DE4435703A1 - Saugstrahlpumpe und ihre Verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Saugstrahlpumpe mit einer sich zu einem Mischrohr hin verjüngenden, einen Düsenaus­ laß aufweisenden Düse, einem in einem Pumpengehäuse ange­ ordneten und mit der Düse in Verbindung stehenden Treib­ mittelraum, welcher einen Treibmittelanschluß aufweist, und mit einer Ansaugöffnung zum Ansaugen des zu fördern­ den Mediums. Weiterhin betrifft die Erfindung eine vor­ teilhafte Verwendung einer solchen Saugstrahlpumpe.

Saugstrahlpumpen der vorstehenden Art sind allgemein be­ kannt und werden in der Technik vielfältig eingesetzt. Für ihr gutes Arbeiten ist es erforderlich, daß das Treibmittel mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus der Düse austritt, was meist durch Auswahl einer auf die Treibmittelmenge abgestimmten Düse erreicht werden kann. Bei manchen Anwendungsfällen schwankt jedoch die für die Saugstrahlpumpe zur Verfügung stehende Treibmittelmenge beträchtlich. Das ist beispielsweise bei Saugstrahlpumpen in Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen der Fall, wenn man die Saugstrahlpumpen mit dem von einer Einspritzanlage zurückfließenden Kraftstoff als Treibmittel betreibt, weil diese Rückflußmenge in Abhängigkeit vom Leistungsbe­ darf der Brennkraftmaschine schwankt. Bislang behilft man sich in solchen Fällen damit, daß man die Düse für eine mittlere Treibmittelmenge bemißt und die sich bei größe­ ren oder kleineren Treibmittelmengen ergebenden Nachteile in Kauf nimmt. Abgesehen vom schlechten Arbeiten der Saugstrahlpumpe bei für die Düse zu geringer Treibmittel­ menge kann es nachteilig sein, daß mit der Treibmittel­ menge durch die konstante Drosselwirkung der Saugstrahl­ pumpe der Druck in der Treibmittelleitung schwankt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Saugstrahlpumpe der eingangs genannten Art zu entwickeln, welche auch bei unterschiedlichen Treibmittelmengen opti­ mal arbeitet. Weiterhin soll eine vorteilhafte Verwendung einer solchen Saugstrahlpumpe aufgezeigt werden.

Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch selbsttätig arbeitende Verstellmittel zum gleich­ sinnigen Verändern des freien Auslaßquerschnitts des Dü­ senauslasses mit einem sich verändernden Druck in dem Treibmittelraum.

Bei einer solchen Saugstrahlpumpe vergrößert sich der Auslaßquerschnitt der Düse mit zunehmendem Druck des Treibmittels selbsttätig. Deshalb arbeitet die Saug­ strahlpumpe auch bei starken Schwankungen der Treib­ mittelmenge stets mit einem optimalen Auslaßquerschnitt.

Das Verstellmittel kann sehr unterschiedlich gestaltet sein. Besonders präzise arbeitet dieses, wenn es durch ein in den Düsenaus laß bewegbares Schließglied gebildet ist, welches mit einem in Axialrichtung der Düse verschiebbaren Verstellkörper Verbindung hat, der auf der der Düse zugewandten Seite eine vom Treibmitteldruck beaufschlagte Druckbeaufschlagungsfläche aufweist und durch Federkräfte in Richtung der Düse vorgespannt ist.

Konstruktiv besonders einfach ist das Schließglied ge­ staltet, wenn es durch die Spitze einer Düsennadel gebil­ det ist.

Die druckabhängige Verschiebung des Schließgliedes kann auf besonders einfache Weise dadurch erfolgen, daß die der Düse abgewandte Seite des Pumpengehäuses offen ausge­ bildet und mit einem Faltenbalg versehen ist, dessen dem Pumpengehäuse abgewandtes Ende der Verstellkörper ver­ schließt.

Die Schließkraft kann ohne separate Feder erzeugt werden, indem gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Faltenbalg eine den Verstellkörper in Richtung des Pum­ pengehäuses vorspannende Feder bildet.

Eine ganz besonders einfache und deshalb kostengünstig herstellbare Ausführungsform der Saugstrahlpumpe ergibt sich, wenn die Düse aus einem elastischen Material be­ steht und einen vom Treibmitteldruck aufweitbaren Düsen­ auslaß hat.

Der Querschnitt der Düse ist über einen besonders großen Bereich druckabhängig veränderlich, wenn innenseitig in der Düse ein mit Luft gefüllter, umlaufender, von einer elastischen Wand begrenzter Ringraum vorgesehen ist.

Eine vorteilhafte Verwendung der Saugstrahlpumpe nach der Erfindung besteht darin, sie als Druckregelventil zum Konstanthalten des von einer Kraftstoffpumpe einer Ein­ spritzanlage zugeführten Kraftstoffs einzusetzen. In ei­ nem solchen Fall kann man auf das bisher erforderliche Druckregelventil verzichten, da die Saugstrahlpumpe durch das automatische und druckabhängige Verändern des Aus­ trittsquerschnittes ihrer Düse für einen konstanten Druck im Treibmittel und damit für diesen Anwendungsfall in der Rücklaufleitung des überschüssigen Kraftstoffes der Ein­ spritzanlage sorgt.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung des Erfindungsgedankens wird nachfolgend auf die Zeichnung Bezug genommen. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausfüh­ rungsform einer Saugstrahlpumpe nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Bereich einer Düse einer zweiten Ausführungsform der Er­ findung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Bereich einer Düse einer dritten Ausführungsform der Er­ findung,

Fig. 4 eine Kraftstoff-Fördervorrichtung mit der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe.

Die in Fig. 1 als Ganzes gezeigte Saugstrahlpumpe hat in einem Pumpengehäuse 1 einen Treibmittelraum 2, in den Treibmittel über einen Treibmittelanschluß 3 fließt. Die­ ses Treibmittel gelangt vom Treibmittelraum 2 zu einer Düse 4 mit einem Düsenauslaß 5 und strömt von dort durch eine Fangdüse 6 und zusammen mit einem über eine Ansaug­ öffnung 8 angesaugten Medium durch ein Mischrohr 7 zu ei­ nem Saugpumpenauslaß 9.

Wichtig für die Erfindung ist ein axial verschiebliches Schließglied 10 in der Düse 4, welches bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel durch die Spitze einer Düsennadel 11 gebil­ det ist. Diese Düsennadel 11 ist fest mit einem Verstell­ körper 12 verbunden, welcher über einen Faltenbalg 13 derart am Pumpengehäuse 1 angeschlossen ist, daß der Druck im Treibmittelraum 2 auf eine der Düse 4 zugewandte Druckbeaufschlagungsfläche 14 wirkt und dadurch die Ten­ denz hat, den Verstellkörper 12 so zu verschieben, daß sich das Schließglied 10 zunehmend vom Düsenauslaß 5 weg bewegt und dadurch den Auslaßquerschnitt der Düse 4 ver­ größert. Der Faltenbalg 13 hat eine Eigenspannung, durch die der Verstellkörper 12 sich zum Pumpengehäuse 1 hin bewegt, wenn der Druck in dem Treibmittelraum 2 abfällt, so daß dann der freie Querschnitt des Düsenauslasses 5 geringer wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist im Inneren der Düse 4 durch eine elastische Wand 15 ein mit Gas gefüllter, umlaufender Ringraum 26 gebildet. Wenn im Treibmittelraum 2 kein Druck herrscht, dann ist der Düsenauslaß durch die elastische Wand 15 verschlossen, was strichpunktiert darge­ stellt wurde. Mit ansteigendem Druck im Treibmittelraum 2 wird das Gas im Ringraum 16 komprimiert, so daß der freie Querschnitt des Düsenauslasses 5 zunimmt.

Fig. 3 zeigt eine ganz besonders einfache Ausführungs­ form der Erfindung. Bei ihr hat die Düse 4 eine Wand 17 aus elastischem Material, die eine solche Vorspannung hat, daß im drucklosen Zustand der Düsenaus laß 5 ge­ schlossen ist. Mit zunehmendem Druck im Treibmittelraum 2 biegt sich die Wand 17 nach außen, so daß der freie Querschnitt des Düsenauslasses 5 zunimmt.

Die Fig. 4 zeigt einen Pumpenbehälter 18, in dem eine elektrische Kraftstoffpumpe 19 angeordnet ist. Diese för­ dert Kraftstoff zu einer Einspritzanlage 20. Nahe seines Bodens hat der Pumpenbehälter 18 eine Saugstrahlpumpe 21, welche erfindungsgemäß gestaltet ist.

Der Einspritzanlage 20 muß Kraftstoff mit konstantem Druck zugeführt werden, damit das Verhältnis zwischen den Einspritzmengen und Öffnungszeiten der Einspritzventile sich nicht verändert. Da der Kraftstoffbedarf jedoch in Abhängigkeit vom Leistungsbedarf der Brennkraftmaschine stark schwankt, ist in solchen Einspritzanlagen stets ein Druckregler vorgesehen. Da die erfindungsgemäße Saug­ strahlpumpe 21 aufgrund ihrer im Auslaßquerschnitt auto­ matisch veränderbaren Düse 4 die Funktion eines Druck­ reglers hat, kann durch den Einsatz dieser Saugstrahl­ pumpe bei der Einspritzanlage 20 auf den sonst erfor­ derlichen Druckregler verzichtet werden. Die Saug­ strahlpumpe 21 ist ohnehin erforderlich, um Kraftstoff aus einem den Pumpenbehälter 18 umgebenden Tank in den Pumpenbehälter 18 zu fördern.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Kraftstoff-Fördervorrichtung hat die Kraftstoffpumpe 19 einen zweiten Auslaß 22, der mit dem Treibmittelanschluß 3 der Saugstrahlpumpe 21 ver­ bunden ist. Es könnte jedoch auch statt dieses Auslasses 22 eine übliche, strichpunktiert dargestellte Rücklauf­ leitung 23 vorgesehen sein, die von der Einspritzanlage 20 bzw. vom Filter vor der Einspritzanlage zur Saugstrahlpumpe 21 führt.

Claims (8)

1. Saugstrahlpumpe mit einer sich zu einem Mischrohr hin verjüngenden, einen Düsenauslaß aufweisenden Düse, einem in einem Pumpengehäuse angeordneten und mit der Düse in Verbindung stehenden Treibmittelraum, welcher einen Treibmittelanschluß aufweist, und mit einer Ansaugöffnung zum Ansaugen des zu fördernden Mediums, gekennzeichnet durch selbsttätig arbeitende Verstellmittel (10, 11, 12, 13, 14) zum gleichsinnigen Verändern des freien Auslaß­ querschnitts des Düsenauslasses (5) mit einem sich verän­ dernden Druck in dem Treibmittelraum (2).

2. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verstellmittel durch ein in den Düsenauslaß (5) bewegbares Schließglied (10) gebildet ist, welches mit einem in Axialrichtung der Düse (4) verschiebbaren Verstellkörper (12) Verbindung hat, der auf der der Düse (4) zugewandten Seite eine vom Treibmitteldruck beauf­ schlagte Druckbeaufschlagungsfläche (14) aufweist und durch Federkräfte in Richtung der Düse (4) vorgespannt ist.

3. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schließglied (10) durch die Spitze einer Dü­ sennadel (11) gebildet ist.

4. Saugstrahlpumpe nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Düse (4) abgewandte Seite des Pumpengehäuses (1) offen ausgebildet und mit einem Faltenbalg (13) versehen ist, dessen dem Pumpengehäuse (1) abgewandtes Ende der Verstellkörper (12) verschließt.

5. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Faltenbalg (13) eine den Verstellkörper (12) in Richtung des Pumpengehäuses (1) vorspannende Feder bildet.

6. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Düse (4) aus einem elastischen Material be­ steht und einen vom Treibmitteldruck aufweitbaren Düsen­ auslaß (5) hat.

7. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innenseitig in der Düse (4) ein mit Gas gefüllter, umlaufender, von einer elastischen Wand (15) begrenzter Ringraum (16) vorgesehen ist.

8. Verwendung der Saugstrahlpumpe nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche als Druckregelventil zum Kon­ stanthalten des von einer Kraftstoffpumpe (19) einer Ein­ spritzanlage (20) zugeführten Kraftstoffs.