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Brennstoffpumpe Die Erfindung bezieht sich auf Brennstoffpumpen für
Einspritzbrennkraftmaschinen, bei welchen die Regelung der Fördermenge durch einen
hin und her gehenden Gleitschieber oder als Gleitschieber ausgestalteten Kolben
erfolgt.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Schieber mehrere hintereinandergeschaltete
Dichtungsflächen besitzt, die durch Nuten in dem Schieberschaft getrennt sind, denen
entsprechende Nuten in der Schieberbüchse gegenüberstehen und die eine axiale Ausdehnung
besitzen, die größer als der Schieberhub und die axiale Ausdehnung der Dichtungsflächen
ist. Hierdurch ist eine Vergrößerung der Dichtungsstrecke erreicht, ohne daß dabei
ein größerer Hub des Schiebers notwendig ist als bei den üblichen Schiebern.
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Diese Art der Hintereinanderschaltung von Dichtungsflächen unter Zwischenlagerung
von Nuten kann auch bei solchen bekannten Schiebern bzw. Kolben verwendet werden,
die mit einer schräg verlaufenden Steuerkante versehen sind, so daß der Zeitpunkt
des Offnens des Durchlasses für den überschüssigen Brennstoff durch Drehung des
Schiebers in verschiedene Lagen eingestellt werden kann.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beiliegenden
Zeichnungen dargestellt.
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Fig. z und 2 sind Vertikalschnitte von Brennstoffpumpen, bei denen
der Pumpenkolben zugleich als Gleitschieber wirkt.
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Fig.3 zeigt in senkrechtem Schnitt eine Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen
mit drehbarem Arbeitskolben, der zugleich als Gleitschieber zur Regelung der Brennstoffzufuhr
benutzt ist.
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Fig. q. ist ein Schnitt nach Linie A-B der Fig. 3.
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Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Brennstoffpumpe mit
einem erfindungsgemäß angeordneten Gleitschieber.
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In Fig. z ist r die Antriebswelle der Pumpe. Auf dieser Welle ist
eine Nockenscheibe 2 befestigt, die bei der Umdrehung der Welle auf eine Rolle 3
wirkt, die in einem Stößel 5 gelagert ist, welch letzterer mittels einer Feder q.
gegen die Nockenscheibe gedrückt wird. Der Kolben 6 der Brennstoffpumpe wird während
seines Saughubes von einer Feder 7 abwärts bewegt. Seine Bewegung wird durch einen
um den Stift 8 schwenkbaren Arm 9 begrenzt, dem verschieden hohe Einstellungen gegeben
werden mittels eines Exzenters zo, das in einer nicht dargestellten Weise von Hand
oder von einem Regler aus verstellt werden kann. Mit zr ist der Brennstoffeinlaß,
mit 12 das Saugventil und mit 13 das Druckventil bezeichnet, welch letzteres
die Verbindung vom Pumpenarbeitsraum zu der zum Verbrennungsraum des Maschinenzylinders
führenden Druckleitung beherrscht.
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Während seiner Abwärtsbewegung saugt der Kolben 6 Brennstoff in den
Pumpenzylinder 14 in einer Menge, die durch die Einstellung des Anschlagarmes 9
bestimmt wird. Wird sodann der Stößel 5 mittels -der Nockenscheibe 2 aufwärts bewegt
und kommt er in Berührung mit
dem Kolben 6, dann drückt letzterer
den Brennstoff durch das Ventil 13 dem Verbrennungsraum der Maschine zu. Der für
den Arbeitshub des Maschinenkolbens nicht benötigte Brennstoffüberschuß wird durch
einen Kanal 15 nach dem Brennstoffeinlaß =i zurückgeleitet.
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Zu diesem Zweck ist im Kolben 6 ein Kanal z6 angeordnet, der mittels
seitlicher Öffnungen 17 in eine Nut oder Ausnehmung =8 im Kolben 6 ausmündet, welche
sich zweckmäßig rings um den Kolben erstreckt. Um die Abdichtung zwischen Kolben
und Pumpengehäuse zu verbessern, ist am Umfang des Kolbens eine zweite Nut =g vorgesehen,
mit welcher eine im Pumpengehäuse angebrachte Nut 2o zusammenarbeitet. Diese Nut
2o ist derart angeordnet und bemessen, daß dann, wenn der Kolben 6 sich in seiner
tiefsten Stellung gemäß Fig. x befindet, welche als die Ruhestellung am Ende des
Saughubes des Kolbens angenommen werden kann, die Nut =g der Nut 2o gerade gegenübersteht
und der Abstand x zwischen der oberen Kante der Nut 18 und der Unterkante der Nut
2o gleich dem Abstand x zwischen der oberen Kante der Nut =g und dem Kanal 15 ist.
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Während der Kolben 6 sich nach oben über dem Weg x bewegt, wird Brennstoff
in den Verbrennungsraum eingespritzt. Wird der Kolben 6 noch weiter nach oben bewegt,
so gelangt die Nut 18 in Verbindung mit dem Raum, der durch die Nuten i9 und 2o
gebildet wird, und der seinerseits mit dem Kanal 15 durch die Nut i9 in Verbindung
kommt, so daß der Brennstoff durch Kanal 16, Nut 18, Nuten =g und 20 schließlich
in den Kanal 15 fließt. Durch die Anordnung der Nuten ig und 2o wird eine doppelte
Abdichtung zwischen Kolben 6 und Pumpengehäuse gewonnen. Dadurch wird das Entweichen
von Brennstoff besonders erschwert oder unmöglich gemacht.
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Diese Abdichtung kann natürlich noch weiter gesteigert werden durch
Verwendung von einer oder mehreren weiteren Nuten im Kolben und Pumpengehäuse. So
sind in Fig. 2 zwei Paare zusammenwirkender Nuten 21, 22 und 23, 24 gezeichnet,
die so angeordnet sind, daß bei der normalen unteren Stellung des Kolbens 25 die
Abstände x gleich sind. Infolgedessen sind bei dieser Pumpe drei Abdichtungszonen
zwischen der Nut 26 des Kolbens und dem Auslaßkanal 27 für den Brennstoffüberschuß
vorhanden. Der Kolben 25 der Pumpe wird mittels Exzenters 29, Exzenterbügel 3o und
Stange 3z auf und ab bewegt.
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In den Fig. 3 und 4 ist die Anwendung der Erfindung bei einem in bekannter
Weise mit schrägen Steuerkanten versehenen drehbaren Kolben 32 gezeigt, der zugleich
als Regelungsschieber dient und so angeordnet ist, daß er je nach seiner Winkelstellung
gegenüber dem Zylinder die Menge des zurückfließenden Brennstoffes bestimmt. Mit
33 ist der Brennstoffeinlaß des Pumpenzylinders 34 bezeichnet. Dieser Einlaß wird
von keinem Ventil beherrscht, so daß der Brennstoff in den Zylinder einströmt sowie
der Einlaß vom Kolben 32 während seines Saughubes freigegeben wird. 37 ist ein federbelastetes
Auslaßventil, welches den Auslaß zum Verbrennungsraum der Maschine beherrscht. Die
Brennstoffmengen, welche jeweils für den Arbeitshub des Maschinenkolbens nicht benötigt
werden, fließen zum Brennstoffeinlaß zurück durch einen Kanal 38. Der Kolben 32,
welcher in der Büchse-39 der Pumpe gleitet, wird aufwärts bewegt durch die Nockenscheibe
40 auf der Antriebswelle 35 der Pumpe. Diese Nockenscheibe wirkt auf den Kolben
41, gegen dessen Kopf 42 das untere Ende des Kolbens 32 durch eine gegen einen Ring
44 am Kolben und einen Ring 45 im Pumpengehäuse sich abstützende Feder 43 gedrückt
wird. Ein Schneckenrad 46 ist an der Büchse 39 zwischen dem Ring 45 und einer Schulter
am Pumpengehäuse gelagert. Es steht in Eingriff mit einer im- Pumpengehäuse gelagerten
Schnecke 47, die von Hand beispielsweise mittels einer nicht gezeichneten Kurbel
oder von einem von der Maschine aus angetriebenen Regler gedreht werden kann: Dieser
Regler kann ein Fliehkraftregler sein, und die Mittel zur Übertragung der Bewegung
des Reglers zur Schnecke können irgendwelcher geeigneter oder gebräuchlicher Art
sein. Zwei Arme 48 erstrecken sich vom Schneckenrad 46 nach unten zwischen seitliche
Vorsprünge 49 am Kolben 32, so daß letzterer gezwungen ist, die Drehbewegung des
Schnekkenrades 46 mitzumachen und dadurch in verschiedene Stellungen eingestellt
wird.
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Ein Kanal 50 im Kolben 32 steht durch radiale Öffnungen mit
einer Nut oder Ausnehmung 51 im Kolbenumfang an dessen unterem Ende in Verbindung.
Diese Ausnehmung 51 ist von besonderer Gestalt und erstreckt sich am Kolben nach
oben nach Art eines Keiles, so daß eine schräge Begrenzungskante 52 geschaffen ist,
die als Überlaufkante für überschüssigen Brennstoff dient. Näher am oberen Ende
des Kolbens ist im Kolbenumfang eine Nut oder Ausnehmung 53 vorgesehen, die im wesentlichen
dieselbe Gestalt und Lage am Kolben besitzt wie die Ausnehmung 5i und eine Überlaufkante
54 bildet. Diese Ausnehmung 53 wirkt mit einer Aüsnehmung 55 in der Büchse
39 zusammen. Je nachdem der Kolben 32 gedreht wird, kommen beim Aufwärtsgang
des Kolbens entweder solche Stellen der Überlaufkanten 52 und 54 zuerst an der Ausnehmung
55 und dem Auslaßkanal_ 38 an, die vergleichsweise höher liegen, so daß das Abströmen
überschüssigen Brennstoffes früher beginnt und
infolgedessen mehr
Brennstoff zurückgegeben wird, oder es kommen weiter unten liegende Stellen der
Überlaufkanten 52 und 5¢ zuerst zur Wirkung, was eine Verminderung der zurückgegebenen
Brennstoffmenge zur Folge hat.
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Demnach ist auch bei der in Fig.3 und q. gezeichneten Pumpe die Dichtung
für den Ülüberschuß auf der Strecke zwischen Ausnehmung 51 und Kanal 38 verdoppelt.
Durch Anordnung einer größeren Anzahl von Ausnehmungen kann die Dichtung entsprechend
vervielfacht werden.
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Die Erfindung kann natürlich auch bei solchen Maschinenteilen angewendet
werden, die nur als Gleitschieber benutzt sind. Fig. 5 zeigt eine Brennstoffpumpe
mit einem Reglungsgleitschieber gemäß der Erfindung. .
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Der Kolben 56 der Pumpe wird von einer Feder 57 gegen einen Kolben
61 gedrückt, der im Pumpengehäuse 38 verschiebbar ist und von einem Exzenter 59
auf der Antriebswelle 6o der Pumpe, wie in Fig. 2 gezeigt, angetrieben wird. Der
Kolben 56 saugt Brennstoff in den Pumpenzylinder 62 aus dem Brennstoffeinlaß 64
und über ein Ventil 64 und einen Kanal 65. Während des Arbeitshubes drückt der Kolben
den Brennstoff durch das Auslaßventil 66 nach dem Verbrennungsraum der Maschine
hin. 67 ist ein Rücklaufkanal für diejenigen Brennstoffmengen, welche für den Arbeitshub
des Maschinenkolbens entbehrlich sind. Die Größe der zurücklaufenden Brennstoffmenge
wird mittels eines Gleitschiebers 68 geregelt, der im wesentlichen in derselben
Weise angeordnet ist wie der Gleitschieber 32 nach Fig. 3 und q.. Es sind in der
Mantelfläche des Gleitschiebers zwei keilförmige Nuten oder Ausnehmungen 69 und
7o angeordnet, die nach aufwärts gerichtet sind und schräge Überlaufkanten 71 bzw.
72 bilden. Eine Nut oder Ausnehmung 73 befindet sich im Pumpengehäuse der Nut 69
gegenüber, und die Nut 7o steht ununterbrochen mit einem Kanal 74 im Pumpengehäuse
in Verbindung, welcher in den Brennstoffzuführungskanal 63 mündet. Der Gleitschieber
68 ist drehbar mit dem Kolben 61 verbunden und macht die Auf- und Abwärtsbewegung
desselben mit. Der Gleitschieber 68 kann in verschiedene Stellungen gedreht werden
mittels eines Handhebels 75, der zwischen dem Pumpengehäuse und einem Arm 76 gelagert
ist und an einem entsprechend gestalteten Teil 77, beispielsweise einem vierkantig
gestalteten Teil, angreift.
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Wird der Gleitschieber 68 entsprechend gedreht, so erreicht entweder
ein höher oder tiefer liegender Teil der Überlaufkante 71 früher oder später den
Kanal 67, während zu gleicher Zeit ein entsprechender Teil der- Überlaufkante 72
die Unterkante der Ausnehmung 73 erreicht. Hierdurch wird ein Rücklaufweg für den
überschüssigen Brennstoff geschaffen durch Kanal 67, Raum ¢g, 73, Nut
70 und Kanal 7q., und dieser Rücklaufweg wird je nach der Einstellung bzw.
Verdrehung des Gleitschiebers 68 früher oder später freigegeben.
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Die Kanäle oder Öffnungen des Gleitschiebers oder des Kolbens der
Brennstoffpumpe, der als Gleitschieber wirkt, und das Gehäuse des letzteren können
natürlich auch in anderer Weise als in den Zeichnungen veranschaulicht und oben
beschrieben angeordnet werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.