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Membrandruckregler -für Vergaser Die Erfindung betrifft einen Membrandruckregler
für die Zuführung des Brennstoffes zum Vergaser bei Brennkraftmaschinen. Es sind
bereits Druckregler dieser Art bekanntgeworden, -deren Membranen das Brennstoffventil
steuern. Die bekannten Druckregler haben aber alle den Nachteil, daß sie mehr oder
weniger den in der Maschine auftretenden Massenkräften unterworfen sind. Ganz besonders
stark tritt dieser Nachteil bei Flugmotoren in Erscheinung, wo- die verschiedensten
Fluglagen und Fluggeschwindigkeiten eine verschiedene Beanspruchung des Druckreglers
herbeiführen. Bei den bekannten Druckreglerkonstruktionen ergaben sich hierbei Ungleichförnvgkeiten
im Gewicht, die zu Stockungen in der Brennstoffzufuhr zum Vergaser führten oder
einen übermäßig starken Brennstoffzufluß zum Vergaser bewirkten. Alle diese Nachteile
der bekannten Druckregler beerden durch die Erfindung beseitigt, indem erfindungsgemäß
zwecks Vermeidung zusätzlicher Belastungen der Membranen durch auftretende Fliehkräfte,
Eigengewicht des Brennstoffes, Massenkräfte o. dgl. die von den Membranen gebildete
Brennstöffkammer in einen Behälter untergebracht und in diesem allseitig von einer
den Brennstoff in seinem . spezifischen Gewicht entsprechenden Flüssigkeit derart
umgeben ist, daß die Brennstoffkammer in jeder Lage unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
verbleibt. Die Brennstoffkammer wird also von der sie umgebenden Flüssigkeit getragen,
so daß sich irgendwelche Kräfte und außerdem Beeinflussungen auf die Membranen nicht
auswirken können.
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Um weiterhin ein Arbeiten des Druckreglers in allen Betriebslagen
zu erreichen, ist weiterhin die Innenwandung des die Brepn-
Stoffkammer
aufnehmenden Behälters aus einer die Flüssigkeit aufnehmenden nachgiebigen Hülle
gebildet, die sich gegenüber der mit Luftdurchtrittsöffnungen versehenenAußenwand
des Behälters abstützt.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung beste-. (darin, daß in der beiderseits
durch die Membrä=-neu abgedeckten Brennstoffkammer in bekannter Weise im Innern
.ein von den Membranen beeinflußtes Brennstoffregelventil vorgesehen ist, wobei
die die Bewegung der Membranen auf das Ventil übertragenden Hebel unter Zwischenschaltung
eines Kardangelenkes an dem Ventilstößel angreifen, so daß das Ventil von beiden
Membranen gleichmäßig belastet wird.
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Zwecks leichterer Montage ist weiterhin das Ventil mitsamt der Einlaßseite
in einem aus dem Druckregler herausnehmbaren Rohrstück vorgesehen, welches durch
geeignete Verbindungsglieder, Schrauben o. dgl, in seinem Sitz gehalten wird.
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Zur Regelung des Brennstoffdruckes sind die die Brennstoffkammer begrenzenden
Membranen beiderseits durch miteinander zusammenarbeitende Federn beeinflußt, die
in ihrer Wirkung durch einen gemeinsamen Ausgleichsbügel einstellbar sind. Außerdem
steht aber das Einlaßventil unter der Wirkung von das Ventil schließenden Federn,
die den die Membranen beeinflussenden Federn entgegenwirken.
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Um die sich aus der Höhendifferenz zwischen Druckregler und Vergaser
ergebenden Druckschwankungen auszugleichen, ist außerdem im Behälter, welcher die
Brennstoffkammer ,aufnimmt, ein zusätzliches Gewicht aufgehängt, welches die Spannung
der Membranen in Abhängigkeit von der Lage des Druckreglers beeinflußt, aber ;gleichzeitig
so angeordnet ist, daß sämtliche die Brennstoffkammer bildenden Membranen gleichmäßig
beeinflußt werden.
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Der Erfindungsgedanke, der noch andere konkrete Ausführungsmöglichkeiten
zuläßt, ist in der beiliegenden Zeichnung gekennzeichnet, und zwar zeigen: Fig.
( einen Längsschnitt durch den Druckregler, Fig. 2 einen Schnitt nach den Linien
a-b durch Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Druckregler, wobei das Oberteil
abgenommen ist.
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Der in den Zeichnungen dargestellte Druckregler ist in bekannter Weise
an leine nach einem Vergaser führende Brennstoffzuleitung angeschlossen. Dabei kann
der Druckregler unter Umständen gleichzeitig mit dem Vergasergehäuse einen Teil
bilden.
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Der Druckregler besteht im wesentlichen aus dem Mittelstück i o, welches
etwa zylindrische Gestalt aufweist und nach beiden Seiten hin durch DeckelII und
12 überdeckt ist. Beide Deckelle und 12 haben .1`)urchtrittsöffnungen 13,
die den Innenraum '.des Gehäuses mit der Außenluft verbinden.
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Durch in dem Mittelstück vorgesehene ringförmig angeordnete Wandungen
14 wird im Innern des Gehäuses eine zylindrische Brennstoffkammer 15 gebildet, die
nach ihrer Außenseite hin durch Membranen 16 und 17
# -tbg eschlossen ist.
18 und i 9 sind Spannringe, die die Membranen, welche im übrigen im Querschnitt
tellerartige Gestalt aufweisen, dicht auf die -Kammerwandungen 14 aufpressen.
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Die beiden Deckel 12 und 13 weisen weiterhin Köpfe 20 und 21 auf,
in die jeweils, eine Büchse 22 bzw. 23 eingedreht ist. Die beiden Büchsen
22 und 23 dienen gleichzeitig dazu, um eine die Brennstoffkammer allseitig dicht
umschließende Hülle 24 mit zu befeStigen. Die Hülle 24 ist so groß bemessen, daß
sie sich lose an die Innenwandungen des Gehäuses anlegt und einen flüssigkeitsdichten
Abschluß um die Brennstoffkammer herum bildet. Die Hülle 24, die also gewissermaßen
eine Art flüssigkeitsdichten Beutel bildet, ist bis in Höhe des Brennstoffspiegels
in der Brennstoffkammer 15 mit einer Flüssigkeit 25 ,gefüllt. Diese Flüssigkeit
dient dem Ausgleich von Massenwirkungen, denen die in der Brennstoffkammer befindliche
Brennstoffmenge im Fluge unterworfen ist. Ohne daß die seitlichen Membranen 16,
17 belastet werden, schwimmt gewissermaßen die ganze in der Kammer 15 befindliche
Brennstoffmenge in der sie umgebenden Flüssigkeitsmenge. Etwa bei Richtungsänderung
in der Bewegung auftretende Fliehkräfte oder das Eigengewicht können somit die Membranen
16, 17
nicht beeinflussen. -In die Brennstoffkammer 15 mündet eill Anschlußstück
26, welches durch einen herausnehmbaren Keil 27 in seiner richtigen Lage
gesichert ist und einen Sitz 28 für das im Innern der Brennstoffkammer 15 sitzende
Einlaßventil29 bildet. An dem aus dem Gehäuse des Druckreglers herausragenden Teil
ist vermittels eines Anschlußstopfens 3o an das Zuleitungsrohr 26 die nach dem Brennstofftank
führende Brennstoffzuleitung 31 angeschlossen. Dabei trägt der Anschlußstopfen 3o
in seinem Innern einen ein Ventil bildenden Einsatz 32. Das Ventil selbst wird aus
einem tellerförmigen Teil 33 gebildet, welcher an einem durch eine Feder 35 beeinflußten
Ventilschaft 34 sitzt. Die Feder 35, die in ihrer Wirkung nur sehr schwach ist,
wirkt der Brennstoffdurchflußrichtung gemäß Fig. 1 entgegen. Das Venti133 soll lediglich
ein Nachfließen des Brennstoffes aus der Brennstöffleitung
3 i
im * Rufiezüstand verhindern, wenn die Brennstoffleitung ein Gefälle aufweist.
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Das Einlaßventil29, welches einerseits in dem Brennstoffeinlaß 28
geführt ist; wird andererseits 'von dem Stößel der Buchse 38 durch den zylinderartigen
Kopf 37, welcher die Druckfeder 39 .enthält, gehalten. Die Druckfeder 39 ist bestrebt,
das Ventil 29 fortgesetzt auf seinen Sitz 28 zu drücken, um damit die Brennstoffzufuhr
nach der Kammer 15 zu unterbinden.
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Das Öffnen des Ventils 29 wird durch die Membranen 16 und 17 bewirkt.
Sie tragen beide in ihrer Mitte ein Druckstück 40, gegen welches sich eine Druckfeder
41 legt. Die Druckfeder 41 sitzt ihrerseits wieder in eitlem Kolben 42, welcher
dicht gleitend in deY Büchse 22 bzw. 23 geführt ist. Zwischen den Kolben 42 und
die Büchse 23 bzw. 22 ist je eine weitere Druckfeder 43 eingeschaltet, welche bewirken,
daß die dicht gleitenden. Kolben 42 immer an den Hebeln 59, 6o bzw. an der Stellschraube
62 anliegen.
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Innerhalb der Kammer 15 lagern an einem ein Kardangelenk bildenden
Ring 44 die Winkelhebel 45, welche sich von innen :her gegen die in den Membranen
sitzenden Druckstücke 4o anlegen und je mit einem Daumen46 gegen den Boden des Kopfes
37 des Ventilstößels 36 drücken. Der Ring 34 ist im übrigen in dem Gelenkpunkt 47
in dem Rohrstück. 63 frei schwenkbar gelagert. Die Federn 41 drücken die Membranen
16 bzw. 17 nach innen. Diese Bewegung wird über die Winkelhebel 45, 46 auf das Ventil
29 übertragen. Dieses wird entgegen der Wirkung der Feder 39 von seinem Sitz abgehoben,
so daß der Brennstoff, der, durch die Leitung 31 unter Überdruck stehend, nach dem
Druckregler fließt, in die Kammer 15 eintreten kann. Von hier aus geht er dann durch
eine nicht dargestellte, an die Brennstoffe ,ammer 15 angeschlossene Ableitung -nach
der zu den Brennstoffdüsen führenden Zuleitung 9. Ist der gewünschte Druck erreicht,
so werden die eingestellten Federn 41 durch den Druck des Brennstoffes auf die Membranen
überwunden, und das Ventil 29 wird durch die Feder 39 geschlossen.
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Fließt der Brennstoff beispielsweise unter einem überdruck von o,5
Atm. zu, so läßt sich vermittels der Membranen eine Druckregelung auf o,oi Atm.
genau - durchführen. Dabei bleibt der Austrittsdruck auch bei auftretenden stärkeren
Druckstößen unbedingt konstant. Um im Rückenflug denselben Druck an der Austrittsstelle
der Brennstoffdüsen zu haben wie beim Normalflug, ist weiterhin folgende Anordnung
getroffen worden.
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o,o i Atm. Druck wird erzeugt durch die Membrarienfederh. - Weiterhin
*erden- die Membranen 16 und 17 noch durch ein zusätzliches Gewicht 48 belastet.
Durch diese zusätzliche Belastung wird ein weiterer Druck von o,oi Atm. erreicht.
In der Normallage' -herrscht demzufolge im Regler ein Druck von o,o2 Atm. und am
Austritt der Brennstoffdüsen unter der Annahme, daß dieser 5o mm höher liegt, ein
Drück von 0,015 Atm. In der Rückenlage gibt das frei pendelnd ,aufgehängte Gewicht
48 die Membranen 16, 17
frei, so daß nunmehr im Regler nur noch ein Druck
von o,oi Atm. herrscht. 'Da andererseits aber bei der Rückenlage der Düsenaustritt
etwa 5o mm tiefer liegt, so herrscht auch in der Rückenlage der Maschine derselbe
Druck von o,o i 5 Atm. wie vorher in der Normallage. Das Gewicht 48 hängt zu diesem
Zwecke an einem Winkelhebe149, der im Punkt 5o an- einem auf einem Zapfen 51 lagernden
Winkelhebel 52 angelenkt ist. -Der Winkelhebel 49 ist im Punkt 52 mit einem weiteren
Hebel 53 gelenkig verbunden. Dieser greift an im Punkt 54 ,gelenkig .an einem. im
Punkt 55 dem Hebel 52 entsprechenden Hebel 53 an. Die beiden Hebel 52, 53 legen,
sich mit ihren freien Enden auf übertragun;gshebel 56, 57 auf, welche sich mit ihren
freien Eiiden von oben her lose auf das in den Membranen 16, 17 sitzende' Druckstück
40 aufstützen. Sobald sich der Druckregler in seiner Normallage befindet, wirkt
das Gewicht 48 über das Hebelgestänge 49-57 auf die Membranen ein (gezeichnete Stellung).
Sobald aber der Druckregler um i8o° gedreht ist, fällt das Gewicht 48 zurück. -
Es legt sich von innen her an die Wandungen des Deckels 12 an. Die Membranen sind
entlastet.
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Um von vornherein den auf die Membranen 16 und 17 einwirkenden Druck
einstellen und den Betriebsverhältnissen anpassen zu können, ist weiterhin noch
auf der Außenseite des Mittelstückes io eine Führung 58 vorgesehen, in der ein Hebel
59, 6o gleiten kann. Der Hebel 59, 6o, der aus zwei ineinandergedrehten Teilen besteht,
umfaßt das ganze Gehäuse des Druckreglers gabelförmig und legt sich mit einem Ende
6 i auf den oberen Kolben 42 und mit Hilfe einer in das andere Ende 6o eingedrehten
Schraube 62 auf den unteren Kolben 42 auf. Durch mehr oder weniger starkes Anziehen
der Schraube 62 wird die lichte Weite zwischen den Hebelenden 59, 6o verändert,
und dadurch werden die die Feder 41 - beeinflussenden -Kolben 42 mehr oder weniger
verstellt. Dadurch ermittelt sich die auf die Membranen 16, 17 Cinwirkende Federspannung.
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Der Druckregler läßt sich in beliebiger Weise an das Vergasergehäuse
ansetzen. Er kann gegebenenfalls an den Vergaser auch
'unter Einschaltung
einer Zwischenleitung angeschlossen sein. Er läßt sich sowohl bei Fahrzeugmotoren
als auch mit besonderem Vorteil bei Flugzeugmotoren verwenden.