DE679589C - Mehrkolbenpumpe, insbesondere Brennstoffpumpe fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Mehrkolbenpumpe, insbesondere Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen Bei Brennstoffpumpen ist es bekannt, die Regelung der Fördermenge durch Hinundherdrehen des Pumpenkolbens zu bewirken und zu diesem Zweck steuernde Kanten am Kolben und am Zylinder in der Weise vorzusehen, daß je nach der Winkelstellung des Kolbens der Arbeitsraum der Pumpe während eines längeren oder kürzeren Teils des Förderhubes mit druckfreien Räumen in Verbindung steht, so daß die Förderung zur Einspritzstelle nur während des übrigen Teils des Förderhubes erfolgt. Zum Drehen des Pumpenkolbens ist derselbe mit einem Schwinghebel oder einem Zahnbogen (Zahnrad) o. dgl. versehen, welcher in ein entsprechend gestaltetes, z. B. verzahntes Stellglied eingreift, das in der Richtung quer zur Pumpenkolbenachse von Hand oder von einem Regler in der einen oder anderen Richtung verstellt wird. Bei Mehrkolbenpumpen wird in der Regel für alle Pumpenkolben ein gemeinsames derartiges Stellglied vorgesehen. Bei solchen Mehrkolbenpumpen muß, vor allem mit Rücksicht auf zwängungsfreien Gang des Verstellgetriebes, .zwischen dem gemeinsamen Stellglied und den mit den Pumpenkolben gekuppelten Zahnrädern, Hebeln o. dgl. ein gewisses Spiel vorhanden sein. Dieses Spiel bewirkt, daß namentlich beim Wechsel der Verstellrichtung toter Gang entsteht, der die Regelung verzögert und infolge des stoßweisen Einsetzens der Bewegungsübertragung zu vermehrter Abnutzung führt. Es ist bereits bekannt, bei Brennstoffeinspritzpumpen, deren Fördermenge wie bei dem Erfindungsgegenstand durch Verdrehen der Pumpenkolben geregelt wird, ein solches Spiel zu vermeiden. Dies geschah dadurch, daß man auf die Kolben eine Hilfskraft, z. B. die Kraft einer Feder, einwirken läßt, welche bestrebt ist, die Kolben in einer bestimmten Richtung zu drehen, derart, daß ihre Verstellglieder sich gegen entsprechend gestaltete Anlageflächen des sie erfassenden gemeinsamen Stellgliedes spielfrei anlegen.
• Erfindungsgemäß werden bei Pumpen mit einer geraden Anzahl von hin und her drehbaren Pumpenkolben die Zahnräder, Hebel o. dgl. je zweier Pumpenkolben so mit der Hilfskraft verbunden, daß diese bestrebt ist, die Kolben nach verschiedenen Richtungen zu drehen. Die Vorspannung der Feder ist dabei so bemessen, daß sie den durch Reibung verursachten Verstellwiderstand des Pumpenkolbens überwiegt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß neben der bekannten Wirkung, daß die zur Bewegungsübertragung vom Stellglied auf die Pumpenkolben dienenden Glieder, z. B. Verzahnungen, stets kraftschlüssig .aneinanderliegen, also trotz des vorhandenen Zahnspiels keinen toten Gang mehr aufweisen, weiterhin die diese Kraftschlüssigkeit bewirkende Kraft unabhängig von der Größe der Verstellbewegung stets gleichbleibt, wobei das gemeinsame Stellglied beim Verstellen in keiner Richtung durch die auf die Pumpenkolben wirkende Hilfskraft beeinflußt wird.
• Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sowie schematische Darstellungen derselben zur Erläuterung der Wirkungsweise.
• Abb. i zeigt eine Pumpe nach der Erfindung im Schnitt längs der Kolbenachse nach Linie I-I der Abb. 2, Abb. 2 dieselbe Pumpe im Schnitt quer zur Kolbenachse nach Linie II-II der Abb. i. Abb.3 zeigt das Schema der Verstelleinrichtung dieser Pumpe.
• Die Abb. ,4 und 5 zeigen wieder im Schnitt längs der Kolbenachse (nach Linie IV-IV der Abb. 5) und im Schnitt quer zur Kolbenachse (nach Linie V-V der Abb. ¢) eine Pumpe mit anderer Einrichtung zur Vermeidung toten Ganges im Verstellgetriebe.
• Abb. 6 zeigt ein Schema des Verstellgetriebes dieser Pumpe.
• Bei der Pumpe gemäß Abb. i und 2 sind in einem Gehäuse i vier Pumpenzylinder 2 mit den darin arbeitenden Pumpenkolben 3 vorgesehen. Zum Antrieb der Pumpen dient eine in dem Gehäuse i gelagerte Nockenwelle q. mit den Antriebsnocken 5. Der Pumpenkolben 3 wird von einer Feder 6 gegen einen im Gehäuse i geführten Schieber 7 gedrückt, der sich mit einer Rolle 8 gegen den Nocken 5 anlegt. Der flüssige Brennstoff wird durch die Leitung io einem allen Pumpen gemeinsamen Sammelraum ii zugeführt, von wo er beim Ansaughub durch die Ansaugöffnung 12 in den Pumpenarbeitsraum 13 eintritt, um beim anschließenden Druckhub über das Druckventil 1q. und durch Druckleitung 15 zur Einspritzstelle gefördert zu werden. Der Pumpenkolben trägt in bekannter Weise an seiner Seitenfläche eine Vertiefung 16, die mit dem Pumpenarbeitsraum 13 in Verbindung steht und die eine schraubenförmig verlaufende Kante 17 aufweist, welche, sobald sie beim Einwärtshub des Kolbens die Mündung des Kanals 12 freilegt, eine Verbindung zwischen Pumpenarbeitsraum 13 und Brennstoffsammelraum ii herstellt, so daß im weiteren Verlauf des Einwärtshubes der Brennstoff nicht mehr zur Einspritzstelle gefördert wird, sondern zum Sammelraum zurückfließt. Durch Verdrehen des Pumpenkolbens wird bewirkt, daß dieses Rückfließen des Brennstoffes sich über einen größeren oder kleineren Teil des Einwärtshubes erstreckt und daß demzufolge eine kleinere oder eine größere Brennstoffmenge zur Einspritzstelle gefördert wird. Zum Zwecke des Hinundherdrehens des Pumpenkolbens ist im Pumpengehäuse i ein Zahnrad 2o gleichachsig zum Pumpenkolben gelagert. Mit diesem Zahnrad ist eine Hülse 2i verbunden, welche am Ende zwei einander gegenüberliegende Längsschlitze 2y aufweist, in die ein Bolzen 23 eingreift, der quer durch das verdickte Ende 2.1. des Pumpenkolbens hindurchgeführt ist, so daß einerseits jede Drehbewegung des Zahnrades auf den Pumpenkolben übertragen wird und andererseits der Pumpenkolben sich ungehindert in der axialen Richtung hin und her bewegen kann.- Am Pumpengehäuse i ist in den Führungen 25 und 26 eine Schiene z7 derart gelagert, daß sie quer zur Achsrichtung der Pumpenkolben 3 hin und her verschoben werden kann, beispielsweise mittels eines an ihr angreifenden Gestänges 28, das von Hand oder von einem Regler verstellt werden kann. Die Schiene trägt eine durchlaufende Verzahnung 30, in welche die Pumpenzahnräder 2o eingreifen. Auf der dieser Schiene gegenüberliegenden Seite der Pumpenkolben ist im Pumpengehäuse i eine durchlaufende Höhlung 32 ausgespart, die als Führung für vier Verschiebekörper 33 dient. Diese Körper weisen je eine Verzahnung 3q. auf, mit der sie in die Zahnräder 2o der Pumpenkolben eingreifen. Zwischen je zwei dieser Schiebekörper ist eine Druckfeder 35 so eingesetzt, daß sie bestrebt ist, die Schiebekörper aüseinanderzudrängen, was aber durch das Eingreifen der Zahnräder 2o in die Verzahnung 3o der Schiene 27 verhindert wird. Die Feder 35 ist so stark vorgespannt, daß ihre Kraft den normalen Verstellwiderstand des Pumpenkolbens ohne weiteres überwindet.
• Zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise wird auf die Abb. 3 verwiesen, in welcher die wirksamen Teile schematisch dargestellt sind. Die mit den Pumpenkolben 3 gekuppelten Zahnräder 2o sind durch Schwinghebel 2o', 2o" ersetzt, deren Enden in je eine Lücke der Schiene 27 bzw. der Schiebekörper 33 eingreifen. Die Druckfeder 35 bewirkt, daß sich die einander zugekehrten Flanken der Zahnlücken der Schiebekörper 33 gegen die Enden der Hebel 2o" und die Enden der Hebel 2o' gegen die einander zugekehrten Flanken der Zahnlücken der Schiene 27 anlegen und daß diese gegenseitige Lage auch dann erhalten bleibt, wenn die Schiene 27 hin und her verstellt wird. Die Schiebekörper 33 machen, da sie über die Zahnräder 2o mit der Schiene 27 kinematisch gekuppelt sind, diese Verschiebebewegung (in umgekehrter Richtung wie die Schiene 27) ständig mit, so daß die Spannung der Federn 35 immer gleich groß bleibt, also von der Verstellbewegung der Schiene 27 unabhängig ist.
• Die in Abb.2 ersichtliche, gegen den am weitesten nach rechts liegenden Schiebekörper 33 von außen drückende Feder 36 hat den Zweck, ständig eine ge-,visse einseitig gerichtete Kraft auf die Schiene 27 auszuüben, beispielsweise als Gegenkraft für einen die Verstellung der Schiene bewirkenden Fliehkraftregler.
• Das Ausführungsbeispiel nachAbb.4 und 5 unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen im wesentlichen nur dadurch, daß die paarweise von einer vorgespannten Feder belasteten Schiebekörper auf der gleichen Seite der Pumpenkolben wie die Verstellschiene 37, und zwar in einer durchlaufenden Höhlung dieser Stehschiene, untergebracht sind. Zu dem Ztveck ist die Verzahnung der Stellschiene in zwei Teile 40', 40" aufgeteilt, die einen Spalt zwischen sich frei lassen, und in diesem Spalt ist die Verzahnung 44 der im Innern, der Schiene 37 angeordneten Schiebekörper 43 angeordnet. Zwischen je zwei Schiebekörpern 43 ist in diesem Fall eine vorgespannte Zugfeder 45 vorgesehen, welche diese Schiebekörper gegeneinander zu ziehen sucht.
• Abb.6 zeigt ein Schema dieser Einrichtung, wobei lediglich zur Verdeutlichung die je auf der gleichen Seite der Pumpenkolben 3 liegenden, die Zahnräder 2o ersetzenden Schwinghebel 2o' und 2o" mit verschieden großer Länge gezeichnet sind. Wie man erkennt, werden durch die Wirkung der Feder 45 die äußeren Flanken der Zahnlücken der Schiebekörper 43 gegen die Enden der Hebel 20" gedrückt, während die Enden der Hebel 20' ständig gegen die einander zugekehrten Flanken der Zahnlücken der Schiene 37 angedrückt werden. Auch hier machen die Gleitkörper 43 die Verstellbewegung der Schiene 37 (diesmal im gleichen Sinne) mit, und sonach ist auch hier die Wirkung der vorgespannten Feder unabhängig von der Verstellbewegung dieser Schiene.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrkolbenpumpe, insbesondere Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen, mit einer geraden Anzahl von Pumpenkolben, die zwecks Regelung der Fördermenge hin und her drehbar sind und zu diesem Zweck Zahnräder, Hebel o. dgl. tragen, die in ein allen Pumpen gemeinsames Verstellglied eingreifen, wobei ein Spiel durch Einschalten einer auf die Kolben wirkenden Hilfskraft ausgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder, Hebel o. dgl. (2o) je zweier Pumpenkolben (3) so mit der Hilfskraft (Feder 34, 45) verbunden sind, daß diese bestrebt ist, die beiden Pumpenkolben nach verschiedenen Richtungen zu drehen, wobei die Federvorspannung so bemessen ist, daß sie den Verstellwiderstand eines Pumpenkolbens überwiegt.
2. 2. Mehrkolbenpumpe nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Pumpenkolben (3) ein Schiebekörper (33, 43) längs einer parallel zur Verschieberichtung des Stellgliedes (27, 37) sich erstreckenden Führung (32, 42) schiebbar angeordnet und mit dem zugeordneten Pumpenkolben kinematisch derart verbunden ist, daß er bei einer Verschiebung des Stellgliedes ebenfalls eine Verschiebung bestimmter Größe in Richtung seiner Führung erfährt, und daß zwischen je zwei dieser Schiebekörper eine vorgespannte Feder (35, 45) so angebracht ist, daß sie bestrebt ist, die Schiebekörper (33, 43) voneinander zu entfernen oder einander zu nähern.
3. 3. Mehrkolbenpumpe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebekörper (33) auf der dem Stellglied (27) gegenüberliegenden Seite der Pumpenkolben (3) angeordnet sind (Abb. i bis 3).
4. 4. Mehrkolbenpumpe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebekörper (43) auf der gleichen Seite der Pumpenkolben (3) wie das Stellglied (37) angeordnet sind (Abb. 4 bis 6).
5. 5. Mehrkolbenpumpe nach den Ansprüchen i, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für die auf derselben Seite dies Pumpenkolbens wie das Stellglied (37) angeordneten Schiebekörper (43) an dem Stellglied (37) selbst vorgesehen ist (Abb.4 bis 6).
6. 6. Mehrkolbenpumpe nach den Ansprüchen i, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für die Schiebekörper (43) von einer das Stellglied (37) der Länge nach durchsetzenden Höhlung gebildet wird und daß die in das Zahnrad o. dgl. (2o) des Pumpenkolbens (3) eingreifende Verzahnung (44) der Schiebekörper (43) zwischen der in zwei mit Abstand nebeneinanderliegenden Hälften (40', 4o") aufgeteilten Verzahnung des Stellgliedes (37) liegt.