DE1557187C - Vorrichtung zum Mischen flüssiger Medien - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung steuernder Schieber bzw. Kolben, von denen einer zum Mischen flüssiger Medien mit konstantem über die Membran betätigt wird.
Mischungsverhältnis unter Verwendung einer mit Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung

einem Kolben verbundenen Membran. liegt vor allem darin, daß sie außer dem mit der vom

Vorrichtungen der vorerwähnten Art werden bei- S Flüssigkeitsdruck betätigten Membran verbundenen spielsweise bei Kreiskolben- oder Zweitaktmotoren Steuerkolben nur noch ein einziges bewegliches Teil, zum Herstellen eines Kraftstoff/Öl-Gemisches mit nämlich den vom Öldruck betriebenen Steuerschieber, konstantem Mischungsverhältnis benutzt. Hierbei ist aufweist, der ein zu Störungen keinen Anlaß gebenes im allgemeinen üblich, Frischöl mittels einer des, einfach zu steuerndes Bauteil darstellt. Da die Pumpe direkt in die zum Vergaser führende Kraft- io erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrem grundsätzstoffleitung einzuspeisen. Eine solche Dosierpumpe liehen Aufbau lediglich aus einem System von Leikann nach einem älteren Vorschlag aus einem von tungen und Kanälen und den beiden Zylinderräumen der einen Gemischkomponente betätigten Membran- für den Membrankolben und den Steuerschieber beantrieb bestehen, dessen Membran über eine Schalt- steht, ist die Mischvorrichtung somit zusätzlich zu stange mit dem Plunger einer in der Zuleitung der 15 der bei einer Kraftmaschine vorhandenen Kraftstoffanderen Mischungskomponente liegenden Kolben- pumpe eingebaut. Dadurch ist es möglich, die erfinpumpe verbunden ist, so daß mit jeder Membran- dungsgemäße Vorrichtung auch nachträglich in eine bewegung ein Kolbenhub der Pumpe verbunden ist. Kraftmaschine einzubauen.

Mit dieser Vorrichtung konnten zwar gute Ergebnisse Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung beerzielt werden, doch ist zu ihrer Steuerung ein mit 20 steht darin, daß der Steuerschieber zwei Ringnuten einem Kippschalter verbundenes Umschaltventil er- besitzt und mit zwei Zylinderstiften in Reihe liegt, die forderlich. Derartige bewegliche Teile bilden ebenso in zwei neben der Ölleitung und neben einem mit der wie die beweglichen Teile der üblichen ölpumpen Kraftstoffleitung verbundenen Mischkanal in den infolge ihrer Störanfälligkeit eine funktionsschwache Zylinderraum des Membrankolbens mündenden Ka-Stelle im Mischsystem. 35 näle ragen. Erfindungsgemäß kann weiterhin der un-

Diese Nachteile besitzt auch die durch die fran- tere Teil des Membrankolbenzylinderraums über zösische Patentschrift 73 095 (1. Zusatz zu 1190 560) einen Gemischkanal und der Mischkanal mit dem bekanntgewordene Mischvorrichtung, die eine große Zylinderraum des Steuerschiebers verbunden sein und Anzahl beweglicher Teile bzw. Gelenke aufweist, die eine sich gabelnde Gemischleitung in den oberen, einem raschen Verschleiß unterliegen und damit zu 30 mittleren und unteren Teil des Steuerschieberzylineinem frühzeitigen Ausfall der Mischvorrichtung füh- derraums münden.

ren. Überdies handelt es sich bei der bekannten Vor- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in

richtung um eine kombinierte Kraftstoff- und öl- der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfühpumpe, bei der eine mechanische Kupplung des ge- rungsbeispiels näher erläutert.

meinsamen Antriebs beider Pumpen in der Wirksam- 35 Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wekeit vom Druck in der Gemischleitung abhängig ist. sentlichen aus einer Membran 1, mit deren Membran-Die bekannte Vorrichtung stellt also eine Doppel- tellern ein Membrankolben 3 starr verbunden ist, und pumpe mit mechanischem Antrieb dar, wobei die dem Steuerschieber 4. Der Membrankolben 3 durchölpumpe direkt mit der Kraftstoffpumpe ver- ragt den unteren Membranraum 5 und ist in einem bunden ist. Hierdurch ist beispielsweise keine 40 Zylinderraum 6 geführt. Eine axiale Bohrung 31 verMöglichkeit gegeben, die bekannte Vorrichtung bindet den oberen, geschlossenen Membranraum 2 auch noch nachträglich in eine vorhandene Kraft- mit dem unteren Teil des Zylinderraums 6, von dem ♦ maschine, beispielsweise in ein Kraftfahrzeug, einzu- aus ein Gemischkanal 7 zum Zylinderraum 8 des bauen. Steuerschiebers 4 führt. Der untere Membranraum 5

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- 45 ist über einen Gemischkanal 9 ebenfalls mit dem Zysteht nun darin, die vorerwähnten Nachteile der bis- linderraum 8 verbunden.

herigen Mischvorrichtungen zu beheben und insbe- Der Membrankolben 3 besitzt zwei Ringnuten 32,

sondere eine Mischvorrichtung zu schaffen, die sich 33 und einen zwischen diesen liegenden Bund 34. In auf Grund möglichst weniger und konstruktiv einfach der oberen Totlage mündet in den durch die Nut 32 gestalteter, beweglicher Teile durch einen überaus 5° geschaffenen Ringraum eine Frischölleitung 11 und einfachen Aufbau auszeichnet und überdies auch die ein Druckkanal 12. In den durch die obere Nut 33 Möglichkeit bietet, nachträglich noch in eine Kraft- geschaffenen Ringraum münden ein Mischkanal 13 maschine eingebaut werden zu können, Die Erfindung und ein Druckkanal 14. Zwischen den Druckkanälen geht dabei von der bereits früher vorgeschlagenen, 12 und 14 liegt der Zylinderraum 8 des Steuerschiezum Mischen flüssiger Medien mit konstantem 55 bers 4, wobei stirnseitig angeordnete, lose Zylinder-Mischungsverhältnis unter Verwendung einer mit stifte 15, 16 in die Druckkanäle 12, 14 hineinragen, einem Kolben verbundenen Membran geeigneten Der starre Schieber 4 besitzt Ringnuten 41 und 42, Vorrichtung aus und besteht darin, daß der den einen die entsprechende Ringräume im Zylinderraum 8 bil-Membranraum durchragende Membrankolben mit den. In der oberen Totlage münden in den oberen einer zum geschlossenen anderen Membranraum füh- 60 Ringraum 41 der Gemischkanal 7 und eine Stichrenden Bohrung und Ringnuten versehen ist und sein leitung 17 des Mischkanals 13, während in den unte-Zylinderraum durch Kanäle mit dem Zylinderraum ren Ringraum 42 der Gemischkanal 9 und der Arm eines Ringnuten aufweisenden Steuerschiebers sowie 18 einer Gemischaustrittsleitung 19 münden, deren mit einer Kraftstoff- und einer Ölleitung verbunden beiden anderen Arme 21 und 22 am oberen und Unist, und daß vom Zylinderraum des Kolbenschiebers 65 teren Ende des Zylinderraums 8 enden. Eine weitere eine Gemischleitung und ein zum Membranraum Stichleitung 23 führt vom Mischkanal 13 zum Zyführender Gemischkanal abgehen. Somit beruht die linderraum 8, während eine Kraftstoffleitung 24 zum Erfindung auf dem Prinzip zweier sich wechselseitig Mischkanal 13 führt.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist der Membrankolben 3 und der Steuerschieber 4 charakteristisch, die sich gegenseitig wechselweise steuern, und von denen der Steuerschieber 4 je Hub zufließenden Kraftstoffs eine ganz bestimmte ölmenge zumißt und der mit der Membran 1 versehene Kolben 3 bei jedem Hub in der einen Membrankammer eine ganz bestimmte Gemischmenge ansaugt und speichert und gleichzeitig aus der anderen Membrankammer durch die Gemischaustrittsleitung 19 herausdrückt. Die Umsteuergeschwindigkeit ist dabei abhängig von der durch die Kraftmaschine bzw. durch den Verbraucher gewünschten oder eingeregelten Gemischmenge. Der die ölmenge zumessende Steuerschieber 4 erhält seine Bewegungsenergie durch die über die Leitung 11 zugeführte Druckölmenge, während der die Gemischmenge zumessende Kolben 3 mit der Membran 1 entsprechend der über die Leitung 24 zugeführten Kraftstoffmenge gesteuert wird.

Das unter Druck stehende und über die Leitung 11 zugeführte FrischÖl gelangt über den Ringraum 32 und von dort über den Druckk.anal 12 zum losen Zylinderstift 15 des Steuerschiebers 4 und drückt diesen in seine obere Totlage. Dadurch wird im Druckkanal 14 befindliches öl durch den Zylinderstift 16 über den Ringraum 33 in den oberen Teil des Mischkanals 13 gedrückt und mit dem über die Kraftstoffleitung 24 eintretenden Kraftstoff im Bereich der Stichleitung 17 vermischt.

Der unter dem Druck der Kraftstoffpumpe über die Kraftstoffleitung 24 in den Mischkanal 13 eintretende Kraftstoff und das damit gemischte öl gelangen als Kraftstoff/Öl-Gemisch über die Stichleitung 17, den Ringraum 41 und den Gemischkanal 7 in den Zylinderraum 6 und von dort durch die Kolbenbohrung 31 in den oberen Membranraum 2. Der sich im oberen Membranraum 2 aufbauende Druck führt zu einer Abwärtsbewegung der Membran 1 mit dem Membrankolben 3, wobei aus dem unteren Membranraum 5 verdrängtes Kraftstoff/Öl-Gemisch über den Gemischkanal 9 und über die Ringnut 42 in den Arm 18 der Gemischaustrittsleitung 19 gelangt. Gleichzeitig wird durch den Bund 34 der Druckkanal 12 gegenüber der Frischölleitung 11 abgesperrt und letztere über den Ringraum 33 mit dem Druckkanal 14 verbunden. Gleichzeitig sperrt der obere Bund 35 die obere Mündung des Mischkanals 13 ab und wird dessen untere Mündung an den Ringraum 32 angeschlossen. Das von der Frischölleitung 11 über den Ringraum 33 in den Druckkanal 14 eintretende öl drückt den Zylinderstift 16 und damit den Steuerschieber 4 aus der in der Zeichnung dargestellten Lage in seine untere Totpunktlage. Das hat zur Folge, daß ein Teil des im Druckkanal 12 befindlichen Öls über den Ringraum 32 in den unteren Teil des Mischkanals 13 gelängt und sich im Bereich der Stichleitüng 23 mit frischem Kraftstoff vermischt. Das Gemisch gelangt aus dem Mischkanal 13 über die Stichleitung 23, den Ringraum 42 und den Gemischkanal 9 in den unteren Membranraum 5. Der sich im unteren Membranraum 5 aufbauende Gemischdruck führt schließlich wieder zu einer Aufwärtsbewegung der Membran 1, wobei das vorher in dem oberen Membranraum 2 gespeicherte Kraftstoff/Öl-Gemisch über die Axialbohrung 31 und den Zylinderraum 6 sowie den Gemischkanal 7 und über die Ringnut 41 in den Arm 18 der Gemischaustrittsleitung 19 gelangt. Anschließend bewegt sich auch der Steuerschieber 4 in der oben näher beschriebenen Weise wieder in seine obere Totpunktlage, so daß der Kolben und der Steuerschieber die in der Zeichnung dargestellte Ausgangslage einnehmen. Die je Hub zugemessene ölmenge ergibt sich aus der Hublänge des Steuerschiebers 4 und dem Querschnitt des Zylinderstiftes 15 bei nach unten gehen-

dem Hub bzw. des Zylinderstiftes 16 bei nach oben gehendem Hub. Für die Erfindung ist charakteristisch, daß das an den Verbindungsstellen der Leitungen 13 und 23 bzw. 17 erzeugte Kraftstoff/Öl-Gemisch bei nach unten gehendem Hub des Membrankolbens 3 in den oberen Membranraum 2 hineingesaugt und dort gespeichert wird, während gleichzeitig aus dem unteren Membranraum 5 die Gemischmenge über den Gemischkanal 9 an die Gemischaustrittsleitung 19 abgegeben wird. In entsprechend umge-

ao kehrter Weise wird bei nach oben gehendem Hub des Membrankolbens 3 das Kraftstoff/Öl-Gemisch in den Membranraum 5 gesaugt und dort gespeichert, während gleichzeitig die beim vorangegangenen Hub in" der anderen Membrankammer 2 angesäugte Gemisch-

as menge über den Gemischkanal 7 an die Gemischaustrittsleitung 19 abgegeben wird. Entsprechend diesem ständigen Wechsel in der Membranbewegung werden die Zylinderstifte 15, 16 mit Frischöl beaufschlagt und damit gleichzeitig eine konstante Menge Frischöl in den Mischkanal 13 gedrückt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen flüssiger Medien mit konstantem Mischungsverhältnis unter Verwendung einer mit einem Kolben verbundenen Membran, dadurchgekennzeichnet, daß der den einen Membranraum (5) durchragende Membrankolben (3) mit einer zum geschlossenen anderen Membranraum (2) führenden Bohrung

(31) und Ringnuten (32, 33) versehen ist und sein Zylinderraum (6) über Kanäle (7, 13, 12, 14) mit dem Zylinderraum (8) eines Ringnuten (41, 42) aufweisenden Steuerschiebers (4) sowie mit einer Kraftstoff- und einer Ölleitung (24,11) verbunden ist und daß vom Zylinderraum (8) des Kolbenschiebers eine Gemischleitung (18) und ein zum Membranraum (5) führender Gemischkanal (9) abgehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (4) zwei Ringnuten (41, 42) besitzt und mit zwei Zylinderstiften (15, 16) in Reihe liegt, die in zwei neben der Ölleitung (11) und neben einem mit der Kraftstoffleitung (24) verbundenen Mischkanal (13) in den Zylinderraum (6)' des Membrankolbens (3) mündenden Kanäle (12,14) ragen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Membrankolbenzylinderraums (6) über einen Gemischkanal (7) und der Mischkanal (13) mit dem Zylinderraum (8) des Steuerschiebers (4) verbunden sind und eine sich gabelnde Gemischleitung (18, 19, 21, 22) in den oberen, mittleren und unteren Teil des Steuerschieberzylinderraums (8) mündet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen