<Desc/Clms Page number 1>
Einspritzpumpe für flüssige Treibstoffe für Maschinen mit stossweisem Betrieb, wie mit Brenn- kraftmaschine betriebene Rammen n. dgl.
Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe zur Zerstäubung ; des Brennstoffes, die sieh vor allem für die Verwendung an Maschinen mit stossweisem Betrieb, wie Verbrennungsrammen u. dgl., eignet, bei welchen Maschinen die Betriebsbedingungen gegenüber den bei andern Kraftmaschine wesentlich verschieden sind. Die Pumpe besitzt erfindungsgemäss trotz kleinstmöglicher Einspritzmengen genügend starken Stempeldurchmesser bei hinreichend grossem Hub des Pumpenstempels, was vor allem dadurch erzielt wird, dass der Druckraum der Pumpe auch beim Druckhub mit der Brennstoffzuleitung in offener Verbindung verbleibt.
Die ständig offene Verbindung zwischen Druckraum der Pumpe und Treibstoffzuleitung wird durch eine kalibrierte Bohrung hergestellt, wobei durch entsprechende Bemessung des Querschnittes der genannten Bohrung im Verhältnis zum Düsenquerschnitt der Verdrängungsraum (und dementsprechend Stempeldurchmesser und Hub) bedeutend grösser sein kann, als der jeweils erforderlichen Einspritzmenge entspricht.
Ausser mit der Brennstoffzuleitung steht der Druckraum der Pumpe auch mit dem den Brennstoff der Einspritzdüse zuführenden Druckkanal in ständig offener Verbindung, so dass die Pumpe vollkommen ventillos, also äusserst betriebssicher, gebaut werden kann.
Die Einspritzmenge ist hiebei einerseits durch das Verhältnis der Querschnitte zwischen Düse und Verbindungsbohrung (Druckraum-Zuleitungsraum), anderseits durch variable Einstellung des Pumpenhubes regelbar.
Um diese Pumpe insbesondere für den Betrieb von grossen Rammen u. dgl. geeignet zu machen, bei welchen die Zusammendrüekbarkeit des Brennstoffes, die Elastizität des Druckrohres und die speichernd Wirkung der Düsennadel bei den geförderten grösseren Brennstoffmengen nicht mehr genügend grosse Speicherwirkung hat, wird gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung ein feder- belasteter Verdrängerkolben vorgesehen, durch den der Einspritzdruek, der sonst von der Aufschlaggeschwindigkeit abhängt, auf ein bestimmtes Mass begrenzt wird.
Gleichzeitig wirkt dieser Verdränger- kolben als Speichereinrichtung in der Weise, dass die Einspritzdauer über den Zeitpunkt hinaus verlängert wird, an dem der Pumpenstempel, relativ betrachtet, zur Ruhe kommt, also vollkommen in die Pumpenbohrung hineingedrückt ist.
Den besonderen Betriebsverhältnissen entspricht auch der zylindrische Vorratsbehälter des Treibstoffes, in welchem dieser durch einen federbelasteten Kolben abgedeckt ist, wobei ausserdem dieser Abdeckkolben derart angeordnet ist, dass er im Augenblick des Aufschlages und der Zündung infolge seiner Massenwirkung auf den Brennstoff drückt und so den Druck der Feder unterstützt.
Durch den federbelasteten Kolben wird verhindert, dass sich im Treibstoff schädliche Luftbläschen bilden.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine beispielsweise Ausführungsform der Pumpe im Schnitt, wobei gleichzeitig der Einbau in eine Ramme angedeutet ist. Fig. 2 zeigt eine Einzelheit einer abgeänderten Ausführungsform.
Der Schlagkörper 2 der Ramme weist eine Längsbohrung von entsprechendem Querschnitt tuf, in welcher der Pumpenstempel 3 auf- und abschiebbar geführt ist. Am unteren Ende des PumpenStempels ist eine Hinterdrehung a vorgesehen, in die der Exzenter J hineinragt, durch den der Hub des Pumpenstempels begrenzt wird. Eine Feder 4 drückt den Stempel auswärts gegen den Exzenter J.
EMI1.1
artige Hinterdrehung, welche mit der Brennstoffzuleitung in ständiger Verbindung steht. An den Druckraum 12 schliesst unmittelbar die Druckleitung-M an, welche zu der nicht dargestellten üblichen
<Desc/Clms Page number 2>
flüssigkeitsgesteuerten Einspritzdüse führt.
Den oberen Abschluss des Druckraumes 12 bildet der Verdrängerkolben 10, welcher unter dem Einfluss der Spannung der im Federgehäuse 15 untergebrachten Feder 11 steht. Das Federgehäuse steht durch die Bohrung 9 über den Raum 1 in ständiger Verbindung mit der Triebstoffzuleitung und dem Vorratsbehälter, so dass keine Triebstoffverluste eintreten können. Das Federgehäuse ist durch Schraube 14 nach aussen abgeschlossen, welche Schraube gleichzeitig zur Einstellung des Druckes der Feder 11 auf den Verdrängerkolben dient.
Schliesslich ist auch der Druckraum 12, u. zw. durch eine kalibrierte Bohrung 17, die in einem bestimmten Verhältnis zur Durchtrittsöffnung der Einspritzdüse bemessen ist, in dauernd offener Verbindung mit der Brennstoffzuleitung. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine zentrale Bohrung 17 im Verdrängerkolben, welche über das Gehäuse 15, Kanal 9, Ringraum 1 den Anschluss zum Vorratsbehälter 6 bewirkt. Ebensogut kann diesen Zweck aber eine im Pumpenstempel selbst vorgesehene Längsbohrung 17 mit anschliessender Querbohrung 18, die in den Ringraum mündet, dienen.
Der Flüssigkeitsbehälter 6 ist im Schlagkörper 2 in Form einer zylindrischen Ausbohrung untergebracht, und der Treibstoff wird darin durch den Kolben 7 abgeschlossen und durch die Feder 8 unter leichtem Druck gehalten, der die Bildung der Luftbläschen verhindert. Da er mit dem Pumpenraum 12 in ständiger Verbindung steht, wird gleichzeitig erreicht, dass die Brennstoffpumpe nach aussen nicht auf den Pumpendruck, sondern nur auf den durch den Kolben 7 hervorgerufenen Druck abzudichten hat.
Die Arbeitsweise soll zunächst für den allgemeinen Erfindungsgedanken, also bei einer Ausführungsform, bei der der Verdrängerkolben 10 samt dem Gehäuse 15 und dem Kanal 9 vorläufig wegzudenken sind, erläutert werden :
Der Pumpenstempel wird beispielsweise bei einer Verbrennungsramme in Bruchteilen einer Sekunde die wenigen Millimeter der Hubhöhe H in den Körper 2 schlagartig gedrückt, dadurch der Brennstoff im Raume 12 auf hohen Druck gebracht, unter dem er zum Teil durch die Bohrungen 17, 18 in den Vorratsbehälter 6 zurückgedrückt, gleichzeitig aber auch der Druckleitung 1. 3 der Einspritzdüse zugepresst, die ihn fein, zerstäubt und mengenmässig abgestimmt, in den Verbrennungsraum gelangen lässt.
Voraussetzung ist, wie schon erwähnt, dass die Verdrängung des Pumpenstempels bedeutend grösser ist als die gewünschte Einspritzmenge und dass der Düsenquerschnitt mit dem Querschnitt der Bohrung 17 in einem bestimmten Verhältnis steht. Dieser Grundgedanke kann auch durch die Anbringung von Ventilen nicht umgangen werden.
Nach erfolgter Einspritzung und der dadurch verursachten explosionsartigen Verbrennung im Arbeitsraum der Ramme wird der Schlagkörper mit dem Arbeitszylinder vom Kolbenfuss bzw. Pfalile abgehoben und so der Pumpenstempel freigegeben, so dass er unter der Einwirkung der Feder 4 auswärts gedrückt wird und dadurch gleichzeitig der Pumpenraum 12 sich infolge der offenen Bohrung 17 neuerlich mit Brennstoff füllen kann. Die Zeit der Rüekbewegung des Kolbens ist infolge der Betriebsverhältnisse an Rammen, Stampfern u. dgl. so gross gegenüber der Schlagzeit, dass sie bei weitem ausreicht, um den Pumpenraum über die Bohrung 17 auszufüllen, ehe ein neuer Sehlag erfolgt.
Die Pumpe ist also vollständig ventillos und ohne irgendwelche bewegliche Steuerungsteile, daher trotz des stossartigen Betriebes äusserst betriebssicher und von grösster Einfachheit.
Für grössere Rammen ist die Pumpe, wie bereits angegeben, noch mit dem Verdrängerkolben zusammengebaut. In diesem Falle ist die Arbeitsweise im Wesen die gleiche, wie bisher geschildert.
EMI2.1
anwachsen, worauf der Verdrängerkolben zurückweicht, gleichzeitig aber auch ein Teil des Triebstoffes durch die in dem Kolben vorgesehene zentrale Bohrung 16 in den Raum 15 und von hier über Kanal 9 und Ringraum 1 zum Vorratsbehälter zurückgedrückt wird. Die Einspritzzeit ist hier gegeben durch den Zeitpunkt, in dem der Pumpenstempelstössel am Kolbenfuss bzw. der Pilotenkappe oder eventuell vorzusehenden Pilotenführungskörper, der gleichzeitig Sehlagstüek ist, aufsitzt, bis zu dem Zeitpunkte, in welchem der Verdrängerkolben 10 in seine ursprüngliche Ruhelage zurückgelangt ist.
Bei der Rüek- bewegung genügt der geringe Flüssigkeitsdruck des federbelasteten Kolbens 7 und die im gleichen Sinne arbeitende Massenwirkung dieses Kolbens im Augenblick der Füllung zur raschen Wiederauffüllung des Druckraumes 12.
Gemäss der Abänderung nach Fig. 2 wird der Verdrängerkolben mit einem Flüssigkeitsschloss ausgeführt, wobei dann die Verbindung auf der Rückseite des Kolbens (Federgehäuse) mit dem Triebstoffvorratsbehälter entfallen kann. Auch diese Ausbildung dient dem gleichen Zweck, Triebstoffverluste zu vermeiden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einspritzpumpe für flüssige Treibstoffe für Maschinen mit stossweisem Betrieb, wie mit Brennkraftmaschine betriebene Rammen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass der Druekraum (12) der Pumpe'während des ganzen Druckhubes eine offene Verbindung zur Brennstoffzuleitung (6) hat, deren Durchgangsquerschnitt in einem bestimmten Verhältnis zum Düsenquerschnitt steht.