DE3619076A1

DE3619076A1 - Kraftstoffsammler

Info

Publication number: DE3619076A1
Application number: DE19863619076
Authority: DE
Inventors: Jan Mullsjö Andreasson
Original assignee: Scandmec AB
Current assignee: Scandmec AB
Priority date: 1985-06-10
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1986-12-18
Also published as: IT8620740A0; GB2177014A; FR2583004B1; GB8613762D0; US4763632A; GB2177014B; CA1278472C; IT8620740A1; IT1189157B; FR2583004A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffsammler zur Schaffung einer laufenden Kraftstoffreserve für eine Verbrennungsmaschine, in der der Kraftstofftank in Positionen angeordnet sein kann, in der die Kraftstoffzufuhr verhindert oder erschwert wird. Beispiele für solche Anwendungen sind Motorsägen, Sägen zum Roden, Gartengeräte, Bootsmotoren usw., oder die Kraftstofftanks von Motorfahrzeugen.

Das Problem eines zuverlässigen Sammlers zur Schaffung 10 einer Kraftstoffreserve für Motorsägen u.dgl. während des Betriebes war unmöglich befriedigend zu lösen. Die Maschine wird gestört und kann sogar ganz zum Stillstand

kommen, wenn sie gekippt wird. Bisher wurden Kraftstoffreserven, die für etwa 5 Sekunden ausreichend sind, geschaffen. Im Fall der motorbetriebenen Fahrzeuge stellen desweiteren die Effekte der Beschleunigungskräfte ein beträchtliches Problem dar. Die Beschleunigungskräfte führen dazu, daß der Kraftstoff kurzzeitig in eine Ecke des Kraftstofftanks gedrängt wird, und verhindern so, daß die Kraftstoffpumpe genügend Kraftstoff erhält. Dieses Problem wurde vorher durch die Anordnung von Zwischenwänden gelöst, d.h. durch Abteilungen um den Pumpeneinlaß innerhalb des Kraftstofftanks. Es ist schwierig, derartige Zwischenwände in Kunststofftanks, insbesondere in geblasenen Kunststofftanks, anzuordnen, und sie sind auch nicht immer zuverlässig. Dies gilt auch für containerartige Anordnungen, die manchmal innerhalb von Kraftstofftanks aus Kunststoff angeordnet sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen einfachen, kostengünstigen und zuverlässigen Kraftstoffsammler zu schaffen, der die oben genannten Probleme löst. Entsprechend der Erfindung wird das in Praxis dadurch bewirkt, daß der Sammler einen ganz oder teilweise aus porösem, formstabilen Material bestehenden Körper aufweist, der in der Lage ist, bei laufender Maschine den Sammler mit Kraftstoff zu versorgen, wobei der Körper

ein oder mehrere Gehäuse aufweist, wodurch eine oder mehrere Kammern zwischen dem inneren und dem äußeren

einen /

Gehäuse gebildet werden und Auslaß zur Verbindung mit

aufweist) /fde

der Verbrennungskammer über eine Kraf tstof fpumpe/>der in Verbindung mit dem inneren Behälterbereich steht und mit einem Ventil versehen ist.

Zusätzliche Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den Patentansprüchen offenbart.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren genauer erläutert, in denen

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Kraftstoffsammler entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt, und

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine alternative Ausführungsform des KraftstoffSammlers entsprechend der Erfindung zeigt.

Der in einem Kraftstofftank angeordnete Kraftstoffsammler nach Fig. 1 hat ein doppeltes Gehäuse und weist eine äußere rohrförmige Wandung 2 auf. In der Zeichnung ist diese Wandung zylindrisch, aber ihre Form ist frei zu wählen, und sie hat eine im wesentlichen vertikale Längsachse und einen im wesentlichen flachen horizontalen Boden

Innerhalb der äußeren rohrförmigen Wandung 2 ist eine ebenfalls zylindrische innere rohrförmige Wandung 4, deren eines Ende an den Boden 3 angrenzt, angeordnet. Die innere zylindrische Wandung 4 ist auf diese Weise im wesentlichen koaxial zu der äußeren zylindrischen Wandung 2. Die Teile 2 und 4 können an den Boden 3 angeschweißt werden oder mit ihm gegossen sein. Die zylindrischen Wandungen 2 und 4 und vorzugsweise auch der Boden 3 sind aus porösem Material, z.B. gesintertem Polyäthylen, gefertigt, wobei die Porengröße so ausgewählt ist, daß sie zu dem in Frage stehenden Kraftstoff paßt und daß sie als selbstansaugende Filter wirken. Die Porengröße beträgt im Fall von Benzin vorzugsweise ungefähr 70 ^Am. Dies führt zu dem "Zuckerwürfeleffekt", bei dem das Filter den Kraftstoff nicht einfach wieder freigibt, wenn er einmal in das poröse Material eingedrungen ist. Die beiden zylindrischen Wandungen 2 und sind von gleicher Länge und ein mit diesen beiden Teilen in Kontakt stehender im wesentlichen flacher, horizontaler Deckel 5 teilt eine zwischen der äußeren und der inneren Wandung 2 und 4 ausgebildete zylindrische Kammer 7 von einer von der inneren Wandung 4 umgegebenen inneren Kammer ab. Eine im Deckel 5 befindliche Bohrung 6 ist oberhalb der inneren Kammer 8 zentriert. In der gezeigten Ausführungsform weist der Deckel 5 mit der öffnung 6 einen rohrförmigen Nippel auf, wobei der Nippel vom Kraftstoff-

sammler wegzeigt. Um sicherzustellen, daß der Kraftstoffsammler in Kontakt mit dem im Tank befindlichen Kraftstoff ist, ist ein Gewicht 9 in der zylindrischen Kammer 7 vorgesehen. Das Gewicht 9 besteht aus einem Stück gerolltem Metallblech dessen Längsöffnung vorzugsweise parallel zu der Längsachse der Kammer 7 angeordnet ist. Während des Betriebs gibt der durch das poröse Material aufgenommene Kraftstoff dem Kraftstoffsammler zusätzliches
Gewicht.

Die zylindrische Kammer 7 und die innere Kammer 8 sind geschlossen und stehen deshalb nicht miteinander in Verbindung. Wenn der Kraftstoffsammler mit dem im Tank befindlichen Kraftstoff in Kontakt kommt, wird der Kraftstoff schnell durch die äußere zylindrische Wandung 2

in die zylindrische Kammer 7 gezogen. Der Deckel 5 ist mit einem Lüftungsloch 10 oberhalb der zylindrischen
Kammer 7 versehen, und dieser Raum wird deshalb mit
Kraftstoff gefüllt. In der gezeigten Ausführungsform
hat das Lüftungsloch einen Durchmesser von 0,8 mm,

Das poröse Material, in diesem Fall gesintertes Polyäthylen, nimmt den Kraftstoff schneller auf, als durch das Lüftungsloch und die äußere zylindrische Wandung 2 eintritt und wirkt auf diese Weise als Filter. Der
Kraftstoff wird durch das poröse Material in der in-

— 5 —

neren zylindrischen Wandung 4 in die innere Kammer 8 gezogen, wobei der Kraftstoff auf diese Weise erneut gefiltert wird. Der Kraftstoff wird dem Verbrennungsmotor über die Öffnung 6 zugeführt. Während des Betriebs einer Motorsäge in einem Neigungswinkel wird die innere Kammer den zylindrischen Bereich 7 vollständig entleeren,bevor irgendeine Störung der Kraftstoffzufuhr auftreten kann. Solange wie ein Teil des KraftstoffSammlers in Kontakt mit dem Kraftstoff im Kraftstofftank ist, wird die Maschine ohne Störung laufen. Das Gewicht 9 im zylindrischen Raum 7 verhindert die Gefahr, daß abgelöste Partikel in den Vergaser gelangen, da der Kraftstoff beim Durchgehen durch die innere zylindrische Wandung 4 erneut gefiltert wird. Dieser Kraftstoffsammler besteht aus wenigen Teilen, hat eine einfache und zuverlässige Anordnung des Gewichtes und gibt eine laufende Kraftstoffreserve von ungefähr 30 Sekunden. Der Motor wird mit sehr geringen Störungen laufen und, wenn der Tank geleert ist, wird der filternde Kraftstoffsammler dank des Lüftungslochs schnell wieder gefüllt.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines in einem Tank 1 angeordneten KraftstoffSammlers. Der Sammler wird vorzugsweise am Boden des Kraftstofftanks 1 angeordnet, um auch dann Kraftstoff zuführen zu können,

wenn der Tank nahezu leer ist. Am Boden des Tanks kann eine Vertiefung vorgesehen sein und der Sammler besteht aus einem Behälter mit einer beliebigen angepaßten Form. Die Wandung 12 ist im wesentlichen vertikal und in diesent Fall zylindrisch, kann aber auch eine andere Form haben. Der Boden 11 und die Wandung 12 bestehen, wie im vorigen Beispiel, aus porösem Material. Der Behälter ist oben mit einem Deckel 13 versehen, der dicht gegen die Wandung 12 anliegt. Im Deckel 13 ist eine Kraftstoffpumpe 14 so angebracht, daß der Kraftstoff vom Boden des Behälters abgepumpt wird. Die Pumpe 14 und der Auslaß 15 sind vorzugsweise in der Mitte des Deckels 13 angeordnet, aber das ist nicht wesentlich. Der Deckel 13 ist ferner mit einem Rückschlagventil 16 versehen, um Luft aus dem Behälter herauszulassen. Das Rückschlagventil ist mit einem Deckel 16a versehen, der aufgrund des eigenen Gewichts eine öffnung 16b abdeckt. Im Deckel 13 ist ferner eine Versorgungsleitung 17 vorgesehen, um vom Einspritzmotor zurückkommenden Kraftstoff in den Behalter zu führen. Im rücklaufenden Kraftstoff enthaltene Gasblasen entweichen durch das Rückschlagventil 16. Die Größe und die Ausführung des Behälters in diesem Beispiel sind abhängig von seiner Anwendung. Falls er in einen Benzintank eingesetzt wird, ist der der Zeichnung entsprechende Sammler mit einer zylindrischen Wandung von

ungefähr 45 mm in Höhe versehen, der Boden des Behälters hat einen Durchmesser von etwa 110 mm. Ein Behälter dieser Dimensionen schafft eine Kraftstoffreserve, die ausreicht, um eine Maschine mit einem Kraftstoffverbrauch von 0,35 Liter/Kilometer bis zu 30 Sekunden laufen zu lassen,

Im gezeigten Beispiel sind die Pumpe 14, das Rückschlagventil 16 und die Versorgungsleitung 17 im Deckel 13 angeordnet. Sie können jedoch überall in der Nähe des oberen Teils des Behälters, d.h. am oberen Teil der Wandung 12, angeordnet werden.

Wenn der Kraftstoff durch die Wandung 12 und den Boden 11 in die Kammer eindringt, entweicht die im Behälter vorhandene Luft durch das Ventil 16. Der Öffnungsdruck des Ventils muß nahe bei Null sein, was dadurch erreicht wird, daß seine Fläche groß gemacht wird. Wenn der Behälter mit Kraftstoff gefüllt ist, schließt sich das Ventil 16. Gasblasen im zurückgeführten Kraftstoff werden ebenso durch das Ventil 16 entweichen. Wenn der Kraftstofftank 1 Beschleunigungskräften g ausgesetzt wird, wird der Kraftstoff im Behälter verbleiben und die Kraftstoffpumpe 14 während der erforderlichen Zeit versorgen. Wenn der Behälter geleert ist, wird er schnell wieder mit durch das poröse Material eintretenden Kraftstoffs gefüllt. Der

Behälter dient auf diese Weise als Reservevolumen im Kraftstofftank. Desweiteren wird der Kraftstoff, wenn er durch die poröse Wand 12 und durch den Boden 11 hindurchgeht, vorgefiltert. Weitere offensichtliche Vorteile sind: Kompakte Größe, einfache und kostengünstige Konstruktion, keine Betriebsstörungen, einfache Anwendung in verschiedenen Tanktypen.

Der der Fig. 2 entsprechende Sammler ist zur Anwendung im Kraftstofftank für Motorfahrzeuge beschrieben. Natürlieh kann er auch für andere Anwendungen benutzt werden, wenn eine Flüssigkeitspumpe eine kontinuierliche Versorgung mit Flüssigkeit benötigt, aber die Gefahr von kurzen Unterbrechungen im Zufluß besteht. Die Größe des Behälters und der Poren in dem porösen Material muß der speziellen Anwendung angepaßt sein. Es hat sich gezeigt, daß die Bohrung 10 nicht immer notwendig ist, und sie kann aus diesem Grunde auch weggelassen werden.

Claims

Patentansprüche

( 1. /Kraftstoffsammler, der in einem Kraftstofftank als laufende Kraftstoffreserve für eine Verbrennungsmaschine angeordnet ist, wobei Beschleunigungen auf den Tank einwirken können, oder er gekippt werden kann, dadurch gekennzeichnet , daß der Sammler einen Körper aufweist, der ganz oder teilweise aus porösem, formbeständigen Material besteht, das in der Lage ist, während des Betriebs der Maschine den Sammler mit Kraftstoff zu versorgen, wobei der Körper ein einzelnes oder mehrere Gehäuse aufweist, die eine oder mehrere Kammern zwischen dem äußeren und dem inneren Gehäuse ausbilden, daß ein Auslaß (6; 15) zur Verbindung mit der Brennkammer über eine Kraftstoffpumpe (14) vorgesehen ist, der in Verbindung mit der inneren Kammer steht und mit einem Ventil (10;16) versehen ist.
2. Kraftstoffsammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das poröse Material aus gesintertem Kunststoff wie z.B. Polyäthylen, gesinterter Bronze od. dgl, besteht, wobei es eine Porengröße hat, die an den in Frage kommenden Kraftstoff angepaßt ist.
3. Kraftstoffsammler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Porengröße etwa 70 μια. beträgt, wenn der fragliche Kraftstoff auf Benzin basiert.
4. Kraftstoffsammler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftstoffpumpe (14) in dem Sammler angeordnet ist.
5. Kraftstoffsammler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Sammler einen Boden (11) und eine ödere mehrere Wandungen (12) aus dem porösen Material aufweist, sowie einen Deckel (13) aus beliebigem Material, der fest gegen die Wand (13) abdichtet, wobei die Kraftstoffpumpe (14) und das Rückschlagventil (16) zum Auslassen von Gasen wie z.B. Luft oder Kraftstoffdampfblasen und überschüssigem Kraftstoff im oder in der Nähe des Deckels abdichtend angeordnet sind.
6. Kraftstoffsammler nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Fahrzeug mit einem Einspritzmotor versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine Versorgungsleitung (17) für den rückfließenden Kraftstoff im oder in der Nähe des Deckels (13) angeordnet ist.
7. Kraftstoffsammler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Sammler ein doppeltes Gehäuse hat und eine äußere zylindrische Wandung (2) mit Boden (3) aus porösem Material, eine innere zylindrische Wandung (4) aus porösem Material, deren Endbereich mit dem Boden (3) verbunden ist und ein Oberteil (5) beliebigen Materials aufweist, das oberhalb der äußeren und der inneren zylindrischen Wandung (2 und 4) so angeordnet ist, daß die zwischen der äußeren und der inneren zylindrischen Wandung (2 und 4) gebildete zylindrische Kammer (7) und die von der zylindrischen Wandung (4) gebildete innere Kammer (8) geschlossen sind und keine direkte Verbindung miteinander haben, daß das Oberteil mit einem Auslaß (6) oberhalb der Kammer (8) zur Verbindung mit der Brennkammer und mit einem Lüftungsloch (10) oberhalb der zylindrischen Kammer (7) versehen ist, wobei das Lüftungsloch vorzugsweise mit einer Abschirmung od.dgl. versehen ist.
8. Kraftstoffsammler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gewicht, z.B. ein Stück gerolltes Metallblech (9), in der zylindrischen Kammer (7) angeordnet ist, wobei das Gewicht eine Längsöffnung hat, die im wesentlichen parallel zur Längsachse der Kammer (7) läuft, ein geschnittenes Rohr oder eine Schraubenfeder ist.