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Pumpe mit veränderlichem Hub.
Die Erfindung bezieht sieh auf Pumpen mit veränderlichem Hub und bezweckt insbesondere eine Verbesserung an solchen Pumpen, die für die Brennstoffzufuhr von Brennkraftmaschinen dienen.
Die Erfindung betrifft jene Pumpenbauart, bei der die Saug- und Druckhübe durch je eine besondere Einrichtung herbeigeführt werden, u. zw. wird im vorliegenden Falle der Saughub zwangläufig durch ein besonderes Getriebe, der Druekhub hingegen nur durch Federwirkung vollführt. Das den Saughub bewirkende Getriebe besitzt nun erfindungsgemäss zusammenklappbare Glieder von einer Ausbildung, die ein Zusammenklappen mit Sicherheit gewährleistet. Diese Glieder sind gelenkig aneinander angeschlossen und derart ausgeführt, dass ein Eintreten der Glieder in die Strecklage verhütet wird.
Der Erfindung nach sind die Anschlagflächen an diesen Gliedern so gekrümmt und geformt, dass sie sieh tangential einander nähern, um unangenehmes Geräusch zu vermeiden. Im übrigen zeichnet sich die Pumpe nach der Erfindung durch Einfachheit der Bauweise und Billigkeit der Herstellung aus.
Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung. Fig. 1 ist ein senkrechter Längs. schnitt durch eine Ausführungsform, Fig. 2 ein Schaubild einer abgeänderten Ausführungsform des Getriebes, Fig. 3 die Seitenansicht einer weiteren Abänderung, Fig. 4 die Seitenansicht, teilweise im Schnitt einer weiteren Ausführungsform und Fig. 5 die Seitenansicht, teilweise im Schnitt der in Fig. 2 dargestellten Ausführung.
In Fig. 1 ist mit 5 die Brennstoffpumpe für eine Brennkraftmasehine als Ganzes bezeichnet. Die Pumpe dient dazu, um Brennstoff aus dem auf dem Fahrzeug stehenden Vorratsbehälter zu ziehen und ihn an den Vergaser zu liefern. Die Pumpe wird von einer geeigneten Vorrichtung, die mit der Maschine vereinigt ist, angetrieben.
Die Pumpe umfasst einen Pumpenkörper 7 und einen Deckel 9. Zwischen diesen Teilen ist eine biegsame Membran 11 geklemmt. Der Raum oberhalb der Membran 11 und unterhalb des Deckels bildet die Pumpenkammer veränderlichen Rauminhalts. Der Raum im Körper 7 und unterhalb der Membran ist vorzugsweise gegen die Aussenluft offen, etwa bei 13, so dass dieser Raum stets dem atmosphärischen Druck unterliegt. In diesem Raum, geführt von einer Büchse 15, befindet sich eine Feder 17, die sich mit ihrem unteren Ende auf die Grundfläche des Pumpenkörperteils stützt und mit ihrem oberen Ende gegen eine Scheibe 19 unter der Membran. 11 wirkt. Über der Membran ist eine Scheibe 21 angebracht.
Diese Scheiben, zusammen mit der Mutter 23, klemmen die Membran an einer hin und her gehenden Stange 25 fest, die gleitbar durch die Büchse 15 geht. Der Deckel 9 hat vorzugsweise an der einen Seite eine Verlängerung, die mittels eines Bügels 27 einen Filterbehälter 29 trägt. Der Bügel ist an seinen Enden bei 31 in den Deckel eingehakt. Am Boden des Bügels unterhalb des Filterbehälters befindet sich eine Schraubenöse, welche den Bügel bei 33 umgibt. Auf den Schaft der Schraubenöse ist eine Mutter 35 aufgeschraubt, die einen aufwärts gerichteten Druck gegen einen Zwischenteil 37 ausübt, der seinerseits den Filterbehälter nach oben gegen den Deckel 9 hält. Der Deckel nimmt in einer Öffnung eine Leitung 39 auf, die vom Brennstoffvorratsbehälter kommt.
Bei den Kraftfahrzeugen ist dies jener Brennstoffvorratsbehälter, der gewöhnlich am hinteren Ende des Fahrzeuges und in einer tieferen Lage als der Vergaser getragen wird. Der Deckel ist ferner mit einem Durchlass von dem Leitungsrohr 39 zum Filter. behälter, einem Durchlass vom Filterbehälter zur Pumpenkammer und einem Auslass versehen, durch den die Pumpenkammer mittels eines Rohres an die Schwimmerkammer des Vergasers angeschlossen
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ist. Der Deckel besitzt ferner ein Einlass-und ein Auslassvelltil. Diese Deckelbauart ist nur zum Teil gezeichnet, da die erwähnten Leitungen und Ventile allgemein üblich sind und nicht zur Erfindung
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können, um Zulass zu den Ventilen zu ermöglichen.
Der Pumpenkörper ist mit einer Öffnung 45 versehen, in deren Nähe auf dem Drehzapfen 47 ein Hebel 49 drehbar gelagert ist, der sich aus der Pumpe heraus erstreckt. Der Pumpenkörper wird an dem Maschinengehäuse befestigt und der Hebel 49 ragt in dieses Gehäuse hinein, wo er von der Kurvenscheibe 51 einer Nockenwelle 53 betätigt wird. Die Kurvenscheibe schwingt den Hebel bei ihrer Drehung nur in einer Richtung. Eine Feder 55 ist auf die Kappe 57 aufgesetzt, die in geeigneter Weise vom Pumpenkörper getragen wird, drückt gegen den Hebel 49 im Pumpenkörper und trachtet, den Hebel in eine Richtung entgegengesetzt der ihm durch die Kurvenscheibe erteilten Verdrehung zu bewegen. Zugleich hält die Feder den Hebel zu jeder Zeit mit der Kurvenscheibe in Berührung.
Zwischen dem inneren Ende des Hebels und der hin und her gehenden Stange 25 ist eine Gliedverbindung vorgesehen, durch welche die Kurvenscheibe bei ihrer Drehung einen Zug auf die Stange 25 ausüben kann, so dass durch die Stange 25 die Membran 11 nach unten gezogen und der Pumpe ein Saughub erteilt wird. Die Kurvenscheibe kann keinen Druckhub hervorrufen, da das Gliedgetriebe zusammenklappbar ist, wie noch näher beschrieben wird. Auch die Feder 55 kann durch das Gliedgetriebe keinen Druckhub infolge der Zusammenklappbarkeit des Gliedgetriebes hervorrufen. Der Druckhub wird allein durch die Schraubenfeder 17 herbeigeführt, die dem Flüssigkeitsdruck in der Pumpenkammer entgegenwirkt.
Danach wird also der Druckhub niemals zwangläufig bewirkt, und es wird kein Brennstoff von der Pumpe ausgestossen, sofern nicht die Feder 17 den Flüssigkeitsdruck in der Pumpenkammer überwinden kann. Ebenso ersieht man, dass der Saughub, wenn ein solcher Hub eintritt, stets zwangläufig ist, da keine Federung in dem Gliedgetriebe vorhanden ist.
Die Erfindung bezieht sich nun in erster Linie auf das Gliedgetriebe zwischen der Pumpenstange 25 und dem Hebel 49. Es ist, wie bereits erwähnt, so beschaffen, dass es die Ausübung eines Druckhubes auf die Membran durch die Kurvenscheibe 51 oder die Feder 55 verhütet. Zu diesem Zweck umfasst das Gliedgetriebe gemäss Fig. l ein oberes Glied 61, das in einem Einschnitt das abgeflachte untere Ende 6. 3 der Stange 25 aufnimmt. Das Stangenende ist so abgeflacht und der Einschnitt in dem Glied 61 so bemessen, dass eine freie undunbeschränkte gegenseitige Schwingung des Gliedes 61 um seinen Drehzapfen 62 gegenüber der Stange um jeden Winkel innerhalb des geforderten Wirkungsbereiches möglich ist.
Das untere Ende des Gliedes 61 ist auf seinen Seiten weggeschnitten, so dass ein Endteil 65 von kleinerer Dicke entsteht, der von der Gabel 67, die durch einen Einschnitt in dem oberen Ende des Gliedes 69 gebildet ist, umgriffen wird. Der Drehzapfen 71 verbindet die Glieder 61 und 69. Die benachbarten Enden der Glieder 61 und 69 sind eigenartig gebaut. Das Ende des Gliedes 61 ist nach einem Kreisbogen mit dem Mittelpunkt des Zapfens 71 gestaltet. Die oberen Enden der Gabelzinken des Gliedes 69 sind ebenso als Bögen um den gleichen Mittelpunkt geformt. Das Material ist von den Seitenflächen des Gliedes 61 so weggeschnitten, dass das abgeflachte Ende auf jeder Seite eine Schulter stehen lässt.
Diese Schulter verläuft im wesentlichen rechtwinklig zu der Mittellinie 62--71 von einer Kante des Gliedes aus bis zu einem Punkte, der im wesentlichen in dieser Mittellinie liegt. Die Schulter verläuft dann als Bogen um den Zapfen 71 als Mittelpunkt weiter, u. zw. mit demselben Halbmesser, den das abgerundete Ende des Gliedes 69 hat. Die gebogene Schulter ist dann über eine Linie, die rechtwinklig zu der Mittellinie steht und durch den Zapfen M geht, hinausgeführt. Die Bauart ist derart, dass die Glieder 61 und 69 in einer Richtung bis zu einem Masse zusammenklappen können, das jede geforderte Grösse einer solchen Bewegung überschreitet.
Die Fortsetzung des gebogenen Endes 72 der Schulter über die Senkrechte zu der Mittellinie durch die Zapfen 62und 71 verhütet, dass das Glied 69in die gestreckte Lage mit dem Glied 61 gebracht werden kann. Sobald diese Strecklage ungefähr erreicht ist, trifft die Seitenfläche des Gliedes 69 auf den verlängerten Teil 72 des Gliedes 61. Das untere Ende des Gliedes 69 ist so weit in seiner Dicke vermindert, wie es die Linie 73 anzeigt, und dieses dünnere Ende wird zwischen dem Gabelende 73 des Hebels 49 erfasst. Mit 74 ist der Drehzapfen zwischen dem Hebel 49 und dem Glied 69 bezeichnet. Die Grösse des Einschnitts zwischen den Gabelzinken des Hebels und die Grösse der Abflachung an dem Gliede 69 reichen aus, um jede geforderte gegenseitige Bewegung zwischen dem Hebel 49 und dem Glied 69 zu ermöglichen.
Es werde angenommen, dass die Teile in der Stellung der Fig. 1 stehen. Wenn sich die Kurvenscheibe im Betriebe dreht, schwingt sie den Hebel 49 entgegen dem Uhrzeigersinne und strafft die Glieder 69 und 61 bzw. sucht sie zu strecken, bis die Schulterverlängerung 72 des Gliedes 61 gegen die Seitenkante des Gliedes 69 stösst. Dieser Zusammenstoss tritt ein, ohne dass die Glieder, wie oben erläutert, in ihre Strecklage gelangen. Die weitere Bewegung des Hebels zieht die Stange 25 und die Membran abwärts und saugt Brennstoff in die vergrösserte Pumpenkammer. Sobald der Saughub vollendet ist, erteilt die Feder 55 dem Hebel 49 eine Drehung im Uhrzeigersinne und hält den Hebel auf der Kurvenscheibe.
Eine solche Hebelbewegung unter dem Einfluss der Feder 55 kann aber die Stange 25 nicht aufwärts treiben, da die Glieder nicht ganz in der Strecklage sind und daher zusammenzuklappen trachten. Ist der durch den Saughub eingezogene Brennstoff nicht in der Lage, der Wirkung der Feder 27 zu wider-
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die Feder 55 verschwenkt wird, bis zu einem Mindesthub veränderlich, bei dem die Schwingung der Membran unbeachtlich ist und die Wirkung der Kurvenscheibe durch das Zusammenklappen des Glied-
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Hebels ganz oder teilweise zu verhüten.
Die beschriebene Bauart sichert eine Pumpenwirkung, die in ihrem Druckhub vollständig federnd und in ihrem Saughub vollkommen zwangläufig ist, wobei Saug-und Druekhube nur dann eintreten, wenn der benötigte Brennstoff eine Pumpenwirkung erfordert.
In den Fig. 2 und 5 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser Form ist das untere Ende der Stange 25, das mit 81 bezeichnet ist, wie bisher abgeflacht. Das Ende 81 sitzt zwischen einem Paar gleichgebauter Glieder 83 und ist an sie durch den Drehzapfen 85 angelenkt. Jedes dieser Glieder 83 ist vorzugsweise aus Schichten 87 zusammengesetzt. Dies ist eine einfache und billige Bauweise und dient als Ersatz für das bereits beschriebene Glied 61. Ein Drehzapfen 89 am unteren Ende der Glieder 88 verbindet diese Glieder mit einem Glied 91. Das Glied 91 kann sich gelenkig frei und ungehemmt in dem eingeschnittenen Ende des Hebels 49 um einen Zapfen 93 bewegen. In der Mitte der Glieder 8. 3 ist ein Zapfen 95 im wesentlichen in der Mittellinie A-A zwischen den Zapfen 85 und 89 gelagert.
Jeder Zapfen ist mit einem Sieherungsmittel 97 versehen. Der Zapfen 95 ist ein Anschlag und dient dazu, die Bewegung des Gliedes 97 zu begrenzen, wenn es sich der Strecklage mit den Gliedern 83 nähert. Das obere Ende des Gliedes 91 ist an seiner dem Zapfen 95 anliegenden Kante weggeschnitten, so dass das Glied 91 in beschränktem Masse zwischen die Glieder 88 eintreten kann, bevor das Glied 91
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um den Drehzapfen 89, so liegen infolgedessen die Oberflächen des Zapfens 95 und des gekrümmten Endes des Gliedes 91 dicht aneinander, bis zu der gegenseitigen Stellung, wo die Endfläche dieses Gliedes sich tatsächlich gegen den Zapfen legt und die Bewegung hemmt. Die Wirkungsweise des Gliedgetriebes in dieser Form der Erfindung ist im wesentlichen dieselbe wie bei der bereits beschriebenen Ausführung.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausfühmngsform der Erfindung. Die Stange 25 und das Glied 83 können so angeordnet sein wie in Fig. 2, mit Ausnahme der Lage des Zapfens 95', der sonst dem Zapfen 95 der Fig. 2 entspricht. In Fig. 3 sitzt dieser Zapfen 95'ausserhalb der Mittellinie B-B der Zapfen 85 und 89, u. zw. ein wenig nach reehts. In der Zeichnung ist diese Seitwärtsversehiebung zur Verdeutliehung etwas übertrieben dargestellt. Das Glied M'entspricht dem Glied 91 der früheren Form und ist ebenfalls etwas anders gebaut. Sein oberes Ende ist, gleich wie bei dem Glied 91, nach einem Kreis um den Zapfen 89 und mit einem solchen Halbmesser gebogen, dass ein möglichst kleiner Spielraum gegenüber dem Zapfen 95' entsteht.
Am Ende des Bogens geht jedoch die gekrümmte Fläche nicht in eine parallele Fläche zur Kante über wie bei dem Gliede nach den Fig. 2 und 5, sondern sie läuft in eine zu ihr tangentiale Fläche aus. Diese Fläche stösst nun gegen den Zapfen 95', um die Strecklage der Glieder zu vermeiden. Da somit das Ende auch in der Gegend des Zusammentreffens eine Tangente an den gekrümmten Teil bildet, trifft das Berühiungsende nur t'oitschreitend, anstatt plötzlich auf den Anschlagstift. Infolgedessen ist eine Geräuschbildung infolge des Zusammentreffens zwischen dem Anschlagstift und dem Gliede vermieden oder stark vermindert.
Man erkennt, dass die Heranziehung der tangentialen Oberfläche des Gliedes M'als Anschlag gegen den Stift 95'das Geräusch in einem Masse verhütet, das von dem Punkte der tangentialen Oberfläche abhängt, der den Stift trifft. Ist der Krümmungshalbmesser des Endes des Gliedes M'so gross, dass ein möglichst kleiner Spielraum gegenüber dem Stift 95'entsteht, so findet die Berührung mit der tangentialen Oberfläche gerade in dem Punkte statt, wo die Krümmung in die
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so konnte diese Keilborührung tatsächlich das Bestreben haben, die Glieder zusammenzusperren, so dass die umgekehrte Drehung des Hebels 49, die auf die Gliedverbindung wirkt, nicht mehr imstande sein könnte, die Keilwirkung zu überwinden.
Um das zu vermeiden, ist der Zapfen 95'ein wenig aus der Mittellinie B-B der Stifte 85, 89 zur Seite gerückt, wie die Zeichnung zeigt, so dass die Keilkraft ausserhalb der Mittellinie angreift und die in der Richtung der Mittellinie ausgeübte Kraft den Widerstand der Keilwirkung am Zapfen 95'überwinden kann.
In Fig. 4 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Glied 101 ist bei 103 gegabelt, um das dünnere Ende der Stange 25 zu erfassen, an dem es um den Drehzapfen 85 eine freie Drehbewegung vollführen kann. Sein unteres Ende ist bei 105 gebogen und gegabelt. Es enthält einen Drehzapfen 109 innerhalb des gegabelten Endes und am Ende einen Anschlagzapfen HO. Das Glied 111 ist an dem gegabelten Ende des Hebels 49, wie bei den früheren Ausführungsformen, frei drehbar gelagert. Das obere Ende des Gliedes 111 ist abgerundet, u. zw. in der Form eines Kreisbogens um den Mittelpunkt von 109. Das Glied 111 kann für die Zusammenklappung der Glieder frei schwingen.
In diesem Falle ist der Halbmesser seines abgerundeten Endes so gross, dass ein Mindestmass an Spielraum gegenüber dem Anschlagzapfen IM entsteht. Dieser Zapfen 110 trifft auf die Kante des Gliedes 111 an den Punkt, wo sein gekrümmtes Ende tangential in die geradlinige Kante übergeht. Die gegenseitige Lage des Zapfens und des Gliedes ist derart, dass die gegenseitige Bewegung gehemmt wird, ehe die Strecklage der Glieder eintreten kann, und dass die keilförmige tangentiale Wirkung ein Geräusch in ähnlicher Weise vermeidet wie bei der Bauart nach Fig. 3. Ferner tritt diese Keilwirkung an einem Punkte ausserhalb der Verbindungslinie der Mittelpunkte der Zapfen 85 und 109 ein, mit dem Ergebnis, dass die Keil-
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Pumpe mit veränderlichem Hub und je einer Einrichtung zur Herbeiführung des Saug-und Druckhubes, insbesondere für die Brennstoffzuführung bei Brennkraftmaschinen, wobei das Getriebe, das den Saughub der Pumpe bewirkt, zusammenklappbare Glieder von einer Ausbildung besitzt, die das Zusammenklappen der Glieder zwangläufig sichert, gekennzeichnet durch einen Anschlag (72 bzw. 95) an dem einen der Glieder und eine entsprechend gekrümmte Fläche an einem der andern Glieder, die in eine Anschlagfläche für den Anschlag (72, (5) übergeht.