DE941884C

DE941884C - Device for the expansion of compressed gas with several expansion chambers, in particular for the step-by-step pressure reduction of highly compressed gases for the operation of internal combustion engines

Info

Publication number: DE941884C
Application number: DEG3972A
Authority: DE
Inventors: Jean Louis Gratzmuller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1943-05-04
Filing date: 1950-09-30
Publication date: 1956-04-19

Description

Gerät zum Entspannen von komprimiertem Gas mit mehreren Entspannungskammern, insbesondere für die stufenweise Druckminderung hochverdichteter Gase für den Betrieb von Brennkraftrilaschinen Durch Patent 882 773 ist ein Gerät zum Entspannen von komprimiertem Gas mit mehreren Entspannungskammern, insbesondere für die stufenweise Druckminderung hochverdichteter Gase für den Betrieb von Brennkraftmaschinen bekanntgeworden. Dieses Gerät kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß jeder Entspannungskammer eine Membran zugeordnet ist, die auf der einen Seite der Wirkung eines als Basis angesehenen Druckes und auf der anderen Seite dem Druck des komprimierten Gases ausgesetzt ist.Device for the expansion of compressed gas with several expansion chambers, in particular for the step-by-step pressure reduction of highly compressed gases for the operation of internal combustion engines By patent 882 773 there is a device for the expansion of compressed gas with several expansion chambers, in particular for the step-by-step pressure reduction of highly compressed gases for the operation of internal combustion engines known. This device is essentially characterized in that each expansion chamber is assigned a membrane which is exposed on the one hand to the action of a pressure which is regarded as a base and on the other hand to the pressure of the compressed gas.

Die Erfindung schlägt eine weitere Verbesserung der durch das Hauptpatent bekanntgewordenen Vorrichtungen vor.The invention proposes a further improvement of the main patent known devices.

Das wesentliche Kennzeichen des Gerätes nach der Erfindung, welches in bekannter Weise am Einlaßventil der ersten Stufe einen Stift aufweist, der an seinem unteren Ende in`einen halbkugeligen Teil ausläuft, welcher frei in eine am Ende eines das Ventil steuernden Hebels angebrachte Aussparung eingreift, so daß eine Schwenkverbindung entsteht, wobei der Absperrkörper des Ventils durch eine Kugel gebildet wird, welche zwischen dem oberen Ende des Stiftes und einem in einem Gewindeteil vorgesehenen Sitz ang@eorduet ist, besteht darin, daß der Stift an seinem unteren Ende einen Bund trägt, gegen; welchen sich das untere Ende einer Feder legt, welche um den Stift herum angeordnet ist und sich mit ihrem oberen Ende gegen den ringförmigen unteren Rand des in die obere Wand des Gehäuses ,der Vorrichtung eingeschraubten Gewindeteils legt.The main characteristic of the device according to the invention, which in a known manner on the inlet valve of the first stage has a pin which is connected to its lower end in a hemispherical Part expires, which freely engages in a recess provided at the end of a lever controlling the valve, so that a swivel connection is created, the shut-off body of the valve through a ball is formed which between the top of the pin and a is ang @ eorduet provided in a threaded part seat, consists in that the pin carries a covenant at its lower end, against; which is the lower end of a Spring puts, which is arranged around the pin and is with its upper end against the annular lower edge of the in the upper wall of the housing, the device screwed in threaded part.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung weisen die Ventile der weiteren Stufe bzw. Stufen einen Ring aus plastischem Werkstoff auf, welcher gegen einen durch einen scharfkantigen Rand gebildeten Sitz angedrückt wird, wobei dieser Ring an einem Teil angebracht ist, _ welcher auf seiner Unterseite eine konische Aussparung aufweist, in welche das konische Ende eines lotrechten Stiftes frei eingesetzt ist, dessen unteres Ende an dem Steuerhebel befestigt ist, so daß ein Gelenk entsteht, wobei gleichzeitig jedes Kleben des Ventils auf seinem Sitz verhindert wird.According to a further feature of the invention, the valves have the further stage or stages a ring made of plastic material, which against a seat formed by a sharp-edged edge is pressed, this Ring is attached to a part which has a conical on its underside Has recess into which the conical end of a vertical pin is freely inserted the lower end of which is attached to the control lever so that a joint is formed, at the same time preventing any sticking of the valve on its seat.

Weitere Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der einige Ausführungsformen der Erfindung als Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben sind.Further characteristics and features of the invention emerge from the The following description, in which some embodiments of the invention as an example are described with reference to the drawing.

Abb. z -der Zeichnung ist ein schematischer Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Abb. 2 ist eine der Abb. r entsprechende Teilansicht in größerem Maßstab; Abb. 3 und 4 sind .ebenfalls Abb. r entsprechende tveitere Teilansichten; Abb. 5, 6 und 7 sind Schnittansichten von zwei anderenAu.sführungsformen des erfindungsgemäßen Reduzierventils Abb.8 ist eine schematische Ansicht einer Speiseanlage für Verhrennungsrnotore.Fig. Z - of the drawing is a schematic cross section of an embodiment a device according to the invention; Fig. 2 is a partial view corresponding to Fig. R on a larger scale; Figs. 3 and 4 are also further corresponding to Fig. R Partial views; Figures 5, 6 and 7 are sectional views of two other embodiments of the reducing valve according to the invention Fig.8 is a schematic view of a Feeding system for consumption motors.

In Abb. z bezeichnet r den Körper des Reduzierventils, welcher z. B. durch mehrere Teile za, ib, r, und rd gebildet wird, welche. übereinandergesetzt und durch Bolzen 25 miteinander verbunden sind. Drei Membranen 2a, 2b,:2, sind in Kammern 3a bzw. 3b bzw. 3, .angebracht. Der unter der entsprechendem Membran liegende Teil -einer jeden Kammer steht mit der Außenluft über Öffnungen 4;, bzw. 4b bzw. 4, in Verbindung. Das unter Druck stehende Gas tritt durch die Leitung 5 .ein. Die Einlaßleitung des Motors ist mit der Kammer 8a über eine Öffnung 6 verbunden. Die Verbindung der Kammer 3, mi,t -der Kammer 3b wird durch ein, Rü.ckschlagventil 7 gesteuert, welches an dem Ende eines bei g schwenkbaren Hebels 8 angebracht. ist. Das Ende ro dieses Hebels ist mit dem mittleren Teil der Membran 2, z. B. über ein Verbindungsstück r r verbunden.In Fig. Z, r denotes the body of the reducing valve, which z. B. is formed by several parts za, ib, r, and rd, which. placed one on top of the other and connected to one another by bolts 25. Three membranes 2a, 2b,: 2, are placed in chambers 3a, 3b and 3, respectively. The part of each chamber located under the corresponding membrane is in connection with the outside air via openings 4; or 4b or 4, respectively. The pressurized gas enters through line 5. The inlet pipe of the engine is connected to the chamber 8a via an opening 6. The connection of the chamber 3, mi, t -the chamber 3b is controlled by a non-return valve 7, which is attached to the end of a lever 8 pivotable at g. is. The end ro of this lever is connected to the middle part of the membrane 2, e.g. B. connected via a connector rr.

Das die Verbindung zwischen den Kammern 3b und 3, steuernde Rückschlagventil 13 ist in ähnlicher Weise am Ende eines bei 15 schwenkbaren Hebels 14 angebracht. Das Ende 16 dieses Hebels ist mit dem mittleren Teil der Membran 2b in der oben bezüglich der Kammer 3, auseinandergesetzten Weise verbunden.The check valve 13, which controls the connection between the chambers 3b and 3, is attached in a similar manner to the end of a lever 14 pivotable at 15. The end 16 of this lever is connected to the central part of the membrane 2b in the manner disassembled with respect to the chamber 3 above.

Das unter Druck stehende Gas tritt in die Kammer 3:, über einen. Durchgang ein, der durch ein Ventil gesteuert wird, welches in dem dargestellten Beispiel durch eine von. einem Teil 30 getragene Kugel gebildet wird. Bei seiner Abhebung von -seinem Sitz durch den Gasdruck wirkt dieses Ventil über einen sphärischen Teil 31 auf eine an dem Ende des Hebels 2o angebrachte Ausnehmuag 32. Der Hebel 2o ist bei 21 schwenkbar gelagert. Das andere Ende 22 des Hebels 2o trägt einen von dem mittleren Teil der Membran 2c getragenen Teil 23. Der Ventilstift 30 weist einen Bund 33 auf, gegen %velchtn sich das untere Ende einer Feder 34 legt, deren oberes Ende sich auf dem unteren Rand 35 eines Gewindeteils 36 abstützt, welcher in die obere Wand des Reduzierventils eingeschraubt ist. Die Schließung des Rückschlagventilserfolgt ,durch eine Kugel 37. Bei dieser Anordnung ist ein Festkleben iusgeschlossen, und zwar einerseits infolge des beweglichen Einbaues des Endes 31 des Stiftes 30 und-andererseits infolge der Wirkung der Feder 34. Das Vorhandensein dieser Feder gewährleistet ferner ein weiches Arbeiten der ersten Stufe der Vorrichtung. Der Zusammenbau der Teile erfolgt sehr einfach durch Einschrauben des Teiles 36 in die in .dem oberen Teil des Apparategehäuses vorgesehene Gewindebohrung 3.8.The pressurized gas enters the chamber 3 :, via a. Passage, which is controlled by a valve, which in the example shown by one of. a part 30 supported ball is formed. When it is lifted from its seat by the gas pressure, this valve acts via a spherical part 31 on a recess 32 attached to the end of the lever 2o. The lever 2o is pivotably mounted at 21. The other end 22 of the lever 2o carries a part 23 carried by the central part of the diaphragm 2c. The valve pin 30 has a collar 33 against which the lower end of a spring 34, the upper end of which rests on the lower edge 35, lies against a threaded part 36 which is screwed into the upper wall of the reducing valve. The non-return valve is closed by a ball 37. With this arrangement sticking is excluded, on the one hand due to the movable installation of the end 31 of the pin 30 and on the other hand due to the action of the spring 34. The presence of this spring also ensures smooth operation the first stage of the device. The assembly of the parts takes place very simply by screwing the part 36 into the threaded hole 3.8 provided in the upper part of the apparatus housing.

Die Arbeitsweise,dieser Vorrichtung ist folgende: Wenn der Motor läuft, wird eine Saugwirkung auf die Kammer 3, oberhalb der Membran 2" übertragen. Da die Unterseite der Membran dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist und da diese Oberfläche ziemlich groß ist, genügt eine sehr kleine Saugwirkung, um das Anheben des mittleren Teils der Membran und die Schwenkung des Hebels 8 um seine Achse 9 zu bewirken. Das Ventil 7 öffnet sich, und die Kammer 3, steht mit der Kammer 3b in Verbindung.The operation of this device is as follows: When the engine is running, suction is transmitted to the chamber 3, above the membrane 2 ". Since the underside of the membrane is exposed to atmospheric pressure and since this surface is quite large, a very small suction effect is sufficient to cause the central part of the diaphragm to be raised and the lever 8 to pivot about its axis 9. The valve 7 opens and the chamber 3 communicates with the chamber 3b.

Dies hat zur Folge, daß der Hebel 14 um den Punkt 15 schwenkt, so daß sich das Ventil 13 öffnet, und der in der Kammer 3b herrschende Druck auf -die Kammer 3c übertragen wird. Der Hebel 2o schwenkt dann in gleicher Weise um seine Achse 2z, und das Ventil 3o stellt die Verbindung mit der Quelle des unter Druck stehenden Gases her. Dieses Gas tritt in die Kammer 3, ein und bewirkt sofort einen Druckanstieg in derselben. Infolge einerseits des Verhältnisses der Hebelarme des Hebels 2o (welches z. B. etwa z : zo beträgt) und andererseits des Verhältnisses der Oberflächen, auf welche der Druck des. verdichteten Gases (Querschnitt des Durchtri.tts 24) bzw. der Atmosphärendruck (Fläche der Membran 2,) einwirken, bewirkt ein Druck in der Kammer 3c von etwa i kg/em2 über dem Atmosphärendruck die Schließung des Ventils 30 mit --einer Kraft von etwa r t/em2. Unter diesen Bedingungen wird jede Und.ichtigkeit zwischen der Leitung 5 und der Kammer 3, hinter dem Ventil 30 verhindert, obwohl das durch eine Kugel gebildete Ventilorgan mit seinem Sitz nur auf einer verhältnismäßig kleinen Fläche in Verbindung steht, nämlich praktisch längs der Kante des Austrittsendes des Durchlasses 24. Tatsächlich verformt dasjenige der beiden Organe (die Kugel und ihr Sitz), welches aus einem härteren Metall besteht als das andere, das andere unter der Einwirkung der obererwähnten hohen Kraft, so daß selbsttätig ein praktisch tadelloser Kontakt zwischen diesen Teilen hergestellt wird. Ferner tritt, sobald eine Urdichtigkeit durch diese Verformung aufgehoben worden ist, diese Kraft nicht nochmals auf, so daß keine Gefahr besteht, daß die betreffenden Teile durch wiederholte Verformungen beschädigt werden.This has the consequence that the lever 14 pivots about the point 15, so that the valve 13 opens, and the pressure in the chamber 3b pressure on - the chamber 3c is transmitted. The lever 2o then pivots in the same way about its axis 2z, and the valve 3o establishes the connection with the source of the pressurized gas. This gas enters the chamber 3, and immediately causes a pressure increase in the same. As a result, on the one hand, of the ratio of the lever arms of the lever 2o (which is e.g. about z: zo) and, on the other hand, of the ratio of the surfaces on which the pressure of the compressed gas (cross section of the passage 24) or the atmospheric pressure (area the diaphragm 2,) act, a pressure in the chamber 3c of about i kg / em2 above atmospheric pressure causes the valve 30 to close with a force of about rt / em2. Under these conditions, any leakage between the line 5 and the chamber 3 behind the valve 30 is prevented, although the valve member formed by a ball is in connection with its seat only on a relatively small area, namely practically along the edge of the outlet end of the passage 24. In fact, that of the two organs (the ball and its seat), which consists of a harder metal than the other, deforms the other under the action of the above-mentioned high force, so that a practically perfect contact is automatically established between these parts . Furthermore, as soon as an original tightness has been broken by this deformation, this force does not occur again, so that there is no risk of the parts in question being damaged by repeated deformations.

Die Druckzunahme in der Kammer 3, pflanzt sich nach der Kammer 3v fort, das Ventil 13 schließt jedoch, sobald ein gegebener Druck erreicht wird. Dieser Druck ist erheblich niedriger als der Druck in der Kammer 3" und zwar infolge des Verhältnisses der Hebelarme des Hebels 14 und des Verhältnisses der Oberflächen des Ventils 13 und der Membran 2b. Unter der Annahme, daß z. B. der Höchstdruck in der Kammer 3, etwa 1 kg/cm2 über dem Atmosphärendruck. beträgt, beträgt der Druck, bei welchem das Ventil 13 schließt, ungefähr 20 g/cm2 über dem Atmosphärendruck.The pressure increase in chamber 3 continues to chamber 3v, but valve 13 closes as soon as a given pressure is reached. This pressure is considerably lower than the pressure in the chamber 3 "due to the ratio of the lever arms of the lever 14 and the ratio of the surfaces of the valve 13 and the diaphragm 2b. Assuming, for example, that the maximum pressure in the chamber 3 is about 1 kg / cm2 above atmospheric pressure, the pressure at which valve 13 closes is about 20 g / cm2 above atmospheric pressure.

Das unter Druck stehende Gas gelangt aus der Kammer 3b in die Kammer 3" bis der Unterdruck in dieser letzteren auf einen gegebenen Wert gesunken ist. Das Ventil 7 schließt sich dann. Es öffnet sich nur von neuem, wenn .der Unterdruck einen gegebenen Wert erreicht (z. B. o,5 :g/cm2).The pressurized gas enters the chamber from the chamber 3b 3 "until the negative pressure in this latter has fallen to a given value. The valve 7 then closes. It only opens again when. The negative pressure reaches a given value (e.g. 0.5: g / cm2).

Es ist zu bemerken, daß infolge des Vorhandenseins von wenigstens zwei aufeinanderfolgenden . Entspannungskammern das Arbeiten des Rüekschlagventils 3o, welches die Zuführung von. ver-.dichtetem Gas aus der Hochdruckquelle steuert, stets unabhängig von Druckschwankungen (insbesondere Druckabfällen) dieser Quelle stattfinden kann. Die Empfindlichkeit der Vorgänge wird durch die letzte Stufe gewährleistet.It should be noted that due to the presence of at least two consecutive. Relaxation chambers the working of the check valve 3o, which is the feed of. controls compressed gas from the high pressure source, always independent of pressure fluctuations (especially pressure drops) of this source can take place. The sensitivity of the processes is guaranteed by the last stage.

Gemäß einem wesentlichen Kennzeichen der Erfindung enthält diese letzte Stufe (Kammer 3" Membran 2a, Hebel 8, Ventil 7) keine Feder und erfordert keine Eilstellung, so d aß praktisch leine Betriebsstörungen auftreten können.According to an essential characteristic of the invention, it contains the latter Stage (chamber 3 "membrane 2a, lever 8, valve 7) no spring and does not require any Rapid position so that practically no malfunctions can occur.

Die Herstellung des Apparates ist äußerst einfach, da die Teile i", IU, 1" Id übereinandergesetzt und in sehr einfacher Weise miteinander verbunden werden, z. B. durch Bolzen -25, welche alle diese Teile miteinander vereinigen.The manufacture of the apparatus is extremely simple, since the parts i ", IU, 1 "Id placed on top of one another and connected to one another in a very simple way be e.g. B. by bolts -25, which unite all these parts.

Die Ventile 7 und 13 werden durch einen ringförmigen Teil aus plastischem Material 39 gebildet, welcher gegen eine einen Sitz bildende scharfe Kante 4o angedrückt wird, -wobei der Teil 39 von dem Ende des Hebels 14 mittels eines Stiftes 41 getragen wird, welcher in das Ende -des Hebels 14 in einer durch einen Bund 42 bestimmten Stellung eingesetzt und durch -eine Schraube 43 befestigt ist. Der Stift 41 hat ein spitzes Ende 44, welches in eine Bohrung 45 dies Teils 46 eingreift, an welchem der Ring 39 angeordnet ist. Das Vorhandensein des konischen Teils 44 und einer Bohrung 45 gewährleistet einen beweglichen Einbau, welcher jedes Kleben verhindert. Andererseits muß zur Öffnung des Ventils der konische Teil 44 an dem Teil 46 ziehen können, wenn das rechte Ende des Hebels 14 abwärts geht. Dies kann in der Praxis in sehr einfacher Weise mit Hilfe eines Drahtes 47 erreicht werden, welcher durch an dem unteren Teil 46 vorgesehene Löcher tritt, lso daß bei der Abwärtsbewegung des Stiftes 41 der untere Rand :des konischen Teils 44 sich gegen diesen Draht 47 legt und den Teil 46 nach unten zieht, wodurch das ringförmige Organ 39 von der Kante 40 abgehoben wird.The valves 7 and 13 are made of plastic by an annular part Material 39 is formed, which is pressed against a sharp edge 4o forming a seat - the part 39 being carried by the end of the lever 14 by means of a pin 41 which in the end of the lever 14 is determined in a by a collar 42 Position inserted and fastened by a screw 43. The pin 41 has a pointed end 44 which engages in a bore 45 of this part 46 on which the ring 39 is arranged. The presence of the conical part 44 and a bore 45 ensures a movable installation, which prevents any sticking. on the other hand must be able to pull the conical part 44 on the part 46 to open the valve, if the right end of the lever 14 goes down. This can be very simple in practice Way can be achieved with the help of a wire 47, which through at the lower part 46 provided holes occurs, lso that when the pin 41 is moved downward, the lower edge: the conical part 44 rests against this wire 47 and the part 46 pulls downwards, as a result of which the annular member 39 is lifted off the edge 40 will.

In der in Abb. 5 dargestellten Ausführungsform besteht der Körper des Apparates aus den Teilen 134 132, 133, 134; 142, 143 und 144 sind drei Membranen, welche in Kammern 151 bzw. 152 bzw. 153 angebracht sind. Der an einer Seite dieser Membran liegende Teil einer jeder dieser Kammern steht mit der Atmosphäre in Verbindung, und zwar die erste Kammer über die Öffnung 151" und die beiden anderen Kammern über die Öffnung 153a. Das unter Druck stehende Gas wird durch die Leitung Io15a zugeführt. Die Einlaßleitung des Motors ist mit der Kammer 151 über eine Öffnung Io6u verbunden, welche in einer Leitung 154 vorgesehen ist, welche durch Bolzen an dem oberen Teil 131 des Körpers des Reduzierventils befestigt ist. Die Verbindung zwischen der Kammer 151 und der Kammer 15-2 wird durch ein Ventil 135 gesteuert, welches an einem Hebel 136 angebracht ist, der bei 137 schwenkbar und an seinem freien Ende mit der Membran 142 verbunden ist.In the embodiment shown in Figure 5, the body is made of the apparatus from parts 134, 132, 133, 134; 142, 143 and 144 are three membranes, which are mounted in chambers 151 or 152 or 153. The one on one side of this The part of each of these chambers lying on the membrane is in communication with the atmosphere, namely the first chamber through the opening 151 ″ and the other two chambers through the opening 153a. The pressurized gas is supplied through the line Io15a. The intake pipe of the engine is connected to the chamber 151 via an opening Io6u, which is provided in a conduit 154 which is secured by bolts on the upper part 131 of the body of the reducing valve is attached. The connection between the chamber 151 and the chamber 15-2 is controlled by a valve 135 which is attached to a lever 136 is attached, which is pivotable at 137 and at its free end to the membrane 142 is connected.

Die Kammer 152 steht ihrerseits mit der Kammer 153 über ein Ventil 145 in Verbindung, welches an einem der Enden eines Hebels 146 angebracht ist, welcher bei 147 an dem Körper des Reduzierventils schwenkbar und an seinem anderen Ende mit der Membran 143 verbunden ist. Das unter Druck stehende Gas tritt in die Kammer 153 über ein Ventil 155 ein, welches durch eine Kugel 156 gebildet wird, welche auf einem konischen Sitz ruht, welcher an dem Ende eines Stifts 157 vorgesehen ist, dessen abgerundetes unteres Ende in .einen Sitz 158 eintritt, welcher an dem Ende eines Hebels 159 vorgesehen ist, welcher bei 16o an: dem Körper des Re.duzierventils schwenkbar ist, während sein Ende 161 mit :der Mitte der Membran 144 verbunden ist. Eine Feder 162 sucht das Ventil zu öffnen, dessen Schließen durch die Membran 144 erfolgt, welche mit einem bedeutenden Hebelarm auf das Ende des Stiftes 157 .einwirkt.The chamber 152 in turn communicates with the chamber 153 via a valve 145 in connection, which is attached to one of the ends of a lever 146, which pivotable at 147 on the body of the reducing valve and at its other end is connected to the membrane 143. The pressurized gas enters the chamber 153 via a valve 155, which is formed by a ball 156, which rests on a conical seat provided at the end of a pin 157, the rounded lower end of which enters a seat 158, which at the end a lever 159 is provided which at 16o on: the body of the reducing valve is pivotable, while its end 161 with: the center of the membrane 144 is connected. A spring 162 seeks to open the valve, which is closed by the diaphragm 144 takes place, which acts with a significant lever arm on the end of the pin 157.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung entspricht der oben beschriebenen, wobei d as Gas aufeinanderfolgende Entspannungen erfährt, und zwar zunächst in der Kammer 153, dann: in der Kammer 152 und schließlich in der Kammer 151, bevor es dem Motor zugeführt wird. Dieses Reduzierventil liefert Gas unter der Einwirkung einer von dein Motor ausgeübten Saugwirkung, wie oben ausgeführt.The operation of this device corresponds to that described above, whereby the gas undergoes successive expansions, initially in the Chamber 153, then: in chamber 152 and finally in chamber 151 before it is fed to the engine. This reducing valve supplies gas under the action of a suction exerted by the motor, as stated above.

Die Ausführungsform ist dadurch bemerkenswert, daß die Kammer 153, in welche das verdichtete Gas eingeführt wird, an der tiefsten Stelle der Vorrichtung des Apparats liegt, wobei der Boden 163 dieser Kammer zur Aufnahme der in diem Gas vorhandenen Harze eingerichtet ist, welche anschließend, durch eine in beliebiger geeigneter Weise verschlossene Öffnung abgeführt werden können.The embodiment is remarkable in that the chamber 153, into which the compressed gas is introduced, at the lowest point of the device of the apparatus lies, with the bottom 163 of this chamber for receiving the in diem gas existing resins is set up, which subsequently, by one in any appropriately closed opening can be discharged.

Abb.6 zeigt zunächst eine Veränderung der Ausbildung des Bodens der Vorrichtung und der Öffnung für die-Abfuhr der Harze.Fig. 6 initially shows a change in the formation of the bottom of the Device and the opening for the discharge of the resins.

In diesem Fall liegt die Öffnung 164 zur Erleichterung der Entfernung der Harze in der Mitte des, Bodens 163 und hat einen größeren Querschnitt.In this case, to facilitate removal of the resins, the opening 164 is in the center of the bottom 1 63 and has a larger cross-section.

Ferner liegt bei der Ausführungsform der Abb. 6 die Membran 143 über dem Ende dies Hebels 146, so -d'aß sich -dieses zur Öffnung des Ventils i45 abwärts bewegt. Infolge dieser Anordnung sucht das Gewicht der Membran und der an ihr befestigten Teile das Ventil zu öffnen, wodurch in der Kammer 152 ein über dem Atmosphärendruck liegender Druck entsteht. Auf diese Weise öffnet sich das Ventil 145 selbsttätig, sobald sich das Ventil 135 seinerseits öffnet, ohne daß die Übertragung eines Unterdrucks auf die Kammer 152 erforderlich ist.Furthermore, in the embodiment of FIG. 6, the membrane 143 overlies the end of this lever 146, so that it moves downwards to open the valve 45 emotional. As a result of this arrangement seeks the weight of the membrane and that attached to it Parts of the valve open, causing the chamber 152 to be above atmospheric pressure lying pressure is created. In this way, the valve 145 opens automatically, as soon as the valve 135 in turn opens without the transmission of a negative pressure on the chamber 152 is required.

In der Ausführungsform der Abb.7 ist i der Körper des Reduzierventils, 2o2 der Auslaß der Gase zu der Einlaßleitung des Motors und 203 der Eimaß für das unter Druck stehende Gas. Der Körper i des Reduzierventils ist in drei Kammern 204 bzw. 205 bzw. 2o6 geteilt. Jede,dieserKammern ist durch eine Membran 207 bzw. 2,a8 bzw. 2o9 in zwei Abteilungen geteilt. 212 ist eine Auslaßöffnung für die Harze, welche sich an dem Boden der Vorrichtung unter dem Einlaßventil für das verdichtete Gas ansammeln können. Das den Ein;laß von verdichteten Gas in die Kammer 204 steuernde Ventil steht unter !der Einwirkung eines Hebels 2i0, der um eine Achse 2zi schwenkbar ist und dessen En-de 7,13 an der Membran 2o7 gelenkig befestigt ist, während sein Ende a14 einen konischen Sitz aufweist, in welchen das abgerundete Ende des Schaftes 215 des Ventils eintritt. Das obere Ende dieses Schaftes ist mit .einem konischen Sitz 216 versehen, in welchem eine den Eintritt der Gase steuernde Kugel 217 untergebracht ist. Eine Feder 2i8 sucht das Ventil zu öffnen. Die unter den Membranen liegenden Teile der Kammern 204, 2o5 und 2o6 stehen über Öffnungen 2i9 bzw. 22o bzw. 221 mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Ventile 222 2 -und 223 sind so ausgebildet, d!aß jede Klebegefahr durch Ansammlung von Harz vermieden wird, und zwar dadurch, daß sie durch eine Scheibe gebildet werden, welche unter der Einwirkung ihres eigenen Gewichts gerade auf einer scharfen Kante 224 bzw. 225 aufliegt. Ferner ist der Querschnitt des Ventils 222 größer als der des Ventils 223, da die durch das Ventil 222 strömenden Gase einen geringeren Druck haben als :die d nxrch das Ventil 223 strömenden Gase. Jedes der Ventile 222 und 223 ist an seinem Halter 226 bzw. 227 mittels eines Gelenks 228 befestigt, welches die Selbstanpassung des Ventils an seinen Sitz ermöglicht. .In the embodiment of Figure 7, i is the body of the reducing valve, 2o2 is the outlet of the gases to the inlet pipe of the engine and 203 is the measure of the pressurized gas. The body i of the reducing valve is divided into three chambers 204 or 205 or 2o6. Each of these chambers is divided into two compartments by a membrane 207 or 2, a8 or 2o9. 212 is an outlet opening for the resins which can collect at the bottom of the device under the inlet valve for the compressed gas. The the A; passage of compressed gas into the chamber 204 is controlled valve under the action of a lever 2I0 which is pivotable about an axis 2bdrms and the end of which is articulated to the diaphragm 2o7 7.13, while its end a14! has a conical seat into which the rounded end of the stem 215 of the valve enters. The upper end of this shaft is provided with .ein conical seat 216 in which a ball 217 controlling the entry of the gases is accommodated. A spring 2i8 seeks to open the valve. The parts of the chambers 204, 2o5 and 2o6 located under the membranes are in communication with the atmosphere via openings 2i9, 22o and 221, respectively. The valves 222-2 and 223 are designed in such a way that any risk of sticking due to the accumulation of resin is avoided by virtue of the fact that they are formed by a disk which, under the action of its own weight, is straight on a sharp edge 224 or 225 rests. Furthermore, the cross section of the valve 222 is larger than that of the valve 223, since the gases flowing through the valve 222 have a lower pressure than: the gases flowing through the valve 223. Each of the valves 222 and 223 is attached to its holder 226 and 227, respectively, by means of a hinge 228 which enables the valve to adapt itself to its seat. .

In der Ausführungsform der Abb. 8 umfaßt das Reduzierventil drei Stufen, wobei die erste Stufe 30i, von den beiden folgenden Stufen 302 und 303 getrennt ist, mit welchen sie durch eine Leitung 304 verbunden ist.In the embodiment of FIG. 8, the reducing valve comprises three stages, the first stage 30i being separated from the two following stages 302 and 303, to which it is connected by a line 304.

Grundsätzlich arbeitet dieses Reduzierventil wie die oben beschriebenen, Bauarten.Basically this reducing valve works like the one described above, Types.

Die erste Stufe 301 enthält eine Entspannungskammer, in welche das von der Leiturig 3o5 kommernde Gas durch -ein Ventil 3o6 eingelassen wird, dessen Schaft 307 in einem Ende eines an dem Gehäuse des Apparats schwenkbar gelagerten Hebels 308 angebracht ist, wobei das andere Ende dieses Hebels an einer Membran 3o9 befestigt ist. Die Oberseite dieser Membran stecht unter dem in der Kammer 301 herrschenden Druck; während die andere Seite infolge einer in der Gehäusewand vorgesehenen Öffnung 330 unter dem Atmosphärendruck steht.The first stage 301 contains an expansion chamber into which the gas coming from the duct 3o5 is admitted through a valve 3o6, the shaft 307 of which is mounted in one end of a lever 308 pivoted on the housing of the apparatus, the other end of this lever is attached to a membrane 3o9. The top of this membrane punctures under the pressure prevailing in chamber 301; while the other side is under atmospheric pressure as a result of an opening 330 provided in the housing wall.

Das von der Kammer soi kommende Gas .tritt durch eine Leitung 30q4 in die zweite Entspannungskammer 302. Es wird in :diese durch eine Öffnung eines Ventils. 310 eingelassen, welches vorn einem Ende eines Hebels 311 getragen wird, dessen anderes Ende an einer Membran 312, befestigt ist, deren. eine Seite dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist, und zwar infolge des Vorhandenseins eines Loches 313, welches die unter .der Membran 3i2 liegende Kammer mit der Atmosphäre verbindet.The gas coming from the chamber soi. Passes through a line 30q4 into the second expansion chamber 302. It is in: this through an opening of a valve. 310 recessed, which is carried at the front of one end of a lever 311, the other end of which is attached to a membrane 312, whose. one side is exposed to atmospheric pressure, as a result of the presence of a hole 313 which connects the chamber located under the membrane 3i2 with the atmosphere.

Das Gas kann in gleicher Weise von der Kammer 302 in die Kammer 3o03 gelangen, indem es ein Ventil 3-i4 von seinem Sitz abhebt, welches von einem Hebel 315 getragen wird, welcher der Einwirkung einer Membran 316 unterliegt, deren Oberseite dem in der Kammer 303 herrschenden Druck ausgesetzt ist, während ihre. Unterseite infolge des Vorhandenseins, einer Öffnung 317 .dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist.The gas can likewise pass from chamber 302 into chamber 3o03 by lifting a valve 3-i4 from its seat carried by a lever 315 subject to the action of a membrane 316, the top of which is that in the chamber 303 is exposed to prevailing pressure while their. Underside due to the presence of an opening 317. The atmospheric pressure is exposed.

Das aus der Kammer 3o3 kommende Gas wird dann über die Leitung 318 dem Vergaser zugeführt.The gas coming out of the chamber 3o3 is then passed through the line 318 fed to the carburetor.

Die Einstellung der ersten Entspannungsstufe (Wahl der Kraft der Feder 307a und der entsprechenden Hebelarme des Hebels 308) ist so getroffen, daß das von der Hochdruckleitung 305 kommende Gas in der Kammer 30r auf einen Druck entspannt wird, der in der Nähe des Benutzungsdrucks liegt. Nach dem Austritt aus dieser Stufe ist daher nur noch eine geringe Entspannung des Gases in. den Stufen 302 und 303- vorzunehmen, um es auf ,den gewünschten Enddruck zu bringen. Infolgedessen. braucht die Genauigkeit der Entspannung in der Stufe 301 nicht sehr hoch zu sein, während sie in den Stufen 302 und 303 sehr groß sein muß. Ferner wird das Gas infolge der erheblichen, in der ersten Stufe 301 stattfindenden Entspannung sehr stark ;gekühlt, was die Kondensation der Verunreinigungen, insbesondere der Harze, bewirkt. Wenn daher diese Harze schädliche Wirkungen haben können, z. B. durch Ankleben des Ventils an seinen Sitz, so lokalisieren sich diese Wirkungen in der ersten Stufe des Reduzierventils; infolge der obenerwähnten Kennzeichen haben diese `'Wirkungen keine ernsten Folgen. Dies rührt einerseits davon her, daß der hohe Druck des bei 305 eintretenden Gases die Gewißheit dafür gibt, daß das Ventil unter allen Umständen von seinem Sitz abgehoben wird, selbst wenn es leicht an diesem anklebt. Ferner kann die durch ein Ankleben bewirkte leichte Störung keimen wesentlichen Nachteil hervorrufen, da, wie oben ausgeführt, die Betriebsgenauigkeit der ersten Stufe nicht sehr groß zu sein braucht. Schließlich erfolgt infolge der Abmessungen und der Form der Kammer 301, welche insbesondere ein Ablenkorgan 319 enthält, welches die Gase zwingen soll, an der Wand des Behälters 32o entlangzustreichen, eine praktisch vollständige Ablagerung der in dem Gas in Form eines Nebels enthaltenen Verunreinigungen in dieser Stufe.The setting of the first expansion stage (selection of the force of the spring 307a and the corresponding lever arms of the lever 308) is made such that the gas coming from the high pressure line 305 in the chamber 30r is expanded to a pressure which is close to the pressure in use. After exiting this stage, therefore, only a slight expansion of the gas needs to be carried out in stages 302 and 303- in order to bring it to the desired final pressure. Consequently. the accuracy of the relaxation in step 301 does not need to be very high, while it has to be very high in steps 302 and 303. Furthermore, as a result of the considerable expansion that takes place in the first stage 301, the gas is very strongly cooled, which causes the condensation of the impurities, in particular the resins. Therefore, if these resins can have harmful effects, e.g. B. by gluing the valve to its seat, these effects are localized in the first stage of the reducing valve; as a result of the above-mentioned characteristics, these '' effects have no serious consequences. This is due, on the one hand, to the fact that the high pressure of the gas entering at 305 gives the certainty that the valve will be lifted from its seat under all circumstances, even if it is slightly stuck to it. Furthermore, the slight disturbance caused by sticking can germinate a significant disadvantage since, as stated above, the operational accuracy of the first stage need not be very high. Finally, due to the dimensions and the shape of the chamber 301, which contains in particular a deflector 319 which is intended to force the gases to brush along the wall of the container 32o, practically complete deposition of the impurities contained in the gas in the form of a mist takes place at this stage .

Hieraus ergibt sich, daß in den folgenden Stufen, wo die Kondensation von Verunreinigungen, insbesondere von Harzen, schwerwiegende Folgen haben kann, keine Betriebsstörungen auftreten können, -da die Gase bereits gereinigt sind.It follows that in the following stages where the condensation contamination, especially of resins, can have serious consequences, no malfunctions can occur, -as the gases have already been cleaned.

Zur leichten Reinigung der Kammer 301 von den in ihr abgesetzten Verunreinigungen, ist der Unterteil .dieser Kammer an einer leicht zugänglichen Stelle angebracht. Hierfür genügt es, diesen Teil 320 in verhältnismäßig langen Zwischenräumen zu ,entfernen, z. B. alle Monate, um von seinen Wänden die Stoffe zu entfernen, welche sich auf ihnen abgesetzt haben.The lower part of this chamber is attached to an easily accessible location for easy cleaning of the impurities deposited in the chamber 301. For this purpose, it is sufficient to remove this part 320 in relatively long spaces, e.g. B. every month to remove from its walls the substances that have settled on them.

Man kennt bereits Anlagen, bei welchen die dem Motor im Leerlauf oder zum Anlassen zuzuführenden Gase oder alle beide von einem getrennten Redur zierventilgeliefert werden, welches insbesondere an eine Zwischenstufe des Hauptreduzierventils angeschlossen werden kann. Die Ausführungsform der Abb.8 zeigt ein derartiges Beispiel. Die zur Speisung des Motors im Leerlauf bestimmten Gase, welche durch die Leitung 32r der Leerlauddüse 322 zugeführt werden, sowie die Gase für das Anlassen des Motors, welche durch die Leitung 323 dem Starter 324 zugeführt werden, werden von einem getrennten Reduzierventil geliefert, welches seinerseits durch die zweite Stufe des Hauptreduzierveentils gespeist wird. Dieses Hilfsreduzierventil 325 enthält eine Membran 326, welche auf ihrer Unterseite dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist, und auf welche der Schaft 327 eines Ventils 328 einwirkt, welches die Verbindung zwischen der Kammer 3o2 des Hauptreduzierventils und der Kammer 329 des Hilfsreduzierventils herstellt. Man kann es daher so auffassen, daß die Speisung der Leerlaufdüse und des Starters dlurch eindreistufiges Reduzierventil erfolgt, welches durch die Kombination der Stufen 301 und 3o2 des Hauptreduzierventils mit der oben beschriebenen Anordnung 325 gebildet wird. Das Arbeiten der Anordnung 325 kann ebenfalls sehr genau sein, um den Erfordernissen der Praxis zu entsprechen., die durch die Stufen 301, 302 und 325 gebildete Kombination besitzt jedoch alle Vorteile, welche oben hinsichtlich des Hauptreduzierventils (Stufen 301, 302 und 303) beschrieben wurden, da die durch die Stufe strömenden Gase bereits von ihren Harzen in der Stufe 301 befreit wurden, so daß keine Gefahr besteht, d:aß das Arbeiten der Anordnung 325 durch die Kondensation von Harzen oder ähnlichen Stoffen gestört wird.Systems are already known in which the gases to be fed to the engine while idling or for starting, or both of them, are supplied by a separate reducing valve, which can in particular be connected to an intermediate stage of the main reducing valve. The embodiment of Figure 8 shows such an example. The gases intended for feeding the engine when idling, which are fed through line 32r to idle nozzle 322, as well as the gases for starting the engine, which are fed through line 323 to starter 324, are supplied by a separate reducing valve, which in turn fed through the second stage of the main reducing valve. This auxiliary reducing valve 325 contains a membrane 326, which is exposed to atmospheric pressure on its underside, and on which the stem 327 of a valve 328 acts, which establishes the connection between the chamber 3o2 of the main reducing valve and the chamber 329 of the auxiliary reducing valve. It can therefore be understood that the idling nozzle and the starter are fed by a three-stage reducing valve, which is formed by the combination of stages 301 and 3o2 of the main reducing valve with the arrangement 325 described above. The operation of the arrangement 325 can also be very precise in order to meet the requirements of the practice. However, the combination formed by the steps 301, 302 and 325 has all the advantages described above with regard to the main reducing valve (steps 301, 302 and 303) since the gases flowing through the stage have already been freed of their resins in the stage 301, so that there is no danger that the operation of the arrangement 325 is disturbed by the condensation of resins or similar substances.

Es ist noch zu bemerken, d.aß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur ein: richtiges Arbeiten des Reduzierventils gewährleistet, sondern auch den Durchtritt von Verunreinigungen zu dem Vergaser verhindert, was bei den früheren Vorrichtungen vorkommt.It should also be noted that the device according to the invention does not only one: correct operation of the reducing valve guaranteed, but also the Prevents the passage of impurities to the carburetor, which was the case with the earlier Devices occurs.

Ferner ist bekannt, daß die in dem Gas enthaltenen Verunreinigungen flüssige Stoffe umfassen können, welche bei ihrer Mitnahme durch das Gas durch das Reduzierventil bis zu dem Vergaser gelangen und so eine schädliche Wirkung auf das Arbeiten des Motors haben können. In diesem Fall ist es zweckmäßig, diese flüssigen Verunreinigungen durch ein geeignetes Mittel vor dem Eintritt des Gases in .das Reduzierventil zurückzuhalten, z. B. durch Einbau eines Abscheiders beliebiger geeigneter Bauart, in die Gaszufuhr oberhalb des Reduzierventils. Diese Vorrichtung ist vorzugsweise mit einem Ablaßhahn zur Abfuhr der Verunreinigungen versehen.It is also known that the impurities contained in the gas may include liquid substances, which when they are entrained by the gas through the Reducing valve get up to the carburetor and thus have a harmful effect on the Work of the engine may have. In this case it is advisable to use this liquid Impurities by a suitable agent before the gas enters .das Withhold reducing valve, e.g. B. by installing a separator of any suitable Design, in the gas supply above the reducing valve. This device is preferred equipped with a drain cock to remove the impurities.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Device for expanding compressed gas with several relaxation combs, especially for the gradual pressure reduction of highly compressed Gases for the operation of internal combustion engines, in which each expansion chamber a membrane is assigned, which on the one hand acts as a base considered pressure and on the other hand the pressure of the compressed gas is exposed, and which has a pin on the inlet valve of the first stage, which runs out at its lower end in a hemispherical part, which is free m an am End of a valve controlling lever mounted recess engages so that a swivel connection is created, the shut-off body of the valve by a Ball is formed which is between the top of the pin and one in one Threaded part provided seat is arranged according to patent 882 773, characterized in that that the pin (3o) at its lower end has a collar (33) against which the lower end of a spring (34) which is arranged around the pin and with its upper end against the annular lower edge (35) of the in the upper wall of the housing of the device places screwed-in threaded part (36).

2. Apparatus according to claim z, characterized in that the valves of the further stage respectively. Steps have a ring (39) made of a plastic material, which against a seat formed by a sharp-edged edge (40) is pressed, wherein this ring is attached to a part (46) which on its underside has a has a conical recess into which the strange end of a vertical pin (4i) is freely inserted, the lower end of which is attached to the control lever (i4 or 8) is so -that a hinge is created, at the same time each gluing of the valve on his seat is prevented.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the conical head (44) of the pin (4i) is designed so that it moves downwards with one on the inside of the part (4 () which the annular member (39) carries, attached .Anschlag works together in such a way that it has an effect on this exercises; which tries to lift the valve from its seat, this stop z. B. is formed by a wire (47), which extends across the lower part of the part (46) extends.

4. Device according to one of claims i to 3, characterized in that that the gas expansion chamber of the first stage in the lower part of the device lies, while the chamber connected to the engine inlet in the upper part of the same so that the resins present in the compressed gas stick to the bottom - the lower chamber, which is closed with a in any suitable manner Emptying opening is provided.

5. Device according to one of claims i to 4, characterized characterized in that at least one of the membranes (i43, Fig. 6) is arranged so that your weight tries to open the corresponding valve (i45).

6. Device according to one .der claims i to 5, characterized by three expansion stages, of which the uppermost is directly connected to the engine and the lowest is directly fed with compressed gas, each chamber being divided into two compartments by a membrane and, the two upper membranes (2, o8, 2'o9, Fig. 7) each have a central opening, which is closed by a valve (221: 22: 2) which, under the action of its own weight, forms the circumference of this opening The seat is at rest, whereby the inlet valve (2i7) for the compressed gas is controlled by the membrane (2o7) of the lowest chamber - with a significant leverage so that its tight closure is guaranteed.

7. Device after Claim 6, characterized in that each of the valves of the two upper chambers is formed by a plate which, when the valve is closed, on the the sharp edge forming the seat rests, with the cross section of the upper valve (22z) is larger than that of the lower valve (: 22.3). B.

Device according to claim 7, characterized in that each valve with its holder .by a joint (228) is connected, which allows its self-adjustment to its seat. G.

device according to one of claims i to 8, in particular for the supply of internal combustion engines, characterized in that the first stage, which is to relax the compressed Gas from its very high accumulation pressure. To one in the order of magnitude the pressure in use is set up,! is designed so that they prevent the impurities present in the gases from settling on the walls of their Relaxation chamber allows these impurities to be under the action the powerful cooling condense that of the large cooling that takes place in this stage Relaxation stems from. ok

Device according to claim. 9, characterized in that the first stage expansion chamber has a removable and. Easily accessible part (3Oi, Fig. 8) has, which is shaped and dimensioned so that it allows the deposition of any impurities that may be present in the gas on its inner wall. ii.

Device according to claim io "characterized in that the expansion chamber the first stage is provided with baffles (3i9) or other guide means, which force the gases flowing through the reducing valve onto the inner wall -this Brush along the chamber, especially its removable part.

12. Device after the claims 9 to i i, characterized in that a settling tank in the the line supplying the gas to the reducing valve is inserted to be entrained by the gas to remove liquid impurities.