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lKeß- und Unterdruckfördervorrichtung für flüssigen Brennstoff. Die
Erfindung betrifft die bekannte Meß- und Unterdruckfördervorrichtung, bei der der
Meßraum zum Zwecke des Förderns des flüssigen Brennstoffes aus dem tiefer liegenden
Brennstoffbehälter zeitweise mit dem am Motor vorhandenen Unterdruck in Verbindung
gebracht wird, und zwar mittels eines Schwimmerventils, das beim Gefülltsein des
Meßgefäßes angehoben und dabei geschlossen wird, so daß die Förderung unterbrochen
wird. Das Neue gemäß vorliegender Erfindung besteht darin, daß zum Ablassen des
Meßgefäßinhalts in das Vorratsgefäß ein Heber verwendet wird, wie er sonst bei mit
Überdruck arbeitenden Meßvorrichtungen üblich ist. Da ein solcher Heber aber bei
Unterdruckförderung nicht ohne weiteres verwendbar ist, mußten noch besondere Vorkehrungen
getroffen werden.
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Zu diesem Zwecke ist der Ablaufschenkel des Hebers mit einer Rückschlagklappe
versehen, die am Auslaß des Zwischengefäßes eines Unterdruckförderers an sich bekannt
ist. Außerdem ist dieser Heberschenkel mittels einer Leitung verbunden mit einem
vom Meßgefäß getrennt angeordneten Raum, der mit dem Meßgefäß durch einen durch
das bekannte Schwimmerventil gesteuerten Kanal verbunden ist und ständig unter einem
allerdings zeitweise schwankenden Unterdruck steht. Damit der Unterdruck in diesem
Raum ständig erhalten bleiben kann, ist in die zum Abfallschenkel des Hebers führende
Leitung ein Schwimmerventil eingebaut, das beim Leerlaufen des Meßgefäßes angehoben
wird und den Unterdruckraum gegen den Heber und damit gegen das nach erfolgter Füllung
unter Atmosphärendruck gesetzte Meßgefäß abschließt. Hierdurch wird bewirkt, daß
das zwischen Unterdruckraum und Meßgefäß eingeschaltete Schwimmerventil auch nach
Entleerung des Meßgefäßes angehoben bleibt und eine neue Förderung erst wieder eintreten
kann, wenn sich das Vorratsgefäß genügend entleert hat und dabei das Schwimmerventil
in der zum Ablaufschenkel des Hebers führenden Leitung zum Sinken gebracht ist.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist noch, daß das Belüftungsventil, das
den Meßraum nach erfolgter Füllung unter Atmosphärendruck setzt, mittels einer den
besonderen Unterdruckraum abschließenden federnden Membran gesteuert wird, während
bei den bisher bekannten Vorrichtungen dieses Belüftungsventil meist mit dem die
Verbindung des Meßraumes mit dem Unterdruckraum steuernden Schwimmerventil verbunden
ist.
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In beiliegender Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der neuen
Vorrichtung dargestellt.
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Abb. i zeigt den Einbau der Vorrichtung in ein Automobil und Abb.
2 einen Mittelschnitt der Vorrichtung. Abb. 3 und q. zeigen andere Bauarten der
Ausführungsform nach Abb.2 und Abb. 5 eine Kombination zweier solcher Meßapparate
zum Zweck einer kontinuierlichen Förderung der Flüssigkeit.
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Nach Abb. i der ersten Ausführungsform ist der Apparat i in eine Saugleitung
2 eingebaut, welche vom Ventilkasten 3 des Motors 4 zum
Apparat
und zum Brennstoffsammelbehälter oder Reservoir 7 führt. Eine andere Leitung 8 speist
vom Apparat i den Vergaser g. io stellt den Kühler und ii und 12 Wandungen der Karosserie
dar.
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Ein Zählwerk 6 ist am Armaturenbrett 5 angebracht und durch eine Leitung
o an die Kammer 22 des Meßapparates Abb. 2 angeschlossen. Der Hebel des Zählwerkes
liegt in bekannter Weise an einer die Austrittsöffnung dieser Leitung abschließenden
Gummimembran an und wird bei jeder Unterdruckänderung, in der Kammer 22 angestoßen,
wodurch die Zahl der Füllungen registriert wird.
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Nach Abb. 2 und 3, welche den Apparat i der Abb. i in größerem Maßstab
veranschaulichen, ist ein Meßgefäß 13 in den oberen Teil eines mehr als doppelt
so großen Vorratsgefäßes 14 eingebaut. Letzteres steht durch eine Entlüftungshaube
15 (Abb. 2) stets unter Atmosphärendruck und ist mit dem Vergaser durch die Ablaßleitung
8 verbunden; es kann auch mit einem Standanzeiger versehen sein. An das Meßgefäß
ist oben einerseits die vom Reservoir herführende Saugleitung 2 mit dem Selher 16
angeschlossen, anderseits die Saugleitung 2' vom Ventilkasten des Motors her. Diese
letztere Leitung mündet durch einen beim Eintritt mittels eines Kugelventils 17
und beim Austritt mittels eines Schwimmerventils 18 absperrbaren senkrechten Kanal
ig im Scheitel des Meßgefäßes ein und hat eine Abzweigung 2o nach dem von einer
Membran 21 abgesperrten Raume 22 hin. Dieser Raum ist aber auch durch eine verhältnismäßig
enge, durch ein Schwimmerventil 23 absperrbare Leitung 24 mit dem Abfallrohr eines
aus dem Meßgefäß in das Vorratsgefäß 14 führenden Heberrohrbogens 25 in Verbindung
gesetzt, dessen aus dem Meßgefäß führende Öffnung höher liegt als das Schwimmerventil
23. Das letztere liegt innerhalb derjenigen Standhöhe des Vorratsgefäßes, welche
dem ausgelaufenen Meßgefäßinhalt entspricht. Die Mündung des Abfallschenkels des
Heberrohrs ist durch eine unter der Wirkung einer Torsionsfeder selbstschließende
Klappe 26 abgesperrt.
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Die Membran 21 bildet den inneren Abschluß des oberen Deckels 27 des
Meßapparates und trägt in ihrer Mitte ein im Ruhezustand geschlossenes Spitzventil28
als Abschluß gegen einen durch Kanal 29 mit dem Ventilgehäuse verbundenen Ringkanal
3o des genannten Dekkels 27. Dieser Ringkanal steht durch Kanal 31 mit dem Meßgefäß
13 in Verbindung, und eine Bohrung 32 stellt die Verbindung her zwischen dem von
der Membran 2i und dem Deckel 27 eingeschlossenen Raum 33 und einer Belüftungshaube
34.
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Die Wirkungsweise des Meß- und Förderapparates ist folgende: Es sei
vorausgesetzt, daß der Meßapparat leer ist. Während des Betriebes des Motors wird
in der Saugleitung 2' vom Motor her ein konstanter Unterdruck erzeugt, dieser hebt
zunächst das Kugelventil 17 ab und stellt durch Kanal ig einen Unterdruck her im
Meßgefäß 13, damit auch im Saugheberrohr 25 und in der mit Seiher versehenen zum
Reservoir führenden Saugleitung 2 und ferner durch Kanal 2o im Raum 22 unter der
Membran 21. Dieser Unterdruck hält die Klappe 26 geschlossen und veranlaßt die Füllung
des Meßgefäßes 13 aus dem Reservoir 7. Während der Förderung reicht aber der Unterdruck,
der durch den Kanal 2o nach dem Raum 22 unterhalb der Membran 21 hinwirkt, nicht
aus, die Membran auszubiegen, so daß das Ventil 28 geschlossen bleibt. Sobald der
Stand der Flüssigkeit im Meßgefäß die Höhe des Schwimmerventils 18 erreicht, wird
dieses angehoben und dadurch der Kanal ig abgesperrt. Die Saugwirkung im Meßgefäß
und in der zum Reservoir 7 führenden Saugleitung 2 wird unterbrochen, wirkt aber
weiter durch den Kanal 2o im Raum 22 und durch den Kanal 24 im Abfallschenkel des
Saugheberrohres, und zwar in nunmehr sich verstärkendem Maße. Damit nun durch den
mit seinem Scheitel über dem Flüssigkeitsstand im Meßgefäß liegenden Heber der Meßgefäßinhalt
in das Vorratsgefäß abgesaugt werden kann, muß im Meßgefäß derselbe Druck wie im
Vorratsgefäß hergestellt werden. Dies geschieht durch den jetzt verstärkten Unterdruck
im Raum 22 und die dadurch bewirkte Ausbiegung der Membran 21, wodurch das Belüftungsventil
28 geöffnet wird. Hierdurch wird durch die Kanäle 29, 30 und 31 der frei
gebliebene Oberraum des Meßgefäßes mit der Außenluft in Verbindung gesetzt, worauf
das Übersaugen aus dem Meßgefäß in das Vorratsgefäß erfolgt. Die genaue Messung
im Meßgefäß ist auf diese Weise nicht durch irgendwelche Undichtheit beeinflußt
oder durch das Gewicht von großen Schwimmern und auch nicht durch Luft in der Saugleitung,
da alle solche Luft im. Meßgefäß selbst ausgeschieden wird. Nach Entleerung des
Meßgefäßes bleibt der Schwimmer des Ventils 18 in einer Sperrstellung angesogen
und das Ventil 28 geöffnet. Die Erhaltung des hierzu erforderlichen Unterdrucks
wird dadurch gesichert, daß das Schwimmerventil 23
beim Arbeiten des Saughebers
25 durch die Flüssigkeit angehoben und geschlossen wird.. Diese Verhältnisse - geschlossene
Schwimmerventile 18 und 23 und geöffnetes Ventil 28 -bleiben bestehen, bis das Niveau
im Vorratsgefäß 14 durch Verbrauch seiner Füllung, welche durch die nötigenfalls
abschließbare Speiseleitung-8 des Vergasers entweichen kann, gesunken ist.
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Der Schwimmer im Ventil 23 wird alsdann, weil die denselben tragende
Flüssigkeit in das Vorratsgefäß zurückgetreten ist und die Saug
wirkung
in dem verhältnismäßig langen, engen Rohr gegenüber dem Schwimmergewicht zu schwach
ist, sinken und Kanal 24 wieder freigeben und, da jetzt aus dem Meßgefäß atmosphärische
Luft durch das leere Heberrohr 25 auch in den Raum 22 unter der Membran eintritt,
wird diese Membran wieder in ihre Ruhelage zurückspringen und das Belüftungsventil
28 der Meßkammer schließen, so daß auch der Schwimmer des Ventils 18 den Kanal ig
freigibt. Dadurch ist wieder die Ausgangstellung hergestellt, und die Messung kann
von neuem beginnen. Klappe 26 dient beim ganzen Vorgang nur als zeitweiser Luftabschluß
des Meßgefäßes, wenn darin Unterdruck herrscht gegenüber dem Vorratsgefäß, wo stets
Atmosphärendnick herrscht. Da sie unter leichtem Federdruck steht und sich nach
außen öffnet, ist sie dem Ausfluß der Flüssigkeit aus dem Meßgefäß sonst nicht hinderlich.
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Die in Abb. 3 und q. gezeigte zweite und dritte Ausführungsform ist
in bezug auf die Anordnung der vom Unterdruckerzeuger und vom Reservoir 7 herkommenden
Saugleitung des Schwimmers 18, des Ringkanals 3o, der Kanäle 29 und 31 der :Membran
21 gleich der ersten Ausführungsform nach Abb. 2.
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Das Saugheberrohr kann nach Abb. q. auch in sonst allgemein bekannter
Weise statt aus einem gebogenen Rohre aus zwei geraden ineinandergesteckten Rohren
bestehen. Diese Anordnung ist in ihrer Wirkung der in Abb. 2 gezeigten Form vollkommen
gleich.
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Im Fall der Anordnung nach Abb. 3 mündet der mit dem Schwimmer i8
kommunizierende Kanal ig unmittelbar in die Kammer 33' unter der Membran, und die
vom Ventilkasten des Motors herkommende Saugleitung 2' mündet in die über der Membran
angeordnete Kammer 22' ein. Die Membran 21 hat eine enge Bohrung 92, welche so klein
gewählt ist, daß sich ein Druckausgleich zwischen den beiden Membranseiten nur langsam
vollzieht, und trägt statt eines Spitzenventils einen Kolben 28', der in der Ruhelage
der Membran auf der Höhe des Kanals 29 einen Querkanal 93 aufweist, der mit
dem in die Belüftungshaube 34 ausmündenden Kanal 32 in Verbindung steht. .
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Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist dann wie folgt Wenn die
Saugwirkung vom Motor her sich durch die Leitung 2' in der Kammer 22', welche nui
durch eine enge Öffnung 92 mit der Kammer 33' in Verbindung steht, Geltung verschafft,
so wölbt sich die Membran 2i nach oben aus und verschiebt dabei den Kolben 28' so
weit nach oben, daß die Verbindung des Kanals 93
mit dem Kanal 2g und somit
die Verbindung der Meßkammer 13 mit der Außenluft durch die Kanäle 31, 30, 29 und
32 abgeschnitten wird. Dadurch entsteht in dem von der Außenluft nunmehr abgesperrten
Meßkammerraum durch Kammer 33' und Kanal ig ein Unterdruck, der das Zufließen von
Flüssigkeit durch die Saugleitung 2 aus- dem Reservoir 7 und damit die Füllung der
Meßkammer 13 veranlaßt, weil das Heberrohr 25 durch die in Abb. 2 sichtbare Klappe
-26 geschlossen ist und nur nach dem Reservoir 7 hin die Meßkammer offen steht.
Sobald die aufsteigende Flüssigkeit den Schwimmer 18 gehoben und schließlich den
Kanal ig abgesperrt hat, wird auch der Zufluß aus dem Reservoir abgestellt, und
der Unterdruck in Kammer 22' verstärkt sich, vermehrt aber nach und nach auch den
Unterdruck in Kammer 33'-, bis der Ausgleich des Druckes in beiden Kammern so weit
gediehen ist, daß die Membran in ihre Ruhelage zurückspringt. Die Verbindung von
Kanal 93 mit Kanal 29 ist alsdann wieder hergestellt und damit auch die Belüftung
des Oberraumes der Meßkammer. Sobald diese Belüftung stattgefunden hat, wird die
Flüssigkeit der Meßkammer sofort in das Vorratsgefäß 1q. gedrückt.
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Auch nachdem das Flüssigkeitsniveau im Ausgießgefäß 1q. den Schwimmer
23 bis zum Abschluß des Rohres 24 gehoben hat, bleibt der Druck ungefähr der gleiche,
so daß die Membran 21 in ihrer Ruhelage, d.h. in ihrer die Meßkammer belüftenden
Lage, bleibt. Auch der Schwimmer 18 bleibt während der ganzen Entleerung des Meßgefäßes
und, solange Ventil 23 geschlossen bleibt, wegen des gegenüber dem Unterdruck in
den Kammern 33' und 22' im Meßgefäß herrschenden Luftdruckes stets in seiner das
Rohr ig abschließenden Stellung hängen. Sobald aber das Niveau im Ausgießgefäß zurücksinkt,
fällt Ventil 23 ab, die Saugwirkung pflanzt sich über 24 und 25 ins Meßgefäß fort,
und da dieses belüftet ist, kann Luft auf genanntem Wege nicht ausgesogen werden.
Dadurch entsteht Druckunterschied in beiden Kammern 22' und 33', wodurch die Membran
ausbaucht und die Belüftung des Meßgefäßes unterbricht. Die über 24 und 25 sich
im Meßgefäß geltend machende Saugwirkung wird alsdann die in letzterem enthaltene
Luft absaugen, wodurch Ventil 18 abfällt und die Anfangslage aller Teile wiederhergestellt
ist.
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Nach Abb. 5 sind zwei Apparate nach Abb. 2 bzw. 3 nebeneinandergestellt
und so miteinander verbunden, daß der eine Apparat sich füllt, während der andere
sich entleert.
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Die beiden Meßgefäße 13 sind in ein gemeinschaftliches Vorratsgefäß
eingebaut: gemeinschaftlich ist auch die vom Unterdruckerzeuger herkommende Saugleitung
2. Diese schließt sich mit zwei Abzweigungen 9q. nach Ausführungsart der Abb. 2
an den Deckel 95 an. Dagegen hat jedes Meßgefäß eine besondere nach dem Brennstoffreservoir
führende Saugleitung. Als Belüftungsorgane sind Kolben gemäß der Ausführungsform
von
Abb. 3 gewählt. Auf den nicht mit engen Öffnungen versehenen Membranen 21 sitzen
Kolben 28" fest, welche in Stutzen der Deckel 27 geführt sind und einen achsialen
Kanal 32', der nach oben in seitliche Öffnungen 96 und in seinem untern Teil in
seitliche Öffnungen 93' ausmündet, aufweisen. In der Ruhelage der Membran stehen
die Öffnungen 93' über der Ausmündung des radialen Kanals 29, der die Meßkammer
durch den Ringkanal 3o und den Kanal 31 mit dem Belüftungskanal 32' verbinden soll.
In der ausgebauchten Lage der Membran hingegen, also in. der Tiefeniage der Kolben
28, kommen die Öffnungen 93' auf Höhe- der Ausmündung des Kanals 29 zu stehen, während
die Öffnungen 96 stets noch in den Hohlraum der Belüftungshaube 34 ausmünden, so
daß alsdann eine Belüftung der Meßkammer und damit das Auslaufen deren Inhaltes
veranlaßt wird.
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Auf einem zwischen den Deckeln 27 am Deckel 95 angegossenen Ständer
98 ist ein schwingbarer, zweiarmiger Hebel 97 angeordnet, dessen beide je mit einer
einstellbaren Spitzschraube 99 ausgerüstete Arme auf den Kolben 28 der Belüftungsventile
der beiden Apparate aufruhen, in der Weise, daß ein Heben des einen Kolbens, also
das Ansaugen in das betreffende Meßgefäß, erst möglich ist, wenn der andere Kolben
sich gesenkt hat, d. h. wenn in dem zum zuletzt genannten Kolben gehörenden MeBgefäß
die Belüftung und das Auslaufen stattfindet, wobei, wie oben gezeigt wurde, dieses
Auslaufen erst stattfindet, wenn der Flüssigkeitsspiegel im Ausgießgefäß sich genügend
gesenkt hat, um das Schwimmerventil 23 zu lösen. Durch diese Anordnung wird erreicht,
daß bei genügendem Verbrauch von Brennstoff eine ununterbrochene Förderung möglich
ist.
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Statt durch den Hebel 97 könnte die gegenseitige Abhängigkeit der
beiden Belüftungsventilkolben 28" auch durch eine hydraulische Vorrichtung erzielt
werden, indem die verlängerten Belüftungsventilkolben gleichzeitig als hydraulische,
in an den beiden Enden eines mit Wasser oder 01 gefüllten Verbindungsrohres
angeordneten Zylindern sich verschiebende Kolben ausgebildet sind.
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An allen Apparaten ist die Anordnung getroffen, daß alle lösbaren
Teile, welche die inneren Organe zugänglich machen, durch Plomben gesichert werden
können, so daß dadurch ein Eingriff mit betrügerischer Absicht unmöglich gemacht
wird. Da bei Undichtheit der Leitung wegen des alsdann mangelnden Unterdruckes diese
Apparate nicht betätigt werden können, dienen sie wie auch sonst Unterdruckförderer
nicht bloß als Kontrolle für den Inhaltsbestand des Sammelbehälters, welchem keine
Flüssigkeit ohne Registrierung entnommen werden-kann, sondern auch zur Kontrolle
der Dichtheit der Leitung und Gefäße.