DE703212C - Luftabscheider fuer Kraftstoff-Foerderanlagen von lageveraenderlichen Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Luftabscheider für Kraftstoff-Förderanlagen von lageveränderlichen Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftabscheider für Kraftstoff-Förderanlagen von lageveränderlichen Brennkraftmaschinen, insbesondere Flugmotoren, bei dem der Anfangsabschnitt der aus dem Luftabscheidergehäuse herausführenden Entlüftungsleitung in allen Gehäuselagen selbsttätig im oberen Gehäuseteil und der Anfangsabschnitt für die aus dem Gehäuse herausführende Kraftstiffentnahmeleitung infolge Schw erkraftwirkung stets in dem unteren Gehäuseteil gehalten wird. Bei bekannten Luftabscheidern dieser Art bestehen die in den unteren und oberen Gehäuseteil verschwenkbaren Anfangsabschnitte der beiden Leitungen aus biegsamen Rohren oder Schläuchen. Die Verwendung derartiger biegsamer Teile bringt aber verschiedene Nachteile mit sich. Die Schläuche haben eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer und können sich, wenn sie lang genug sind, um jede Stelle des Gehäuseinnenraumes zu erreichen, leicht gegenseitig verfangen und aneinander hängenbleiben. Ferner werden der Schwimmer und das Gewicht bei ihren Bewegungen häufig gegeneinander undgegen die Schläuche anschlagen, was bei schnellen Lageänderungen zu Beschädigungen oder zur Schaum- und Blasenbildung der im Gehäuse eingeschlossenen Flüssigkeit führt. Dies ist aber bei einem Gehäuse, das der Entlüftung und Blasenbeseitigung dienen soll, unerwünscht. Die Erfindung bezweckt, die genannten Nachteile zu vermeiden. Dies wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht, daß die voneinander getrennten Anfangsabschnitte der Entlüftungsleitung sowie der Kraftstoffentnahmeleitung als Kanäle in bzw. an einem im Gehäuse des Luftabscheiders drehbar gelagerten Körpers ausgebildet sind, dort mit ihren einen Enden diametral zueinander in der Nähe der Gehäusewand beginnen und mit ihren anderen Enden, vorzugsweise durch die hohle Achse des Körpers, aus dem Gehäuse herausgeführt sind, und daß der Körper selbsttätig unter dem Einfluß der Schwerkraft mittels Gewichts oder Schwimmer derart einstellbar ist, daß er den Anfangsabschnitt der Entlüftungsleitung stets in den oberen Teil des Gehäuses und den Anfangsabschnitt der Kraftstoffentnahmeleitung in den unteren Teil des Gehäuses verschwenkt.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i das Schema einer mit Luftabscheider versehenen Brennstofförderanlage für eine lageveränderliche Einspritzbrennkraftmaschine, Abb.2 einen Längsschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel, Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie II-II in Abb. 2. In Abb.4 ist das zweite Ausführungsbeispiel fit einem Längsschnitt dargestellt.
• Abb.5 zeigt einen Schnitt nach der Linie 111-11I in Abb.4.
• Abb.6 zeigt in schematischer Darstellung <las dritte Ausführungsbeispiel und Abb. ; einen Grundriß davon.
• Mit i ist eine Einspritzpumpe bezeichnet, die Brennstoff durch die Druckleitungen 2 der nicht gezeichneten Brennkraftmaschine zuführt. Alt einen Brennstoff enthaltenden Vorratsbehälter 3 ist eine Förderpumpe 4 angeschlossen, die dem Behälter in jeder beliebigen Lage mittels eines Schwenkr,hrs 2u Breinis,off entnimmt und durch die Förderleitung 5 einem Luftabscheider 6 zuführt. Der Luftabscheider ist mit dem einen Ende des Sangraumes der Einspritzpumpe i durch ein bohr 7 verbunden, durch das dieser Pumpe entlüfteter Breiiitstoff zugeleitet wird. Das andere Ende des Saugraumes der Einspritzpumpe ist mit dein Vorratsbehälter,-, durch eine Rolirleituiig S verbünden, durch welche der der Einspritzpumpe durch diL Förderpumpe zuviel zu,- efülirte überschüssige Brennstoff wieder denn Vorratsbehälter über ein auf den gewünschten Druck im Saugraum der Einspritzpumpe vorgespanntes L; berströmvetitil e9 zufließt. Der gegebenenfalls mit der aus dein Brennstoff abgeschiedenen Luft angefüllte obere Teil des Innenraumes des Abscheiders 6 ist all die Überströmleitung 8 der Einspritzpumpe durch ein Rohr i o angeschlossen, durch das die abgeschiedene Luft oder überschüssiger Brennstoff nach dein Vorratsbehälter über das Ventilg zurück-11icAien kann.
• Wie die Abb.2 und 3 zeigen, hat das zylindrische Gehäuse des Luftabscheiders 6 einen Boden 12 und einen angeschraubten Deckel 13, der das Gehäuse nach außen abdichtet. In der Mitte des Gehäusedeckels sowie des Bodens sind ausgebohrte Naben vorgesehen. Die Bohrungen traben alt ihrem äußeren Ende Gewinde. Am Deckel 13 ist eile Anschlußstück 1.1 für das Rohr i o und am Gehäuseboden 12 ein AnSChlußstück 15 für die Rohrleitung 7 befestigt. In einem Auge 16 des Deckels 13 befindet sich noch eine Bohrung 17, die schräg zur Längsachse des Gehäuses i i verläuft und ein Gewinde für das Anschlußstück 18 der Leitung 5 trägt. In den Längsbohrungen der Naben des Deckels und Bodens sind Zapfen i 9 , und i 9b eines Drehstückes 2o gelagert. Die Stirnflächen der Nabe des Drehstückes liegen all den nach innen gerichteten Stirnflächen der Naben des Deckels und Bodens an. In den beiden gegeneinanderliegenden Stirnflächen der Deckelnabe und der Drelistücknabe ist je eitle sich mit der anderen deckende ringförmige Ausspareng 21 ltnv. 22 vorgesehen. In die Aussparung 21 in der Deckelnabe mündet die Bohrung 17 für das Anschlußstück 18 der Druckleitung 5 der Förderpumpe. In die Ausspareng 22 in der Nabe des Deckelstückes münden zuci radial gerichtete, im Drehstück befestigte Rohre 23, die sich bis nahe an die Innenfläche des zylindrischen Gehäuses t i erstrecken.
• Im deckelseitigen Lagerzapfen i9,' des Drehstückes befindet sich eine Längsbohrung 2:1, die bis in die Mitte des Drehstückes geführt ist und dort in eine mit Gewinde versehene radiale Bohrung 25 mündet, in welche ein ebenfalls radial gerichtetes und bis nahe zur Gehäuseinneilwand geführtes Rohr 26 geschraubt ist. Am freien Ende dieses Rohres ist ein Querrohr 27 zwischen seinen leicht abwärts gebogenen Enden so befestigt, daß sich das eine Ende bis nahe an den Deckel und das andere bis in die Nähe des Gehäusebodens erstreckt. Die Mündungen 28 des Querrohres sind stark verengt. In dem Querrolir 27 liegt z@eischen den beiden Vei engungen 28 eine Kugel 2e,, die sich, ihrer Schwerkraft folgend, frei bernegen und jeweils die tiefer liegende der beiden öffnungen abschließen kann.
• Die Nabe des Drehstückes trägt auf ihrer dem Rohr 26 gegenüberliegenden Hälfte ein pendelartiges Gewicht 3o, wodurch der Schwerpunkt des Drehstückes in dieser Richtung aus der Drehachse heraus verlegt ist. Der im Gehäuseboden steckende Lagerzapfen 19b ist mit einer Längsbohrung 32 versehen, die durch eilte im Pendel 3o angeordnete Bohrung 33 verlängert ist und alt dessen tiefster Stelle ausmündet.
• Drückt die Förderpumpe ¢ Brennstoff durch das Rohr 5, das Anschlußstück i 8 und die Bohrung 17 über die Aussparungen 21, 22 durch die Rohre 23 in das Gehäuseinnere des Luftabsclieiders. so prallt dieser Brennstoffstrom gegen die Gehäuseinnenwand, so daB etwa im Brennstoff enthaltene Luftteilchen sich willig abscheiden. Der von Luftteilchen befreite Brennstoff sammelt sich im tiefer liegenden "feil des Gehäuseraumes an, die Luft dagegen im oberen Teil des Gehäuseinnern. In der Normallage einer Brennkraftmaschine, z. B. eines Flugzeuges, verläuft die Längsachse des Drehstückes in einer Horizontalebene senkrecht zur Fahrtrichtung. Führt nun die Maschine auf- oder abwärts gerichtete Bewegungen aus, bei denen das Gehäuse des Luftabscheiders sich um seine waagerecht bleibende Achse schwenkt, so sucht das Pendel das Drehstück immer in der gleichen Lage zum freien Außenraum und zum sich waagerecht einstellenden Brennstoffspiegel im Gehäuse zu halten. Da der Brennstoff immer den unteren Teil des Innenraumes des Gehäuses auszufüllen bestrebt ist, bleibt die Mündung der Bohrung 33 des Pendels stets in luftfreien Brennstoff eingetaucht, und dieser kann durch das Rohr 7 zur Einspritzpumpe abfließen. Ist im oberen Teil des Gehäuses Luft vorhanden, so gelangt diese durch die Üffnungen 28, die in dieser Lage des Drehstückes beide von der Kugel 29 freigegeben sind, in die Bohrungen 24 und 25 des Drehstückes und von dort über das Rohr io und Ventil 9 zum Vorratsbehälter. Sobald die Maschine sich seitlich neigt, z. B. Kurvenflug oder bei Rollen eines Flugzeuges, so stellt sich die Drehachse des Drehstückes schräg oder gar senkrecht zum Brennstoffspiegel im Gehäuse ein. In diesen Fällen verschließt die Kugel 29 die abwärts gerichtete öffnung 28 des Rohres 27, so daß Luft aus der obenliegenden öffnung 28 in das Drehstück und von dort zum Vorratsbehälter gelangen kann.
• Um zu verhüten, daß zuviel Brennstoff den Weg über die Leitung io nach dem Vorratsbehälter 33 wählt, ist zweckmäßigerweise in diesem zum Vorratsbehälter führenden Leitungsweg eine Drosselung vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel nach Abb.2 und 3 wird diese Drosselung durch die an den Enden des Rohres 27 vorgesehenen Bohrungen 28 erreicht. Die Drosselung kann auch durch an anderen Stellen dieses Leistungsweges vorgesehene Verengungen oder Ventile erreicht werden.
• Beim Ausführungsbeispiel nach den Abb.4 und 5 ist wie bei dem nach Abb. 2, 3 das Anschlußstück des Rohres 7 für den entlüfteten Brennstoff an der Bodennabe angeschraubt, während die Brennstoffzuleitung 5 und die Leitung iö für die Ableitung von Luft oder überschüssigen Brennstoff an dem Deckel. 13 des Gehäuses angeschlossen sind. Die Ausführung nach Abb. 4, 5 unterscheidet sich von der nach Abb. 2, 3 durch die Ausbildung des Drehstückes 2o und den an ihm angebrachten Teilen. Das in den Zapfen i 9a, 19b gelagerte Drehstück 2o ist ganz zylindrisch ausgebildet. An seinem Umfang ist ein Schwimmerkörper 34 befestigt, der ringförmig die Nabe des Drehstückes zur Hälfte umschließt. Sowohl das Rohr 26, das mit den Bohrungen 24 und 25 für die Abführung von Luft oder überschüssigem Brennstoff in Verbindung steht, als auch die Rohre 23, die den oberen Teil des Gehäuseinnenraumes über den Ringraum 22 mit der Brennstoffzuleitung 5 verbinden, sind durch den Schwimmerkörper hindurchgeführt. Die auch durch den Lagerzapfen igb hindurchgehende Längsbohrung 32 des Drehstückes 20 ist über eine senkrecht zur Drehachse angeordnete Bohrung 35 an ein Rohr 36 angeschlossen, das gegenüber dem zur Luftableitung dienenden Rohr 26 am Drehstück befestigt ist. Das Rohr 36 mündet etwa in der Mitte zwischen Deckel und Boden des Gehäuses in der Nähe der Innenwandung des Gehäuses aus. Sobald das Gehäuse auch nur etwas mehr als zur Hälfte mit Brennstoff gefüllt ist, ist der Schwimmer 34 infolge der Auftriebskraft bestrebt, das Rohr 26 für die Ableitung der Luft jeweils im oberen Teil des Gehäuseinnnenraumes zu halten und die Mündung des Rohres für die Ableitung des entlüfteten Brennstoffes stets unter den Brennstoffspiegel tauchen.
• Beim Ausführungsbeispiel nach den Abb. 6 und 7 ist in dem ebenfalls zylindrischen Gehäuse 37, dem der gegebenenfalls Luftteilchen enthaltende Brennstoff durch die Leitung 5 zugeleitet wird, ein Ring 38 um zwei gleichachsige Zapfen 39, 4o drehbar gelagert. Im Ring 38 ist das Drehstück 41 drehbar an zwei Zapfen 42,43 aufgehängt, deren gemeinsame Achse senkrecht zur Achse der Zapfen 39, 40 verläuft. Infolge dieser um zwei senkrecht zueinander liegende Drehachsen allseitig beweglichen kardanischen Aufhängung des Drehstückes 41 kann dieses- jede beliebige Lage zum Gehäuse 37 einnehmen. Der Schwerpunkt des Drehstückes 41 liegt tiefer als seine Drehachse. Im unteren Teil des Drehstückes 4i ist eine öffnung 44 vorgesehen, die durch im Innern des Körpers verlaufende, nicht gezeichnete Kanäle mit einer im Zapfen 42 angeordneten Bohrung und einem im Ring vorgesehenen, gestrichelt gezeichneten Kana145 in Verbindung steht. Dieser im Ring liegende Kana145 ist angeschlossen über eine Bohrung 40a im Zapfen 4o an die Leitung 7, die den im Innern des Behälters 37 von der mitgeführten Luft befreiten Brennstoff zum Vergaser oder zur Einspritzpumpe leitet. Auf die gleiche Weise ist das im` oberen Teil des Drehstückes 41 ausmündende Rohr 46 über eine im Zapfen 43 angeordnete Bohrung verbunden mit einem im Ring vorgesehenen Kanal 47, der in einer Bohrung 39a des Drehzapfens 39 ausmündet. Diese Bohrung ist an die Leitung io angeschlossen, die Luft oder etwaigen überschüssigen Brennstoff des Abscheiders nach einem Vorratsbehälter überleitet.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Luftabscheider für Kraftstoff-Förderanlagen von lageveränderlichen Brennkraftmaschinen, insbesondere Flugmotoren, bei dem der Anfangsabschnitt der aus dem Luftabscheidergehäuse herausführenden Entlüftungsleitung in allen Gehäuselagen selbsttätig im oberen Gehäuseteil und der Anfangsabschnitt für die aus dem Gehäuse herausführende Kraftstoffentnahmeleitung infolge Schwerkraftwirkung stets in dem unteren Gehäuseteil gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander getrennten Anfangsabschnitte der Entlüftungsleitung sowie der Kraftstoftentnahmeleitung als Kanäle in bzw. an einem im Gehäuse des Luftabscheiders drehbar gelagerten Körper ausgebildet sind, dort mit ihren einen Enden diametral zueinander in der Nähe der Gehäusewand beginnen und mit ihrem anderen Ende, vorzugsweise durch die hohle Achse des Körpers, aus dem Gehäuse herausgeführt sind, und daß der Körper selbsttätig unter dem Einfluß der Schwerkiaft (mittels Gewichts oder Schwimmer) derart einstellbar ist, daß er den Anfangsabschnitt der Entlüftungsleitung stets in den oberen Teil des Gehäuses und den Anfangsabschnitt der Kraftstoffentnahmeleitung in den unteren Teil des Gehäuses verschwenkt.
2. 2. Luftabscheider gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem drehbaren Körper auch ein von außen Kraftstoff und gegebenenfalls Luft nach dem jeweils obenliegenden Teil des Abscheiderinnenraumes führender Kanal (17, 21 bis 23 in Abb.2 bis 5) angeordnet ist, der dicht vor der Wand dieses Raumes ausmündet, so daß die Luftabscheidung durch Prallwirkung erleichtert wird.
3. 3. Luftabscheider gemäß den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse des Gehäuseinnenraumes, in welcher der drehbare Körper gelagert ist, bei Normallage der Brennkraftmaschine in einer waagerechten Ebene senkrecht zur Fahrtrichtung verläuft.
4. 4. Luftabscheider gemäß den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Körper in einem zylindrischen Gehäuse in zwei Zapfen (i 9-, i gb in Abb. 2 bis 5 und 39, 40 in Abb. 6, 7 ) gelagert ist, wobei der Endabschnitt (24 in Abb. 2 bis 5 und 39' in Abb. 6, 7) des vom jeweils oberen Teil des Abscheiderinnenraumes ausgehenden Luftabflußkanals (25 bis 28 in Abb. 2 bis 5 und 46, 47 in Abb. 6, 7) durch den einen Lagerzapfen (i 94 bzw. 39) hindurchgeführt ist, während der Endabschnitt (32 bzw. 4o-) des vom jeweils unteren Teil des Abscheiderinnenraumes ausgehenden Kraftsto$ableitungskanals (32,33 in Abb. 2, 3; 32, 35, 36 in Abb.4, 5 und 44,45 in Abb. 6, 7) in dem anderen Lagerzapfen ( i 9b bzw. 4o) des drehbaren Körpers angeordnet ist.
5. 5. Luftabscheider gemäß den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des drehbaren Körpers (2o, Abb.2 bis 5) mit der Längsachse eines zylindrischen Gehäuses (i bis 13 in Abb.2 und 3) zusammenfällt und daß der die Luft und gegebenenfalls überschüssigen Kraftstoff aus dem jeweils obenliegenden Gehäuseinnenraum abführende Kanal (24 bis 28) eine Verzweigung (27) enthält, deren einer Zweig in der Nähe der einen Stirnseite des Gehäuses und dessen anderer Zweig in der Nähe der anderen Gehäusestirnseite ausmündet, wobei sich der vorübergehend tiefer zum Außenraum einstellende Zweig selbsttätig verschließt.
6. 6. Luftabscheider gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der selbsttätig wirkende Abschluß des jeweils tiefer liegenden Zweiges durch eine Kugel (29) hervorgerufen wird, die als Abschlußventil auf eine einen Ventilsitz bildende Ver# engung (28) im betreffenden Zweigabschnitt fällt.
7. 7. Luftabscheider gemäß den Ansprüchen i und 6 für Brennstoff-Förderanlagen von Einspritzmotoren, bei denen mindestens eine Förderpumpe Kraftstoff über den Luftabscheider dem Saugraum der Einspritzpumpe zuführt, gekennzeichnet durch eine Drosselung (28) in dem die Luft aus dem Abscheider ableitenden Kanal (24 bis 27), die so bemessen ist, daß der Abflußwiderstand durch diese Drossel für etwaigen überschüssigen Kraftstoff so groß ist, daß ein für die gute Füllung der Einspritzpumpe ausreichender Kraftstoffzufluß zu deren Saugraum gesichert ist. B. Luftabscheider gemäß den Ansprüchen 1, 3, 4, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Körper (41 in Abb. 6, 7) kardanisch im Gehäuse aufgehängt ist.