DE398229C - Brennstoffeinspritzpumpe fuer Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 5. JULI 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 46 b GRUPPE 18

(T25523

Eugene Henri Tartrais in fflaisons Laffitte, Frankr.

Brennstoffeinspritzpumpe für Verbrennungskraftmaschinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Juli 1921 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 22. Dezember 1920 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf Brennstoffeinspritzpumpen für Verbrennungskraftmaschinen und betrifft im besonderen eine Regelungsvorrichtung an solchen Pumpen, die mit Kolben versehen sind. Bei dieser Pumpenart wird der Kolben durch einen Stößel betätigt, der entgegen der Wirkung einer Kolbenfeder durch ein auf der Antriebswelle der Pumpe befestigtes Exzenter angetrieben wird. Es sind schon Anordnungen zum Verstellen des Hubes eines Motorventiles bekannt, bei denen eine aus zwei Teilen bestehende An-

triebsstange vorhanden ist, wobei die Länge der unteren Stange mittels eines eine Anschlagmutter bildenden Zahnrades eingestellt werden kann, gegen welches sich die obere Stange infolge der Wirkung einer Rückzugfeder stützt, die bestrebt ist, das Ventil immer geschlossen zu halten. Diese Anschlagmutter ist auf die untere Stange geschraubt und steht in Eingriff mit einer Zahnstange, die von Hand oder ίο durch einen Regler betätigt werden kann, derart, daß durch Drehen dieser Anschlagmutter mittels der genannten Verzahnung die untere Stange verlängert oder verkürzt wird. Diese bekannten Regelungseinrichtungen haben jedoch den Nachteil, ein leichtes Drehen der Anschlagmutter nur dann zu ermöglichen, wenn diese nicht dem Druck der oberen Antriebsstange unterworfen ist, d. h. wenn sich die untere Stange an der unteren Stelle des Exzenters befindet und bei auf seinem Sitz ruhendem Ventil die beiden Stangen nicht mehr in Berührung miteinander sind. Wenn man auf die Zahnstange wirken will, während die obere Stange durch die untere Stange entgegen der Rückzugfeder angehoben ist, muß man auf diese Zahnstange eine verhältnismäßig große Kraft aufwenden, infolge deren bei Betätigung der Zahnstange durch einen Regler dieser letztere nur mit einer gewissen Verzögerung wirken kann. Dieser Übelstand ist gemäß der Erfindung beseitigt worden. Eines der wesentlichen Merkmale derselben besteht darin, daß das Regelungsorgan auf eine die Zahnstange mittels Federn steuernde Stange wirkt, so daß das Regelungsorgan in jedem Augenblick auf diese Federn wirken kann, die ihrerseits auf die Anschlagmutter wirken, wenn diese den Kolben nicht stützt. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung liegt darin, daß eine einzige mit dem Regler verbundene Stange von polygonalem oder ähnlichem Querschnitt auf die einstellbaren Anschlagmuttern von zwei Pumpenzylindern wirkt, während die Übertragungsfedern die die Muttern betätigenden rohrförmigen Zahnstangen mittels in diese Stangen eingeschraubter und auf die Regelungsstange aufgesetzter Gewinderinge beeinflussen, so daß beim Drehen dieser Stange die Ringe voneinander entfernt oder einander genähert werden und damit die beiden Anschlagmuttern der beiden Pumpenzylinder gegeneinander eingestellt werden,

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einem zweizylindrigen Zweitaktmotor. Hier sind also tatsächlich zwei besondere Pumpen vorhanden, die aber in einem einzigen Organ vereinigt und durch dieselbe Welle angetrieben werden, die sich mit derselben Geschwindigkeit wie der Motor dreht.

Abb. ι ist ein senkrechter Achsialschnitt, wobei nur eine einzige Pumpe geschnitten ist.

Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch die Achse eines Pumpenkörpers, und zwar desjenigen, der in Abb. 1 nicht geschnitten ist. Abb. 3 ist ein wagerechter Schnitt durch die obere Haube.

Abb. 4 ist ein wagerechter Schnitt durch die Achse der Zahnstangen, die die regelbaren Widerlager oder Anschläge betätigen.

Abb. 5 veranschaulicht das Profil der Exzenter und

Abb. 6 ist ein Schnitt durch den Einlaßhahn für den Brennstoff.

In der Zeichnung bezeichnet 1 die Antriebswelle, die durch eine nicht dargestellte Kupplung mit dem Motor verbunden wird. Diese Welle ist mit einer Exzenterwelle 2 gekuppelt. Die Kolben 13 der. Pumpe werden durch die auf der Welle 2 sitzenden Exzenter 9 unter Vermittlung der Stößel 11 betätigt, die in den Führungen 12 gleiten. Jeder Kolben gleitet in einer Führung 59 und wird durch eine Feder 14 zurückgebracht. Jedes Saugventil 16 für den Brennstoff, das durch eine Kappe iS geführt wird, wird durch ein Exzenter 10 unter Vermittlung eines Stößels 22 sowie einer Stange 20 betätigt. Die Stange 20 ist mit einem Finger 46 versehen, der durch Ein- go wirkung auf einen regelbaren Anschlag 19 das Ventil heben kann. Das Ventil wird durch die Feder 17 geschlossen, sobald das Exzenter 10 den Stößel 22 zurückfallen läßt. 31 bezeichnet das Druckventil, durch das der Brennstoff in den Zerstäuber des Motors gedrückt wird.

Die Wellen 1 und 2 sind in einem Gehäuse 24 angeordnet, auf dem ein zweites Gehäuse 25 sitzt, das die Regelmechanismen enthält und selbst wieder einen Block 26 trägt, der die Pumpenkörper bildet. Auf diesem Block 26 befindet sich ein weiteres Gehäuse 27. Das Ganze wird durch einen mittleren Stehbolzen 28 mit Hilfe der Muttern 29 und 30 zusammengehalten, wobei die Mutter 30 die Einfüllverschraubung für das öl bildet. Ein mit dem Pumpenkörper 26 verbundenes festes Widerlager 65 (Abb. 1) verhindert beim Auseinandernehmen, daß der Kolben 13 unter der Wirkung der Feder 14 aus seiner Führung herausgeht.

Der Brennstoff tritt durch einen Dreiwegehahn 32 (Abb. 2 und 6) in die Pumpe ein, wodurch es ermöglicht wird, zwei verschiedene Brennstoffe, und zwar den einen für das Anlassen zu verwenden. Der Brennstoff geht durch ein Filter 33 hindurch und gelangt durch einen Kanal 34 in die Brennst off kammer. Auf die Führungen 12 sind Muttern 35 geschraubt, welche außen eine Verzahnung aufweisen, mit der röhrenförmige Zahnstangen 38 (Abb. 2 und 4) in Eingriff kommen, derart,

daß durch Betätigung dieser der obere Teil 36 der Muttern einem Bund oder Flansch 37 genähert oder von ihm entfernt werden können, der an jedem Kolben 13 sitzt. In die Zahnstangen 38 sind Ringe 39 geschraubt (Abb. 4), von denen der eine mit Rechts-, der andere mit Linksgewinde versehen ist und die beide mit geringer Reibung auf Vierkantstangen 40 sitzen. Diese.Stangen sind mit einer Antriebsstange 43 verbunden, während zu beiden Seiten der Ringe 39 angeordnete Dämpfungsfedern 41 sich gegen Schultern 43 der Stange 43 stützen. Diese letztere Stange ist.am Ende mit einem Gabelkopf 44 versehen, der mit dem Regler verbunden wird.

Abb. 5 veranschaulicht im vergrößerten Maßstabe die Exzenter 9 und 10 einer der Pumpen. Die Regelung der Leistung wird mittels der Muttern oder beweglichen Widerlager 35 bewirkt. Indem man diese, durch Auf- und Abwärtsschrauben auf den Führungen 12 mehr oder weniger hebt oder senkt, hält man durch die Berührung der Flächen 36 und 37 die Kolben bei ihrem Abwärtshub in irgendeinem Punkt ihrer Bahn an. Die Stößel π setzen dann den Abwärtsgang unter Wirkung der Federn 55 allein fort. Man kann also alle möglichen Hübe von Null bis zum Maximum erzielen, wie sie durch die Form des Exzenters gegeben sind.

Die Muttern 35 werden durch die Zahnstangen gleichzeitig betätigt. Der Antrieb dieser Zahnstangen durch die innere Doppelfeder steht in Beziehung zu dem Profil der Exzenter 9 und 10. Während der ganzen Zeit der Wirkung des langen zylindrischen Teils 48, 49 des Exzenters 9 ist, da der Kolben 13 ganz gehoben ist, die entsprechende Mutter 35 durchaus entlastet. Die geringste Kraft kann sie verschieben. Während der Periode von 49 bis 52, 47 bis 48 wird die Mutter 35 dagegen durch die Kraft der Feder 14 belastet, die die Flächen 36 und 37 gegeneinander festlegt. Während dieser ganzen Phase ist, wenn man annimmt, daß die durch den Kopf 44 mit dem nicht dargestellten Fliehkraftregler 0. dgl. verbundene Stange 43 in der einen oder anderen Richtung verschoben wurde, von den Federn 41 die eine entspannt, die andere gespannt. Wenn dann der Vorbeigang des zylindrischen Teiles 48, 49 erfolgt, wirken die Federn 41 durch den Ring 39 in dem gewünschten Sinne auf die Zahnstange 38. Dies ermöglicht eine sehr viel größere Empfindlichkeit des Reglers, der so nur die sehr geringe Kraft der Federn 41 zu überwinden braucht. Diese Federn sind sehr schwach, da sie immer auf ein entlastetes und sehr leicht zu betätigendes Organ wirken. Natürlich findet dies nur statt, wenn die Gewinde 56 der Ringe 39 eine Steigung haben, die die Unverschiebbarkeit sichert, d. h. keine Drehung unter dem Achsialdruck der Federn 14 ermöglicht. Dies ist eine unerläßliche Bedingung.

Der Nutzen der Vierkantstangen 40 und des Rechts- und Linksgewindes der Ringe 39 besteht in der Ermöglichung einer Regelung. Man sieht, daß, wenn man die Stange 43, nachdem man den Antrieb der Gabel 44 ausgeschaltet hat, dreht, sich auch die Ringe 39 in den Zahnstangen 38 drehen, welch letztere, da sie durch ihre Verzahnung unbeweglich sind, sich nicht drehen können. Die beiden Zahnstangen werden also hierdurch mehr oder weniger einander genähert oder voneinander entfernt, wodurch eine gleiche Regelung der beiden Anschläge oder Widerlager 35 in der Höhe, und zwar in bezug auf die Flansche 37, der Kolben stattfindet, eine Regelung, die übrigens schon annähernd durch die zweckmäßigste Wahl der Eingriffsstelle der Verzahnungen verwirklicht wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann man die Stange 44 nur um eine halbe Umdrehung drehen, was genügend erscheint, besonders wenn die Steigung der Ringe sehr fein ist, indessen könnte man auch auf die Stange 43 allein wirken und sie um irgendeinen Winkel drehen, wobei man dann 44 auf 43 in eine geeignete Lage für die Kupplung des Gabelkopfes schraubt.

Die Form des Exzenters 10 spielt hier auch eine Rolle. Man sieht, daß, wenn, wie es der Fall ist, der Teil 48, 49 eine oder mehr als eine halbe Umdrehung beträgt, man die Exzenterwelle 2 in eine solche Lage bringen kann, daß die beiden Kolben zu derselben Zeit in ihrer höchsten Lage sich befinden. Indem man den Verschluß 57 (Abb. 1) oder eine an diesem Verschluß schnell abnehmbar angeordnete Tür abschraubt, kann man mittels eines Zeigers an dem Ende der Welle schnell diese Lage finden. Es genügt dann, die Stange 43 von Hand zu betätigen, um die beiden Anschläge 35 durch ihre Fläche 36 'in Berührung mit den Flanschen 37 zu bringen. Diese Berührung muß genau zu derselben Zeit stattfinden, wo der Antrieb geregelt ist, und dies wird nach Bedarf mit der Lehre durch die Prüfungstür 58 (Abb. 1) des Gehäuses 25 hindurch festgestellt, welche gleichzeitig zur Einführung des Schlüssels zum Anziehen der Kolbenführung 59 dient, die gleichzeitig eine Stopfbüchse bildet.

Es -ist zu bemerken, daß diese Regelungsanordnung durch einfache Drehung der Stange nur in dem Falle verwendbar ist, wo die beiden Pumpen zusammengelegt sind. Für eine größere Anzahl müßte jeder Anschlag für sich durch eine geeignete Anordnung geregelt werden, und man könnte z. B. verschieden starke Scheiben zwischen die Flächen 36 und oder 60 und 61 einschalten (Abb. r). Man

könnte aber auch den Flansch oder Hals 37 durch Aufschrauben auf den Kolben 13 anbringen, derart, daß eine Veränderung seiner Höhenlage in bezug auf die Fläche 36 ermöglicht würde. Diese letztere Fläche könnte auch in analoger Weise an den Muttern 35 angebracht sein.

Man könnte auch eine Winkelverschiebung der Führungen 12 usw. herbeiführen, jedoch ίο ist der Antrieb aller Anschläge durch Zahnstangen mit elastischer Kupplung mit doppelten Federn 41 bei einer Gruppierung von Pumpen in irgendeiner Anzahl anwendbar.

Es ist weiter zu bemerken, daß der zylindrische Teil 48, 49 des Exzenters 10 obwohl lang, doch nur einer sehr kurzen Zeit bei einem schnellaufenden Motor entspricht. Bei jedem Vorbeigang des anderen Teiles des Exzenters ist die Zahnstange unbeweglich. Die Federn 41 müssen von dem Augenblick, wo sie wirken können, die Trägheit der Zahnstangen 38 und der Muttern 35 überwinden. Es ist also unerläßlich, diese beiden Organe so leicht als möglich zu machen. Die Mutter 35» die die Stöße aufnimmt, wird vornehmlich aus hoch widerstandsfähigem Stahl hergestellt, der die Verwendung sehr geringer Dicken ermöglicht. Die Zahnstange wird vornehmlich aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Man kann im übrigen ihre Ausbohrung exzentrisch machen, um den dünnsten Teil der Verzahnung gegenüberzulegen. Man kann sie auch aus einem außerordentlich dünnen Rohr herstellen, indem die Verzahnung durch Prägen hergestellt wird. In diesem Fall wird ein Stück, z. B. durch Schweißen, im Innern angebracht, daß die Rechts- und Linksgewinde erhält, die die Ringe 39 aufnehmen. Das Geräusch, welches durch die Stöße des Stößels 11 gegen den Kolben 13 verursacht wird, wird dadurch abgeschwächt, daß diese Stöße in einer Kammer 35a der Mutter 35 stattfinden. Diese Kammer ist mit öffnungen 62 versehen, während das Gehäuse 25 abgedichtet und mit ziemlich flüssigem öl gefüllt wird. Dies hat zur Folge, daß, wenn der Kolben an einer Stelle seines Abwärtshubes durch den Anschlag 36 unbeweglich gemacht wird und der Stößel unter der Wirkung der Feder 5 5 (Abb. 1) seinen Abwärtshub fortsetzt, sich der Raum, der dann zwischen der Fläche 60 des Stößels und der Fläche 61 des Kolbens entsteht, mit Öl füllt, das durch die Löcher 62 eingedrungen ist. Bei der Abwärtsbewegung bildet dann dieses Öl einen Dämpfer für das Geräusch.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungseinzelheiten beschränkt.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Brennstoffeinspritzpumpe für Verbrennungskraftmaschinen, bei welcher der durch eine Feder bewirkte Ansaughub von einer auf einen feststehenden Teil geschraubten, mit Außenverzahnung versehenen Anschlagmutter begrenzt wird, deren Stellung durch eine mit einem Regelungsorgan verbundene Zahnstange geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelungsorgan auf eine die Zahnstange (38) mittels Federn (41) steuernde Stange (43) wirkt, so daß das Regelungsorgan in jedem Augenblick auf diese Federn wirken kann, die ihrerseits auf die Anschlagmutter wirken, wenn diese den Kolben nicht stützt.
2. 2. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige mit dem Regler verbundene Stange (43) von polygonalem oder ähnlichem Querschnitt auf die einstellbaren Anschlagmuttern von zwei Pumpenzylindern wirkt, während die Übertragungsfedern (41) die die Muttern betätigenden rohrförmigen Zahnstangen mittels in diese Stangen eingeschraubten und auf die Regelungsstange (43) aufgesetzter Gewinderinge (39) beeinflussen, so daß beim Drehen dieser Stange die Ringe gegeneinander verstellt werden und damit die beiden Anschlagmuttern (35) der beiden Pumpenzylinder gegeneinander eingestellt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.