DE504270C - Brennstoffpumpe fuer Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

• Brennstoffpumpe für Verbrennungskraftmaschinen

  Vorliegende Erfindung »(!zieht :ich auf eitle

  Brenltstoftpunlpe für \'el-1)relllltnitz.lcraft-

  nta:chinen, bei welcher der I'unll(enkolllen

  von einem unter der \Virkun,r eitler Feder

  Stehenden Schwin-llebel schlagarti- 1t,"w(#.lt

  wird, wobei die Nase des Sci\\-inrhel>el. tnit

  einer entsprechenden Nase eilten Steueror@@an:

  zusammenarbeitet.

  I?. sind bereits @Tnrricllttlttgett für Breiul-

  stoftpumpen voll Verl)retttttiti:;skraftitiaschi-

  nen bekannt, hei welchen (furch eile Steuer-

  ol,,gan gespannte und im 'Muntente (los Ein-

  spritzens mechanisch, z. P. zufolge Abcprin-

  gens einer so-enannten Gleitnase von dem ent-

  sprechend profilierten Steuerorgan. Iosgelas-

  sene Federn zur @i#Itltlalltl« de. Pumpen-

  kolbens während des Druckhubes angewendet

  werden.

  Diese rinspritzvorrichtungen besitzen unter

  anderem auch den grollen Vorteil, daß der

  Einspritzvorgang ranz unabhängig von der

  Maschinendrellrahl hluner äleich verläuft und

  (lie Feinheit der Zerstäubung sogar beim All-

  kurbeln der Maschine dieselbe bleibt. Dieser

  Vorteil kann aber nur dann erreicht werden.

  wenn die Gleitaase itn Momente de., Losla,-

  #elts der Ein:pritzf(#der in ihrer I1:\\-e@un

  ungehennnt der Einwirkung der I#e(1:#r folgrn

  kann. (l. 11. die Gleitnase ttttc1-fla: Stetlerorran

  :teile, atn vorteilhaftesten senkrecht

  zur B:wegungsrichtung der Steuerkante ste-

  hotide Abfallflächen aufweisen. Sind Gleit-

  na@e utul Steurrorgan derartig ausgebildel.

  dann einstellt aller beim eventuellen Rück-

  @cllla@ (h#r @Ia.chinc Bruchgefahr, da die ge-

  »atllltell acilelt Flachen einander nicht aus-

  können,

  Die \'orliegellde Erfll(11111g bezweckt eitle

  (lerarti;-e .111>1)ildtlll`s der (ilc#itua#c#, (1.11i diese

  in (lzr ehtv#11. der normalen Laufrichtung ent-

  gcgen@re#etzten Richtun a frei elastisch aUszu-

  weichen im Stande ist, womit jede Brttch-

  gefahr vertniedett wird.

  Durch die Fig. 1, 2, ; und G «erden Aus-

  führungsbeispiele de. detl Gegenstand der l:r-

  fnd1111- bildenden Mechanismus in L:ittg:-

  bzw. Ouer:chnitt dargestellt. Die Fig. 3 "1'(17

  zeiretl .\u#führun;@@formen der denauglutll

  be\@-irken(l@n Zwangsbahn, Fig. 4 bildet (la-

  Zt#I'ell e111 Ausführungsbeispiel der auf (1e1'

  i\\'allg#llallll gleltellden Nase.

  Bei detll in 1:i-. t inl L;ing.#chuitt und in

  F i-. = inl ( )tterschnitt (1:11-gestellten Au:füh-

  ruu;#.l>eia» e1 .tiitzt sich Ko11)el1 a (1e1- Brelln-

  :tofil)titlllte 1 witer @ruckt\-irkuu@ der heller ,;

  zuf((l@@e Verntitilttllg (1e. itn (ielt;in:(,gufi4 g(#-

  rührten Stößels 5 auf den iin Punkte 6 des Geiiäusegtisses 4 drehbar gelagerten Betütigungsliebels;, welcher :einerseits vermittels der zvfindrischen Stemme 9 des Federtellers 8 durch die Feder ro unterstützt wird. Auf dein Flebel; befindet sich die inn den Zapfen ii beispielsweise drehbar gelagerte und den Hebel ; reiterartig umgebende Nase r2, deren Stirnwand 13 sich unter Einwirkung d: r Feder 14 an die Schulter 13 des Hebel:; stützt. wodurch die auf die Achse der Welle 16 bezogene angenähert radiale Lage der Stirnfläche 13 gesichert wird. Auf der Welle 16. welche den durch den Pfeil bezeichneten Drehsinn hat, ist Steuernocken 1; aufgelceilt. dessen zvlindrisc'.ler Daumen als Zwangsbahn zur Herstellung des Saughubes der 1'umlle r dient. Bei der in Fig. i abgebildeten Ausführung endet der Daumen 18 in einer radialen Stirnfläche icl.. Im Fixpunkte 2o ist der Winkelliebe! -2 i drehbar gelagert, welcher durch die Zugfeder 22 ständig dem verstellbaren Anschlag 23 angedrückt wird. Dieser ist beispielsweise als eine durch da. Handrad 2i einstellbare Schraubenspindel ausgebildet. zu deren Sicherung die Gegenkurbel a; dient. Der andere Schenkel des Winkelhebel. 21 umarmt die Stemme 9 ringmäßig mit großem Spielraume und seine untere Oberfläche 26 dient als Stoßbegrenzung für den Federteller8. Die kreisringförmige Unterlage 27 dient zur Stoßdämpfung und kann verschiedenartig gestaltet sein. Hebel 28 ist im Punkte 29 drehbar gelagert und wird durch Feder 30 in einer Lage gehalten. daß er den Kolben 2 nicht berühren kann, denselben also in seiner freien Bewegung nicht hindert.
• Feder io ist so dimensioniert, daß Feder 3 nicht im Stande ist, mit deren Spannkraft das Gegengewicht zu halten, weshalb Feder io den Federteller 8 nach vorwärts druckt, biss dieser entweder auf Grenzfläche 26 des Hebels, oder aber unter Vermittlung von Stemme 9, Hebel ; . Zapfen i i und -Nase 12 auf 1 ocken 1; aufliegt. Der Einstellmechanismus des Winkelhebels 2i ist so konstruiert, daß das Aufliegen von Nase 12 auf Nocken 17 nur auf Daumen 18 möglich ist, Nase 12 also den mit der Welle 16 konzentrischen Teil des Steuernockens i; nicht berühren kann, sondern auf Stoßfläche 26 de: Winkelhebels 21 au fliegt. Wenn Nase 12 zufolge Verdrehung cles Steuernockens 1; mit Dauniell r8 als 7.wangsbalin in Berührung kommt, verläßt Federteller 8 vermittels Betätigungshebels ; den Winkelhebel 21 und der Zwangsfiihrun- fol-«,eild drückt er Feder io zusammen. Gleichzeitig wird Kolben 2 der Punipe i unter Wirkung voll Feder 3 aus seiner I Iiilsenach außen bewegt und verrichtet in dieser Weise seinen S;ttigllub. Mit der weiteren Verdrelitin- (los Steuernockens i; erreicht und v erlä ßt auch die radiale Grenzfliiclie des als Zwang,sbalin 18 dienenden Dauni-_:# t9 die Stirnfliielle 13 der Nase 12, wodurch Feder to frei wird und durch Vermittlung des Betätigungshebels; den Stößel 3 bzw. Kolben 2 nach vorwärts drückt und in dieser Art den Druckhub der Pumpe bewirkt. Feder io setzt ihre Vortvä rtsbewegung fort, bis sie vermittels Federteller 8 und Unterlage 2; auf Stol,ifliiclle 26 des Winkelhebels 21 anstiißt und demzufolge in ihrer Fortbewegung gehindert wird. Das Volumen der geförderten Brennstoffmenge wird durch die Hublänge des Druckhubes, also durch die Lage des Witikelliebels 2r bestimmt: Handrad 24 dient zur Einstellung der Füllungsgröße. Falls zur Füllungsregelulig ein Regulator verwendet wird, kann statt (los Rades 2.4 und der Schraube 23 irgendein anderes Maschineneleinerit. z. B. eine Iconisclie Spindel, angewendet «-erden. an welcher sich Winkelhebel 21 stützt. Hebel 2,9 dient zur Handbetätigung der Pumpe r, wenn z. B. die Pumpe entlüftet werden :o11. Damit der Daumen i8 des eventuell im Gegensinne unilaufenden Nockens 1; die Nase 12 bzw. den Betätigungsarm ; nicht bescliiidigt. ist Nase 12 auf Zapfen i i drehbar gelagert und wirr! in ihrer normalen Lage nur durch Feder t4 gehalten. Nachdem der ini Gegeilsiillie innlaufende Daumen 18 die Nase 12 verlassen hat, wird diese durch Feder 14 in ihre normale Lage zurückgezogen. Die Drehung der Welle 16 kann durch schießverzahnte Stirnräder oder hyperbolische Zahnräder 65 abgenommen werden; diese Abnalllne tindet an irgendeiner Stelle der Welle 66 des Motors statt. Zufolge der schiefen bzw. hyperbolischen Verzahnung verdreht sich Achse 16 bei der Verschiebung in der Linksrichtung, wodurch der Zeitpunkt der Einspritzung flach Bedarf geändert wird. 7u diesem "!.wecke wird die Welle 16 mit Flilfe von Schraubenspindel 67 und Stützenlager 68 in der Lüngsrichtung verschiebbar ausgebildet. Steuernocken 17 sitzt in Keilführung auf: Welle 16.
• Die Einspritzdauer hängt bei der beschriebenen Einspritzvorrichtung im Falle gegebener Füllung und Zerstäuber nur voll c1rr Spannung der Feder io ab, von der Umdrehungs7ahl ist sie aber unabhängig. Deinzufolge wird auch iiii Falle von sehr langsainein Handandrellen eine ebenso vollkommene EinspritYung gesichert. wie bei hoher Tourenzahl. Da die Einspritzdauer voll der Umdrehungzahl unabhängig ist, ist die Winkeldauer der Einspritzung, bezogen auf die Hauptwelle hei lan gsainer t'indrellunä, viel kleiner als bei Schnellauf. Zwecks Vermeidung voll Übermäßig, großer Druckzunalinie ini Zylinder kann aber die Erhöhung cler hinspritztlauer bei kleiner Tourenzahl notwendig worden, was z. B. durch Gien in Fit',- 3 dargestellten zweistufigen \oc kere anstatt deseinstufigen Nok-ken s 17 erreicht werden kann. 'Mit Hilfe dieses Nockens bzw. finit :einen Teilstufen 32 und 31 besteht ini Falte langsamer Umdrehung die Einspritzung aus zwei kurzen Sondereinsprit7ungen, welche aber einzeln sehr schi)ell ablaufen, wodurch die Gesamtdauer der Einspritzunb verlängert wird, die schnellen Teileinspritzungen dennoch gute Zerstäubung ergeben. lin Schnellaufe schmelzen die Teileinspritzungen zusammen. Man kann natürlich auch mehr als zwei Teileinspritzungen anwenden. Dasselbe wird auch erreicht, wenn die Stufen (z. B. 34 und 13) nicht auf dem Nocken, sondern nach Fig, d. auf der Nase ausgebildet werden, und die so gewonnene -estufte Nase in Kombination finit dein in I# ig. i (lar-estellten Steuernocken angewendet wird.
• DieEleniente der denErtindung:gegen#tand ) et#- ätigenden I I' Vorrichtun- el kiiiiiien in vielen Variationen hergestellt werden. Eine die Umdrehung der Welle 16 in der Gegenrichtung zulassende Konstruktion wird in Fig. ; dargestellt. Bei dieser stößt die Stoßflüche 26 des Winkelhebels 21 nicht an den heclert: ller 8 an, sondern an die eine Ve rl;ingerunb des Bet'tigungshebcls 7 bildende Nase 35. und sie begrenzt in dieser Weis;: den Weg des Bct<itigungsarmes ; . Der Daumen i S (los auf die Achse 16 gekeilten Nockens 1; endet bei dieser Konstruktion in einer schiefen I?bene vom Neigungswinkel 36, welcher bei Umkehrung der Umdrehung finit der am Hebel 7 befestigten Nase 12 kein selbstsperrendes System bildet, sondern auf der schiefen Ebene 36 g]eitend ausweicht. Zwecks Verstellung des Zeitpunktes der Einspritzung ist der Drehpunkt 6 (los Betätigungshebels 7 bei dieser Konstruktion nicht fest, sondern er ist auf deni ini Punkte 37 im Deckel 4. drehbar gelagerten Hebel 38 angebracht, «-;#lclier Hebel durch Druckfeder 39 ständig gegen die Schraubenspindel 4.o gedrückt wird, auf welcher zwecks Verstellung das Handrad .41 aufgekeilt ist. Durch Drehen des Handrades ,Il wird Hebelttrin 38 um den Drehpunkt 37 verdreht, wodurch der Betätigungshebel 7 und mit diesem die \ ase 12 in horizontaler Richtung der Ieiellnnug verschoben und so der Zeitpunkt der Einspritzung verstellt wird.
• Fig.6 zeigt ein weiteres Ausführun-sbeispiel der den Gegenstand der Erfindung bildenden Konstruktion, deren Wirkungsweise den vorigen identisch ist, nur besteht sie aus abweichenden honstruktionselenienten. Anstatt der Zwangsbahn 18 des \od;eit# 17 in Fiä. i dient- hier die am schwingenden Hebelarm .12 angebrachte "lwangslialm d 3 zur Ilewegung der - am als Winkel heltel ausgelül-

  deten und im Punkte 4.5 drehbar gelagerten

  13etätigungsliebel.l4 angebrachten - Nase 12.

  Bei dieser .\u#führung#form dient zur Hub-

  he-ren7tnig ein hydraulischer Pulter, dessen

  I`olb:n 51 ini Stutzen 5o getrau eingeschliffen

  ist und sich unter Wirkung der Feder 52 an

  den Hebel 44 stützt. Iii drei Kompressions-

  raum 53 des Stutzens 5o öffnet :ich nach ein-

  wärts das Ventil ;4, dessen Stehgel in den

  Stutzen >o genau eingepaßt ist. Die auf dic

  am Ende des Stehgels angebrachte, auf Feder-

  teller 55 aufliegende Druckfeder drückt da:

  \"cntil5d. auf seinen Sitz, wenn sie darin

  durch den hlebel 57 nicht gehindert wird. Die

  Bohrung ;8 führt zum Ventilsitz in der Weise,

  daß, wenn Ventil 54 geöffnet ist, der Koni-

  pres#ion#raum 53 niit der :\lifiilirtiii"srfilire

  <<). welche zum Behälter der den livdi-atiii-

  schcn flub begrenzenden Flüssigkeit führt, in

  Verbindung steht. Der Kolben 51 dcs hydrau-

  lischen I'tiffc i-. schiebt bei Einwärtsbewegung

  die Arbeitflüssigkeit durch das geöffnete

  Ventil 54 und Leitung 59 hinaus. Dizser Vor-

  gang kann so lange dauern, bis Hebel 57 in-

  folge Bewegung der Stange (to den Federteller

  55 verläßt. wobei @"entil @.I unter Wirkung

  der Feder ;q gleichzeitig geschlossen wird und

  #o den weiteren Ausfluß der Arbeit#flüssi-keit

  atis dein Raume 53 einstellt. Demzufolge

  kann auch Kolben 51 seine Bewegung nicht

  fortsetzen und der Hub wird beendet. Wäh-

  rend des Saughubes (los Kolbens 2 wird Kol-

  lier 5i unter MVirkting der Feder 52 `rlUich-

  falls nach außen bewegt und Feder .56 ist so

  dimensioniert, daß @rentil5-l als automati-

  sches Ventil die Arbeitsflüssigkeit so lange

  nach dem auswärts bewegten Kolben ; i

  strömen läßt, bis dieses Ventil durch den

  Hebel 57 offen gehalten wird. Heb;l 64 dient

  zur :Änderung der Hu111;ingr; bei Verdrehung

  des Winkelhebels 63 wird nämlich auch die

  Lage des Drehpunktes 61 vom Hebel ;7 -v-

  ändert 1111(I das Ventil 54. während des Druck-

  hubes in dieser Weise in anderen Stellungen

  des Einspritzkolbens geschlossen.

  Die Antriebsvorrichtung der in Fig. 6 dar-

  gestellten, schwingend bewegten Zwangaialm

  kann ebenfalls in vielen @"ariationen ausge-

  führt werden, es kann z. B. für die hin und

  her schwingende Zwangsbahn Eizepter- oder

  Daumenantrieb angewendet «'erden. Der

  hydraulische Puffer kann gleichfalls ve r-

  schiedenartig beschatfeti sein, er kann z. ß.

  finit der Brennstoftpunipe i in der Weise ver-

  einit werden, daß die Rolle des Ventils

  von' (1C111 (#111e11 Druckventil der Brennstoff-

  pumpe übernommen wird und die Leitung ;c)

  die Druckleitung des Bremistoffes wird. Die

  Steucrun@g des Ventils 54. ändert sich nicht.

  Bei dieser :\Itrrnative entfällt der besondere

  hydraulische Puffer vollkommen. Iss kann

  auch eine solche Lösung konstruiert werden, bei welcher die Achse 16 auf der Ebene der Hebel; (Fig.1, 2 und 5) bzw. 44 (Fig.6) nicht senkrecht steht, sondern in diese Ebene hineinfällt.
• Min Falle mehrzylindriger «Maschinen, wenn eine Pumpe unter Zwischenschaltung einer hierzu bestimmten Verteilungsvorrichtung mehrere Zylinder speisen soll, niuß die Tourenzahl der die Zwangsbahn betätigenden bzw. drehenden Welle im Verhältnis der Zylinderzahl höher gewählt werden.
• Bei den Lösungen, bei denen die Zwangsbahn eine Drehbewegung verrichtet (Fig. r, a und 5), kann man auch in der Weise vorhelien, daß die Tourenzahl der Welle 16 ebenso groß gewählt wird, als wenn die Pumpe nur einen Zvlin(ier speisen würde, dagegen ein mit mehreren Zwangsbahnen versehener Steuernocken angewendet wird. Eine Ausführungsform hiervon für die Speisung von vier Zylindern ist in Fig. ; abgebildet. Es ist zweckmäßig, die den Druckhub der Pumpe bewirkende Feder i o so zu dimensionieren, (Maß ihre Spannkraft während des Drockhubes nur wenig geändert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Brennstoffpumpe für Verbrennungskraftmaschinen, bei welcher der Pumpenkolben mittels eines federbelasteten Schwinghebels mit einer Nase, die auf einer sanft anlaufenden und steil abfallenden Kurvenbahn eines Steuerkörpers gleitet, angetrieben und beim Druckhub schlagartig bewegt wird, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Gleitnase des Schwinghebels, daß sie bei einer der normalen Umlaufrichtung entgegengesetzten Drehung der Betriebswelle des Steuerkörpers nachgiebig ausweichen kann. z. Brennstoffpumpe nach Anspruch i, dadurch cyekennzeichnet, (Maß die Gleitnase des Schwinghebels in einer Ebene senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung verstellbar ist (Abb. 5). 3. Brennstoffpumpe nach Anspruch T und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die :Abfallstufe der Kurvenbahn des Steuerkörpers oder der Gleitnase in zwei oder mehrere Teilstufen zerlegt ist (Abb. 3 und .M).