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Brennstoffördervorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf Brennstofffördervorrichtungen für Brennkraftmaschinen, wie sie insbesondere
bei Kraftfahrzeugen, Motorbooten, Luftfahrzeugen u. dgl. verwendet werden. Es sind
bereits Brennstoffzuführungsv orrichtungen bekannt, bei denen eine Brennstofförderpumpe
durch den Druck einer bereits für andere Zwecke vorgesehenen, im Kreislauf bewegten
Flüssigkeit betätigt wird und der Zu- und Abfluß der Antriebsflüssigkeit durch mit
den bewegten Teilen der Pumpe verbundene Absperrorgane abwechselnd gesteuert wird.
Bei den bekannten Bauarten ist ein Pumporgan zumeist in Gestalt eines Membranbalgens
vorgesehen, auf dessen eine Seite die Antriebsflüssigkeit unmittelbar einwirkt,
so daß Druck und Volumen der geförderten Flüssigkeit im wesentlichen der Antriebsflüssigkeit
entspricht.
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Hieraus ergeben sich gewisse Nachteile, insbesondere wenn, wie das
häufig der Fall ist, das umlaufende Drucköl der Maschine als Antriebsflüssigkeit
verwendet wird, da die Arbeitsbedingungen desselben nicht mit den besonderen Anforderungen
einer einwandfreien Brennstoffzufuhr in Einklang zu bringen sind. Der Druck der
Schmierflüssigkeit übersteigt den für die Brennstofförderung erforderlichen Druck
ganz erheblich, so daß bei den bekanntenFördervorrichtungen derDruck in der Brennstoffleitung
annähernd dem der Schmierölleitung entspricht, wodurch unnötige Beanspruchungen
der zum Vergaser führenden Brennstoffleitungen sowie der darin enthaltenen Absperrorgane
bedingt sind und somit leicht die Gefahr eines unerwünschten Austritts von Brennstoff
gegeben ist. Andererseits erfordert die Ausbildung der Schmierölleitungen häufig
eine Anbringung der Fördervorrichtung an eine Abzweigleitung, wobei die umlaufende
Schmierölmenge verhältnismäßig gering ist, so daß mitunter die geförderte Brennstoffmenge
nicht ausreicht.
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Zur Vermeidung der genannten Nachteile wird erfindungsgemäß die dem
Druck der Antriebsflüssigkeit ausgesetzte Pumpe mit einer zweiten Pumpe mit größerem
Fördervolumen verbunden und außerdem derart gekuppelt, daß bei Verringerung des
wirksamen Hubraumes der einen Pumpenkammer der Hubraum der anderen Kammer vergrößert
wird. Hierdurch ist eine weitgehende Anpassung an die Betriebsbedingungen der jeweils
den einzelnen Flüssigkeiten zugeordneten Systeme gewährleistet. So wird beispielsweise
bei Verwendung des umlaufenden Drucköls des Schmiersystems der Maschine das den
kleineren Rauminhalt aufweisende Förderorgan mit der Antriebsflüssigkeit unmittelbar
in Verbindung gebracht, so daß es möglich ist, den Brennstoff unter niedrigerem
Druck und in entsprechend größeren Mengen zu fördern.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung,
und zwar ist Fig. i ein Schnitt in Richtung der Liniea-b von Fig. 2 und
Fig.
:2 ein Schnitt in Richtung der Liniec-d von Fig. I .
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Fig.3 ist eine schaubildliche Darstellung eines Verteilers zur Regelung
der Ölzufuhr und Fig. 4. eine schaubildliche Darstellung eines Verbindungsstückes
zwischen der Pumpe und dem in Fig. 3 dargestellten Verteiler.
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In der Zeichnung ist i ein zylindrischer oder beliebig gestalteter
Behälter, welcher auf seinem Boden einen Einlaß a für das Schmieröl aufweist und
auf seiner anderen Seite einen Auslaß 3 besitzt, durch welchen das 01 hindurchtreten
kann.
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Dieser Behälter kann einen Filter ¢ besitzen, durch welchen das verunreinigte
Schmieröl zum Filtern in der bekannten Weise durchgeleitet wird. Das in diesem Behälter
befindliche Öl muß, anstatt frei durch den Filter und durch den Behälter hindurchtreten
zu können, sich erst in diesem bis zu einer bestimmten Höhe ansammeln, bevor es
durch den Auslaß 3 in eine oberhalb des Behälters i vorgesehene Kammer 15 fließt.
In der Kammer 15 muß sich das Öl ebenfalls ansammeln. Der Anstieg des Öls wird zur
Betätigung einer beliebigen Vorrichtung benutzt, welche Unterdruck in einer an ein
Verbindungsstück 5 angeschlossenen Brennstoffleitung zur Förderung des Brennstoffes
von dem Vorratsbehälter erzeugt und alsdann den Brennstoff in eine an ein Verbindungsstück
6 angeschlossene, in die Schwimmerkammer des Vergasers führende Leitung drückt.
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Eine passende Pumpenart zur Hebung und Förderung des Brennstoffes
kann beispielsweise aus einerAusführung bestehen,welchevorzugsweise aus dünnem Metall,z.B.Kupfer,
aufgebaut ist und sich im wesentlichen aus einer Anzahl kreisringförmiger Platten
zusammensetzt, welche an ihrem Umfang dicht miteinander verbunden sind, eine Ausführung,
welche bereits bei ähnlichen Vorrichtungen zur Zeit benutzt wird. Eine derartige
Pumpe ist in Fig. i bei 7 dargestellt und auf einer kreisförmigen Platte 8 angebracht,
durch welche in radialer Richtung sich ein Brennstoffkanal 9 erstreckt, der an dem
einen Ende mit dem Einlaß 5 zum Vorratsbehälter sowie mit dem Auslaß 6 nach dem
Vergaser hin verbunden ist und dessen anderes Ende zu einer senkrechten Röhre 18,
welche in das Innere der Pumpe 7 sich erstreckt, hinführt. Der Einlaß 5 des Kanals
9 besitzt eine Kugel, eine Scheibe oder eine andere geeignete Ausführungsform eines
Rückschlagventils io, welches ein Fließen des eintretenden Brennstoffes in einer
Richtung bewirkt. Der Auslaß 6 des Kanals 9 besitzt ein ähnliches Ventil i i, welches
den Rücktritt der herausgedrückten Flüssigkeit während des Saughubes der Balgenpumpe
verhindert. Die Pumpe selbst kann oberhalb des Flüssigkeitskanals in der dargestellten
Weise innerhalb einer Verschlußkappe 1a angebracht werden. Eine Deckplatte
7a schließt das obere Ende der Pumpe ab, und zwischen dieser und der Verschlußkappe
befindet sich eine als Schraubenfeder oder sonstwie ausgebildete Druckfeder 13 mit
einer Spindel 1q., welche durch die Verschlußkappe hindurchführt und mit einem Knopf
oder einem Handgriff iq.a versehen ist, so daß die Pumpe auch nötigenfalls von Hand
aus betätigt werden kann.
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Die Pumpe zur Förderung des Brennstoffes ist mit einer hydraulisch
betätigten Antriebsvorrichtung verbunden, welche in dem Behälter 15 untergebracht
ist. Der Behälter 15 ist seinerseits in den Behälter i eingefügt und besitzt einen
Flansch i 5a, welcher luftdicht zwischen der Platte 8 und einem ähnlich ausgebildeten
Flansch ia des Behälters i angebracht ist.
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Als hydraulische Antriebsvorrichtung kann jede beliebige Vorrichtung
dienen, welche beim Zutritt des Schmieröls in den Behälter angehoben wird und unter
dem Einfluß einer Feder oder eines Gewichtes beim Austritt des Öles wieder herabsinkt.
Eine für diesen Zweck geeignete Ausführungsform besteht aus einer ziehharmonikaartigen
Membran 16, ähnlich der Pumpe 7, wobei durch entsprechende Verbindungen die Bewegung
der einen Vorrichtung auf die andere übertragen werden kann. Die Anordnung ist hierbei
so getroffen, daß beim Saugen der Pumpe 7 das in dem Behälter 15 befindliche Öl
die Membran 16, welche unterhalb der Pumpe 7 angebracht ist, zusammendrückt.
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Eine Übertragung der Bewegung von der Vorrichtung 16 auf die Vorrichtung
7 kann in beliebiger Weise erzielt werden, beispielsweise durch einen dreieckigen
oder sonstwie ausgebildeten Stift 17, welcher innerhalb einer in der Platte 8 vorgesehenen
Hülse 18 verschiebbar ist und mit einem koaxial angeordneten, ebenfalls dreieckig
oder in beliebiger anderer Weise ausgebildeten Stift ig, welcher an der Deckplatte
7a des Balgens 7 angebracht ist, in Eingriff gelangt. Durch die dreieckige Ausbildung
der Stifte kann der Brennstoff an diesen vorbei in die Vorrichtung 7 und 16 hinein-
und wieder herausfließen.
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Die axiale Bewegung der Platte 7a der Pumpe 7 ist vorzugsweise die
gleiche wie die der unteren Platte 16a der Antriebsvorrichtung 16, und der Durchmesser
der Pumpe 7 ist größer als der der Antriebsvorrichtung 16, woraus sich ergibt, daß,
wenn die Vorrichtung 16 unter dem Einfluß des in dem Bekälter
15
sich ansammelnden Schmieröles zusammengedrückt wird, innerhalb der Membran 7 ein
Vakuum geschaffen wird, welches größer ist als der für die Aufnahme des von der
Vorrichtung 16 verdrängten Brennstoffvolumens benötigte Rauminhalt.
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Dies hat zur Folge, daß ein überschüssiges Vakuum entsteht, unter
dessen Einfluß eine gewisse Brennstoffmenge über das Ventil io und den Kanal 9 angesaugt
wird. Diese Menge entspricht annähernd dem überschüssigen Hubraum der Kammer 7 und
füllt diese nahezu oder gar vollständig aus.
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Wenn die Antriebsvorrichtung 16, wie in Fig. i dargestellt, vollständig
zusammengedrückt ist, so wird ein Ventil betätigt, welches den Druck des in dem
Behälter 15 angesammelten Öles aufhebt, so daß die Feder 13, «-elche bis dahin zusammengedrückt
wurde, sich wieder ausdehnt und hierdurch die obere Deckplatte 7a der Pumpe abwärts
bewegt und somit den Brennstoff in derselben über dem Kanal 9 und durch das Ventil
i i in den Schwimmerraum des Vergasers drückt.
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Eine geeignete Ausführungsform des Ventils zur Regelung des Eintritts
und Austritts des Schmieröles aus der Kammer 15 besteht in einem zylindrischen Schieber
2o, der mit Kanälen versehen ist und um seine eigene Achse drehbar sowie in Richtung
seiner Längsachse innerhalb einer festen Hülse 21 verschiebbar ist. Die Hülse 21
ist quer zu der Mündung eines Kanals 22 angeordnet, welcher das obere Ende einer
U-förmig gebogenen Röhre 23 aufnimmt, welche den Austritt 3 mit der Kammer 15 verbindet,
und außerdem quer zu einem Auslaßkanal24, durch welchen der Umlauf des von dem Einlaß
2 eintretenden Öles vervollständigt wird.
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Zwei Kanäle 25 und 26 in dem Umfang des Schiebers 2o stehen mit den
entsprechenden Einlaß- und Auslaßkanälen 22 bzw. 24 in Verbindung, wenn die untere
Antriebsvorrichtung 16 zusammengedrückt ist, so daß also das Öl in die zwischen
dem Ende des Verteilers 2o sowie dem Schieber 2i vorgesehenen Hohlräume 27 und 28
hinein- bzw. herausfließen kann. Wenn die Antriebsvorrichtung 16 ausgedehnt ist,
dann kann der Hohlraum 27 mit der Leitung 24 über einem durch den Schieber 2o hindurchgehenden
Kanal 29, welcher an seinem inneren Ende in eine seitliche Mündung 29a ausläuft,
in Verbindung stehen. Die Mündung 29a ist so ausgebildet, daß sie in dem richtigen
Zeitpunkt mit dem Kanal 24 in Übereinstimmung gelangt. Der Hohlraum 28 steht in
gleicher Weise, wenn also die Antriebsvorrichtung 16 zusammengedrückt ist, mit der
Einlaßleitung 22 über einem Kanal 30 in Verbindung, welclier ebenfalls eine
seitliche Mündung 3oa an dem gegenüberliegenden Ende des Schiebers 2o aufweist.
Auch diese Mündung 3oa gelangt in dem geeigneten Zeitpunkt mit dem Einlaßkana122
in Übereinstimmung.
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Wenn die Vorrichtung 16 ausgestreckt ist, dann fließt das Öl über
die Leitungen 23, 22 in die Kammer 15, und zwar dadurch, daß ein in der Mitte des
Schiebers 20 vorgesehener Ringkanal31 an diese Mündung gelangt. Andererseits fließt
das Öl aus der Kammer 15 wieder heraus, wenn der Ringkanal 31 an die Mündung 24
gelangt. Die Reihenfolge der Stellungen ergibt sich in Übereinstimmung mit der Bewegung
der Antriebsvorrichtung 16, und zwar in folgender Weise: Wenn z. B. die obere Pumpe
17 gerade durch die Feder 13 zusammengedrückt wird, so daß der Brennstoff aus derselben
über die Röhre 18 und den Kanal 9 in die an die an das Ventil i i angeschlossene,
zu dem Vergaser ff hrende Leitung gedrückt wird, dann ist die Antriebsvorrichtung
16 ausgedehnt, und es ergibt sich numnehr die NTotwendigkeit, die Deckplatte 7a
der Pumpe 7 anzuheben, um eine weitere Brennstoffmenge wieder aufzunehmen. Dies
wird dadurch erreicht, daß das umlaufende Schmieröl von dem Behälter i über die
Leitungen. 23, 22 sowie den Ringkanal 3 i in die Kammer 15 eintritt. In diesem Augenblick
befindet sich der Schieber 2o in einer derartigen Stellung innerhalb der Hülse 21,
daß seine Mündungen 29a und 30a gegenüber den Leitungen 22 und 24 sich befinden,
wodurch das Drucköl von der Leitung 22 über die Mündung 30a und den Kanal
30 in den Hohlraum 28 fließt und somit den Schieber2o nach demjenigen Ende
der Hülse z1 drückt, in welchem sich die Leitung 22 befindet, wobei das aus dem
Hohlraum 27 verdrängte Öl nach dem Auslaß 24 über die Leitungen 29, 29a fließt.
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Der Schieber 2o wird in diese Stellung entweder von der Vorrichtung
7 oder der Vorrichtung i6 aus gedreht, beispielsweise durch einen bügelförmigen
Arm 3-2, der mittels eines Ansatzes 33 an seinem unteren Ende mit der beweglichen
unteren Platte 16a der Vorrichtung 16 verbunden ist und dessen oberes Ende einen
waagerechten Schlitz 34 aufweist, in den ein radialer Zapfen 20a des Schiebers 2o
eingreift. Der Schlitz 34 gestattet eine waagerechte Bewegung des Zapfens 2oa zusammen
mit dem Schieber.
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Sobald die Vorrichtung 16 bis auf den vorbestimmten Betrag zusammengepreßt
ist, um hierdurch die Pumpe 7 wieder auszudehnen, dann ist der Schieber 20 so weit
gedreht, daß seine Kanäle 25 und 26 mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen 22 bzw.
24 übereinstimmen (die Öffnungen 29a und 30a sind inzwischen durch die Hülse 21
verschlossen). Das
Drucköl wird nunmehr von der Mündung 22 aus in
den Hohlraum 27 eintreten und den Schieber 2o nach dem entgegengesetzten Ende der
Hülse 21 bewegen, so daß das Öl in dein Hohlraum 28 über den Kanal 26 in
die Auslaßleitung 24 entleert wird. Der ringförmige Kanal 31 steht nunmehr mit dem
Auslaß 24 in Verbindung, so daß das in der Kammer 15 durch die Ausdehnung der Vorrichtung
16 verdrängte C51 heraustreten kann.
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Wenn die Antriebsvorrichtung 16 nunmehr vollständig ausgedehnt ist,
dann gelangt die Mündung ßoa mit der Zuführungsleitung 22 zur Deckung, und
01 tritt über die Mündung 3oa sowie den Kanal 30 in den Hohlraum 28
und bewegt den Schieber 2o gegen dasjenige Ende der Hülse 21, an welchem sich der
Hohlraum 27 befindet. Der Ringkanal 31 gelangt nunmehr an die Einlaßöffnung
22, und somit beginnt die Reihenfolge der Vorgänge von neuem.
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Die Erfindung ist nicht an die vorliegende Ausführungsform gebunden.
In der vorher beschriebenen Darstellung ist der Schmierölumlauf der Maschine nur
als vorzugsweise Anwendungsform beschrieben. Natürlich kann auch jede andere Flüssigkeit,
welche in beliebiger anderer Weise in Umlauf versetzt wird, verwendet werden.