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Einrichtung zur Regelung des Lieferungsgrades von Pumpen mit hin und her gehender Bewegung, insbesondere von Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf die Regelung des Lieferungsgrades von Pumpen mit hin und her gehender Bewegung, u. zw. geschieht die Regelung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Pumpen- bewegung, insbesondere, wenn auch nicht ausschliesslich, bezieht sich die Erfindung auf die Regelung der
Einspritzpumpe von Brennkraftmaschinen in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit dieser
Maschinen.
Gemäss der Erfindung werden die Pumpen mit einem Körper versehen, der eine gewisse Masse besitzt und bestrebt ist, sich während des Förderhubes der Pumpe unter der Wirkung der ihm innewohnenden Trägheitskräfte zu verschieben. Wenn nun die Beschleunigung einen gewissen Wert überschreitet, so bewirkt dieser Körper infolge seiner Trägheit die Betätigung eines Schiebers, der eine
Auslassöffnung freigibt, so dass die Förderung durch die Pumpe aufhört, u. zw. geschieht dies während des
Pumpenhubes umso früher, je grösser die Beschleunigung ist.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, u. zw. zeigt die einzige Figur der Zeichnung im lotrechten Axialschnitt eine erfindungsgemäss ausgebildete Einspritzpumpe für eine Brennkraftmasehine.
Mit a ist ein Gestell bezeichnet, welches beispielsweise eine abgedichtete Kammer bildet, die mit der Brennstoffzuleitung in Verbindung steht. In das Gestell a ist ein Pumpenkörper b eingesetzt, der lotrecht derart angeordnet ist, dass die Förderung des Brennstoffes bei einer Bewegung des Kolbens von unten nach oben stattfindet. Der Pumpenkörper b kann in üblicher Weise ausgebildet sein. In einer geeigneten Höhe ist er mit wenigstens einer Speiseöffnung c versehen, welche in die von dem Gestell a gebildete Kammer mündet. Die Öffnung c wird zu Beginn des Hochsteigen des Kolbens durch letzteren abgeschlossen, so dass die Förderung des Brennstoffes anfangen kann.
Mit dem Pumpenkörper b arbeitet ein Kolben zusammen. Die wirksame Stirnfläche des Kolbens kann jede beliebige Form besitzen, beispielsweise kann die Fläche eben sein. Der Kolben ist an der seinem Kopf entgegengesetzt liegenden Seite mit einer Verlängerung e versehen, die beispielsweise zylindrisch ist und koaxial zum Kolbenkörper verläuft. Die Verlängerung ist derart ausgebildet, dass sie sich, während sich der Kolben im Zylinder im Betriebe der Pumpe verschiebt, stets ausserhalb des Pumpenkörpers b befindet.
Auf die Verlängerung e ist eine Hülse aufgeschoben, die beispielsweise mit einem Körper f, der ein Gusskörper sein kann und eine gewisse träge Masse besitzt, aus einem Stuck besteht. Zu dem genannten Zweck besitzt der Körper l'zweckmässigerweise eine Bohrung, die die genannte Hülse darstellt und die ganz genau gebohrt ist, derart, dass eine sanfte dichte Reibung zwischen der Verlängerung e und dem Körper l'stattfindet.
Um den Kolben d mit seinem Betätigungsorgan, beispielsweise einer Nockenscheibe g, in Berührung zu halten, sind geeignete Mittel, beispielsweise eine Schraubenfeder h, vorgesehen. Die Schraubenfeder h legt sich mit ihrem oberen Teil gegen das Gestell a und mit ihrem Unterteil gegen einen Teller hl, der über den Kolben d geschoben ist. Der Teller legt sich seinerseits gegen einen Bund i, welcher am unteren Ende des Kolbens d, dort, wo die Verlängerung e beginnt, angebracht ist.
Es sind weiterhin Mittel vorgesehen, welche bestrebt sind, den Körper l'gegen einen Anschlag, beispielsweise den genannten Bund i, zu legen, wenn sieh der Kolben d im Pumpenkörper an seinem Platz
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befindet und auch der Körper f seinen üblichen Platz auf der Verlängerung p einnimmt. Der Bund i befindet sich mit Bezug auf den Körper t auf der gleichen Seite wie der Kolben d. Die Mittel, welche den
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kann man auch eine von unten nach oben oder von oben nach unten verstellbare Anlage k, welche den Federdruck aufnimmt, vorsehen. Durch die Verstellung der Anlage k wird die Spannung der Feder
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erhalten kann, mit einer Stange 1, die im Innern der vom Gestell a gebildeten Kammer in Führungen, die von dem genannten Gestell getragen werden, gleitbar ist.
Ferner ist ein Ritzel m vorgesehen, dessen Achse durch die Wand des Gestelles a mit Hilfe einer Dichtungseinrichtung, beispielsweise einer Stopf-
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im Eingriff steht. Durch Drehung des Ritzels m kann die Stange l gehoben und gesenkt werden. Die Achse des genannten Ritzels trägt einen Betätigungshebel ml, der in beliebigen Stellungen festgestellt werden kann.
In dem Kolbenkörper cl wird ein Kanal p vorgesehen, dessen eines Ende auf der Stirnseite des Kolbens mündet, während sein anderes Ende in einer Öffnung q mündet, die auf der Wandung der Ver- längenmg e, welche mit der Bohrung des Körpers t zusammenarbeitet, vorgesehen ist. Die Lage der Öffnung q ergibt sieh aus der folgenden Erörterung.
Die Spannung der Feder i und die Masse des Körpers t werden derart gewählt, dass beispielsweise
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spielsweise die Hälfte der Höchstgeschwindigkeit beträgt. Wenn die Geschwindigkeit der Maschine fort- schreitend wächst, so wachsen auch die jeweiligen Geschwindigkeiten des Kolbens d, die dieser in den einzelnen Augenblicken des Förderhubes besitzt. Es kommt also ein Zeitpunkt, in dem sich der Körper t während des Aufwärtsgehens des Kolbens von dem Bund i löst und sich erst am Ende des Förderhubes wieder an ihn anlegt. Die Strecke, um die sich der Körper 1 von dem Bund i löst, wächst mit der Drehgeschwindigkeit der Maschine.
Es ist also leicht, beispielsweise durch Versuche den Ort zu bestimmen, an welchem sich die Öff- nung q befinden muss, damit diese Öffnung, sobald die Maschine durchgehen will, rechtzeitig von der Wandung der Bohrung des Körpers f freigegeben wird. Sobald das geschieht, kann der vor dem Kolben befindliehe Brennstoff durch diese Öffnung entweichen. Die Lieferung der Pumpe wird also unterbrochen, und der Kolben verlangsamt sich infolge der Verringerung der eingespritzten Brennstoffmenge. Die Unterbrechung der Einspritzung, welche durch die Freigebung der Öffnung q herbeigeführt wird, findet um so später statt, je stärker die Feder i zusammengepresst ist. Man kann also durch Anheben oder Herabsenken der Anlage k die Höchstgeschwindigkeit der Maschine regeln.
Zweckmässigerweise ist auch noch ein Anschlag vorgesehen, der in der Lage ist, den Körper t bei seinem Anstieg in einer bestimmten Höhe anzuhalten, so dass infolge der noch weiter fortdauernden Bewegung der Verlängerung e die Öffnung q freigegeben wird und so ein absolutes Höchstmass für die Einspritzung festgelegt wird. Dieser Anschlag kann beispielsweise aus einer Stange r bestehen, die im Innern des Gestelles a lotrecht angeordnet ist und senkrecht über einen bestimmten Punkt des Körpers t so weit herabreicht, dass sie in einem gewünschten Augenblick einen Ansehlag für den Körper t bildet.
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lassen. Auch ist an dem Teller eine rohrförmige Führung s für die Stange l'vorgesehen.
Man kann den in Rede stehenden Ansehlag in seiner Höhe regelbar machen, um auf diese Weise den Gang der Maschine
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Um ein Schlagen des Körpers f gegen den Bund i zu vermeiden, wird zweckmässigerweise zwischen den genannten Teilen eine kleine Ausnehmung vorgesehen, welche die Rolle eines Stossdämpfers spielt und Schläge verhindert, da ja die Ausnehmung in den Brennstoff eintaucht, welcher das Innere des Gestelles a füllt. Die Ausnehmung wird beispielsweise dadurch geschaffen, dass man sie an der Oberseite
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besitzt nur sehr geringes Spiel gegenüber dem Bund i.
Am unteren Ende wird die Innenkammer des Gestelles a durch einen Stössel t abgeschlossen, der dicht in einer Führung u gleitet. Der Stössel t wird unmittelbar durch eine Nockenscheibe g betätigt.
Wenn auch die vorstehend beschriebene Einrichtung auf die verschiedenste Weise ausgestaltet werden kann, so kann dennoch die in der Zeichnung dargestellte beispielsweise Ausführungsform als besonders einfach bezeichnet werden. Gemäss dieser Ausführungsform hat das Gestell a die Form eines Blockes, der von oben nach unten durchgebohrt ist, so dass er eine Höhlung aufweist, in der sich die ganze Vorrichtung befindet. In der Seitenwand des genannten Blocks ist eine Öffnung für die Achse des Ritzels 111 vorgesehen. Ferner ist in der Unterseite des Blocks eine Führung'u für das untere Ende der Gleitstange l
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Vorgesehen. Die Führung besteht aus einer Bohrung, die durch die Unterseite des Blocks a vollkommen hindurchgeht.
Um sowohl die untere Öffnung des Gestelles a, als auch die Führung v abzuschliessen, ist ein Deekel w angeordnet, der die obengenannte Führung u trägt. Die obere Öffnung des Gestells a ist durch einen Deckel x abgeschlossen, der gleichzeitig den Träger für den Pumpenkörper b darstellt und der ferner auch eine Führung y für das obere Ende der Gleitstange ! aufweist.
Man erhält in der beschriebenen Weise eine Einrichtung, deren Wirkungsweise aus den obigen Darlegungen ohne weiteres klar hervorgehen dürfte und welche gegenüber den schon vorhandenen Einrichtungen zahlreiche Vorteile, insbesondere grosse Einfachheit und Robustheit, aufweist.
Wie sich von selbst versteht und wie auch aus den vorstehenden Darlegungen hervorgeht, beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf die beschriebene Ausführungsform. Vielmehr sind zahlreiche Abänderungen möglich, ohne dass hiedurch der Charakter der Erfindung berührt wird. Beispielsweise kann die Erfindung auch bei Kapselpumpen oder bei Pumpen mit deformierbarer Membran angewendet werden. Auch braucht der Körper t nicht auf einer Verlängerung des Kolbens zu sitzen, sondern kann von irgendeinem andern Teile, dessen Bewegungen in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung stehen, getragen werden. Auch kann die Pumpe statt durch eine Noekenscheibe durch jede andere Betätigungsvorrichtung angetrieben werden.
Schliesslich kann auch die Regelung des Pumpenlieferungsgrades in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eines andern Organs als des Kolbens selbst oder irgendweleher von der Kolbenbewegung abhängiger Teile geschehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Regelung des Lieferungsgrades von Pumpen mit hin und her gehender Bewegung, insbesondere von Einspritzpumpen für Brennkraftmasehinen, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, gekennzeichnet durch eine während des Förderhubes der Pumpe verschiebbare träge Masse (f) die bei- Überschreitung einer gewissen Beschleunigung infolge ihrer Trägheit eine Auslassleitung öffnet und infolgedessen die Förderung der Pumpe während des Arbeitshubes um so eher unterbricht, je grösser die Beschleunigung ist.
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Device for regulating the delivery rate of pumps with reciprocating motion, in particular of injection pumps for internal combustion engines.
The invention relates to the regulation of the delivery rate of pumps with reciprocating movement, u. between. The regulation takes place as a function of the speed of the pump movement, in particular, if not exclusively, the invention relates to the regulation of the
Injection pump of internal combustion engines as a function of the rotational speed of these
Machinery.
According to the invention, the pumps are provided with a body which has a certain mass and strives to move during the delivery stroke of the pump under the effect of the inertial forces inherent in it. If the acceleration exceeds a certain value, this body, due to its inertia, causes the actuation of a slide, the one
Releases the outlet opening so that the pump stops pumping, u. between. this happens during the
Pump stroke earlier, the greater the acceleration.
The subject of the invention is illustrated in the drawing, for example, u. between. The only figure of the drawing shows in vertical axial section an injection pump designed according to the invention for an internal combustion engine.
A designates a frame which, for example, forms a sealed chamber which is connected to the fuel supply line. A pump body b is inserted into the frame a, which is arranged vertically in such a way that the fuel is conveyed when the piston moves from bottom to top. The pump body b can be designed in the usual way. At a suitable height, it is provided with at least one feed opening c which opens into the chamber formed by the frame a. The opening c is closed by the piston at the beginning of the rise of the piston, so that the fuel can begin to be conveyed.
A piston works together with the pump body b. The effective end face of the piston can have any shape, for example the surface can be flat. On the side opposite its head, the piston is provided with an extension e which, for example, is cylindrical and runs coaxially to the piston body. The extension is designed in such a way that, while the piston is displaced in the cylinder when the pump is in operation, it is always located outside the pump body b.
A sleeve is pushed onto the extension e, which consists of one piece, for example with a body f, which can be a cast body and has a certain inertial mass. For the stated purpose, the body 1 'expediently has a bore which represents the said sleeve and which is drilled very precisely in such a way that there is gentle, tight friction between the extension e and the body 1'.
In order to keep the piston d in contact with its actuating member, for example a cam disk g, suitable means, for example a helical spring h, are provided. The coil spring h rests with its upper part against the frame a and with its lower part against a plate hl which is pushed over the piston d. The plate in turn lies against a collar i, which is attached to the lower end of the piston d, where the extension e begins.
Means are also provided which strive to place the body 1 'against a stop, for example the said collar i, when the piston d is in place in the pump body
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and the body f also takes its usual place on the extension p. The collar i is on the same side as the piston d with respect to the body t. The means that the
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one can also provide a system k which is adjustable from bottom to top or from top to bottom and which absorbs the spring pressure. By adjusting the system k, the tension of the spring
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can be obtained with a rod 1 slidable inside the chamber formed by the frame a in guides carried by the said frame.
Furthermore, a pinion m is provided, the axis of which through the wall of the frame a with the help of a sealing device, for example a stuffing
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is engaged. By turning the pinion m, the rod l can be raised and lowered. The axis of said pinion carries an operating lever ml, which can be locked in any position.
In the piston body cl a channel p is provided, one end of which opens out on the face of the piston, while its other end opens into an opening q which is provided on the wall of the elongation e which cooperates with the bore of the body t is. The location of the opening q can be seen from the following discussion.
The tension of the spring i and the mass of the body t are chosen such that, for example
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for example half the maximum speed. If the speed of the machine increases progressively, so do the respective speeds of the piston d that it possesses in the individual moments of the delivery stroke. So there comes a point in time at which the body t detaches itself from the collar i while the piston is moving upwards and only rests against it again at the end of the delivery stroke. The distance by which the body 1 separates from the collar i increases with the speed of rotation of the machine.
It is therefore easy to determine the place where the opening q must be located, for example through experiments, so that this opening is cleared in time by the wall of the bore of the body f as soon as the machine wants to pass through. As soon as this happens, the fuel in front of the piston can escape through this opening. So the delivery of the pump is interrupted and the piston slows down as a result of the decrease in the amount of fuel injected. The interruption of the injection, which is brought about by the opening of the opening q, takes place later, the more the spring i is compressed. The maximum speed of the machine can therefore be regulated by raising or lowering the system k.
A stop is also expediently provided which is able to stop the body t at a certain height as it rises, so that the opening q is released as a result of the continuing movement of the extension e and thus an absolute maximum for the injection is determined. This stop can for example consist of a rod r which is arranged vertically inside the frame a and extends vertically over a certain point of the body t so far that it forms a stop for the body t at a desired moment.
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to let. A tubular guide s for the rod 1 'is also provided on the plate.
You can make the Ansehlag in question adjustable in height in order to control the speed of the machine
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In order to avoid hitting the body f against the collar i, a small recess is expediently provided between the parts mentioned, which plays the role of a shock absorber and prevents blows, since the recess is immersed in the fuel which fills the interior of the frame a . The recess is created, for example, by having it on the top
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has very little play against the federal government i.
At the lower end, the inner chamber of the frame a is closed off by a ram t, which slides tightly in a guide u. The plunger t is actuated directly by a cam disk g.
Even if the device described above can be designed in the most varied of ways, the exemplary embodiment shown in the drawing can nevertheless be described as particularly simple. According to this embodiment, the frame a has the shape of a block, which is drilled through from top to bottom so that it has a cavity in which the entire device is located. An opening for the axis of the pinion 111 is provided in the side wall of said block. Furthermore, a guide for the lower end of the slide rod l is in the underside of the block
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Intended. The guide consists of a hole that goes completely through the underside of the block a.
In order to complete both the lower opening of the frame a and the guide v, a cover w is arranged, which carries the above guide u. The upper opening of the frame a is closed by a cover x, which at the same time represents the support for the pump body b and which also has a guide y for the upper end of the slide rod! having.
In the manner described, a device is obtained whose mode of operation should be readily apparent from the above explanations and which has numerous advantages over the devices already present, in particular great simplicity and robustness.
As is self-evident and as can also be seen from the explanations above, the invention is in no way limited to the embodiment described. Rather, numerous modifications are possible without affecting the character of the invention. For example, the invention can also be used in capsule pumps or in pumps with a deformable membrane. Also, the body t does not need to sit on an extension of the piston, but can be carried by any other part whose movements are dependent on the piston movement. The pump can also be driven by any other actuating device instead of a cam disk.
Finally, the pump delivery rate can also be regulated as a function of the speed of an organ other than the piston itself or any parts that are more dependent on the piston movement.
PATENT CLAIMS:
1. Device for regulating the delivery rate of pumps with reciprocating motion, in particular of injection pumps for internal combustion engines, as a function of the speed, characterized by an inert mass (f) which can be displaced during the delivery stroke of the pump and which, when a certain acceleration is exceeded, Their inertia opens an outlet line and as a result the delivery of the pump during the working stroke is interrupted the sooner the greater the acceleration.