DE2017308A1

DE2017308A1 -

Info

Publication number: DE2017308A1
Application number: DE19702017308
Authority: DE
Priority date: 1969-04-11
Filing date: 1970-04-10
Publication date: 1970-10-15
Also published as: NL7102318A; GB1302565A; FR2038393A1

Description

DR. ELISABETH 3UMG

D ß. ν ο ι κ:- ii v o s & ι υ s PATENTAMWStTE 10. April 1970

8 München 25, CIcnjCRsstr. 3fl~ Tolafon: 345007

UoZ₀: F 142 M +'a (My/Dr.So) G-815/4

MARCO A. FONSECA, Eucken 15-302, Mexico 5, D.F., Mexico ENRIQUE T. GIBBON, Moliere 118, Mexico 5, D.F., Mexico JOSE L. GONZALEZ, Bahia de Pescadores 11, Mexico 17, Mexico

"Vorrichtung zum Schutz vor Luftverschmutzung durch Abgase und zum Sparen von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine"

Priorität: 11* April 1969 / Mexiko Anmelde-Nro: 110

Die.. Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz vor Luftverschmutzung durch Abgase und zum Sparen von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine.

Bei Verbrennungsmotoren wird bisher der Kraftstoff nicht voll ausgenutzt, d.h. er wird nicht nur verschwendet, sondern ein großer Teil der Verbrennungsenergie geht verloren,

und durch die unvollständige Verbrennung werden Stoffe erzeugt

00 98 42/ 137 2 - 2 -

und durch die Abga3anlage des Motors nach außen abgegeben, die für Lebewesen und für die Vegetation sehr schädlich sind (Luftverschmutzung).

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Schutz vor Luftverschmutzung, insbesondere Vorrichtungen zum Schutz vor Luftverschmutzung durch Abgase von Verbrennungsmotoren, und betrifft gleichfalls Vorrichtungen zum Sparen von Kraftstoff, die für Verbrennungskraftmaschinen bzw» Motoren geeignet sind, die in Motorfahrzeugen wie Automobilen, Lastwagen, Bussen, Booten und dergl. weitverbreitet sind.

Einige bekannte Vorrichtungen zum Schutz vor Luftverschmutzung arbeiten nicht unbedingt nach den gleichen Prinzipien und in den gleichen Motoren wie die erfindungsgemäße Vorrichtung, dienen jedoch ebenso wie die Erfindung dazu, giftigen Motorabgasen entgegenzuwirken. Die bekannten Vorrichtungen haben entweder einen komplizierten Aufbau oder geringe Leistungsfähigkeit, wenn sie nicht in der bestmöglichen Einstellung arbeiten, was manchmal sogar zu Beschädigungen des Motors führt, mit dem sie zusammenwirken.

Gegen die Luftverschmutzung durch Abgase wird üblicherweise eine Vorrichtung verwendet, die hauptsächlich aus einer vom Gebläseriemen betätigten-Hilfspumpe besteht, die dem Motor über Einzelleitungen oder Sammelleitungen an jede Zylinderauslaßöffnung zusätzliche Luft zuführt. Diese Art Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie die Leistungsfähigkeit und den Wirkungsgrad des Motors beschränkt, da für den Betrieb der Vorrichtung Motorleistung gebraucht wird. Ein weiterer'Nachteil derartiger Vorrichtungen liegt darin, daß die Motortemperatur auf einen unerwünschten Grad ansteigen kann. Außerdem wird durch die zusätzlich erforderliche Motorleistung auch der Kraftstoffverbrauch etwas erhöht, was wiederum zu einer Steigerung der die Luft verschmutzenden Substanzen in den Ab-

009 8 42/1372 - 3 -

ORSSiNAL INSPECTED

gasen des Motors führt und damit das hauptsächliche Ziel dießer Vorrichtung wieder teilweise zunichte macht. Zu den Nachteilen dieser bekannten Vorrichtungen gehören außerdem die hohen Kosten, der teure Unterhalt, das hohe Ge\d.cht und der große Raumbedarf, der den Motorenraum sehr einengt und andere Motorteile schwer zugänglich macht.»

Eine andere bekannte Vorrichtung, die lediglich auf die Reinigung der Abgase abgestellt ist, ist der sogenannte katalytische Auspufftopf, dessen Aufgabe es ist, Abgase zu filtrieren und zu waschen. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie ständigen Unterhalt erfordert, z.B. ständig mit festen oder flüssigen Chemikalien, nachgefüllt werden muß. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß sich diese Vorrichtung rasch abnutzt, da sie unmittelbar in die Abgasanlage eingebaut und daher ständig großer Wärme und schädlichen Gaserzeugnissen der Motorverbrennung ausgesetzt ist.

Eine besonders zur Verringerung der Abgase verwendete Vorrichtung ist der sogenannte Nachbrenner, der,-wie sein Name sagt, Abgase, das Erzeugnis der Motorverbrennung,"nachbrennt und oxydiert. Der Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß sie, um betriebsfähig zu sein, stets in einwandfreiem Zustand gehalten sein muß, was ständige Beobachtung und teure Wartung erfordert. Auch diese Vorrichtung arbeitet auf Kosten der Motorleistung.

Als Vorrichtung, die entweder zur Kraftstoffersparnis und/oder zur Verringerung schädlicher Abgase dient, wird gewöhnlich eine Vorrichtung verwendet, die aus einem einfachen Kompressionshahn besteht, genauso arbeitet wie die erfindungsgemäße Vorrichtung und₄ an die Sinlaßsarmnelleitung des Motors angeschlossen ist. Dieser Kompressionshahn oder hohle Hauptkörper dient als Luftkanal und weist eine Einlaß- und Auslaßöffnung auf, von denen die letztere, wie Oben erwähnt, an eine

009842/1372 ~ 4 -

BAD ORIGINAL

Einlaßsammelleitung des Motors angeschlossen ist. Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung l,iegt darin, daß sie keinen beliebigen Einstellbereich für die sekundäre Luftzufuhr hat, so daß sie nur bei einer bestimmten Motorgeschwindigkeit mit voller Leistungsfähigkeit arbeitet. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß durch die Zufuhr einer unkontrollierten, festen und gleichbleibenden Menge sekundärer Luft zur Einlaßsammelleitung des Motors das Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemisches erheblich gestört wird und sich aus dem gleichen Grund eine allgemeine Verschlechterung der Motorleistung ergibt.

Die Vorrichtung zum Schutz vor Luftverschmutzung und zum Sparen von Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor nach der Erfindung umfaßt hauptsächlich hohle, im wesentlichen zylindrische Teile, die in gegenseitigem Schraubgewindeeingriff stehen. Dieser Schraubgewindeeingriff ermöglicht es, das· Verhältnis zwischen den Hauptkörpern zu verändern, welches dann von einer Gewindemutter eingehalten wird, die eine kreisförmige Unterlegscheibe bzw. eine Dichtung umfaßt, die das' Eindringen ungefilterter Luft oder anderer Stoffe in die Vorrichtung verhindert. Die in Schraubgewindeeingriff miteinander stehenden Teile bilden als Einheit einen inneren, im wesentlichen zylindrischen Durchlaß, der an einem Ende in einer kleinen Öffnung endet, durch die gefilterte Außenluft in die Vorrichtung eintritt, während eine weitere kreisförmige Öffnung am entgegengesetzten Ende des Durchlasses als Luftabgabe— öffnung der Vorrichtung dient, aus der Luft einer Einlaßsammelleitung des Motors zugeführt wird.

Innerhalb des zylindrischen Durchlasses in der Vorrichtung ist eine Kammer ausgebildet, die axial mit dem Durchlaß und in größerer Nähe zur Lufteinlaßöffnung angeordnet ist und als Gehäuse für ein Verschlußglied, beispielsweise eine Nadel oder Kugel dient, welches auf einem kreisförmigen, von einem

QQ9842/13 72 _₅_

bad

verengten Rand der Kammer gebildeten Sitz sitzt und von diesem Sitz abgehoben wird und zwischen zwei in dem zylindrischen Durchlaß aufgenommenen, schraubenlinienförmig gewundenen Federn unterschiedlicher Steifheit schwebend gehalten ist, wobei die stärkere Feder" das Versehlußglied gegen den Sitz drängt, während die schwächere Feder das Verschlußglied vom Sitz wegdrängt«

Wenn diese Vorrichtung in einem VerbrennungsmotOr in Betrieb ist, ist sie direkt oder indirekt an eine Einlaßsammelleitung des Motors oder eine zur Sammelleitung führende Leitung angeschlossen und dient als Hilfssteuerung für den Lufteinlaß, der nur dann durch die Vorrichtung und in die Einlaßsammelleitung ermöglicht ist, wenn der Motor mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet, bei der der Unterdruck innerhalb der EinlaßSammelleitung des Motors zunimmt. Wenn diese Zunahme des Unterdrucks eintritt, wird der von einer der Federn innerhalb der Vorrichtung gelieferte Widerstand überwunden, so daß das Verschlußglied von seinem Sitz gelüftet werden kann und damit. Spielraum für zusätzliche Luftzufuhr freigibt. Die Zunahme des Unterdrucks in der EinlaßSammelleitung beruht darauf, daß die Hauptluftquellen des Motors (Vergaser, Drosselventile) geschlossen bleiben, so daß ein Mangel an Luft entsteht. Zu dies.em Zeitpunkt liefert die Vorrichtung nach der Erfindung die notwendige Luft, so daß der weiterhin zuströmende Kraftstoff mit Luft vermischt und atomisiert werden kann, da nur ordnungsgemäß mit Luft gemischter, atomisierter Kraftstoff vollkommen verbrannt werden kann_o ■

Aufgabe der Erfindung ist es also, eine Vorrichtung zum Schutz vor Luftverschmutzung durch Abgase und zum Sparen von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine mit beliebiger Verdrängung und von beliebiger Größe zu schaffen.

009842/137 2

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß sie unter allen klimatischen Bedingungen und in jeder Höhe arbeitet. Außerdem hat die Vorrichtung nach der Erfindung den Vorteil, daß sie entsprechend den Motorerfordernissen automatisch zusätzliche Sekundärluft liefert, so daß der Kraftstoff atomisiert und vollkommen verbrannt werden kann, wodurch die Gefahr ausgeschaltet ist, daß unverbrannter Kraftstoff an den Kolbenringen und Zylinderwänden vorbei ins Kurbelgehäuse gelangt und das Öl verdünnt und schließlich die Schmierung verschlechtert und damit der Abnutzung der Motorteile Vorschub leistet. Die Vorrichtung nach der Erfindung verbessert außerdem das Verhältnis zwischen Luft und Kraftstoff und erhöht die Leistungsfähigkeit der Kraftstoffverbrennung, so daß die mit den Motorabgasen ausgestoßenen, die Luft verschmutzenden Stoffe, wie Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und dergl. verringert sind»,Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird außerdem durch die verbesserte Verbrennung die Lebensdauer von Teilen wie Kolben, Ventilen und Zündkerzen verlängert. Wegen ihres einfachen Aufbaus hat die Vorrichtung nach der,Erfindung schließlich auch noch den Vorteil, daß ihr Unterhalt die geringstmöglichen Anforderungen stellt» '

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfinrden im folgenden anhand schematischer ! mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.

dung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen

1 zeigt eine Vorrichtung zum Schutz vor Luftverschmutzung durch Abgase und zur Kraftstoffersparnis nach der Erfindung in senkrechter Lage;

Fig» 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Pig. 1;

Pig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die oberen Bereiche der Vorrichtung nach der Erfindung, wie sie in Fig.2 dargestellt ist und zeigt das Verhältnis der Bauteile zueinander; ■

- 7 -0 0 9 8 4 2/1-372

Pig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch den oberen Teil der Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch den unteren Teil der Vorrichtung, der auf den in Fig. 4 gezeig-ten Teil paßt;

Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung, bei der als Verschlußglied eine Kugel dient und in gestrichelten Linien das Zusammenwirken der Kugel und von,Fedem mit einem Sitz dargestellt ist; ■

Fig. 7 zeigt einen Teilschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel· der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Verschlußglied von einem halbkugelförmigen oberen Teil und einem zylindrischen, schaftartigen unteren Teil gebildet ist;

Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem in entgegengesetzten Richtungen auf das Verschlußglied wirkende Federn mit demselben verbunden sind und unter Zugspannung statt unter Druckspannung wirken.

Fig. 1 zeigt in senkrechter Lage eine für den Auspuff eines Motors konstruierte Vorrichtung zum Schutz vor Luftverschmutzung durch Abgase und zur Kraftstoffersparnis nach der Erfindung, die"in der vorliegenden Beschreibung in Zusammenhang, mit einem Verbrennungsmotor näher erläutert wird.

Wie aus'Fig. 2 hervorgeht, umfaßt die Vorrichtung nach der Erfindung einen im wesentlichen zylindrischen Körper mit einer zylindrischen Bohrung 11', die an ihrem oberen Bnde einen kegelstumpfförmigen bzw. nach außen erweiterten Abschnitt 12 aufweist, der in axialem Verhältnis zur Zylinderbohrung 11' steht. Der Zylinderkörper 11 uiafaßt einen Abschnitt 11" sit Außengewinde sowie einen Abschnitt mit Innengewinde 11"', der kurzer ist als der Abschnitt 11" mit Außengewinde, Der kürzere Gewindeabschnitt 11"' endet unten an einem im Zylinder 11 ausgebildeten, kreisförmigen Ansatz oder kleinen Vorsprung H.

0 0 9 8 4 2/1372 , - S -

BAD OBIGINAL

Ein weiterer, im wesentlichen zylindrischer Teil bzw. eine Buchse 15 ist in ihrem unteren Abschnitt 13 mit einem Außengewinde ausgebildete Dieses Außengewinde 1.3 der Buchse 15 ist in den Innengewindeabschnitt .11"' des Zylinderkörpers 11 eingeschraubt, und die Büchse 15 ruht auf dem kreisförmigen Vorsprung 14 des Zylinderkörpers 11. In der Buchse 15 ist eine kreisförmige Öffnung 16 ausgebildet, die in axialer Richtung oben in der Buchse 15 liegt und als Lufteinlaßöffnung dient, durch die Außenluft in die erfindungsgemäße Vorrichtung eindringt. Diese kreisförmige Öffnung 16 hat einen kleineren Durchmesser als eine der Einlaßöffnung unmittelbar benachbarte und mit derselben koaxiale zylindrische Bohrung 15'. Die Buchse 15 hat gleichfalls einen koaxialen, kegeistumpfförinigen oder nach außen erweiterten Bereich 15", der in axialem Verhältnis zur zylindrischen Bohrung 15' und zur Öffnung 16 steht.

Der in Fig. 4 im einzelnen gezeigte, kegelstumpfförmige bzw. nach außen erweiterte Abschnitt 12 des Zylinderkörpers 11 sowie der kegelstumpfförmige, nach außen erweiterte Abschnitt 15" der Buchse 15 sind miteinander verbunden, wenn die Teile 11 und 15 in gegenseitiger Verbindung stehen. Diese in entgegengesetzten Richtungen kegelstumpfförinigen bzw. abgeschrägten Bereiche bilden gemeinsam eine Kammer 24· Die Kammer 24 ist in axialem Verhältnis zu den Zylinderbohrungen 11' und 15' vorgesehen und in größerer Nähe zur kreisförmigen Öffnung 16 angeordnet. Diese Kammer 24 zeichnet sich durch ihre Gestalt aus, die aus zwei kegelstumpfförraigen Räumen besteht,, die an ihren den gleichen Durchmesser aufweisenden Basen miteinander verbunden sind. Außerdem zeichnet sich die Kammer 24 dadurch'aus, daß sie immer feste Abmessungen beibehält, da die Buchse 15 in den mit Gewinde ausgebildeten Abschnitt 13 des Zylinderkörpers 11 eingeschraubt ist und auf dem kreisförmigen Fortsatz 14 ruhend eingeschraubt bleibt, wenn nicht der Zylinderkörper 11 und die Buchse 15 zum Zweck

0 0 9842/1372 " 9 -

BAD

der Reinigung oder Inspektion der Buchse oder des Zylinderkörpers oder zum Inspizieren bzw. Reinigen der weiteren, unten beschriebenen, in der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgenommenen Teile auseinandergeschraubt werden, ohne daß dabei die ganze Vorrichtung auseinandergenommen werden müßte, was die Einstellung der Vorrichtung aufheben würde.

Die oben erwähnte'Kammer 24 dient als Gehäuse für ein Verschlußglied 21, welches sich innerhalb der Begrenzungen der Kammer bewegt und in der Kammer arbeitet. Das Verschlußglied kann dabei nadelartig ausgebildet oder angespitzt sein wie das Verschlußglied 21 in Flg. 3> oder es kann kugelförmig sein wie das Verschlußglied in Fig. 6 oder aus einer Kombination dieser beiden Formen bestehen, wie in Pig. 7 gezeigt oder von "beliebiger anderer Gestalt sein. Das Verschlußglied -21 sitzt auf einem mit der Kammer 24 koaxialen, kreisförmigen Sitz 22 und wird von diesem Sitz abgehoben, siehe Fig. 4. Die Form desSitzes kann dem jeweils verwendeten Verschlußglied angepaßt sein»

Die Gestalt der Kammer 24 ist stromlinienförmig.und glatt, was es der einströmenden Luft ermöglicht, turbulenzfrei und ungestört durch die Einlaßöffnung 16 in die Vorrich-^ tung zu gelangen und zwischen den Kammerwänden und dem Verschlußglied 21 vorbeizufließen, wenn sich das Verschlußglied in offener Stellung befindet, d.h. nicht in Anlage am kreisförmigen Sitz 22 gehalten ist»

Der Gewindeabschnitt 11" des Zylinderkörpers 11 ist in einen mit einem Innengewinde ausgebildeten Abschnitt 17' eines Mantels 17 eingeschraubt, wie Fig. 5 zeigt» Die Gewinde 11" und 17' ermöglichen eine Einstellung und Änderung des Verhältnisses zwischen dem Zylinderkörper 11 und dem Mantel 17,. so daß in den Zylinderbohrungen 11' und Ί5' aufgenommene Federn 20 und 23 je nach den Erfordernissen des Motors und/oder

009842/13TZ" - - .10 -

klimatischen Bedingungen mit unterschiedlichen Zug- oder Druckspannungen arbeiten können.

Das jeweilige Verhältnis zwischen dem Zylinderkörper und dem Mantel 17 ist durch eine Gewindemutter 19 gesichert, die eine Dichtung 28, beispielsweise eine Gummiunterleg3cheibe, umfaßt.. Diese Dichtung 28 verhindert, daß ungefilterte Luft und andere Stoffe durch das zwischen den Gewindeabschnitten 11" und 17' notwendige Spiel eindringen und/oder austreten«

Wie Fig. 5 zeigt, ist innerhalb des Mantels 17 ein innen zylindrischer Teil 18 vorgesehen, der mit dem Mantel 17 kollinear verläuft und axial im unteren Bereich des Mantels angeordnet ist. Dieser Teil 18 hat eine zylindrische Bohrung von kleinerem Durchmesser als dem Durchmesser eines zylindrischen Abschnitts 17"· Der Teil 18 endet an seinem unteren Ende in einer kreisförmigen Öffnung 18^M, die als Luftauslaßöffnung der Vorrichtung dient.

Wie oben erwähnt, ist, wie aus Fig. 6 hervorgeht, eine schraubenlinienförmig gewundene Feder 20 in der Zylinderbohrung 11' aufgenommen, während eine schraubenlinienförmig ge- «. wundene Feder 23 in der Zylinderbohrung 15' angeordnet ist. Beide Federn wirken in entgegengesetzter Richtung auf das Verschlußglied 21, welches zwischen den Federn 20 und 23 schwebend gehalten ist. Die Feder 23 ruht an einem Ende an einem Vorsprung 15"' und die Feder 20 an ihrem einen Ende am Vorsprung 18'„ Die Feder 20 mit der größeren Steifigkeit, siehe Fig. 6, drängt das Verschlußglied 21 gegen den Sitz 22, während die weichere Feder das Verschlußglied 21 vom Sitz wegdrängt, mit Unterstützung des Unterdrucks in der Ans augsamme umleitung des Motors.

Zur Verwendung in einer Verbrennungskraftmaschine oder einem anderen Verbrennungsmotor ist die Vorrichtung nach der

0Q98A2/1.372 -11-

Erfindung unmittelbar oder mittelbar mit der Ansaugsammel-. leitung des Motors oder mit zu derselben führenden Leitungen verbunden, was bedeutet, daß die erf indungsgeinäße Vorrichtung sich an bereits bestehende Unterdruckleitungen anschließen läßt, so daß zeitraubende Bohrarbeiten in der Ansaugsammelleitung unnötig sind. Hat die Konstruktion der Ansaugsammelleitung zwei oder mehr Lufteinlässe für die richtige Verteilung der einströmenden Luft erfordert, kann ein T- oder Y-Verbindungsstück von bekannter Bauart oder ein ähnliches bekanntes Bauteil vorgesehen sein, um die einströmende Luft zu allen Luft erfordernden Teilen hin zu verteilen. Im Betrieb wirkt die Vorrichtung nach der Erfindung als Hilfssteuerventil für den Lufteinlaß zur Ansaugsanmelleitung des Motors. Der Unterdruck in der'Motorsammelleitung ist stärker als der Druck der Feder 20, so daß das Verschlußglied 21 von seinem Sitz abgehoben und damit ein Spiel freigegeben werden kann, damit durch die Einlaßöffnung 16 einströmende Luft durch die Vorrichtung in die Ansaugsammelleitung des Motors gelangen kann. Die Feder 23 wirkt als Hilfsfecier, die einerseits verhindert, daß das Versehlußglied fest sitzenbleibt, wenn es durch Unterdruck von seinem Sitz abgehoben werden muß,und außerdem gewährleistet, daß das Versehlußglied beim Strömen von Luft durch die Kammer unerwünschte seitliche Bewegungen ausführt oder an den Kammerwänden klappert.

Der Unterdruck in der Ansaugsammelleitung des Motors steht immer im Verhältnis zur Motorgeschwindigkeit; niedrige Motorgeschwindigkeit erzeugt einen starken Unterdruck und hohe Motorgeschwindigkeit einen niedrigen Unterdruck. Das Abheben des Verschlußgliedes 21 von seinem Sitz ist immer proportional zum Unterdruck in der Ansaugsammelleitung.

Die Vorteile der Brennstoffersparnis und die Verringerung des Anteils schädlicher Abgase, die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung" zu erzielen sind, beruhen auf der Tat-

009 84 2/ 137 2 . - 12 -

BAD ORIGINAL,

- 12 -

sache, daß die Vorrichtung nach der Erfindung zusätzliche Luft in Zeiten heranführt, in denen die üblichen Motoreinrichtungen nicht für genügend Luft sorgen, insbesondere bei niedrigen Motorgeschwindigkeiten, wenn der Unterdruck in der Sammelleitung erhöht ist, was an sich schon ein Anzeichen für Luftmangel ist. Die Vorrichtung nach der Erfindung liefert dem Motor Luft und wirkt den üblichen Motoreinrichtungen entgegen, so daß immer im richtigen Verhältnis Luft und Kraftstoff gemischt werden können und damit für eine leistungsfähige Verbrennung gesorgt ist, die ihrerseits wieder das Sparen von Kraftstoff ermöglicht und die, schädlichen Abgase vermindert.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in dem ein nadelartig ausgebildetes Verschlußglied 21 verwendet ist. In diesem Fall wirken die Federn 20 und 23 als Druckfedern, d.h. die Feder 20 preßt das Verschlußglied 21 gegen den Sitz 22, während die Feder 23 das Verschlußglied 21 vom Sitz 22 wegdrängt. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels liegt darin, daß die nadelartige Ausführung dem Verschlußglied eine Stromlinienform gibt, die eine freie Strömung von durch die Einlaßöffnung 16 eintretender Luft und freie Zirkulation von Luft bei offenem Verschlußglied um das Verschlußglied herum ermöglicht.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Äusführungsbeiepiel ist das Verschlußglied aus einer Halbkugel 25 und einem zylindrischen Teil 26 gebildet, der in die Feder 20 eingesetzt ist. Bei diesem Verschlußglied kann ein größeres Luftvolumen in die Vorrichtung gelangen, da das Verschlußglied weniger Luft verdrängt als ein kugelförmig ausgebildetes.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem wie in FIg₀ 3 ein nadelartiges Verschluß- _ glied 21 verwendet ist, bei dem jedoch Federn 20' und 23' in entgegengesetztem Sinn wirken, d»h, daß hier die Federn unter

0 0 9 8^2/1372

BAD ORIGINAL

Zugspannung statt unter Druckspannung wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen wirken. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Federn an einem -rinde in Öffnungen im Verschlußglied 21 gehalten und an den entgegengesetzten Enden an horizontal angeordneten Stäben 27 befestigt, die in die einander gegenüberliegenden Enden der Vorrichtung eingesetzt sind. Im Gegensatz zu den anderen Ausführungsbei-· spielen ist hier die Feder 23', obwohl sie kleiner ist als die Feder 20', steifer und in der Zylinderbohrung 15' angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, daß dieses Ausführungsbeispiel, obwohl es komplizierter ist, den Vorteil hat, daß die Federn sich nicht durchbiegen, da sie unter Zugspannung stehen. In Fig« 6 ist konzentrisch mit dem engeren, zylindrischen Abschnitt 17" und der Zylinderbohrung 11' des Zylinderkörpers eine zylindrische Hülse 17"' eingesetzt. Diese zylindrische Hülse 17"' hat Seitenwände von erheblich geringerer Wandstarke als die Wände des Zylinderkörpers 11. Die zylindrische Hülse 17"' ruht an ihrem unteren Ende auf dem Vorsprung 18' des Teils 18. Im Betrieb bildet die zylindrische Hülse 17"' eine Verlängerung der Zylinderbohrung 11', und zwar insbesondere dann, wenn die Teile 11 und 17 sich nicht in größtmöglicher Annäherung aneinander befinden»

Wenn diese zylindrische Hülse nicht vorgesehen ist, entsteht bei der am weitesten voneinander entfernten Stellung der Teile 11.und 17 ein Hohlraum mit ziemlich viel größerem Durchmesser als dem Durchmesser der Zylinderbohrung 11' und des zylindrischen Abschnitts 17"ο Dieser Hohlraum ist in Fig. 6 nicht vollkommen gezeigt, da die Teile 17 und 11 in größtmöglicher Annäherung aneinander dargestellt sind.

Bei Abwesenheit der Hülse 17"' wird eine Turbulenz erzeugt und die Feder 20 kann im ungeführten Abschnitt bzw„ in dem Hohlraum Durchbiegungen erfahren. Bei Verwendung der zylindrischen Hülse 17"' kann die Feder 20 unabhängig von der

009 8-4 2/ 1 37 2 - H -

BAD ORIGINAL

-H-

Lage oder dem Verhältnis der Teile 11 und 17 zueinander über ihre gesamte Länge ausgerichtet und geführt sein,- so daß auch die in die Vorrichtung gelangende Luft durch die durchgehenden zylindrischen Leitungen über die gesamte Länge der Vorrichtung hinwegströmen kann und jede Möglichkeit zur Erzeugung von Luftturbulenzen ausgeschlossen ist.

Die Länge der zylindrischen Hülse 17"' ist so gewählt, daß die Hülse nicht in die kegelstumpfförmige Kammer 24 hineinragt, wenn die Teile 11 und 17 sich in größtmöglicher Annäherung befinden.

Wie bereits erwähnt, ruht die Hülse 17"' an ihrem unteren Ende auf dem Vorsprung 18' des Teils 18 und hat an diesem Ende einen Boden mit einer Öffnung, auf dem die Feder 20 abgestützt ist, so daß die Hülse 17"' im Verhältnis zur zylindrischen Bohrung 11^! im wesentlichen zentriert gehalten istc Die Öffnung im Boden der Hülse ist kreisförmig und hat den gleichen Durchmesser wie die Öffnung 18" des Teils 18. Die auf der Hülse abgestützte Feder 20 preßt die Hülse gegen den Vorsprung 18' und schließt damit die Möglichkeit aus, daß sich die Hülse 17"' vom Vorsprung 18' wegbewegt, so daß sie ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen könnte.

Ein besonderes, wichtiges Merkmal der Vorrichtung nach der Erfindung liegt darin, daß die Zylinderbohrung 11^f und die Hülse 17"' zur gleichmäßigen Führung der Schraubenfeder 20 dienen und damit ein Durchbiegen der Feder verhindern, so daß die Feder das Verschlußglied 21 gleichmäßig belasten und exakt in eine gleichbleibende, konzentrische Lage gegenüber dem Sitz 22 führen kann»

Im oberen Bereich der Vorrichtung nach der Erfindung ist in den Fig. 1, 2, 3, 6, 7 und 8 ein Bauteil beispielsweise in Form eines Ringes aus einem weichen werkstoff gezeigt, der

0 09842/ 1372. - 15 -

BAD ORIGINAL

als Basis oder Befestigungsmittel für einen Luftreiniger dienen kann, der der Vorrichtung nach der Erfindung vorgeschaltet sein sollte. Dieser Luftreiniger ist hier nicht gezeigt, da er keinen Teil der Erfindung bildet«

Ansprüche:

. - 16 -009842/137 2

Claims

- 16 Ansprüche

1. J Vorrichtung zum Schutz vor Luftverschmutzung durch Abgase und zum Sparen von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen zylindrische, kollineare und koaxiale Teile (15» 11,17) umfaßt, die derartig ineinandergeschraubt sind, daß. sie einen einzigen Hohlkörper mit zylindrischer Bohrung bilden, die an ihren Endpunkten in kreisförmigen Öffnungen von kleinerem Durchmesser als dem der Zylinderbohrung enden und von denen eine Öffnung (16) als Lufteinlaßöffnung und die andere Öffnung (18") als Luftauslaßöffnung der Vorrichtung dient, wobei die Luft der Ansaugsammelleitung des Motors zugeführt wird, daß die Zylinderbohrung eine mit ihr kollineare und koaxiale Kammer (24) umfaßt, die innerhalb' der Zylinderbohrung so angeordnet ist, daß sie die Bohrung in zwei Bohrungsabschnitte (11 ',15') unterteilt, von denen einergrößere Abmessungen hat als der andere, und die in größerer Nahe zur Einlaßöffnung vorgesehen ist und aus zwei an ihren Basen verbundenen, kegelstumpfförmigen Räumen aufgebaut ist und gleichzeitig als Gehäuse für ein in der Kammer arbeitendes Verschlußglied (21 ;21 ') dient, daß das Verschlußglied (21;21 *) in Anlage an oder im Abstand von einem kreisförmigen, mit der Kammer koaxialen und von einem eingeengten Rand der Kammer gebildeten Sitz" (22) gehalten ist, wobei der Sitz in der Nähe der Zylinderbohrung mit der'kleineren Abmessung (15') angeordnet ist und die Kammergröße so gewählt ist, daß zwischen dem Verschlußglied und den Kammerwänden ein Spiel besteht, durch das Luft zur Ansaugsammelleitung des Motors fließen kann, daß das Verschlußglied zwischen zwei schraubenlinienförmig gewundenen Federn (2O,23;21',23') verschiedener Federhärte schwebend gehalten ist, von denen je eine in jedem Bohrungsabschnitt aufgenommen ist und die beide in entgegengesetzter . Richtung auf das Terschlußglied wirken, wobei die steifere Feder das VerschluSglied gegen den. kreisförmigen Sitz preßt,

0 0 9 8^2/1372 ^ - 17 -

BAD ORIGINAL

während die zweite Feder das Verschlußglied vom Sitz wegdrängt, daß in zwei der ineinandergeschraubten Teile (11,17) Gewinde (11", 17' )·. ausgebildet sind, mittels derer das Verhältnis der beiden Teile zueinander veränderbar ist, so daß die in der Zylinderbohrung aufgenommenen Federn unterschiedliche Zugoder Druckkräfte auf das Verschlußglied ausüben, daß jedes gewünschte .Verhältnis zwischen den beiden mit Gewinde versehenen, Teilen (11,17) von-einem Befestigungselement bzw. einer Gewindemutter (19) eingehalten ist, die eine Dichtung oder eine kreisförmige Unterlegscheibe (28) umfaßt, und daß in dem größeren Abschnitt der Zylinderbohrung eine zylindrische Hülse (17"') aufgenommen ist, die. eine Verlängerung dieser Bohrung (11*) bildet, insbesondere wenn die beiden ineinandergeschraubten Teile (11,17) sich nicht in einer Stellung der größtmöglichen Annäherung aneinander befinden.

2 β Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein kleineres, abnehmbares, zylindrisches, mit Gewinde versehenes, hohles Teil umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn unabhängig vom Verhältnis zwischen den beiden ineinandergeschraubten Teilen(11,17) über ihre gesamte länge in der Zylinderbohrung aufgenommen sind. %

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied von einem kugeligen oder zapfenförmigen' Bauteil gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g,e k en η zeichnet, daß das Verschlußglied von einem halbkugelförmigen Teil und einem dem halbkugelförmigen Teil gegenüberliegenden, zylindrischen Teil gebildet ist» ■

- 18 ,QO9842/ 137 2

β. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Verschlußglied von einem nadelartig geformten Bauteil gebildet ist, welches einen konischen Abschnitt und einen zylindrischen Abschnitt umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Vorrichtung angeordneten Federn entgegengesetzten Druck auf das Verschlußglied ausüben«

8„ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die in der Vorrichtung angeordneten Federn entgegengesetzte Zugkräfte auf das Verschlußglied ausüben. . · . .

9. Vorrichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Durchlässe in der Vorrichtung von zylindrischen, kollinearen und koaxialen Teilen ohne Unterbrechung gebildet sind, und daß die Lufteinlaß- und Luftauslaßöffnungen einander gegenüberliegend an den entgegengesetzten Enden der Vorrichtung angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer von zwei einander gegenüberliegenden, kegelstunipfförmigen, an ihren Basen miteinander verbundenen Räumen gebildet ist und daß die Kammer unabhängig vom Verhältnis der ineinandergeschraubten Teile immer gleichbleibende Gestalt und Abmessungen beibehält»

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet , daß die Gewindemutter eine Dichtung umfaßt, ζ.B₀ eine kreisförmige Unterlegscheibe aus einem federndnachgiebigen Werkstoff.

009842/13 7:2

ι J¹·»

Leerseite