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. Steuervorrichtung zum Vermeiden des überströmens von nicht schmierfähiger
Förderflüssigkeit, z. B. Benzin, durch die Kolbendichtung einer grennstofförderpumpe
in das mit Schmieröl aufgefüllte Kurbelgehäuse Bei Kolbenpumpen zum Fördern nicht
schmierfähigem Flüssigkeiten.(Benzin o. dgl.), deren Kolben an eine Kurbelwelle
angeschlossen sind, ist es bekannt, dem Kurbelgehäuse unter Druck stehende, schmierfähige
Flüssigkeit zuzuführen; zwecks Schmierung der bewegten Pumpenteile und zwecks Verhinderung
des Eindringens nicht schmierfähiger Flüssigkeit in das Kurbelgehäuse. Das Pumpenkurbelgehäuse
wird zu diesem Zweck an eine Druckölquelle, beispielsweise an den Schmierölkreislauf
einer von der Pumpe mit flüssigem Brennstoff versorgten Brennkraftmaschine, angeschlossen.
Um beim Absinken desDruckes in derDruckölzuleitung (beispielsweise beim Stillsetzen
des Motors) ein Zurückfließen von öl aus dem Pumpenkurbelgehäuse und ein Durchsickern
nicht schmierfähiger Flüssigkeit (Brennstoff) zwischen Pumpenkolben und Zylinderwand
in das Pumpenkurbelgehäuse und von hier in den Schmierölkreislauf des Motors zu
vermeiden, war es bisher üblich, zwischen diesem Kurbelgehäuse und der Druckölzuleitung
ein als Tellerventil ausgebildetes Rückschlagventil einzubauen. Die Verwendung eines
solchen Rückschlagventils ist jedoch aus folgenden Gründen unzweckmäßig: Der Rauminhalt
des von Drucköl erfüllten Kurbelgehäuses bleibt beim Arbeiten der Pumpe nicht gleich,
sondern wechselt seine Größe in Abhängigkeit von der Stellung der Kurbelwelle. Eine
solche Volumenänderung ist keineswegs nur bei Einkolbenpumpen festzustellen, söndern
sie tritt, allerdings in geringerem Ausmaß, auch bei Mehrkolbenpumpen, auf, deren
Kolben an um gleiche Winkel gegeneinander versetzte Kurbelwellenkröpfungen angeschlossen
sind, weil für gleiche Kurbelwinkel beim Hingang und beim Hergang die Kolbenwege
ungleich groß
sind. Das in dein Kurbelgehäuse befindliche Schmieröl
versucht nun bei der erwähnten Volumenverminderung in die Zuleitung zurückzuströmen,
wird aber daran durch das augenblicklich sich schließende Riickschlagventil gehindert
und im Kurbelgehäuse zurückgehalten. Da aber dieses Öl praktisch nicht zusammendrückbar
ist, treten auch schon bei geringen Volumenänderungen sehr hohe Drücke auf, die
einen hohen Kraftbedarf der Pumpe hervorrufen und in manchen Fällen sogar der Anlaß
zu einer Zerstörung des Kurbelgehäuses sein können. Außerdem hat das dauernde Öffnen
und Schließen eines Rückschlagventils der genannten Art in schneller Folge einen
raschen Verschleiß des Ventilsitzes und somit die Notwendigkeit häufiger Instandsetzung
zur Folge.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Steuervorrichtung zum Vermeiden
des Überströmens von nicht schmierfähiger Förderflüssigkeit, z. B. Benzin, durch
.die Kolbendichtung einer Brennstofförderpumpe in das mit Schmieröl aufgefüllte
Kurbelgehäuse, welcher -die obengenannten Nachteile nicht anhaften. Dies wird bei
einer Pumpe der genannten Art, deren Kurbelgehäuse an eine Druckölleitung, insbesondere
an den Schmierölkreislauf einer von der Pumpe mit Brennstoff versorgten Brennkraftkolbenmaschine
über ein entgegen der Zuströinrichtung des Drucköles schließendes, federbelastetes
Rückschlagventil angeschlossen ist, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Ventilteller
mit einem Steuerkolben verbunden ist, der den Durchströmkanal zum Kurbelgehäuse
überfährt, wobei der Stetierzylinderraum hinter dein Kolben in offener Verbindung
mit cleitt Kurbelgehäuse steht und der zwischen dem Einströrnkanal und dem Durchströmkanal
liegende Raum des Steuerzylinders gröber ist als die nach Abschließen des Durchströinkanals
beim Weiterdrehen der Kurbelwelle durch den offenen Verbindungskanal verdrängte
Schmieröhnenge.
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Durch eine solche Ausgestaltung wird erreicht, daß bei Verkleinerung
des Kurbelgehätiseratims durch den nach auswärts gehenden Pumpenkolben ein Teil
der das Kurbelgehäuse erfüllenden Flüssigkeit durch den Verbindungskanal verdrängt
wird und den Steuerkolben von der Rückseite her beaufschlagt, derart, daß er im
Steuerzylinder verschoben wird, wobei er den das Kurbelgehäuse finit Druckflüssigkeit
versorgenden Durchströmkanal abschließt. Nach Abschluß dieses Kanals wird der Steuerkolben
noch weiter in der gleichen Richtung unter dein Einfluß des aus dem Kurbelgehäuse
durch den Verbindungskanal verdrängten Öles verschoben, und zwar so lange, bis die
Verdrängung von Flüssigkeit aus dem Kurbelgehäuse aufhört. Es werden also bei der
Einrichtung nach der Erfindung unzulässig hohe Drücke im Kurbelgehäuse und damit
eine Gefährdung dieses Gehäuses mit Sicherheit vermieden.
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In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
bei einer Zweikolbenpumpe mit schwingenden Zy lindern dargestellt. Es zeigt: Abb.
i den Mittellängsschnitt der Pumpe nach Linie 1-I der Abb. 2 mit der Voi richtung
zum Vermeiden des Rückströmens von Drucköl aus dem Kurbelgehäuse in der Arbeitsstellung;
Abb. i a einen ähnlichen Schnitt durch diese Vorrichtung wie in Abb. i, und zwar
in der Ruhestellung; Abb. 2 einen Querschnitt der Pumpe nach Linie II-fI der Abb.
i.
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Die in Abb. i und 2 dargestellte Pumpe setzt sich im wesentlichen
zusammen aus dem Pumpengehäuse, welches von einem Mittelstück i und den beiden Seitenteilen
2 und 3 gebildet wird, aus der Kurbelwelle .I, aus den an die Kurbelwelle angelenkten
Pumpenkolben 5 und 6 und aus den walzenförmig gestalteten Zylinderkörpern -7 und
8, die in einer von den Gehäuseteilen 2 und 3 beiderseits abgeschlossenen, eine
zylindrische Wandfläche aufweisenden Höhlung 9 des Gehäusemittelteils i schwingbar
gelagert sind. Diese Zylinderkörper sind mit diametral verlaufen-. den Bohrungen
versehen, in denen die Kolben 5 und 6 verschieblich sitzen. In die Höhlung 9 münden.
Zu- und Abfuhrkanäle i i v-nd 12 für das zu fördernde Mittel so ein, daß beim Auswärtshub
der Pumpenkolben 5 und 6 die Zufuhrkanäle i i und beim Einwärtshub die Abfuhrkanäle
12 mit dein Arbeitsraum der Pumpe in Verbindung stehen. Die Kurbelwelle ist in einer
an die Höhlung9 sich anschließenden Gehäusehöhlung io untergebracht und in den Gehäuseseitenteilen
2 und 3 gelagert. Sie durchdringt den Seitenteil 2 mit ihrem Teil 14 nach außen,
während sie auf der anderen Seite mit dem Zapfen 15 in dein Gehäuseseitenteil 3
gelagert ist. Dieser Gehäuseteil besitzt einen Ansatz 16, welcher eine als Steuerzylinder
ausgebildete Höhlung 17 aufweist. Diese ist an ihrem einen Ende durch einen Zuströmkana118
mit dein Anschlußstutzen ig der Druckölzuleitung 2o, an ihrem anderen Ende durch
einenVerbindungskanal 21 mit dein Kurbelgehäuse io und ferner durch einen Durchströmkanal
22 ebenfalls finit dem Kurbelgehäuse io verbunden. Die Mündung 23 des Durcbströinkanals
22 ist dabei so iti der Wandfläche der I-Iöhlung 17 angeordnet, daß sie zwischen
den Mündungen des Zuströmkaüals i8 und des Verbindungskanals 21 liegt. In dein Steuerzylinder
17
ist ein Steuerkolben 25 verschieblich vorgesehen, dergestalt, daß er von der einen
Seite her dem Drudk in der Zuleitung 2o und von der anderen Seite her dem Druck
im Kurbelgehäuse io ausgesetzt ist. An seinem dem Zuströmkanal i8 zugekehrten und
1111t einer Steuerkante 3o versehenen Stirnende ist der Steuerkolben 25 mit einem
Ventilteller 26 verbunden, welcher sich unter der Wirkung einer auf der anderen
Kolbenseite im Steuerzylinder i7 vorgesehenen Druckfeder 28, die sich einerseits
gegen die Stirnwand 29 dieser Höhlung und andererseits gegen die- Unterseite des
Steuerkolbens 25 abstützt, gegen den in der Stirnseite 27 des Steuerzylinders 17
vorgesehenen Ventilsitz 31 anlegen kann, derart, daß die in der Stirnseite -27 liegende
Mündung des Zuströmkanals 18 abgedeckt wird.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt: Es
sei zunächst angenommen, daß in der Leitung 2o kein Druck herrscht. Dann wirkt auf
die der Stirnfläche 27 des Steuerzylinders 17 zugekehrte Seite des Steuerkolbens
25 keine Kraft, und der-Steuerkolben 25 wird durch die von der anderen Seite her
auf ihn wirkende Kraft der Feder 28 in Richtung auf die Stirnfläche 27 des Steuerzylinders
17 hin verstellt, derart, daß der Ventilteller 26 auf seinen in der Stirnfläche
27 liegenden Sitz 31 gedrückt wird. Der Steuerkolbenmantel deckt in diesem Falle
die Mündung 23 des Durchströmkanals 22 ab. Wird nun in der Leitung 20 ein Druck
erzeugt, so wird auf die der Stirnseite 17 zugekehrte Seite des Steuerkolbens 25
eine Kraft ausgeübt, welche, wenn der Druck die vorgeschriebene Höhe erreicht hat,
den Steuerkolben 25 unter Überwindung der Kraft der Feder 28 in die in Abb. i gezeichnete
Stellung bringt, in welcher die Steuerkante 3o des Steuerkolbens 25 - die Mündung
23 des Durchströlnkanals 22 freigibt. Es kann nunmehr Drucköl von der Leitung 20
über den Zuströmkanal 18, den Steuerzylinder 17 und den Durchströmkanal 22 dem Kurbelgehäuse
io zuströmen, so daß in dem Kurbelgehäuse io nach kurzer Zeit etwa der gleiche Druck
herrscht wie in der Leitung 2o. Ändert sich nun beim Arbeiten der Pumpe der Rauminhalt
des Kurbelgehäuses io und steigt infolgedessen der Druck der Flüssigkeit im Kurbelgehäuse
an, so wird zunächst ein Teil dieser Flüssigkeit über den Durchströmkana122 und
Verbindungskanal 21 abgedrängt. Die über den Durchströmkanal 22 abfließende Flüssigkeit
gelangt, .ohne eine namhafte Druckerhöhung in-dem vor dem Steuerkolben 25 liegenden
Teil des Steuerzylinders 17 hervorrufen zu können, über. diese und den Zuströmkanal
18 in die Zuleitung 2o. Die über den Verbindungskanal 21 abgedrängte Flüssigkeit
gelangt aber in den hinter- dem Steuerkolben 25 liegenden Teil des Steuerzylinders
17 und drückt gemeinsam mit der Feder 28 auf die Unterseite des Steuerkolbens 25,
so daß dieser in Richtung auf die Stirnwand 17 hin verschoben wird. Dabei deckt
die Steuerkante 3o des Steuerkolbens 25 die Mündung 23 des Durchströmkanals
22 ab, so daß aus diesem keine Flüssigkeit mehr in die Zuleitung 2o abfließen kann.
Die beim Weiterdrehen der Pumpe fortschreitende Verkleinerung des Kurbelgehäuserauminhaltes
wird durch eine entsprechende Verschiebung des Steuerkolbens 25 ausgeglichen. Damit
nun nicht bei jeder Verschiebung des Kolbens in die Abschlußstellung der Ventilteller
26 auf seinen Sitz 31 in der Stirnfläche 27 des Steuerzylinders 17 gedrückt wird,
wodurch ein rascher Verschleiß und ein unruhiges Arbeiten (Hämmern) des Ventils
hervorgerufen würde, ist der Steuerzylinder 17 so bemessen und die Mündung 23 des
Durchströmkanals 22 so angeordnet, daß der Inhalt des zwischen den Mündungen des
Zuströmkanals 18 und des Durchströmkanals 22 liegenden Teils des Steuerzylinders
17 größer ist als der Rauminhalt der Flüssigkeitsmenge, die nach Abschluß der Mündung
23 durch den Steuerkolben 25 beim Weiterarbeiten der Pumpe über den Verbindungskanal
21 abgedrängt wird. Beim Weiterdrehen der Kurbelwelle nimmt dann der Rauminhalt
des Kurbelgehäuses wieder zu, so daß der Steuerkolben 25 wieder in umgekehrter Richtung
bewegt und die' Öffnung 23 von neuem freigegeben wird. Dieses Spiel wiederholt sich
in rascher Folge. Erst wenn der Druck in der Leitung 2o verschwindet, beispielsweise
infolge Stillsetzens der die Pumpe antreibenden Brennkraftmaschine, wird der Steuerkolben
25 unter der Wirkung der Feder 28 wieder in die in Abb. ia gezeichnete Stellung
verschoben.