DE489504C

DE489504C - Pump, especially fuel pump, for internal combustion engines and heavy fuel

Info

Publication number: DE489504C
Application number: DEB135921D
Authority: DE
Original assignee: LOUIS HENRI LIBER BELLEM
Current assignee: LOUIS HENRI LIBER BELLEM
Priority date: 1928-02-14
Filing date: 1928-02-14
Publication date: 1930-01-17

Description

Pumpe, insbesondere Brennstoffpumpe, für Brennkraftmotoren und schweren Brennstoff Zum Fördern kleiner Flüssigkeitsmengen, beispielsweise zum Einspritzen von schwerem Brennstoff in Verbrennungskraftmaschinen, sind Pumpen bekannt, bei denen sowohl der Kolben wie auch der mit seiner Mündung im Saugraum liegende Zylinder eine Hubbewegung ausführen, wobei der Zylinder sich beim Förderhub mit seiner freien Stirnfläche an ein ein Druckventil enthaltendes Sitzstück anlegt, durch das er den angesaugten Brennstoff fördert.Pump, especially fuel pump, for internal combustion engines and heavy Fuel For pumping small amounts of liquid, e.g. for injection of heavy fuel in internal combustion engines, pumps are known at which both the piston and the cylinder located with its mouth in the suction chamber perform a lifting movement, the cylinder moving with its free during the delivery stroke Front face applied to a seat piece containing a pressure valve, through which he the sucked fuel promotes.

Bei den bisherigen Pumpen dieser Art erfolgt die Änderung der Fördermenge lediglich durch Änderung des Kolbenhubes, während der Zylinder stets den gleichen Hub ausführt und sich bei jedem Hub zu derselben Zeit an das Sitzstück anlegt. Durch die Änderung des Kolbenhubes läßt sich eine genaue Mengenregelung aber nur bei großen Fördermengen, nicht aber bei kleinen bewirken.In previous pumps of this type, the delivery rate was changed simply by changing the piston stroke, while the cylinder is always the same Performs stroke and applies to the seat piece at the same time with each stroke. By however, the change in the piston stroke can only be regulated precisely when the amount is large Effect on delivery rates, but not with small ones.

Um auch kleine Fördermengen genau bemessen zu können,- ist nach der Erfindung die Anordnung getroffen, daß der Kolben stets den gleichen Hub ausführt und die geförderte Brennstoffmenge durch die Zeitdauer geregelt wird, während der der Zylinder an dem Sitzstück anliegt. Legt sich der Zylinder gleich zu Beginn des Förderhubes des Kolbens an das Sitzstück an, so ist die Fördermenge am größten, legt er sich erst in einem späteren Zeitpunkt an, so fließt ein größerer oder geringerer Teil der angesaugten Brennstoffmenge in den Ansaugraum zurück. Hierzu ist die Anordnung getroffen, daß der Kolben durch ein uriveränderbares Exzenter, der Zylinder dagegen durch eine Schubkurve gesteuert wird, deren Hubdauer veränderbar und einstellbar ist.In order to be able to measure even small delivery quantities precisely, - is according to the Invention made the arrangement that the piston always performs the same stroke and the amount of fuel delivered is regulated by the period of time during which the cylinder rests against the seat piece. If the cylinder lies down right at the beginning of the Delivery stroke of the piston to the seat piece, the delivery rate is greatest, if it only applies at a later point in time, a greater or lesser amount flows Part of the amount of fuel sucked back into the suction chamber. This is the arrangement hit that the piston by a variable eccentric, the cylinder against it is controlled by a thrust curve, the stroke duration of which is changeable and adjustable is.

In den Zeichnungen sind schematisch und nur als Ausführungsbeispiele verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es ist darin: Abb. i ein senkrechter Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung, Abb. z eine der Abb. i entsprechende Darstellung der Pumpe in einer anderen Stellung, Abb. 3 eine der Abb. i gegenüber etwas abgeänderte Ausführungsform, Abb. q. eine andere Ausführungsform der Pumpe nach der Erfindung.The drawings are schematic and only as exemplary embodiments different embodiments of the device according to the invention shown. It is therein: Fig. i a vertical longitudinal section through a first embodiment of the invention, Fig. Z a representation of the pump in a corresponding to Fig. i other position, Fig. 3 an embodiment slightly modified compared to Fig. i, Fig.q. another embodiment of the pump according to the invention.

Abb. 5 und 6 sind Einzelheiten.Figures 5 and 6 are details.

Abb.7 betrifft eine Pumpe mit mehreren Zylindern.Figure 7 relates to a pump with multiple cylinders.

Die in Abb. i dargestellte Pumpe besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse i, in dessen unterem Teil sich eine Kammer 2 zur Aufnahme der verschiedenen Pumpenteile und in dessen oberem Teil sich ein Behälter 3 befindet, der ständig mit der zu fördernden Flüssigkeit, die durch die Leitung q. zuläuft, gefüllt ist.The pump shown in Fig. I consists essentially of one Housing i, in the lower part of which there is a chamber 2 for receiving the various Pump parts and in the upper part of which there is a container 3, which is constantly with the liquid to be pumped flowing through the line q. is running in, is filled.

Der Kolben 5 der Pumpe bewegt sich im Innern eines Zylinders 6 unter der Einwirkung eines Exzenters 7 oder eines ähnlichen Organs, das auf die Antriebswelle 8 aufgekeilt ist, hin und her. Der Zylinder 6 ist ebenfalls hin und her verschiebbar, wobei er entweder die Stellung nach Abb. i einnehmen kann, in der sein oberes, etwas kegelförmig zugespitztes Ende 9 sich dicht in die kegelförmige Mündung io der mit einem Kugelventil 12 versehenen Ausstoßöffnung i i hineinlegen kann oder in die Stellung nach Abb. 2 gehen kann, in der sein Ende 9 von der Mündung io entfernt ist. Die Verschiebung des Zylinders 6 erfolgt durch eine Schubkurve 13, die auf die Welle 8 aufgekeilt ist und von der die Abb.5 und 6 Einzelheiten darstellen. Wie aus letzteren Abbildungen ersichtlich ist, besteht diese Schuhkurve im wesentlichen aus einem Zylinder mit einer Ausnehmung, die an der einen Seite durch eine Erzeugungslinie 14 des Zylinders und an der anderen Seite durch eine schräge Fläche begrenzt wird, deren beide Enden um i 8o' gegeneinander versetzt sind. Diese Ausnehmung ist also in den verschiedenen Querschnitten des Zylinders verschieden lang. Mit anderen Worten: diese Schubkurve enthält zwei miteinander konzentrische Zylinderflächen 15 und 16, von denen die innere konzentrische Fläche 16 je nach der Stelle, an der man einen Querschnitt durch die Kurvenführung legt, eine größere oder geringere Länge hat. Diese Kurvenführung ist so auf die Welle 8 aufgekeilt, daß die Erzeugungslinie 14 den oberen toten Punkt des Kolbens 5 entspricht. Die Kurvenführung 13 wirkt auf ein an .einer Stange 18 sitzendes Rädchen 17, und die Stange 18 wirkt mit ihren oberen Ende auf einen tun einen Zapfen 2o schwingbaren Schwinghebel i9, dessen anderes Ende an einer Schulter 21 des Zylinders 6 liegt. Eine Feder 22 o. dgl. drückt dauernd gegen den Zylinder 6 und sucht dessen Ende 9 an die Mündung io anzudrücken.The piston 5 of the pump moves back and forth inside a cylinder 6 under the action of an eccentric 7 or a similar element which is keyed onto the drive shaft 8. The cylinder 6 is also displaceable back and forth, whereby it can either assume the position according to Fig. I, in which its upper, somewhat conically pointed end 9 can lie tightly into the conical mouth io of the discharge opening ii provided with a ball valve 12, or can go into the position according to Fig. 2, in which its end 9 is removed from the mouth io. The displacement of the cylinder 6 takes place by a thrust curve 1 3, which is keyed on the shaft 8 and of which the Fig.5 and 6 show details. As can be seen from the latter figures, this shoe curve essentially consists of a cylinder with a recess which is delimited on one side by a generating line 14 of the cylinder and on the other side by an inclined surface, the two ends of which are i 8o 'relative to one another are offset. This recess is therefore of different lengths in the various cross sections of the cylinder. In other words: this thrust curve contains two cylindrical surfaces 15 and 16 which are concentric with one another, of which the inner concentric surface 16 has a greater or lesser length depending on the point at which a cross section is laid through the curve guide. This cam guide is keyed onto the shaft 8 in such a way that the generation line 14 corresponds to the upper dead point of the piston 5. The cam guide 13 acts on a wheel 17 seated on a rod 18, and the upper end of the rod 18 acts on a rocker arm 19 which can be pivoted by a pin 20, the other end of which lies on a shoulder 21 of the cylinder 6. A spring 22 or the like presses continuously against the cylinder 6 and seeks to press its end 9 against the orifice io.

Wenn es sich, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, um eine Speisepumpe für Brennkraftmotoren handelt, muß das Vorratsgefäß 3 gegen die Kammer 2 abgedichtet sein. Dies geschieht nach Abb. i mit Hilfe einer elastischen Membran 23, die mit ihrem äußeren Rande an Lagerflächen 24 des Gehäuses i befestigt und mit ihrem inneren Rande zwischen eine Schulter 25a des Zylinders 6 und eine Mutter 26- eingeklemmt ist. Durch die Elastizität der Membran 21, welch letztere sich in die aus Abb. 2 ersichtliche Lage durchbiegen kann, wird die Verschiebung des Zylinders ermöglicht.If, as in the illustrated embodiment, it is a feed pump for internal combustion engines, the storage vessel 3 must be sealed off from the chamber 2. This is done according to Fig. I with the aid of an elastic membrane 23, which is fastened with its outer edge to bearing surfaces 24 of the housing i and is clamped with its inner edge between a shoulder 25a of the cylinder 6 and a nut 26-. The displacement of the cylinder is made possible by the elasticity of the membrane 21, which the latter can bend into the position shown in FIG. 2.

Die Wirkungsweise der Pumpe ist folgende: Wenn der Kolben 5, wie in Abb. i dargestellt, in seinem oberen toten Punkt steht, so nimmt der Zylinder 6 infolge der Winkelstellung der Kurvenführung 13 ebenfalls seine höchste Stellung ein, in der sein oberes Ende g gegen die Mündung io angedrückt ist. Zu Beginn des Ansaughubes des Kolbens 5 wirkt die Schubkurve 13, die sich in der Richtung des Pfeiles in Abb. 5 dreht, mit ihrer äußeren Zylinderfläche 15 auf das Rädchen 17 und hebt dieses. Infolgedessen drückt der Schwinghebel i g, der sich auf die Schulter 2 i stützt, der Wirkung der Feder? 2 entgegen den Zylinder 6 in die Stellung nach Abb. 2, in der sein Ende 9 von der Mündung io abgehoben ist. Da der äußere Teil 15 der Schubkurve zylindrisch ist, bleibt der Zylinder 6 in der Stellung nach Abb. 2 während einer bestimmten Zeit stehen, während deren das öl oder die sonstige Flüssigkeit aus dem Behälter 3 in die obere Kammer 25 des Zylinders 6 eintritt. Der Kolben 5 beginnt nach dem Überschreiten seines unteren toten Punktes mit dem Ausstoßhub; jedoch hat dieser so lange, als das obere Ende des Zylinders nicht an der Mündung i o anliegt, keine andere Wirkung, als daß öl aus der Kammer 25 *in den Behälter 3 zurückfließt. Wenn aber nun die Einwirkung der äußeren Zylinderfläche i 5 der Schubkurve i3 auf das Rädchen i 7 aufhört und die innere Zylinderfläche i 6 unter dieses tritt, geht das Rädchen 17 unter Einwirkung der Feder 22 wieder nach unten, und der Zylinder 6 bewegt sich nach oben, wobei sein Ende 9 sich dicht an die Mündung io anlegt. Da der Kolben 5 seinen Ausstoßhub fortsetzt, wird nunmehr das in der Kammer 25 enthaltene öl in die Ausstoßöffnung i i befördert.The operation of the pump is as follows: When the piston 5, as shown in Fig the mouth is pressed io. At the beginning of the intake stroke of the piston 5, the thrust cam 13, which rotates in the direction of the arrow in Fig. 5, with its outer cylindrical surface 1 5 of the wheel 17 and lifts it acts. As a result, the rocker arm ig, which rests on the shoulder 2 i, presses the action of the spring ? 2 against the cylinder 6 in the position according to Fig. 2, in which its end 9 is lifted from the mouth io. Since the outer portion of the thrust curve is cylindrical 1 5, the cylinder 6 remains in the position according to Fig. 2 stand for a certain time, during which the entering oil or other liquid from the container 3 into the upper chamber 25 of the cylinder 6. The piston 5 begins after exceeding its lower dead point with the exhaust stroke; however, as long as the upper end of the cylinder is not in contact with the mouth 10, this has no other effect than that oil flows back from the chamber 25 * into the container 3. But when the action of the outer cylinder surface i 5 of the thrust curve i3 on the wheel i 7 ceases and the inner cylinder surface i 6 steps under it, the wheel 17 goes down again under the action of the spring 22, and the cylinder 6 moves up , with its end 9 rests close to the mouth io. Since the piston 5 continues its ejection stroke, the oil contained in the chamber 25 is now conveyed into the ejection opening ii.

Durch Verändern der -Dauer des Anliegens des Endes 9 an seinem Sitz io während dieses Teiles des Hubes des Kolbens 5 kann man die Fördermenge der Pumpe verändern, da hierdurch die wirksame Dauer des Förderhubes des Kolbens 5 verändert wird. Bei dem in Abb. i und 2 dargestellten Beispiel wird zu diesem Zweck die Schubkurve 13 in ihrer Längsrichtung auf der Welle 8 verschoben. Je nachdem die, Schubkurve gegenüber dem Rädchen 17. mehr oder weniger in der Längsrichtung verschoben ist, wird letzteres eine längere oder kürzere Zeit angehoben gehalten, je nach der Länge der äußeren Zylinderfläche 15. Diese Länge ist in den verschiedenen Querschnitten der Schubkurve 13 verschieden. Die Längsverschiebung der Schubkurve wird durch einen von außen steuerbaren Schwingarm 26 bewirkt. Die Schubkurve 13 ist auf Federkeilen 27 gelagert, die eine Längsverschiebung gestatten, aber die Schubkurve zu eitler Drehung mit der Welle 8 zwingen.By changing the length of time the end 9 is in contact with its seat io during this part of the stroke of the piston 5 one can see the delivery rate of the pump change, as this changes the effective duration of the delivery stroke of the piston 5 will. In the example shown in Fig. I and 2, the thrust curve is used for this purpose 13 shifted in its longitudinal direction on the shaft 8. Depending on the, thrust curve is shifted more or less in the longitudinal direction compared to the wheel 17. the latter is kept raised for a longer or shorter time, depending on the length of the outer cylindrical surface 15. This length is in the various cross-sections the thrust curve 13 different. The longitudinal shift of the thrust curve is made by a externally controllable swing arm 26 causes. The thrust cam 13 is on spring wedges 27 stored, which allow a longitudinal displacement, but the thrust curve too vain Force rotation with shaft 8.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.3 steht die Schubkurve in der Längsrichtung fest, während das Rädchen 17 ihr gegenüber verschiebbar ist. Zu diesen Zweck ist die Stange 18 mit ihrem oberen Ende gegen das betreffende Ende des Schwinghebels i9 schwingbar. Die Schwingung wird mittels eines Hebelsystems 28 bewirkt, das von außen her angetrieben wird. Damit das Rädchen 17 dabei stets senkrecht auf der Oberfläche der Schubkurve 13 steht, ist letztere um einen Punkt gekrümmt, der in der Nähe des Schwingungspunktes der Stange 18 liegt.In the embodiment according to Figure 3, the thrust curve is fixed in the longitudinal direction, while the wheel 17 is displaceable in relation to it. For this purpose, the upper end of the rod 18 can be swung against the relevant end of the rocking lever i9. The oscillation is brought about by means of a lever system 28 which is driven from the outside. Thus, the wheel 17 always is perpendicular to the surface of the thrust cam 13, the latter is bent about a point which lies in the vicinity of the oscillation point of the rod 1 8.

In Abb. ¢ ist eine andere Ausführungsform des Übertragungssystems zwischen der Schubkurve 13 und dem Zylinder 6 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sucht die Feder ?? den Zylinder 6 dauernd in die untere Stellung zu drücken, während der Schwinghebel i9 so gegen den Zylinder wirkt, daß er dessen Ende 9 gegen die Mündung io anzudrücken sucht. In diesem Falle ist die Ausnehmung der Schubkurve 13 durch einen vorspringenden Teil von gleicher Form ersetzt, d. h. dieser Teil ist an der einen Seite durch eine Erzeugungslinie und an der andern Seite durch eine schraubenförmig verlaufende schräge Fläche begrenzt. Um hierbei eine gewisse Nachgiebigkeit der Übertragungsvorrichtung zu bewirken, die es dem Ende g des Zylinders 6 ermöglicht, sich stets dicht an die Mündung i o anzulegen, wirkt die Stange 18 auf den Schwinghebel i9 mit einer zwischengelegten Feder 30.In Fig. ¢ is another embodiment of the transmission system shown between the thrust curve 13 and the cylinder 6. In this embodiment looking for the pen? to press the cylinder 6 continuously in the lower position while the rocker arm i9 acts against the cylinder that it has its end 9 against the Seeks to press the mouth OK. In this case the recess is the thrust curve 13 replaced by a protruding part of the same shape, i.e. H. this part is through a generation line on one side and through on the other bounded by a helical sloping surface. To do this a certain Resilience of the transmission device to cause it to the end g of the cylinder 6 makes it possible to always lie close to the mouth i o, the rod 18 acts on the rocker arm i9 with an interposed spring 30.

Das durch die Verschiebung des Zylinders 6 bewirkte Hinundhergehen der Membran 23 erzeugt eine Saugwirkung, die den Zufluß der Flüssigkeit in den Behälter 3 unterstützt. Es ist aber in manchen Fällen angängig, diese Membran durch eine gewöhnliche Stopfbüchse 31 zu ersetzen (Abb. q.). The reciprocation of the membrane 23 caused by the displacement of the cylinder 6 generates a suction effect which assists the flow of the liquid into the container 3. In some cases, however, it is advisable to replace this membrane with an ordinary stuffing box 31 (Fig. Q.).

Die Pumpe nach der Erfindung ist vorzugsweise zur Speisung von Brennkraftmotoren geeignet. Bei dieser Anwendung hat die Pumpe große Vorzüge, weil die Bewegung des Zylinders im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen kraftschlüssig gesteuert wird. Der Zylinder führt seine Bewegung in die gewünschten Lagen stets aus, ohne daß die Abnutzung einen Einfuß hat. Außerdem ist es möglich, die Fördermenge der Pumpe sehr genau zu regeln. .The pump according to the invention is preferably for feeding internal combustion engines suitable. The pump has great advantages in this application because the movement of the Cylinder is controlled positively in contrast to the known devices. The cylinder always performs its movement in the desired positions without the Wear has a foot. It is also possible to control the flow rate of the pump very much to regulate exactly. .

Es ist natürlich auch möglich, die Erfindung bei mehrzylindrigen Pumpen anzuwenden, wie dies in Abb. 7 dargestellt ist. In diesem Falle sind die Exzenter 7 auf eine gemeinsame Steuerwelle 8 aufgekeilt, während die Schubkurven 13 auf einer zu dieser parallelen Vorgelegewelle $a sitzen, die von der Welle 8 durch eine Zahnradübersetzung 32 angetrieben wird. Die Regelung der Fördermengen der verschiedenen Pumpen erfolgt durch Längsverschiebung der Welle 8a.It is of course also possible to apply the invention to multi-cylinder pumps as shown in Fig. 7. In this case the eccentrics are 7 keyed to a common control shaft 8, while the thrust cams 13 on a to this parallel countershaft $ a sit, which from the shaft 8 by a gear transmission 32 is driven. The flow rates of the various pumps are regulated by longitudinal displacement of the shaft 8a.

Selbstverständlich ist die Erfindung nur an Beispielen dargestellt, die lediglich zur Erläuterung dienen, ist aber nicht auf diese beschränkt, und man kann im Sinne der Erfindung die Einzelheiten noch in verschiedener Weise abändern.Of course, the invention is only illustrated using examples, which are for illustrative purposes only, but are not limited to these, and one can change the details in various ways within the meaning of the invention.

Claims

PATEN T = 11NSPRUCI-I Pump, especially fuel pump, for internal combustion engines and heavy fuel, in which the cylinder and piston are moved back and forth in the housing and the cylinder is only closed against the suction chamber with its free during the last part of the delivery stroke of the piston Face tightly against a seat piece containing the pressure valve, characterized in that for controlling the cylinder one on a control shaft, for. B. the pump shaft, keyed thrust cam is provided, which retracts the cylinder by means of a lever device and springs during the suction stroke of the piston from the seat piece and it can be pressed against the seat piece in the opposite direction during the delivery stroke of the piston, and that a control device is provided, by means of which the point in time at which the cylinder is placed against the seat piece during the delivery stroke of the piston and the effective delivery is initiated can be changed.