DE1453594A1

DE1453594A1 - Steuersystem zur Aufrechterhaltung eines konstanten Fluessigkeitsspiegels in einem Behaelter mit einem ueber der Fluessigkeit befindlichen Gas

Info

Publication number: DE1453594A1
Application number: DE19631453594
Authority: DE
Inventors: Nelson Robert Edmund
Original assignee: NELSON ROBERT EDMUND
Current assignee: NELSON ROBERT EDMUND
Priority date: 1962-03-19
Filing date: 1963-03-12
Publication date: 1969-06-26
Also published as: US3134332A; GB1031225A; DE1453594B2; CH403323A

Description

Steuersystem zur Aufreoliterhaltung eines konstanten Flüssigkeitsspiegels in einem Behälter mit einem über der Flüssigkeit "befindlichen Gas

Die Erfindung "betrifft ein Steuersystem zur Aufrechterhai tür eines konstanten Flüssigkeitsspiegels in einem Behälter mit einen: über der Flüssigkeit "befindlichen Gas, mit einer auf ihrer Saugseite an einem Flüssigkeitsvorrat und auf ihrer Druckseite an ein in den Behälter mündenden Leitung angeschlossenen Pumpe, deren Förderelement durch eine einen pulsierenden Druck liefernde Druck quelle in Hin- und Herbewegung versetzbar ist.

Erfindung sgemäfl wird also eine Flüssigkeits-Standsteuerung vorgeschlagen, hei der der über dem Flüssigkeitsspiegel lastende Gasdruck unmittelbar die Pumpe antreibt, jedoch nicht durch eine speziell dafür vorgesehene Leitung, sondern über die Druckleitung

909826/0017

Unterlagen {ΑΠ.7%1 Ab*2Nr.l S*ti3

Patentanwälte Dipl.-Infl. Martin Lieh», Dipl.-Wirtsch.-lno. Axel Hansmann, Dipl.-Phyt. Sebastian Herrmann > MONCHHN 2, THEtBSItNSTeASStM · T.tafom2S12<B · Τ·1**»*+Μτ*», UpaHUM*id»m

der Pumpe, die normalerweise den Behälter mit Flüssigkeit füllt. Dadurch unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand von den "bekannten Vorrichtungen bzw. Systemen, "bei denen periodische Druckschwankungen zur Förderung von Flüssigkeiten verwendet werden.

Sobald nämlich "beim Erfindungsgegenstand der Flüssigkeitsstand im Behälter soweit abgesunken ist, daß er die Mündung der Druckleitung der Pumpe freigibt, können sich die auf das Gas im Behälter übertragenen Druckwellen bis zur Pumpe fortsetzen und dort beispielsweise eine Membran antreiben, die dann aus einem besonderen Vorratsbehälter den Flüssigkeitsbehälter über die Druckleitung wieder füllt, wobei aufgrund der Sperrwirkung der Förderflüssigkeit die Pumpe sofort stillgesetzt wird, wenn der Flüssigkeitsspiegel im Behälter die obere Kante der Druckleitungsmündung erreicht. Somit pendelt der Flüssigkeitsspiegel im Behälter um die Bruckleitungsmündung und sorgt selbst ohne irgendwelche mechanischen und elektrischen Zusatzeinrichtungen mit Hilfe des auf ihn einwirkenden Gasdrucks für das An- und Ausschalten der Förderpumpe.

Eine derartige fortschrittliche Flüssigkeits-Standsteuerung läßt sich nicht nur in Kurbelgehäusen von Kolbenmotoren bzw. -verdichtern anwenden, sondern in jedem Flüssigkeitsbehälter, auf"dessen Luftpolster ein pulsierender Druck ausgeübt wird, der über die in Höhe des gewünschten Flüssigkeitsspiegels vorhandene Flüssigkeits-

909828/0017

Zuführleitung auf ein mit Hilfe einer pulsierenden Gasströmung antreibbares Pumpenelement übertragbar ist. Das weiteste Anwendungs· feld ergibt sich bei Kurbelgehäusen, bei denen der zu steuernde Olspiegel einer der Kolbenbewegung entsprechenden Gasdruckschwankung ausgesetzt ist.

Die kleine Wanderung der Flüssigkeit am Ende der Druckleitung während des Untertauchens kann in bestimmten Fällen eine schwache Pumpenwirkung auslösen. Wo dies zulässig ist, können die Membran und der Kolben ohne Spiel miteinander verbunden werden. In anderen Fällen kann während des Eintauchens des Druckleitungsendes keinerlei Pumpenwirkung zugelassen werden. In diesem Fall ist axial ein begrenztes Spiel oder ein toter Gang zwischen der Membran und dem Kolben vorgesehen, wodurch eine kleine Anfangsbewegung der Membran ohne entsprechende Bewegung des Kolbens stattfinden kann, also ohne Pumpwirkung.

In vielen Anwendungsfällen des neuartigen Steuersystems ist es zulässig und gewöhnlich auch erwünscht, die nachzufüllende Flüssigkeit dem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter direkt über die Druckleitung zuzuführen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß eine aus Kolbendichtung und Lieferventil bestehende Kombination vorgeschlagen, die den Durchfluß der Flüssigkeit in den Raum gestattet, der an der Regelseite der Membran liegt und in Verbindung mit der Druckleitung steht.

909826/0017

In gewissen Anwendungsfällen ist ea notwendig, die Flüssigkeits-Standsteuerung und die Flüssigkeitsabgabe^:i-in einem anderen Behälter vorzunehmen als demjenigen, der die Quelle des pulsierend Drucks bildet. Zu diesem Zweck werden die leitung für den pulsie-.renden D_ruck und die Druck- oder Regelleitung voneinander getrennt und an gegenüberliegende Seiten der Membran geführt.

- Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sie nicht nur in stationären, sondern auch in beweglichen Anlagen und Ausrüstungen verwendet werden kann, wobei letztere für kürzere oder längere Zeitabschnitte auch gekippt werden können.

Mit Hilfe des Erfindungsgegenstandes wird der bei Schwimmersteuervorrichtungen oder -reglern weit verbreitete Nachteil der leckage vermieden. Da nämlich die erfindungsgemäße Vorrichtung die Flüssigkeit durch Pumpen abgibt und normalerweise dabei eine Steighöhe zwischen der Flüssigkeitsquelle und der Pumpe überwundenwerden muß, kann keinerlei Flüssigkeitsabgabe stattfinden, solange die pulsierende Druckquelle .nicht in Betrieb ist.

In gewissen Anwendungs fäll en des neuartigen Steuersystems braucht das System keine Regelungsaufgaben zu erfüllen. In diesen Fällen befindet sich das Ende der von der pulsierenden Druckquelle ausgehenden leitung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, so daß der

909826/0017

Dru.okwech.sel von der Flüssigkeit nicht "beeinflußt wird. Ein wichtiges Beispiel für einen solchen Anwendungsfall ist die in der Beschreibung näher erläuterte Verwendung in Verbindung mit einem Rückumwälzfilter für Schmieröl eines Motorkurbelgehäuses.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung, auf die sich die folgende Beschreibung "bezieht, schematisch, dargestellt. In der Zeichnung zeigen:

fig. I eine Pumpen- und Regiereinheit, deren Kolberibauart vergrößert in Pig. Ia zu sehen ist,

'Flg. Ib eine andere Ausführungsform der Verbindung zwischen Membran und Stange, die sich dann verwenden läßt» wenr. keine Regelung des Flüssigkeitsspiegels erforderlich ist,

Pig. II die Pumpeneinheit von Pig. I bei der Regelung des Flüssigkeitsspiegels im Kurbelgehäuse eines Einzylinde motors,

Pig. Ill, IV und V andere Kombinationsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Motorkurbelgehäuse oder an einer anderen Stelle, an der ein Flüssig keitsspiegel gesteuert werden soll,

909828/OaH

¹ - 6 -

Fig. 71 die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Regler "bei einer Vorkammer,

- Pig. VII eine Pumpeneinheit für universelle Anwendung als Regiungsorgan und als einfache Pumpe,

Pig. VIII eine Anwendungsmöglichkeit der in Pig. VII gezeigten Vorrichtung, wobei die pulsierende Druckquelle von dem RegeLungsort getrennt ist und

Pig. IX eine Verwendungsmöglichkeit als Pumpe, "bei der in

einem Motor, einem anderen Kurbelgehäuse oder einem anderen Behälter "befindliches Schmieröl über ein ulfilter wieder zurückgeführt wird.

Pig. 1 zeigt im Schnitt die Pumpeneinheit, die bei der Mehrzahl von Einzylindermotoren und Verdichtern benutzt wird, um den Pegel des Kurbelgehäuseöls zu regeln. Dies ist die Einheit -10 der Pig. II. Die Pig. Ia. zeigt den Kolben und die Kolbendichtung der Pig. I vergrößert. Die Pig. Ib gibt eine abgewandelte Einzelheit der Verbindung zwischen der Kolbenstange und dem Membransatz wieder, wie sie in solchen Pällen benutzt wird, in denen die Einzelheiten der Pig. I nicht nötig sind.

• .In der Pig. I bezeichnet die Nummer 10 das Pumpengehäuae. ' Zwischen der Pläche 101 dieses Gehäuses und der Pläche 201 des

909826/0017

Haltedeckels 20 ist ein durch Fluidum verschiebbares Element in Form einer Membran 30 in an sich "bekannter Weise am "Umfang mittels dieser Flächen festgeklemmt und bildet zwei Kammern 199 and 200 an den gegenüberliegenden Membranseiten. Bei dieser Ausführung der erfindungsmäßigen Pumpe wird Betriebsdruck in den Raum 199 durch die Mündung 12 eingebracht, die sich eignet, ein Rohr oder eine andere angemessene Druckverbindung aufzunehmen, durch die Kraft an die Membran herangetragen wird. Der Raum 200 an der gegenüberliegenden Membranseite hat hier Entlüftung nach außen durch den gebohrten Entlüfterstöpsel 23·

Die Pumpenachse geht rechtwinklig durch die Mitte der Membran 30. In derselben Achse verläuft das zylindrische Kolbenrohr 50, das bei 57 in das G-ehäusegußstück 10 eingeschraubt und an seinem Platz durch die Mutter oder Hülse 60 gekontert ist. Die O-Ringdichtung 61 verhindert Durchsickern an dem Kolbenrohr. Ankommendes Öl oder anderes Fluidum wird an das Kolbenrohr durch eine Leitung herangebracht, wie z.B. bei 8 in Pig. II. Das Kolbenrohr 50 kann darauf eingerichtet werden, verschiedene Arten der Leitungsverbindung aufzunehmen ; hier hat es widerhakende Rillen, um in an sich bekannter Weise einen Schlauch mit Klemmschelle aufzunehmen.

In das Kolbenrohr 50 sind der Ventilsitz 52 und der Halter 55 eingedrückt; eine Kugel 53 wird durch eine Peder 54 gegen den Sitz 52 gedruckt, verschließt ihn normalerweise und wirkt als ein Einlaß-

909826/0017 < -^

' COPY

ventil. Der Halter 55 mündet in den zylindrischen Verdrängerraum 56, in welchem ein Kolben 70 betrieben wird.

Der Kolben 70 enthält zwei Teile, 71 und 72, die auf dem Ende 37 einer Kolbenstange 36 aufgeschraubt und als. Kontermuttern gegeneinander blockiert sind. Der äußere Kolbenteil 72 ist erheblich kleiner im Durchmesser als die Zylinderbohrung 51, um an seinem Rand das Pluidum beim Vorwärtahub aus dem Verdrängerraum 56 wegfließen zu lassen. Der innere Kolbenteil 71 wird in der Bohrung 51 nur gerade mit soviel Spiel oder Lose geführt, daß er kleinere Pluchtungsfehler der Kolbenstange 36 ohne .Festklemmung zuläßt. Der Toil 71 wird mit Hilfe von Löchern 710 entlüftet, die Verbindung mit dem Raum haben, der durch Abdrehen des Kolbenteils 72 über einem Teil seiner Länge 721 entsteht. In diesem Raum ist der O-Ring 73 untergebracht, der sich eng an die Bohrung 51 anschließt, jedoch etwas vom kleineren Durchmesser 721 des Teils 72 absteht, um Durchfluß am Ring vorbei und durch die Löcher 710 zum" Durchdringen des Kolbens bei dessen Vorwärtshub praktisch zuzulassen. Bei diesem Hub wird der Ring 73 durch Berührung mit der Pläche 77 des Kolbenteils 71 vorwärtsgeführt. Fach Verlassen dieser Pläche kommt der Ring beim Rückkehrhub mit der gegenüberliegenden Pläche 78 des Teils 72 in Berührung, und zwar nach einem kurzen Teil des Kolbenwegs. Da der Ring 73 dann gleichzeitig in Berührung mit der Bohrung 51 und der Pläche 78 auf ihrem vollen Umfang steht, ist die Abdichtung vollständig und dauert danach währenc

909826/0017

des ganzen Rückkehrhubs an. Der O-Ring wirkt also nicht nur als ein Ventilelement, das beim Vorwärtshub des Kolbens offen ist, sondern ebensogut auch als eine Kolbendichtung, die beim Rückkehrhub wirksam wird.

Fahrend des kurzen Kolbenwegs, der erforderlich ist, um die Relativlagen der Kolbenteile und des Rings umzukehren, besteht Verbindung am Kolben vorbei mit dem Ergebnis, daß für diesen Toil des Kolbenwegs unerwünschtes Pumpen vermindert wird.

Die mittlere Fläche der Membran 30 ist zwischen Druckplatten oder Scheiben 32 festgeklemmt. Durch deren Mitten und durch die der Membran geht die Kausche 31 hindurch. Die Schulter 312 und der Ring 33 drücken zwischen sich diese Scheiben und die Membran zusammen; die Kante 311 der Kausche 31 ist gegen den Ring 33 umgeböTdelt. Eine Druckplatte 34 verschließt den Hohlraum 313 in der Mitte der Kausche und wird durch die gleiche umgebördelte Kante 311 befestigt. Der Raum 313 umfaßt den Kopf 35 der Kolbenstange 36 mit etwas totem Gang oder Spiel axialer Richtung zwischen der kegel stumpfförmigen Oberfläche des Raums 313 und der Platte 34» Die Stange 36 geht aus der Kausche 31 durch eine Öffnung 314 heraus. Wegen des toten Gangs zwischen dem Membransatz und der Kolbenstangt kann das Pumpen erst eintreten, wenn die Membranbewegung wesen-tlici wird. Diese Konstruktion, gibt auch dem Gelenk eine gewisse Winkelfreiheit und verhindert Seitendruck des Kolbens bei nichtaxialer Pederbelastung.

9Q982e/QQ17 _COPY

- ίο -

Pur nicht auf Regelung abgestellte Anwendungen und solche, die kleine Pumpteträge während des nominell nichtliefernden Zustanda vertragen können, läßt sich das gerade "beschriebene Gelenk durch das einfachere ersetzen, das in Fig. Ib zu sehen ist. Hier hat das Stangenende 38 Gewinde, um zwei Muttern 90 aufzunehmen, die zwischen sich die Membran 30 und die Scheiben 32 zusammenklemmen. Der verhältnismäßig weiche Ring ader die Buchse 91 dichtet dieses Gelenk ab und hilft mit, den Satz zusammenzuhalten.

Die Membranfeder 41 gleicht die im Mittel unteratmosphärischen Drucke aus, die bei Einzylindermotoren normal sind, und sichert den Membransatz an dem einen Ende des potentiellen Betriebsgangs gegen Lockerung. Bei im Mittel niedrigen Drucken besteht in einigen !Fällen die Möglichkeit, diese leder wegzulassen.

Die Anwendung der Pumpe der Pig. I bei einem Einzylindermotor üblicher Art ist im schematischen Schnitt in Pig. II zu sehen. Der zum Betrieb der Pumpe 10 erforderliche, pulsierende Druck wird im Kurbelgehäuse 1 durch Hin- und Hergang des Kolbens 2 entwickelt, der im Motorzylinder 3 arbeitet. Die Druckspitzen innerhalb des Kurbelgehäuses 1 können zur Außenluft durch das Entlüftungsventil 4 herausgelassen werden, das den Rückfluß sperrt und für gewöhnlich einen im Mittel unteratmosphärischen Druck für einen Kurbelgehäusezyklus ergibt.

909826/0017

Im Unterteil des Kurbelgehäuses oder im Sumpf 5 steht
Schmieröl bis zu einem Spiegel, der für die verschiedenen möglichen Kippgrade des Motors mit Bezug auf die Lotrichtung verschieden bei 11a, 11b oder 11c angedeutet ist. Diese linien
schneiden sich angenähert im Punkt 11, der infolgedessen ein gemeinschaftlicher, von der Motoraufstellung unabhängiger Regulierpunkt ist. Das Rohr oder die Leitung 6, die die Pumpe 10 trägt und in das Kurbelgehäuse bei 16 eintritt, erstreckt sich bis zu diesem gemeinsamen Regulierpunkt und läuft dort in eine Mündung oder Sondierende 06 aus, das normalerweise knapp unter dem Ölpegel liegt, wenn die richtige Menge von Kurbelgehäuseöl eingehalten wird. Bei Erfüllung des Pegels 11 ist die Pumpe 10 nahezu untätig, weil der pulsierende Druck im Kurbelgehäuse
während jedes Druckzyklus nur zu einer kleinen Verschiebung in die Mündung 06 und aus ihr heraus fähig ist und daher nur eine kleine Bewegung der Pumpenmembran 30 ergibt. Da nun die Anlenkung zwischen der Pumpenmembran und der Kolbenstange sich in einem Leerlaufteil des Membranhubs ohne Pumpen äußert, tritt zu dieser Zeit kein eigentliches Pumpen von öl ein.

Eine kleine Absenkung im Flüssigkeitspegel von dem gezeigten bringt die Mündung 06 nahe genug an die Flussigkeitsoberfläche, um deren Kavitation und einen gewissen Durchgang von Kurbelgehäusegasen auszulösen. Da letztere eine verhältnismäßig geringe Dichte haben, gehen sie volumenmäßig viel schneller hindurch als die

909826/0017

Flüssigkeit und rufen eine erhebliche Verschiebung der Membran hervor. Sobald der Membranhub beginnt, den Leerlauf zwischen der Membran und der Kolbenstange zu überschreiten, kann das Pumpen aus dem Behälter oder der Quelle 7 durch die leitung 8 beginnen und zur Auffüllung des Öls im Kurbelgehäuse über die Eegulierleitung.6 beitragen. Diese Wirkung dauert an, bis die Mündung wieder voll eingetaucht ist und bleibt.

Beim normalen Betrieb und für die Mehrzahl der Anwendungen dieses Pumpenreglers werden nur gelegentlich einige Pumpenhübe benötigt, um den geregelten Pegel einzuhalten. Verschleiß an den hin- und hergehenden Elementen ist für gewöhnlich selbst bei längerem Betrieb zu vernachlässigen.

Sollte aus irgendeinem Grunde der Flüssigkeitspegel abnorm tief abfallen, so würde die Mündung 06 völlig über dem Pegel und in freier Verbindung mit den dortigen Gasen sein. In diesem Fall entsteht eine kräftige Pumpenwirkung und dauert fort, bis beim Erreichen des Normalpegels der Betrieb wieder ein intermittierender wird.

Der Querschnitt desjenigen Teils der Leitung 6, der der Mündung 06 am nächsten liegt, wird am besten gerade groß genug gewählt, um vollen Betrieb der Pumpe zu ergeben, wenn der Zustand niedrigen Pegels- und der höchsten vom Motor verlangten Geschwindigkeit besteht

909826/0017

Ist der Querschnitt ao eingeengt, so wird das volle Abschalten des Pumpens bei befriedigendem Pegel auf die tiefstmögliche Pulsierfrequenz oder Motordrehzahl zurückgeführt. Es hat sich als brauchbar erwiesen, den Gkrenzquerschnitt der Sondierleitung so zu wählen, daß der Betrieb bei sehr hohen Motordrehzahlen mit voller Pegelregulierung ohne Schädigung der normalen Punktion bei den tiefsten Drehzahlen ermöglicht wird, bei denen der Motor befriedigend läuft. Es ist erwünscht, daß mindestens ein Teil der Leitung einen hinreichend einengenden Querschnitt hat, um in ihr jede pulsierende Bewegung im wesentlichen abzudämpfen, wenn immer das Ende in die Flüssigkeit eintaucht.

Die Regulier- oder Sondierleitung 6 sollte immer so gelegt werden, daß sie sich selbet in die geregelte Kammer ausleert, um in ihrer ganzen Länge das Blockieren von Flüssigkeit zu vermeiden und die Abgabe der gepumpten Flüssigkeit an den geregelten Punkt sicherzustellen. Es ist auch erwünscht, das Untertauchen irgendeine Membranteil3 zu vermeiden. Die Figuren III, 17 und T veranschaulichen verschiedene Anwendungen an Motoren, bei denen diesen Erfordernissen Genüge getan ist.

Fig. III zeigt die Regulierpumpe 10 in einer Installation zur Versorgung des Unterteils des Kurbelgehäuses 1 über dem. Sumpf bei einer stationären Verwendung, bei der die Pegellinie 11 nicht kippt. Die Mündung 06 ist knapp unter der gewünschten Pegellinie

909826/0017 ^C0PY

■ . - H - ■ ■

in der Nähe der Kurbelgehäuseseite angebracht. Der untere Teil der Regulierleitung 6 tritt "bei 16 in das Kurbelgehäuse ein und hat Verbindung mit dem Sondierabschnitt 66 engerer Weite. Die Verbindung zum Regler 10 besteht über das Knie 67 und den Nippel 68, Der Regler 10 ist in einer zugänglichen Lage, wobei die Membran senkrecht steht und guten Abfluß hat.

In Pig. IV ist die Pumpe wiederum mit senkrechter Membran angebracht. Die Leitung 6 tritt in das Kurbelgehäuse durch dessen Decke bei 1'6 ein. Die Mündung 06 bildet unter dem Flüssigkeitspegel das Ende der unteren Verlängerung 66 der Leitung 6.

In Fig. V ist die Pumpe mit waagerechter Membran angebracht und wird durch die waagerecht eintretende Leitung 6 getragen, die innerhalb des Kurbelgehäusesumpfes 5 in der kurzen Verlängerung 66 und Mündung 06 endet, und zwar abermals unter dem normalen Flüssigkeitspegel. -

Is ist zu bemerken, daß die Mündung bei den Anwendungsfällen der Figuren III, IV und V nicht an irgendeinen besonderen Schwenkmittelpunkt im Kurbelgehäuse geführt ist. Diese Tatsache kennzeichnet diese Anwendungen als stationäre, bei denen der Pegel 11 gleichmäßig durch den ganzen Motor verläuft; jede erreichbare Stellen irgendwo an diesem Pegel kann deshalb dazu dienen, die Mündung 06 anzubringen.

&09826/Q017

Die Pig. 71 zeigt den Anbau des Pumpenreglers an eine Vorkammer, die ihrerseits auf dem Druckstück 18 an der'Seite des Kurbelgehäuses 1 befestigt ist und mit diesem durch die Mündung 15 über dem Flüssigkeitspegel 11 und die Mündung 17 unter ihr begrenzte Verbindung hat. Diese Mündungen ermöglichen dem Flüssigkeitspegel im Vorkammerraum 08 als Fühler die gleiche Höhe wie beim normalen Betrieb im Kurbelgehäuse. Die"'Mündung 15 führt den Gasdruck und die zur Überleitung von Betriebsimpulsen aus dem Kurbelgehäuse zur Kammer 08 benötigte Abgabe. Die Stärke dieser Impulse in der Kammer 08 kann auf Wunsch ein wenig durch Einengen der Größe der Mündung 15" begrenzt werden; andernfalls sollte diese Mündung eine angemessene Weite haben. Das Vorkammergußstück 80 ist an seinem äußeren Ende durch den Sing 82 und das in der Nut 85 eingedichtete Fenster 83 verschlossen. Dieses Fenster gestattet visuelle Beobachtung des Flüssigkeitspegels im Betrieb. Wahlweise gehört ein metallischer Tiefpegelschwimmer 88 dazu, der dann, wenn der Pegel auf eine gefährliche Tiefe fällt, einen elektrischen Kontakt zwischen dem Gehäuse 80 der Vorkammer und der Kontaktelektrode 87 herstellt, die üblicherweise mit der Erde des Motorzündsystems verbunden ist. Der Schwimmer wird an dem Platz seiner Funktion durch eine geschlitzte Platte 84 und die Sonde 66 gehalten.

Die Pumpe der Fig. VI wird mit senkrechter Membran durch den Führungsnippel 6 gehalten, der nach unten durch ein G-ewindeauge 86. hindurchgeht, um in dem Abschnitt 66 verminderten Querschnitts und der Mündung· 06 zu enden. Diese Anwendung ist wie die der Figuren II!

COPY

909826/0017

IV und V hauptsächlich für stationäre Motoren "bestimmt, da es für die Genauigkeit des geregelten Pegels an der Linie 11 darauf ankommt, daß diese normalerweise im gesamten Motor die gleiche bleibt.

Die Pig. VII zeigt einen Pumpenreguliersatz, der für einen großen Anwendungsbereich einschließlich des bisher gezeigten eingerichtet ist. Die Teile sind soweit wie möglich in Übereinstimmung mit der bisher gebrauchten Bedeutung numeriert. Außer der Feder 41 an der Pumpenseite der Membran 30 ist an der gegenüberliegenden Seite eine Feder 42 vorhanden. Je nach dem Druckbedarf dieser Vorrichtung kann entweder die eine dieser Federn weggelassen oder entfernt werden oder alle beide. Wenn beide benutzt werden, sollten sie in solchem Verhältnis stehen, daß sich eine Lage innerhalb der Hubgrenzen des Satzes ergibt, bei der die durchschnittlichen Betriebsdrucke ausgeglichen sind, also ein brauchbarer Anfangspunkt für mindestens einen Teil des gesamten möglichen Hubs gesichert ist.

Die Einheit der Fig. VII wird bei den bisher gezeigten Anwendungen normalerweise über 22 mit der Außenluft verbunden,· der Entlüfterstöpsel 23 der Fig. I kann auf Wunsch bei 22 angebracht werden.

Die Fig. VIII zeigt eine Anwendung der Einheit der Fig. VII, · bei der die Quelle des pulsierenden Drucks von dem zu bedienenden Punkt getrennt ist. bei dieser Figur iet 1 eine Quelle pulsierenden

909826/0017

Drucks, z.B. der Oberteil eines Motorkurbelgehäuses, wie bereits in den früheren Figuren gezeigt wurde. Diese Quelle hat Verbindung über die Leitung-62 mit dem äußeren oder Deckelteil 21 des Pumpenreglersatzes 100 und gibt dem pulsierenden Druck die Möglichkeit des Zutritts zur Membran 30. Dds ^genüberliegende oder Pumpenseite der Membran hat über die Mündung 12 und die Regulierleitung 6 mit deren Ende bei 06 Verbindung zur Kammer 116. Der regulierte Pegel ist 11. Die Kammer 116 kann Verbindung mit einer anderen Kammer 111 durch eine Verbindungsmündung 105 in einer Trennwand 104 haben; der Raum über dieser Trennwand ist beiden Kammern gemeinsam und hat bei 103 Entlüftung nach außen, so daß hierdurch der Pegel 11 in beiden Kammern gleichgemacht wird. Diese Kammerkonstruktion verhindert, daß Schaum von 116 nach 111 übertritt.

Bei der Anwendung der Fig. VIII ähnelt die blockierende Wirkung von Flüssigkeit im Ende der Reguliersonde der bereits erklärten mit der Ausnahme, daß die vorliegende Einheit, anstatt den Zutritt von Betriebsdruck oder Verschiebung durch die Sonde zur Membran zu verhindern, den vollen Zutritt des Betriebsdrucks zur Membran an ihrer gegenüberliegenden Seite gestattet und dann die Wirkung hemmt, indem sie die erforderliche Entlüftung durch die Reguliersonde verhindert. Diese Einheit neigt zur Entwicklung eines größeren Grundhube als die der Fig. I und braucht einen größeren· Grad von totem Gang zwischen der Kolbenstange und dem Membransatz als die Einheit der Fig. I, falls es nötig ist, so daß jede Flüssigkeitsabgabe bei befriedigender Höhe des Pegels 11 gänzlich aufhört.

909826/0017

■ ■ , '- 18 -

Die gezeigte Anwendung entspricht der Verwendung der erfindungsmäßigen Hegulierpumpe "bei einem Einzylindermotor, der die verlangte Charakteristik des Kurbelgehäusedrucks hat und mit einer Schmierstoffpumpe herkömmlicher Art ausgerüstet ist; der Behälter könnte das Gehäuse 101a sein. Hierbei ist die Verhinderung des Zutritts von schaumiger Flüssigkeit zu den Pumpenelementen wichtig und die Verwendung von Schaumgegenmitteln,.z.B. der Trennwand 104» erwünscht.

Sämtliche dargestellten Pumpenregler sind fähig, Flüssigkeit aus einer Quelle anzuheben,, die tiefer als die Pumpeneinheit ist; eine solche Aufstellung des Vorratsbehälter wird vorgezogen, da .sie ein Pumpen oder lecken der Flüssigkeit am Segler vorbei bei abgestellter Anlage, also einen allgemeinen Fehler der unter Schwer kraftwirkung stehenden Schwimmerregler verhindert. Die Höhe des Behälters kann sehr beträchtlich sein, obwohl es für die Praxis als gut angesehen wird, die. verlangte Steighöhe reichlich unterhalb des Höchstpotentials der Pumpe zu halten, die bei zur Zeit im Dienst befindlichen Einheiten etwa 4,5 Meter bei Normalluftdruck in Meereshöhe beträgt.

Es ist zu bemerken, daß in den Figuren II,. Ill, IV, V, VI und VIII die leitung sich in einer Höhenlage hält, deren Bereich aich von dort, wo das Leitungseiide senkrecht unter der Stelle gelegen ist, an der die leitung die Flüssigkeit vom Gehäuse der Pumpeneijxlieit aufnimmt, bis dorthin, erstreckt, wo das Ende etwa auf

909826/0Ot?

dem gleichen waagerechten Pegel wie diese Stelle der Flüssigkeitsaufnahme aus dem Gehäuse gelegen ist; außerdem ist "bei jeder dieser Figuren das Ende im wesentlichen auf dem Normalpegel der Flüssigkeit in dem Behälter gelegen, dessen Flüssigkeitspegel geregelt wird. .Weil die Leitung sich innerhalb eines solchen Bereichs von Höhenlagen hält, fließt oder tropft die durch die Pumpeneinheit in die Leitung hineingepumpte Flüssigkeit leicht aus .der Pumpeneinheit heraus und durch das Ende der Leitung zu dem zu regelnden Behälter, und zwar auch dann, wenn Luft im Behälter sich in die Leitung hinein und aus ihr he raust» ewegt.

Reine Pumpenanwendungen, die keine Pegelregelung erfordern, können durch die Einheit der Fig. I oder die der Fig. VII wahrgenommen werden, wobei vorzugsweise die Verbindung der Fig. Ib zwischen Membran und Stange benutzt wird. Eine wichtige Anwendung ist die der Fig. IX, bei der das Kurbelgehäuse 1 eines Einzylindermotors den pulsierenden Druck liefert, der, nachdem er durch die Verbindungsleitung 201a aus dem Oberteil des Kurbelgehäuses an die Pumpe 202 geliefert ist, die Pumpenmembran immer dann betätigt, wenn der Motor in Betrieb ist. Das Öl steht im Motor auf dem Pegel 11 im Sumpf 5 über dem Auslaß 205, der zur Verbindungsleitung 209 führt; diese ist hier als eine biegsame Leitung dargestellt, die zum Einlaß 213 eines herkömmlichen Ölfilters 210 führt. Das den Filter an seinem Auslaß 212 verlassende Öl geht durch die Ausliefer leitung 208 zum Einlaß 50 der Pumpe 202. Von der Pumpe kehrt das öl wieder zum Motor durch die Leitung 201a und läuft in den Flüssigkeitsvorrat zurück.

909826/0017

Dieses System ist auch "betriebsfähig*mit Kurbelgehäusen anderen Behältern, aus denen man den erforderlichen pulsierendem Druck nicht gewinnen kann, falls nur eine andere Quelle greifbar ist, die an die äußere Seite der Pumpenmembran über die Mündung; 222 angelegt werden kann; diese ist gleichwertig mit der MiindLong i der Pig. I oder der Mündung 22 der Pig. VII. Beispielsweise könnte da· Sumpf 5 der Pig. IX der eines Ge triebe gehäuses sein* Heu in sich selbst kein Mittel zur Erzeugung des notwendigen ptilsierez den Drucks hat, der aber trotzdem bei einer zugehörigen Anordnung! z.B. einem Einzylindermotor, zur Verfügung steht.

* ι ; .-j cja* w -, -

9O9026/OOT7

Claims

Patentanaprüche

Λ J Steuersystem zur Aufrechterhaltung einea konatanten -Pliiaaigkeitaapiegela in einem Behälter mit einem über der Flüssigkeit "befindlichen Gaa, mit einer auf ihrer Saugseite an einem jPlüaaigkeitavorrat und auf ihrer Druckseite an einer in den Be-Jiälter mündenden leitung angeschloaaenen Pumpe, deren Förderelement durch eine einen pulsierenden Druck liefernde Druckquelle in Hin- und Herbewegung versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der pulsierende Druck auf daa in dem Behälter (1) befindliche Gaa übertragen wird, daa das Pörderelement (30) über die Druckleitung (6) antreibt, die an einer Stelle unmittelbar unterhalb des Plüaaigkeitaspiegela endet, ao daß die in dieaem Leitungaende "befindliche Plüaaigkeit die Hin- und Herbewegung dea Pörderelemer. (30) dämpft, wenn daa Leitungaende in die Plüaaigkeit eingetauch" iat.

909826/0017

_COpy

Uoterlaaen

Potantanwelta Dlpl.-lng. MarHn Uqht, DIpl.-WirtKh.-ino. AmI Hantmann, Dipl.-Phy«. S^xirtian Herrmann • MONCHIN 2, THIRHIfNtTRASSIlS · Τ·ΜΜ>Μη« · il Aimt UpiH/tedi

H JUH. «415 · FMidMdMMtorMliKlMft Nr. ΛβΛΨΤ

PATtNTANWALT 01. RIINHOlD SCHMIDT

H53594

W ' ■ ■ .
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die je nach der Lage der Druckleitungsmündung in Bezug auf den Flüssigkeitsspiegel durch die Druckschwankungen angetriebene oder von ihrem Antrieb abgeschaltete Pumpe (10) mit ihrer Saugseite an einen Flüssigkeitsvorrat (7) und mit ihrer Druckseite an den Behälter mit dem zu überwachenden Flüssigkeitsspiegel angeschlossen ist, während die Druckleitung (6) etwa in der gewünschten Höhe des Flussigkeitsspiegels mündet.
3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (06) der Druckleitung (6) etwa an einer Stelle liegt, durch die der Flüssigkeitsspiegel (Ha, 11b_f 11c) bei verschiedenen Schräglagen des Behälters verläuft.
4. Steuersystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite der Pumpe (10, 70) unmittelbar an die Druckleitung (6) selbst angeschlossen ist.
5. Steuersystem nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß als hin- und herbewegliches Pumpenantriebsorgan eine Membran (30) dient, die durch ein Gestänge (36) mit einer Kolbenpumpe (70) unter so bemessenem Spiel zwischen Membran und Pumpenkolben (71, 72) verbunden ist, daß das Spiel kleiner ist als der größtmögliche Membranhub, aber größer ist als die Bewegungsmögiichkeit der Membran in dem lalle, daß die Mündung (06) der Druckleitung (6) von der im Behälter (1) befindlichen Flüssigkeit versperrt ist.

909826/0017

U53594
6. Steuersystem nach den Ansprüchen 1-5 für die Regelung es Ülstandes im Kurbelgehäuse einer Kolbenmaschine, dadurch geennzeichnet, daß die Druckleitung aus einem durch die Wandung ■ es Kurbelgehäuses geführten Bohr (6) besteht, das mit seinem reien Ende an einer Stelle in Höhe des gewünschten Flussigkeitspiegels im Kurbelgehäuse endet und die dort auftretenden Druck- !chwankungen aus dem durch die Kolbenmaschine erzeugten Unterizw. tiberdruck führenden Gasen einer Kammer (199) auf derjenigen leite der Steuermembran (30) zuführt, die an die Kolbenpumpe (70) ingeschlossen ist, welche somit unter Steuerung durch die Membran Jl aus einem Vorratsbehälter (7) in. die genannte Kammer und von Lort durch die Druckleitung (6) in das Kurbelgehäuse pumpen kann, Lnpem damit durch Ein- und Ausrücken der Pumpe der Ölstand selbsttätig regelbar ist.

909826/0017

-2t -

Leerseite