DE841225C

DE841225C - Device for measuring two quantities of liquid in a certain ratio to one another

Info

Publication number: DE841225C
Application number: DED1712D
Authority: DE
Inventors: Oskar Dipl-Ing Posch
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1940-10-05
Filing date: 1940-10-05
Publication date: 1952-06-13

Description

Vorrichtung zum Bemessen zweier Flüssigkeitsmengen in bestimmtem Verhältnis zueinander Die Erfindung bezweckt die Bemessung zweier in einem bestimmten Verhältnis zueinander zu fördernder und gegebenenfalls miteinander zu mischender Flüssigkeiten auf einfache und zuverlässige Weise. Sie findet z. B. Anwendung bei Brennkraftmaschinen, bei welchen zwei Brenn- oder Schmierstoffe verschiedener Eigenschaften miteinander gemischt werden sollen oder einem Brennstoff ein Zusatz, z. B. ein Iilopfverminderungsmittel oder ein Zündbeschleunigungsmittel, beigemischt werden soll. Auch ist die Erfindung beispielsweise anwendbar auf die Förderung von Schmieröl in Abhängigkeit von der Brennstoffzufuhr, wobei Schmieröl und Brennstoff der Brennkraftmaschine getrennt zugeführt werden können oder das Schmieröl dem Brennstoff als Zusatz beigemischt werden soll.Device for measuring two quantities of liquid in a certain ratio to each other The invention aims to dimension two in a certain ratio Liquids to be conveyed to one another and possibly to be mixed with one another in a simple and reliable way. She finds z. B. Application in internal combustion engines, in which two fuels or lubricants with different properties interact to be mixed or an additive such. B. a pot reducer or an ignition accelerator, is to be mixed. Also is the invention for example applicable to the promotion of lubricating oil depending on the Fuel supply, with lubricating oil and fuel of the internal combustion engine being separated can be supplied or the lubricating oil mixed with the fuel as an additive shall be.

Da es ferner in vielen Fällen erforderlich ist, je nach den vorhandenen Betriebsbedingungen das Verhältnis der beiden Flüssigkeitsmengen zueinander zu ändern, bezieht sich die Erfindung des weiteren auf zwei miteinander gekuppelte, als Bemessungsvorrichtung dienende Pumpvorrichtungen für beide Flüssigkeiten, von denen mindestens die eine zugleich als Regeleinrichtung zum Ändern der zu bemessenden Flüssigkeitsmenge ausgebildet ist. Wird hierbei die eine Pumpvorrichtung durch den Flüssigkeitsstrom der einen Flüssigkeit primär und die andere Pumpvorrichtung sekundär durch die erstgenannte Pumpvorrichtung angetrieben, so besteht die Möglichkeit, entweder die primär angetriebene oder die sekundär angetriebene Pumpvorrichtung oder auch beide Pumpvorrichtungen regelbar auszubilden. Die Regelung kann in besonders zweckmäßiger Weise durch Änderung des wirksamen Förderquerschnittes dieser Bemessungs- oder Pumpvorrichtung erfolgen, indem z. B. entweder der wirksame Querschnitt der primär angetriebenen Pumpvorrichtung und damit gegebenenfalls ihre Drehzahl bzw. die Drehzahl und Leistung der sekundär angetriebenen Pumpvorrichtung oder aber der wirksame Förderquerschnitt der sekundär angetriebenen Pumpvorrichtung verändert wird. Gegebenenfalls können auch beide Pumpvorrichtungen gleichzeitig geregelt werden, wobei die Regelung beider Pumpvorrichtungen gemeinsam oder getrennt erfolgen kann.Furthermore, as it is required in many cases, depending on the existing ones Operating conditions to change the ratio of the two quantities of liquid to each other, The invention also relates to two coupled to one another as a dimensioning device serving pumping devices for both liquids, of which at least one at the same time designed as a control device for changing the amount of liquid to be measured is. In this case, one pumping device is caused by the flow of liquid Liquid primary and the other pumping device secondary through the former Pumping device driven so there is the option of either the primary driven or the secondary driven pumping device or else train both pump devices controllable. The scheme can be particularly expedient Way by changing the effective delivery cross-section of this metering or pumping device take place by z. B. either the effective cross-section of the primary driven Pump device and thus possibly its speed or the speed and power the secondary driven pumping device or the effective delivery cross-section the secondary driven pumping device is changed. If necessary, can both pumping devices can also be controlled at the same time, with the control of both Pump devices can be done together or separately.

Dementsprechend besteht die Bemessungs- oder Pumpvorrichtung nach der Erfindung aus zwei miteinander gekuppelten Kapsel- oder Zahnradpumpen; deren Kapsel- oder Zahnräder insbesondere auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Die Regelung erfolgt zweckmäßig hierbei dadurch, daß das eine oder andere Kapsel- oder Zahnrad der einen Pumpe oder beider Pumpen in Achsrichtung verschoben und dadurch mit einem Gegenrad teilweise oder vollständig in oder außer Eingriff gebracht wird. Die Pumpen können hierbei zu einer Gehäuseeinheit vereinigt werden. Eine derartige Bemessungsvorrichtung kann sehr klein ausgebildet und überall angebracht werden.Accordingly, the metering or pumping device continues to exist the invention of two interconnected capsule or gear pumps; whose Capsule or gear wheels are arranged in particular on a common shaft. The regulation is expediently carried out here by the fact that one or the other capsule or gear wheel of one pump or both pumps displaced in the axial direction and thereby is partially or completely brought into or out of engagement with a mating gear. The pumps can be combined to form a housing unit. Such a one Sizing device can be made very small and attached anywhere.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Abb. i ist ein Anordnungsschema für die Fördervorrichtung einer Einspritzbrennkraftmaschine; Abb. 2 ist ein Längsschnitt durch die Bemessungsvorrichtung, während Abb. 3 eine Stirnansicht derselben zeigt.Fig. I is a layout diagram for the conveyor device of an internal combustion engine; Fig. 2 is a longitudinal section through the measuring device, while Fig. 3 is a Shows front view of the same.

In Abb. i ist a ein Brennstoffbehälter, aus welchem Brennstoff z. B. durch eine Pumpe b über eine Leitung e1, e2 der Einspritzpumpe d zugeleitet wird, von der aus der Brennstoff in der üblichen Weise auf die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschinen verteilt wird. Diesem Brennstoff soll z. B. vor der Einspritzpumpe d etwa in einem Mischbehälter e irgendein Zusatz anderer Art, z. B. ein klopffesterer Brennstoff, ein Klopfverhinderungsmittel oder auch ein Zündbeschleunigungsmittel, aus einem Behälter f über die Leitung g1, g2 beigemischt werden.In Fig. I, a is a fuel container from which fuel z. B. is fed by a pump b via a line e1, e2 of the injection pump d, from the out of the fuel in the usual way to the individual cylinders of the Internal combustion engines is distributed. This fuel should z. B. in front of the injection pump d for example in a mixing container e any other type of additive, e.g. B. a more knock-resistant Fuel, an anti-knock agent or an ignition accelerator, are added from a container f via the line g1, g2.

In die Leitungen e1, e2 bzw. g1, g, ist eine Mischvorrichtung h zwischengeschaltet, welche in Abb. 2 und 3 in vergrößertem Maßstabe dargestellt ist. In- dem Gehäuse h dieser Mischvorrichtung sind auf den Wellen i und j die Zahnräder k1, k, bzw. h, 1, angeordnet, wobei die Welle i als Hohlwelle ausgebildet und auf einer durchgehenden zylindrischen Stange. m drehbar, aber mit Bezug auf diese unverschiebbar gelagert ist. Die Stange ist an ihrem einen Ende ml als Zahnstange ausgebildet und durch ein Zahnrad n, das von außen her durch einen Hebel o verdreht werden kann, verstellbar. Die Zahnräder k1 und 11 sind des weiteren zwischen den gleichzeitig die Stirnwandungen der Stirnräder seitlich abschließenden Füllstücken oder Muffen f, q, r angeordnet, derart, daß die Zahnräder k1, h zusammen mit den -Füllstücken p, q, y bei Verstellung der Zahnstange ml, durch das Zahnrad n in Achsrichtung der Stange m bzw. der Welle i zusammen mit diesen mitgenommen werden, wobei der axiale Zusammenhalt durch die Mutter s bewirkt wird.In the lines e1, e2 and g1, g, a mixing device h is interposed, which is shown in Fig. 2 and 3 on an enlarged scale. In the housing h of this mixing device, the gears k1, k, and h, 1, respectively, are arranged on the shafts i and j, the shaft i being designed as a hollow shaft and on a continuous cylindrical rod. m rotatable, but mounted immovably with respect to this. The rod is designed as a toothed rack at its one end ml and is adjustable by a toothed wheel n, which can be rotated from the outside by a lever o. The gears k1 and 11 are furthermore arranged between the filling pieces or sleeves f, q, r , which at the same time laterally close off the end walls of the spur gears, in such a way that the gears k1, h together with the filling pieces p, q, y when adjusting the rack ml , are taken along with the rod m or the shaft i by the gear wheel n in the axial direction, the axial cohesion being effected by the nut s.

Im Gegensatz zu den Zahnrädern k1, h unter der Welle i sind die mit ihnen zusammenwirkenden Zahnräder k2 und 1, und deren Welle j unverschiebbar im Gehäuse h gelagert, wobei der Zwischenraum zwischen den Zahnrädern und der seitliche Abschluß derselben durch weitere Füllstücke oder Muffen t, u und v angefüllt werden. Zur Sicherung in Achsrichtung können beispielsweise Querstifte vorgesehen sein. -Die Füllstücke f, q, r bzw. t, u, v besitzen hierbei im wesentlichen einen Durchmesser, welcher dem Durchmesser der Zahnräder k1, h bzw. k2, 12 entspricht. Entsprechend.der Überschneidung der Zahnräder sind jedoch die Füllstücke p und r sowie das Füllstück u, wie beispielsweise in Abb. 3 füi das Füllstück p gezeigt ist, durch Anfräsungen x an ihrem Umfang teilweise derart ausgeschnitten, daß die entsprechenden Füllstücke t, v bzw. u in diese Anfräsungen eingreifen und die Zahnräder k1, h am Füllstück u vorbei axial verschoben werden können.In contrast to the gears k1, h under the shaft i, the gears k2 and 1 interacting with them and their shaft j are immovably mounted in the housing h, the space between the gears and the lateral closure of the same by further filler pieces or sleeves t, u and v are filled. For example, transverse pins can be provided for securing in the axial direction. The filler pieces f, q, r and t, u, v here essentially have a diameter which corresponds to the diameter of the gears k1, h and k2, 12, respectively. Entsprechend.der intersection of the gears are, however, p the filler and r as well as the filler piece and, for example, in Fig. 3 Fuei the filler is shown p, by chamfers x partially cut in such a manner on its periphery, that the corresponding patches t, v or u engage in these millings and the gears k1, h can be moved axially past the filler piece u.

Wie des weiteren aus Abb. 2 ersichtlich, ist der Abstand der beiden Zahnräder k1 und h geringer als der Abstand der beiden Zahnräder k2 und 1, voneinander, und zwar ungefähr um eine Zahnbreite dieser Zahnräder. In der Darstellung nach Abb. 2 befindet sich das Zahnrad ki in vollem Eingriff mit dem Zahnrad k., während das Zahnrad h nahezu außer Eingriff mit dem Zahnrad 1, steht. Diese Zahnräder k, und k2 einerseits und h und 12 andererseits bilden jeweils Zahnradpumpen, wobei z. B. die Zahnradpumpe k1, k2 in der Leitung e1, e2 des Hauptbrennstoffes, das Zahnrad h, 1, in der Leitung g1, g, des Zusatzes eingeschaltet ist. Die Einmündungen der Leitungen e, und g1 sind in Abb. 2 erkennbar und liegen beim Ausführungsbeispiel in einer Ebene, während sie nach Abb. i der Deutlichkeit halber zueinander versetzt angeordnet dargestellt sind.As can also be seen from Fig. 2, the distance between the two gears k1 and h is less than the distance between the two gears k2 and 1, namely approximately by the width of the teeth of these gears. In the illustration according to FIG. 2, the gear ki is in full engagement with the gear k., While the gear h is almost out of engagement with the gear 1. These gears k, and k2 on the one hand and h and 12 on the other hand each form gear pumps, with z. B. the gear pump k1, k2 in the line e1, e2 of the main fuel, the gear h, 1, in the line g1, g, of the additive is switched on. The junctions of the lines e and g1 can be seen in Fig. 2 and in the exemplary embodiment lie in one plane, while according to Fig. I they are shown offset from one another for the sake of clarity.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Der z. B. durch die Zahnradpumpe geförderte Flüssigkeitsstrom fließt durch die Leitung e1 in die Zahnradpumpe k1, k2, welche von dem Flüssigkeitsstrom in Bewegung gesetzt wird, wobei diesem Flüssigkeitsstrom der der Zahnbreite entsprechende voll wirksame Querschnitt zur Verfügung steht. ; Durch die Drehung der Zahnräder werden zugleich die Wellen i und j oder eine dieser Wellen in Drehung versetzt, so daß auch die Zahnräder h und 12 mit undaüfen. Diese wirken im Sinn einer Förderpumpe und bewirken ein Fördern des Brennstoffzusetzens aus dem Behälter f durch die Leitungen g1, g, zum Mischraum e. Da jedoch die Zahnräder h, 1, nahezu außer . Eingriff stehen, ist der wirksame Förderquerschnitt der Pumpe und damit die Menge des geförderten Zusatzes gleich Null oder jedenfalls außerordentlich gering. Soll die Menge des Zusatzes verhältnismäßig vergrößert werden, so wird durch den Hebel o und das Zahnrad a die Zahnstange na, und damit die Welle i zusammen mit den Zahnrädern k1, h und den Füllstücken p, q, r nach rechts verschoben. Hierdurch gelangen die Zahnräder k1, k2 teilweise außer Eingriff, während die Zahnräder h, 1, in steigendem Maße in Eingriff gelangen. Infolge des zunehmenden Eingriffes der Zahnräder h, 1, miteinander wird die Wirksamkeit der durch diese Zahnräder gebildeten Pumpe vergrößert und damit die geförderte Menge des Brennstoffzusatzes aus dem Behälter f erhöht.The operation of the device is as follows: The z. B. The liquid flow conveyed by the gear pump flows through the line e1 into the gear pump k1, k2, which is set in motion by the liquid flow, the fully effective cross section corresponding to the tooth width being available to this liquid flow. ; As a result of the rotation of the gears, the shafts i and j or one of these waves are set in rotation at the same time, so that the gears h and 12 with undaüfen. These act in the sense of a feed pump and cause the fuel additive to be pumped out of the container f through the lines g1, g, to the mixing chamber e. However, since the gears h, 1, almost except. Are engaged, the effective delivery cross-section of the pump and thus the amount of additive delivered is equal to zero or in any case extremely small. If the amount of the additive is to be increased proportionally, the rack na, and thus the shaft i together with the gears k1, h and the fillers p, q, r is shifted to the right by the lever o and the gear a. As a result, the gears k1, k2 are partially disengaged, while the gears h, 1, are increasingly engaged. As a result of the increasing engagement of the gears h, 1, with one another, the effectiveness of the pump formed by these gears is increased and thus the amount of fuel additive delivered from the container f is increased.

Gegebenenfalls könnte zur Regelung der Brennstoffmenge auch nur eines der Zahnräder, z. B. h, verschiebbar angeordnet sein, während das Zahnrad k1 unverschiebbar im Gehäuse gelagert ist.If necessary, only one could be used to regulate the amount of fuel the gears, e.g. B. h, be arranged to be displaceable, while the gear k1 is immovable is stored in the housing.

An Stelle von 7,ahnradpumpen könnten auch andere Kapselpumpen oder andere geeignete Pump-oder Fördervorrichtungen verwendet werden. Auch ist es nicht erforderlich, daß die beiden Pumpvorrichtungen in einem gemeinsamen Gehäuse vereinigt sind, sofern nur eine Antriebskupplung beider Vorrichtungen miteinander in irgendeiner geeigneten Weise vorgesehen ist. Ferner können auch beide Pumpen einen gemeinsamen Antrieb von außen, beispielsweise von der Motorkurbelwelle aus, erhalten, wobei beide Pumpen als Fördervorrichtungen wirken würden und mindestens die eine der beiden Pumpen oder gleichzeitig beide Pumpen im Sinne des Ausführungsbeispieles zu regeln wären.Instead of 7, gear pumps could also use other capsule pumps or other suitable pumping or conveying devices can be used. Nor is it required that the two pumping devices combined in a common housing are, provided there is only one drive coupling of both devices with each other in any one is provided in a suitable manner. Furthermore, both pumps can have a common External drive, for example from the engine crankshaft, obtained, with both pumps would act as conveyors and at least one of the two To regulate pumps or both pumps at the same time in the sense of the exemplary embodiment would be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for measuring two quantities of liquid to be conveyed and possibly mixed in a certain ratio to one another, in particular two fuels or lubricating oils for internal combustion engines, characterized in that two interconnected capsule or gear pumps are used as the measuring device, one of which is driven by the flow of one liquid is driven and thereby conveys the other liquid in a quantity ratio determined with reference to the former, and at least one of these two pumps can expediently be regulated to change the quantity ratio. Measuring device for measuring two quantities of liquid to be conveyed and possibly mixed in a certain ratio to one another, in particular two fuels or lubricating oils for internal combustion engines, characterized in that two capsule or gear pumps, which are coupled to one another and are arranged on the same shafts, are used as the measuring device, of which at least one these two pumps to change the ratio of the amounts of liquid by changing the mesh width of the capsule or gears, z. B. by axially moving one of the same can be regulated. 3. Dimensioning device according to claim i, characterized in that the secondarily driven pump can be regulated. 4. Dimensioning device according to claim i or 3; one capsule or gear pump receiving its drive from the one liquid flow and thereby driving the other pump, characterized in that the pump driven by the liquid flow can be regulated alone or in addition to the secondary driven pump. 5. Dimensioning device according to claim i to 4, characterized in that the control devices for both pumps are coupled to one another in such a way that when the effective cross section of one pump is increased, the effective cross section of the other pump is reduced and vice versa. 6. Dimensioning device according to claim i to 5, characterized in that at least one of the capsule or gear wheels of the other pump is coupled and jointly adjustable in such a way that. when the capsule or gear wheels of one pump are fully or partially disengaged, the capsule or gear wheels of the other pump are completely or partially disengaged and when the latter capsule or gear wheels are brought into engagement, the first-mentioned capsule or gear wheels are wholly or partially disengaged. 7. Dimensioning device according to claim 6, characterized in that each one of the Xapsel or gear wheels of both pumps, which are arranged on a common shaft, are axially adjustable together with one another. B. dimensioning device according to claim i to 7, characterized in that the adjustment of the axially displaceable capsule or gears is carried out by moving their shaft together with the turning parts delimiting the capsule or gears at their end faces, for example by means of a rack. G. Measuring device according to claims 1 to 8, characterized in that the capsule or gear wheels are arranged between filler pieces, the diameter of which corresponds essentially to the diameter of the capsule or gear wheels, but the outer filler pieces of the capsule or gear wheels on the axis of the displaceable capsule or gear wheels and the middle filler piece on the countershaft is provided with cutouts (x) on its circumference according to the mutual overlap of the wheels. ok Measuring device according to Claims i to 9, characterized in that the first pump device driven by the liquid flow of one liquid and the second pump device driven by this to convey the other liquid are arranged in a common housing. Cited publications: German patent specification No. 627 016; U.S. Patent No. 2,109,333i.