DE2355485A1 - Luftablassvorrichtung - Google Patents
LuftablassvorrichtungInfo
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Description
Dr. O. Loesenbeck
DipL-lng. Strecke
DipL-lng. Strecke
DipL-lng. Loesenbeck
48 Bielefeld, Herforder Strafte M
48 Bielefeld, Herforder Strafte M
William Augustus WESTON, "Dunalastair House", Crawford.
Lanarkshire, Großbritannien""
Luft ablaß vorri chtung
Die Erfindung betrifft eine Luftablaßvorrichtung zur Verwendung
in Druckflüssigkeitsversorgungssystemen, insbesondere in· dem BrennstoffVersorgungssystem einer Dieselmaschine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in derartigen Versorgungssystemen wie beispielsweise dem einer Dieselmaschine
zu verhindern, daß die bislang erforderlichen zeitaufwendigen und kostspieligen Arbeiten zur Wiederingangsetzung
beim Stillstand infolge Lufteinschlusses sicher und in ausreichendem Maße automatisch verhindert werden.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht in einer Luftablaßvorrichtung,
die einen geschlossenen Tank mit einem Flüssigkeitseinlaß und einem Flüssigkeitsauslaß aufweist, die jeweils
mit einer Flüssigkeitseinlaßleitung und einer Flüssigkeitsauslaßleitung verbindbar sind, sowie einem in dem Tank
befindlichen Luftablaßventil5 das im Sinne der öffnung anspricht,
wenn die Flüssigkeit in dem Tank infolge des Eintrittes von Luft in den Tank unter einen vorbestimmten
Flüssigkeitsspiegel abfällt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Zugrunde gelegt ist
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_ 2 —
die Verwendung der Luftablaßvorrichtung bei einem Brennstoffversorgung
ssystem für die Dieselmaschine in einem Fahrzeug. Die Luftablaßvorrichtung gemäß der Erfindung ist in Schnittdarstellung
gezeigt.
Die dargestellte Luftablaßvorrichtung für das Brennstoffspeisesystem
eines dieselbetriebenen Fahrzeuges beinhaltet einen geschlossenen zylindrischen Tank 1, in den der Brennstoff
durch einen Einlaß 2 für eine Förder- oder Hubpumpe (nicht dargestellt) eingefördert wird und aus dem der Brennstoff
durch einen Auslaß 3 zu einer Brennstoffinjektions—
pumpe (nicht dargestellt) ausströmt. Der Tank hat eine Mantelwand 1A und ist durch Deckel- und Bodenwände 1B und 10
geschlossen. Eine Prallplatte 4 ist im Inneren des Tankes
gegenüber und benachbart dem Einlaß 2 angeordnet, um eine Zerstreuung des Brennstoffes einzugrenzen, so daß der Brennstoff
auf den Boden des Dankes tropft. Eine ähnliche Prallplatte 4A ist benachbart· dem Auslaß 3 vorgesehen. Die Prallplatte
4-A kann den Brennstoffauslaß 3 ganz umgeben, um zu
verhindern, daß Wasser oder Schlamm, also unbeabsichtigt in den Tank eingelangte Verunreinigungen, die sich auf dem
Boden des Tankes ablageren, aus dem Auslaß austreten. Der
Tank 1 hat. an seiner oberseitigen Deckelwand 1B ein automatisch arbeitendes Luftablaßventil 5» eine von außen sichtbare
Maß einrichtung 6 sowie ein manuell betätigbares Luftablaßventil 7- Das bewegliche Teilstück 5A des Ventiles 5 wird
von einem aufrechtstehenden Schwimmer in Form eines zylindrischen Rohres 8 gesteuert, das mit Verschlußkappen 8A und
8B versehen ist* Der Anzeiger 6A der Sichtmeß einrichtung 6
wird von einem auf recht stehenden Schwimmer in Form eines zylindrischen Eohres 9 gesteuert, das mit Verschlußkappen
9A und 9B versehen ist. Die Schwimmer 8 und 9 sind gleitend
in oberen und unteren Führungsrohren 80, 8D und 90, 9D geführt,
die jeweils an der Deckel wand 1B und der Bodenwand befestigt sind.
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Der Tank 1 füllt sich mit Brennstoff, bis die Schwimmer 8
■und 9 anfangen zu schwimmen und die Sichtmeß einrichtung 6
sowie das automatisch arbeitende Luftablaßventil 5 betätigt
werden. ¥enn der Schwimmer 9 das bewegliche Ventilstück 5A
ausreichend angehoben hat, ist das Ventil 5 geschlossen.
Dies geschieht, wenn der Brennstoff sich auf dem Flüssigkeitsspiegel
B gemäß der Zeichnung befindet.
Der "unter· Druck gesetzte Brennstoff strömt weiter in den
Tank ein, bis der Druck im Inneren des Tankes gleich dem Druck ist, der von der Förder- oder Hubpumpe auf den Brenn- ·
stoff ausgeübt wird, um ihn in den Tank einzufordern. Der Brennstoff
befindet sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels B. Zu diesem Zeitpunkt wird das von Hand betätigte Luftablaßventil
7 geöffnet, um einen Luftaustritt an der Oberseite des Tanke s 1 zu ermöglichen, und zwar bis über das Hive au
des Ventiles 5 hinaus9 und um ferner den weiteren Eintritt von
Brennstoff durch den Einlaß 2 mittels der Förderpumpe zu ermöglichen, und zwar bis zum Boden des Luftablaßventiles 7·
Hieraus resultiert, daß der Tank 1 dann bis zu seinem größtmöglichen Fassungsvermögen mit Brennstoff gefüllt ist und
wenig oder gar keine Luft sich im Inneren des Tankes befindet.
Wenn nicht zusammen mit dem Brennstoff Luft in den Tank 1 eingebracht wird, bleibt der Flüssigkeitsspiegel des
Brennstoffes in dem Tank 1 konstant, und zwar praktisch bis zur oberen Tankbegrenzung, und die Sichtmeß einrichtung bewegt
sich nicht und das automatisch arbeitende Ventil 6 bleibt geschlossen.
Tritt der Brennstoff aus dem Tank 1 durch den Auslaß 3 zur
Speisung der Brennstoff injektionspumpe aus, wird der ausgetretene
Brennstoff durch den unter Druck.gesetzten Brennstoff,
der durch den Einlaß 2 einströmt, ersetzt und jegliche Luft, die in den Tank 1 zusammen mit dem Brennstoff
eintritt, wird im Inneren des Tankes zurückgehalten.
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235548b
Hat sich genug zurückgehaltene Luft in dem Tank 1 gesammelt,
um den Flüssigkeitsspiegel abzusenken, sinkt der Schwimmer 8 ab und demzufolge öffnet sich das bewegliche Ventilstück
5A und Luft kann durch das Ventil 5 durch den nachgeordneten
Luftfilter 11, der mit einer ^Flammenrückschlagsicherung versehen
ist, in die- Atmosphäre entweichen, oder aber in eine Leitungsverbindung, die zu. einer üblichen Brennstoff Überschußleitung
13 führt. Der durch den Einlaß 2 eingeförderte Brennstoff ersetzt die abgelassene Luft und der Schwimmer 8
steigt wieder an und damit; auch das bewegliche VentiljStück
5A1 um somit das Ventil 5 zu schließen.
Die in den Tank 1 eintretende Luft wird demzufolge konstant und automatisch aus dem Tank 1 abgelassen, indem ein ausreichend
konstanter Brennstoffspiegel aufrechterhalten bleibt.
Während dieser Zeit "bewegt sich auch der Schwimmer 9 auf und
ab, beginnend mit einer Abwärtsbewegung bei einem Flüssigkeitsspiegel A, so daß das Vorhandensein von Luft in dem
Tank 1 auch an der Sichtmeß einrichtung 6 festgestellt werden
kann.
Mir den Fall, daß' die Brennstoff Speisepumpe am Hauptbrerunstofftank
trocken läuft, sinkt der Brennstoffspiegel in dem Tank 1 ab, wenn kontinuierlich Brennstoff durch den Auslaß
3 abgelassen wird.
In diesem lall sinkt der Schwimmer 9 für die Sichtmeßeinrichtung 6 unterhalb seines üblichen Minimalniveaus ab,
wenn der Brennstoffspiegel bis auf den Flüssigkeitsspiegel
G abfällt. Wenn dies geschieht, betätigt ein Betätiger in Form eines Magneten 9E auf der Verschlußkappe 9B des
Schwimmers 9 einen elektrischen Schalter 10 auf der Bodenwand 1G, wodurch eine Signaleinrichtung (nicht dargestellt),
beispielsweise ein Signaltongeber, betätigt wird, so daß der Fahrzeugführer ein Warnsignal erhält, seine Maschine
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anzuhalten, bevor der Brennstoff in der Hauptbrennstoffpumpe
mit.Luft durchsetzt ist.
Oer Schwimmer 8 besitzt auf seiner Verschlußkappe SB einen
Magneten 8E und ein Schalter 1OA ist auf der Bodenwand 10
angeordnet. Mit dem Schalter 1OA kann die Brennstoffzufuhr
mittels einer Abschalteinrichtung (nicht dargestellt) vollständig
ausgeschaltet werden. Wenn somit der Fahrzeugführer das Warnsignal mißachtet und das Fahrzeug weiterhin gefahren
wird, wird der Brennstoffspiegel im Tank weiterhin abfallen. Wenn der Brennstoffspiegel bis zu einem Spiegel D absinkt,
hat sich der Schwimmer 8 ausreichend weit abgesenkt, damit der Magnet 8E den Schalter 10A betätigt, was zu einem Absperren
der Brennstoffzufuhr führt, so daß dann kein Brennstoff mehr aus dem Tank 1 durch den-Auslaß 3 austritt.
Abweichend von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, nur einen der Schalter 10 oder 1OA
vorzusehen. Bei bestimmten Anwendungsfällen können auch beide Schalter fehlen. Es können Kontaktzungenschalter vorgesehen
sein. Es können aber auch anstelle der Kontaktzungenschalter
Näherungsschalter vorgesehen werden. Im letzteren Fall werden die Magneten' durch eine andere geeignete Schalterbetätigungseinrichtung
ersetzt.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen
des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles möglich. . . ■
So kann beispielsweise ein Rückschlagventil dem Auslaß 3
zugeordnet sein, so daß der Brennstoff nicht in den Tank zurückgesogen wird, wenn er nicht unter Druck gesetzt ist.
Es können- zusätzliche Prallwände im Inneren des Tankes vorgesehen
werden, um ein zu weitgehendes Verspritzen der Brennstoffflüssigkeit zu verhindern.
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Aus Gründen einer wirtschaftlichen Herstellung können das Luftablaßventil 5 sowie die Sichtmeß einrichtung 6 in einer
einzigen Baueinheit; zusammengefaßt sein. Ein Entlüftungs— '
ventil 12 kann in die Beckelwand 1B eingesetzt sein, das
so eingestellt wird, daß es einen übermäßigen Druck innerhalb des Tankes 1 abläßt für den Fall, daß das normale Entlüftungsventil,
das der !Förderpumpe zugeordnet ist, versagen sollte.
Eine Verbindung zwischen der Sichtmeß einrichtung 6 zu der
Kammer des Sicherheitsentlüftungsventiles 12 und zu dem handbetätigten Luftablaßventil 7 kann durch die übliche
Brennstoffüberschußleitung 13 geschehen, durch die jeglicher Überschuß an Brennstoff aus diesen Bauteilen abgesogen, wird.
Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die beschriebene Vorrichtung einen Großteil an Zeit und Geld ersparen kann, die sonst
durch das Stillstehen der Dieselmaschinen verschwendet werden müßten, insbesondere bei wirtschaftlich genutzten !Fahrzeugen,
wenn diese Luft in ihr Brennstoff Versorgungssystem einbeziehen,. sei es durch undichte oder fehlerhafte Kupplungen,
schlechte Dichtungen, brüchige Leitungen u.dgl. Die vorbeschriebene Luftablaßvorrichtung beseitigt nämlich automatisch
Luft, die sonst durch die Brennstoffleitungen mitgepumpt
würde und auch bis in die Injektorpumpe, was zum Stillstand der Maschine führt.
Darüber hinaus kann die Torrichtung dem Fahrzeugbetreiber
oder dem Maschinenbetätigungspersonal ein Warnsignal geben, wenn der Hauptbrennstoff tank leer ist, bevor der Motor tatsächlich
stillsteht, und bei Wunsch kann die Vorrichtung auch die Maschine bzw. den Motor selbst stillsetzen, so daß
sich die Injektorpumpe nicht leert. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Dieselmotor und die Brennstoffingektorpumpe
den Brennstoff verlieren, so daß der Motor nach, erneuter
Füllung des Tanks wieder in Gang gesetzt werden kann, ohne daß, wie bislang, die Förderpumpe, der Filter und die
Hochdruckpumpe mühsam von Luft befreit werden müssen.
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— Π —
Die Sichtmeß einrichtung ist -vorgesehen, damit der Fahrzeugbenutzer
oder der Betätiger der. faschine auch visuell überprüfen
kann, ob ein Luftleck im Brennstoffsystem vorhanden
ist, wenn auch natürlich die Vorrichtung automatisch die Luft entfernt und die Maschine weiterhin am Laufen hält.
Somit kann eine Maschine, die bislang hätte gestoppt werden
müssen, weiterlaufen, und der Benutzer kann über die Sichtmeßeinrichtung feststellen, daß zu gegebener Zeit Schritte
zu unternehmen sind, um den !fehler zu beseitigen.
Anstelle der Steuerung durch den Schwimmer 8 kann das Öffnen* und Schließen des beweglichen Ventilstückes 5A elektrisch
geschehen, beispielsweise durch ein Magnetventil, das durch einen ELüssigkeitsniveauschalter betätigt wird, und die Anordnung kann so getroffen sein, daß das Yentil 5 sich erst
öffnet, wenn der Brennstoff den Flüssigkeitsspiegel B erreicht,
in welchem 3?all das Magnetventil durch einen weiteren Flüssigkeitsniveauschalter geschlossen werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf die Verwendung
bei einer Dieselmaschine oder einem dieselbetriebenen Fahrzeug beschränkt. Sie kann auch "bei einer mit Brennstoffinjektion
arbeitenden benzinbetriebenen Maschine oder in anderen Flüssigkeitsversorgungssystemen, die mit. einer Druckflüssigkeit
arbeiten, eingesetzt werden.
In der Zeichnung ist ein Abzugsloch 14 dargestellt, das natürlich durch einen Stopfen (nicht dargestellt) verschlossen ist
und da.s zum Absaugen des Tankes 1 oder zum Entfernen von
Wasser oder Schlamm benutzt werden kann, also zum Beseitigen von Verunreinigungen, die unerwünscht in das Brennstoffsystem
gelangt sind. In den führung sr obren 8D und 9^-sind Brennstoffauslaßlöcher
15 vorgesehen und in den führungsrohr en 8C und
90 sind Eatlüftungslöcher 16 für die eingeschlossene Luft
vorgesehen» Die Brennstoff auslaßlöcher 15 sind so dimensio-
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niert, daß die mit Brennstoff gefüllten Führungsrohre 8D und
9D als Dämpfer für die Schwimmer 8 und 9 wirken. Die Schwimmer 8 und 9 können in Richtung nach unten unter Feder spannung
gesetzt sein. ·
Die Führungsrohre 8C und 8D einerseits und 90 und 9D andererseits
können in beiden Fällen durch ein einziges Führungsrohr ersetzt sein, das sich zwischen den Boden- und Seitenwänden
1B und 1C erstreckt, und die Schwimmen1 8 und 9 können, insbesondere
wenn die Magnete 8E und 9E tragen, gegen eine Drehung relativ zu den Führungtorohren abgesichert sein, beispielsweise
durch Vorsprünge an den Schwimmern, die in entsprechenden Ausnehmungen in den Führungsrohren laufen· Ferner
kann das Ventil 5 ©in Scheibenventil sein, dessen Ventilscheibe
auf dem Schwimmer 8 angeordnet ist, oder auf einer an dem Tank 1 befestigten Blattfeder. Das Ventil 7 kann so
ausgestaltet sein, daß ein Schraubenschlüssel oder ein sonstiges Schließwerk erforderlich ist, um das Ventil öffnen
zu können.
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Claims (9)
- PatentansprücheLuftablaßvorrichtung zur. Verwendung in Druckflüssigkeitsversorgungssystemen, insbesondere im Brennstoffversorgungssystem einer Dieselmaschines dadurch gekennzeichnet , daß die Torrichtung einen geschlossenen Tank (1) aufweist, der einen mit einer Flüssigkeitsleitung verbindbaren Flüssigkeitseinlaß (2) und mit einer Flüssigkeitsleitung verbindbaren Flüssigkeitsauslaß (3) aufweist und in dem ein Luftablaßventil (5) angeordnet ist, das. öffnet, wenn die Flüssigkeit in dem Tank (1) infolge von Lufteintritt in den Tank (1) auf einen bestimmten Flüssigkeitsspiegel abfällt.
- 2. Luftablaßvorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeich-> net, daß das Luftablaßventil (5) durch einen im Inneren des Tankes (1) angeordneten Schwimmer (8) steuerbar ist.
- 3. Luftablaßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sichtmeßeinrichtung (6) zum Anzeigen des Vorhandenseins von Luft in dem Tank (1) vorgesehen ist.
- 4. Luftablaßvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtmeßeinrichtung durch einen im Inneren· des Tankes (1) angeordneten Schwimmer (9) steuerbar ist.
- 5· Luftablaßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tank ein Schalter (10) angeordnet ist, der mit einer Signaleinrichtung verbunden ist, und daß der Schwimmer (9) mit einem Betätigungsglied (9E) für den Schalter (10) versehen ist. '
- 6. Luftablaßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tank ein Schalter (.10A) angeordnet ist, der mit einer KraftstoffZufuhrunterbrechereinrichtung in Verbindung steht,-wobei der Schwimmer (8) mit einem Betätigungsglied (8E) für den Schalter (1OA) versehen ist.4 09820/0358
- 7· Luft abl aßvorrichtung nach. Anspruch 2 oder 4, dadurch, "gekennzeichnet, daß die Schwimmer (8 und 9) gleitend in oberen und unteren Führungsrohr en (80 und 8D, 9C und 9D) geführt sind, die jeweils an den Deckel- und Bodenwänden (1B und 1C) des Tankes (1) befestigt sind.
- 8. Luftablaßvorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Führungsrohre (8D und 9D) mit Flüssigkeitsablaßlöchern (15) versehen sind und diese so dimensioniert sind, daß die unteren Führungsrohre (8D und 9D) in mit Flüssigkeit gefülltem Zustand als Dämpfer für die Schwimmer (8 und 9) ausgebildet sind.
- 9. Luftablaßvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (i) mit einem von Hand betätigbaren Luftablaßventil (7) versehen ist.409820/0 3 58
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