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Kolbenpumpe, insbesondere Zubringerpumpe für Brennstoffeinspritzpumpen
Die Erfindung'bezieht sich auf eine Kolben- pumpe, u. zw. insbesondere auf eine Zubringer- pumpe für Brennstoffeinspritzpumpen, vorzugs- weise auf eine solche für Benzinbetrieb. Kolben- pumpen haben zwar an sich den Vorteil der präzisen Förderung und einer grossen Betriebs- sicherheit, jedoch haftet ihnen der Nachteil an, dass sie das zu fördernde Medium stossweise an- saugen, da sich die Funktion einer Kolbenpumpe auf zwei Hübe des Kolbens aufteilt, von welchen üblicherweise nur ein Hub ein Saughub ist. Die- ser Nachteil kommt vor allem bei Einzylinder- kolbenpumpen zur Geltung.
Diese stossweise An- saugung, bedingt während des Saughubes des Kol- bens eine hohe Geschwindigkeit in der Sauglei- tung, wogegen beim Druckhub des Kolbens das
Medium in der Saugleitung zum Stillstand ge- langt. Gerade bei Zubringerpumpen für Brenn- stoffeinspritzpumpen wirkt sich diese Eigenschaft einer Kolbenpumpe nachteilig aus. Die Wirksam- keit des Brennstoffilters wird durch die wech- selnde Brennstoffgeschwindigkeit beeinträchtigt und insbesondere bei Benzinibetrieb hat diese wechselnde Geschwindigkeit in der Saugleitung vom Tank zur Pumpe Blasenbildungen zur Fol- ge, welche die Präzision der Einspritzung beein- trächtigen.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, diesen Nachteil zu beseitigen und besteht im wesentlichen darin, dass bei einer Kolbenpumpe mit zwei miteinander über eine den Durchfluss nur in der Förderrichtung gestattende Steuereinrichtung, insbesondere ein Rückschlagventil, verbun- denen Hubräumen verschiedener Grösse, wobei von den diese Hubräume begrenzenden Kolben wechselweise der eine den Hubraum verkleinert, während der andere den Hubraum vergrössert, der kleinere Hubraum in an sich bekannter Weise in der Förderrichtung vor dem grösseren Hubraum angeordnet ist und dass der grössere Hubraum mit der Druckleitung über den Durchfluss nur in Richtung zur Druckleitung gestattende Steuereinrichtungen, insbesondere Rückschlagventile, verbunden ist, wogegen der Durchfluss von der Saugleitung zum kleineren Hubraum ständig ermöglicht,
zweckmässig völlig offen, ist. Da der Hubraum, der mit der Saugleitung in Verbindung steht, kleiner ist als derjenige Hubraum, der mit der Druckleitung in Verbindung steht, wird in diesem ersteren Hubraum beim Saughub in dem- selben nur ein Teil des dem Aufnahmevolumen des grösseren Hubraumes entsprechenden Flüs- sigkeitsvolumens eingesaugt. Wenn nun dieser kleinere Hubraum. beim nächsten Hub durch den
Rückgang des Kolbens verkleinert wird, vergrö- ssert sich gleichzeitig der grössere Hubraum. Da nun aber beide Hubräume miteinander über ein
Rückschlagventil od. dgl. in Verbindung. stehen, wird die Saugwirkung aus dem grösseren Hub- raum auf den kleineren Hubraum übertragen und es entsteht somit beim Ruckgang des Kolbens eine
Saugwirkung in der Saugleitung.
Der grössere Hubraum wirkt somit als Arbeitsraum, wogegen der kleinere Hubraum einen Speicherraum darstellt, der die Saugwirkung des grösseren Kolbens aufteilt. Der grössere Kolben entnimmt somit wäh- rend seines Saughubes nur einen Teil des angesaugten Volumens der Saugleitung und den restlichen Teil von dem vom kleineren Hubraum gebildeten Speicherraum, während des Druckhubes des grösseren Kolbens hingegen wird das zu fördernde Medium im kleineren Hubraum gespeichert.
Wenn nun gemäss einer bevorzugten Aus- führungsform der Erfindung der kleinere Hubraum etwa halb so gross ausgebildet ist als der grössere Hubaum, so wird während jedes Hubes etwa die gleiche Flüssigkeitsmenge aus der Saugleitung angesaugt und es wird damit die Ansaugung auf beide Habe des Kolbens gleichmässig verteilt, so dass eine Geschwindigkeitsspitze wäh- rend des Saughubes in der Saugleitung vermieden ist.
Wesentlich hiebei ist, dass sowohl zwischen dem kleineren Hubraum und dem grösseren Hubraum als auch zwischen dem grösseren Hubraum und der Druckleitung eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die den Durchfluss in Richtung von der Saugleitung zur Druckleitung gestattet, d. h. dass die Verbindung zwischen dem kleineren Hubraum und dem grösseren Hubraum während des Saughubes des grösseren Kolbens und die Verbindung zwischen dem grösseren Hubraum und der Druckleitung während des Druckhubes des grösseren Kolbens offen ist. Solche Steuereinrichtungen werden am einfachsten
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det.
Es wurde bereits vorgeschlagen, bei einer Kolbenpumpe zwei miteinander verbundene Hubräume verschiedener Grösse vorzusehen. Bei dieser bekannten Ausbildung war die Saugleitung mit dem kleineren Hubraum und der kleinere Hubraum mit dem grösseren Hubraum über in Richtung von der Saugleitung zur Druckleitung öffnende Rückschlagventile verbunden, wogegen die Verbindung vom grösseren Hubraum zur Druckleitung ständig offen war. Auf diese Art wurde das vom kleineren Hubraum angesaugte Medium in den gösseren Hubraum gedrückt und aus diesem grösseren Hubraum zur Druckleitung weiter gefördert. Da nun der Fassungsraum des grösseren Hübraumes grösser war als der Fassungsaum des lçleineren Hubraumes wurde bei jedem Saughub im grösseren Raum ein Teil des
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-rung zurückgesaugt.
Der Zweck dieser Anordnung, die für Einspritzpumpen bestimmt war,
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die Ansaugung aus der Saugleitung in üblicher
Art stossweise erfolgte.
Bei einer praktischen Ausführungsform der Er- findung ist die Kolbenpumpe durch einen mit ei- nem Stössel oder einer Kolbenstange axial ge- kuppelten Kolben gekennzeichnet, dessen dem
Stössel od. dgl. zugewendete Seite den mit der
Saugleitung verbundenen kleineren Hubraum und dessen freie Seite den mit der Druckleitung verbundenen grösseren Hubraum begrenzt. Eine solche Ausbildung ist an sich bekannt, bietet je- doch eine einfache und vorteilhafte Möglichkeit zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens.
Der Querschnitt des Stössels bzw. der Kolben- stange vermindert nun den Hubraum an der dem
Stössel bzw. der Kolbenstange zugewendeten Sei- te des Kolbens und die Bedingung, dass der kleinere Hubraum etwa halb so gross ist als der grössere Hubraum, ist dann erfüllt, wenn die
Querschnittsfläche des Stössels bzw. der Kolben- stange etwa dem halben KoLbenquerschnitt ent- spricht. Auf diese Weise kann mit einfachen
Mitteln unter Vermittlung eines einzigen Kolbens die Ansaugung der Pumpe gleichmässig auf beide
Hübe verteilt werden. Eine konstruktiv einfache
Lösung ergibt sich, wenn gemäss der Erfindung der Verbindungskanal oder-kanäle zwischen kleinerem Hubraum und grösserem Hubraum und das Rückschlagventil im Kolben angeordnet sind.
Auf diese Weise kann auch der tote Raum im grösseren Hubraum ouf ein Mindestmass herabgesetzt werden, da eine solche Anordnung der Rückschlagventile es ermöglicht, den Kolben im grösseren Hubraum bis dicht an den Zylinderbo- den zu führen.
Bei der erfindungsgemässen Ausbildung werden in ihrer Anwendung für eine Zubringerpumpe für Brennstoffeinspritzpumpen die Vorteile der einfachen Bauart, der grossen Betriebssicherheit
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pumpenwelle mit den Vorteilen einer weitgehend gleichförmig fördernden Pumpe vereinigt, ohne dass die Nachteile dieser beiden Pumpenarten, die bei der üblichen Kolbenpumpe im Wechsel der Ansauggeschwindigkeit und bei der gleichförmig fördernden bzw. ansaugenden Pumpe in der komplizierten Bauart und der schwierigen Antriebsmöglichkeit gelegen sind, in Kauf genommen werden müssen.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert, wobei die Zeichnung einen Axialschnitt durch eine als Zubringerpumpe für eine Brenn- stoffeinspriizpumpe gedachte Kolbenpumpe darstellt.
Im Zylinder 1 der Kolbenpumpe ist ein Kolben 2 geführt. 3 stellt einen Flansch dar, durch den die Pumpe an das Einspritzpumpengehäuse seitlich angeflanscht ist. Der Antrieb des Kolbens 2 erfolgt durch einen Stössel 4, der beispielsweise durch einen Nocken der Einspritzpumpenwelle betätigt werden kann. Der Kolben 2 ist mit dem Stössel 4 in axialer Richtung durch einen in eine Hinterdrehung 5 des Kolbens eingreifenden Bund 6 gekuppelt, wobei in radialer Richtung ein Spiel vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der Kolben 2 in der Zylinderbohrung 7 und der Stössel 4 in der Bohrung 8 dicht geführt sein, wobei diese Führungen durch Herstellungsungenauigkeiten nicht beeinträchtigt werden.
Die dem Stössel 4 zugewendete Seite 9 des Kolbens 2 begrenzt den kleineren Hubraum 10 und die vom Stössel 4 abgewendete Seite 11 des
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den kleineren Hubraum 10 angesaugt wird. Beim Rückgang des Kolbens 2 nach links tritt nun eine Saugwirkung im grösseren Hubraum 12 auf, die sich auf den kleineren Hubraum 10 auswirkt.
Durch den Rückgang des Kolbens 2 nach links wird nun wohl der kleinere Hubraum 10 verlei- nert, jedoch wirkt sich dies nicht als Druckhub aus, da ja diese Verkleinerung des Hubraumes durch die Saugwirkung aus dem grösseren Hubraum 12 überwogen wird. Wenn der Kolben 2 seinen Hub nach rechts ausführt, entsteht somit eine Saugwirkung, die dem Volumen des kleineren Hubraumes 10 entspricht. Wenn der Kolben 2 seinen Hub nach links ausführt, entsteht eine Saugwirkung, die dem Volumen des grösseren Hubraumes 12 abzüglich des Volumens des kleineren Hubraumes 10 entspricht.
Da nun der kleinere Hubraum 10 halb so gross ist als der grössere Hubraum j ! 2, entsteht bei beiden Hüben je- weils die gleiche Saugwirkung in der Saugleitung, so dass die Saugwirkung auf beide Hübe gleich- mässig aufgeteilt ist.
PATENTANSPROCHE :
1. Kolbenpumpe, insbesondere Zubringerpumpe für Brennstoffeinspritzpumpen, vorzugsweise für Benzinbetrieb, mit zwei miteinander über eine dem Durchfluss nur in der Förderrichtung gestattende Steuereinrichtung, insbesondere ein Rückschlagventil, verbundenen Hubräume verschiedener Grösse, wobei von den diese Hubräume begrenzenden Kolben wechselweise der eine den Hubraum verkleinert, während der andere
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net, dass der kleinere Hubraum in an sich bekannter Weise in der Förderrichtung vor dem grösseren Hubraum angeordnet ist und dass der grössere Hubaum mit der Druckleitung über den Durchfluss nur in Richtung zur Druckleitung gestattende Steuereinrichtungen, insbesondere Rückschlagventile, verbunden ist,
wogegen der Durchfluss von der Saugleitung zum kleineren Hubraum ständig ermöglicht, zweckmässig völlig offen, ist.