 sitzende Mutter 7a sich fest gegen die Stirnfläche der Nabe 5° anpreßt. Die Schraube 7, 7a dient außer zur Längeneinstellung der Achse 2 auch zur Regelung der Druckstärke der Schraube 7 auf die Kugeln 6, 6a und damit auch zur Regelung der zeiteinheitlichen Umdrehungszahl des Trommelkörpers im Gehäuse i, ja.
• Der Trommelaußenmantel ist so gewählt, daß er nur einen geringen Spaltraumabstand gegen die umfängliche Innenfläche des Mittelteils i frei läßt. In den Trommelmantel 3, der aus leichtgewichtigem Werkstoff, z. B. Leichtmetall, Kunstharz od. dgl., besteht, ist an gleichmäßig verteilten Umfangsstellen eine Mehrzahl von je zusammenhängenden Einschnitten 3b, 3c, 311 eingelassen, die gestaltlich etwa einem U ähneln. So entsteht je ein Lappen 3a, dessen Seitenkanten 3' und 311 durch eine Längskante 3c verbunden werden. Die Endpunkte der Seitenkanten 3b und 3" sind die stofflich mit dem Trommelmantel 3 zusammenhängend bleibenden Verbindungslinien. Wird jeder Lappen 3a in Richtung zur Achse 2 hin um die vorerwähnte Verbindungslinie umgebogen, dann entsteht je ein Flügellappen 3a, von denen der Trommelmantel (s. Fig. 2) etwa fünf S S tück enthält.
• Wenn der Trommelmantel recht dünn und der Werkstoff genügend biegbar ist, kann die Verbindungslinie 3E der Endpunkte der Einschnitte 3b und 3" statt streckengerade ausgebogen verlaufen. Das wird erleichtert, wenn auch der Längseinschnitt 3° im Trommelmantel konkav zu der konvexen Verbindungslinie 3e parallel verläuft. Legt man außerdem die geradlinigen und zueinander parallelen Einschnitte 3b und 3d schief zu den Ebenen der Seitenschilde 4, 4` verlaufend, dann kann jede Lappenfläche 3" schaufelartig ausgebildet sein, so daß ihre eine Fläche konkav, die andere konvex ist.
• Wird angenommen, daß die in Fig. i links gelegene Reduziermuffe ja derjenigen entspricht, die in Fig. 3 mit je einem Rohr id des zum nicht dargestellten Vergaser führenden Rohrfittings ib, ic gasleitend verbunden ist, daß also das Brenngas-Luft-Gemisch in Fig. i in Richtung von links nach rechts das Gehäuse i, ja axial durchströmt, dann ist zunächst erklärlich, daß alle Flügellappen 3a vom Gemisch voll beaufschlagt werden. Das hat zur Folge, daß der Trommelkörper 3, 3a, 4, 4a eine nicht zu schnelle Umfangsgeschwindigkeit annimmt, weil angesichts der vollen Beaufschlagung jedes Flügellappens 3a durch das Gemisch die Drehung der Trommel etwas gebremst wird. Ist sie zu schnell oder zu langsam, so kann sie durch Betätigung der Schraube 7, 711 reguliert «>erden.
• Durch den zur rechten Reduziermuffe (Fig. i) hin immer mehr der Achse 2 angenäherten Verlauf aller Flügellappen 3a entsteht weiterhin im Gehäuseteil i eine zunehmende Verdichtung des geförderten Gas- Luft-Gemisches, die sich in einer wachsenden Geschwindigkeit des Gemischstroms äußert. Denn je mehr die Querschnitte der zu den Rohren id und je, (Fig. 3) führenden. Gehäuseteile ja sich verengen und je mehr die Rohre ie dem Brennkraftmotor zustreben, werden sie stärker erhitzt, was zur Steigerung der Geschwindigkeit des Durchströmgemischs beiträgt. Hauptsächlich die den Rohren id, ie zuströmende Gemischverdichtung ist jedoch ursächlich für die erhebliche Ersparnis an Brennstoffbedarf.
• Bei mit Vorkompression arbeitenden, unter einer vorderen Haube von Kraftwagen angeordneten stehenden Zylindermotoren ist das in Fig.3 dargestellte Dreirohrfitting ib, ie nur kurz gebaut und liegt durchschnittlich über dem Vergaser. Der drehbare Durchwirbeler ist dann gewöhnlich mit seiner senkrechten Achse als schnell drehbare Schnecke 8 nach Fig.4 gebaut. Meist ist der Höhenabstand zwischen der Gelenkstelle der Haubentüren und den zu den Zylinderköpfen führenden Rohren reichlich bemessen. Er läßt daher zu, daß ein gegebenenfalls in der Länge kürzeres Mittelrohr i im Austausch gegen dasjenige nach den Fig. i und 3 ersetzt wird.
• Auch in diesen Fällen kann ein dem kürzeren Mittelstück i angepaßter Trommelkörper 3, 3a, 4, 4a an Stelle der Schnecke (Fig.4) wertvolle Ersparnissteigerung an Brennstoffbedarf ergeben. Da mit Vorkompression arbeitende Brennkraftmotoren ohnehin eine gewisse Kostenersparnis an Brennstoff zeigen, kann selbst unter Beibehaltung des Schneckendurchwirbelers nach Fig. 4 dessen Achse 2 an den Stirnflächen leicht ausgehöhlt werden, um wenigstens die sonstigen Einzelglieder 5, 5a, 5b, 5°, 6, 6a, 7 und 7a neben deren Gehäuseteilen i, ja zuzulassen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Zwischen Vergaser und anschließender Saugleitung für das Mischen von Luft mit Brenngas eingeschalteter trommelartiger Durchwirbeler, in dessen Inneres eine Mehrzahl von zum Trommelumfang abgebogenen Flügeln hineinreicht, die stofflich als Zungenlappen mit dem Trommelumfang zusammenhängen, dadurch gekennzeichnet, daß der letztere als fugenlose Trommel (3) in ihrer Länge und hinsichtlich ihres Durchmessers so bemessen ist, daß sie der Länge und der Lichtweite des Mittelrohrs (i) eines dreiteiligen Rohrgehäuses (i, ja) ungefähr entsprechend drehbar zu oder mit den Zapfenenden einer Achse (2) angeordnet ist, die, im Durchzugsweg des Gemisches liegend, an jedem Zapfenende vom zugehörigen Gehäuseendrohr (ja) getragen wird.
2. 2. Drehbarer Durchwirbeler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er an jeder Stirnseite von einem das Gemisch durchlassenden Träger (4, 4a) abgesteift wird, der randwärts den Trommelumfang (3) und nabenwärts das Achsenende berührt.
3. 3. Durchwirbeler nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Flügellängen des Durchwirbelers so bemessen sind, daß ihre von den Enden der Flügellänge nach dem Trommelumfang hin gerichteten Höhenkanten (3b, 39 zur benachbarten Innenfläche ihres Trägers (4, 4a) stets einen wenigstens kleinen Längenabstand aufweisen.
4. 4. Durchwirbeler nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes ausgehöhlte stirnseitige Achsenende, eine Druckkugel (6, 6a) teilweise umhüllend, von einem Durchbrechungen (5a) für den Durchzug des Gemisches aufweisenden Achsenträger (5) getragen wird, dessen Nabenzone (5 b, 5e) die auswärtige Druckkugelhälfte erfaßt und sitzsichert.
5. 5. Durchwirbeler nach den Ansprüchen i, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gehäuseendteil (ja) eine einteilige Reduziermuffe bildet und auswärts seines auf das Außengewinde des Gehäusemittelrohrs (i) passenden Muttergewindes eine begrenzte Führungsstrecke für den Sitz des zugehörigen Achsenträgers (5, 5a, 5b, 5e) aufweist.
6. 6. Durchwirbeler nach den Ansprüchen i, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsenträger (5, 5a) der dem Zylinder des Brennkraftkolbenmotors zugewendeten Reduziermuffe (ja) eine die Druckkugel (6) teilweise umfassende Nabenaushöhlung (5b), dagegen die Nabe (5e) des Achsenträgers (5, 5a) der anderen Reduziermuffe (ja) von einem ablösbaren Regler (7) durchsetzt wird, dessen einwärtige ausgehöhlte Stirnfläche die zweite Druckkugel (6a) teilweise umhüllt.
7. 7. Durchwirbelernachden Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Höhenkante (3b, 3d) aller Flügel (3 a) schräg zur Achslinie in Richtung zum Trommelumfang (3) verläuft. B. Durchwirbeler nach den Ansprüchen i, 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Flügelfläche (3 a) einerseits konkav, andererseits konvex ausgewölbt ist. g. Durchwirbeler nach den Ansprüchen i, 3, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die am Trommelumfang beginnende und in Richtung nach der Achse (2) endende Höhenkante (3 b) aller Durchwirbelerflügel (3 a), die dem nach dem Vergaser führenden Rohrweg (je) zustrebt, von der Achse (2) einen größeren Höhenabstand aufweist, als der Anfang und das Ende derjenigen Höhenkanten (3 b), die dem nach dem Zylinder hin zustrebenden Rohrweg (je) benachbart sind. io. Durchwirbeler nach den Ansprüchen i, 3 bis g, dadurch gekennzeichnet, daß je die der Durchwirbelerachse (2) benachbarte Flügellängskante (3e) und die zugeordnete, stofflich mit dem Trommelumfang verbundene Flügellinie (3e) irn flachen Bogen und zueinander parallel verlaufen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 173 025, 266 056, 288 909, 352 388, 529 743, 567 154; österreichische Patentschrift Nr. i4o 8o7; französische Patentschriften Nr. 536 895, 969 497.