DE932283C

DE932283C - Einspritzpumpe

Info

Publication number: DE932283C
Application number: DEN7468A
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Froede
Original assignee: NSU Werke AG
Current assignee: NSU Werke AG
Priority date: 1953-07-16
Filing date: 1953-07-16
Publication date: 1955-08-29

Description

Einspritzpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenpumpe, insbesondere auf eine Einspritzpumpe für Leichtkraftstoffe, deren Kolben und Zylinder senkrecht zur Antriebsachse umlaufen und deren Kolbenbewegung durch einen exzentrischen Führungsring erzeugt wird. Gegenüber bekannten Konstruktionen unterscheidet sie sich vor allem durch eine einfache Fertigung, durch kleine Abmessungen und durch leichte Regelmöglichkeit.
Es handelt sich also um eine Kolbenpumpe, deren Förderkolben durch die Innenbahn eines exzentrisch angeordneten Ringes seine Hubbewegung erhält. Der Kolben liegt in einer rotierenden Walze senkrecht zur Drehachse und wird durch Federkraft gegen die Innenbahn eines um die Rotationsachse liegenden Ringes gedrückt. Die Steuerung der Saug- und Förderkanäle wird durch Bohrungen und Nuten auf der Stirnseite des Walzenkörpers vorgenommen.
Es sind bereits Pumpen - und auch Einspritzpumpen - dieser Bauart bekannt, die jedoch den wesentlichen Nachteil haben, daß der Kolben eine harmonische Bewegung ausführt und während eines Winkels von 18o° ansaugt und ebenso während eines Winkels von i8o° fördert. Es sind auch andere Bauarten bekannt, bei denen Saug- und Förderhub durch die in Form einer besonderen Kurve ausgestaltete Innenbahn eines Ringes bestimmt werden. Im Unterschied hierzu wird bei der Pumpe gemäß der Erfindung ein federnder Laufring verwendet, der insbesondere während des Förder- und damit des Einspritzvorganges einen zusätzlichen Druck auf den Kolben ausübt, das Einspritzen beschleunigt und auf einen sehr kurzen Winkelbereich beschränkt.
Hierzu ist der Laufring als geschlitzte Ringfeder (elastischer Ring) ausgebildet, die über einen Bereich von i8o° eine federnde Bewegung in radialer Richtung ausführen kann. Dadurch wird erreicht, daß während des Förderweges eine Druckspeicherung im Pumpenraum erfolgt, die erst dann ausgelöst wird, wenn die Steueröffnung auf der Stirnseite des Walzenkörpers die Druckleitung freigibt.
Zweckmäßigerweise besitzt der elastische Ring eine radial nach innen gerichtete Vorspannung, so daß während des gesamten Förderhubes ein beträchtlicher Kraftstoffdruck zur Verfügung steht. Ein Anschlagstift od. dgl. begrenzt die Bewegung des elastischen Federendes nach innen.
Um an der Stirnseite der Walze eine gute Abdichtung zu erzielen, wird in den umlaufenden Teil eine Druckfeder eingebaut. Die Regelung der Fördermenge erfolgt in bekannter Weise durch Verstellen der Exzentrizität und der damit verbundenen Hubänderung des Förderkolbens.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Abb. i und 2, die ein Ausführungsbeispiel der Einspritzpumpe nach der Erfindung zeigen.
Abb. i stellt die Einspritzpumpe im Querschnitt dar.
Abb. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II der Abb. i, wobei die umlaufenden Teile herausgenommen und die Kanäle 16 und 17 sowie der Stift 18 in der richtigen Lage dargestellt, sind, während sie in Abb. i der Deutlichkeit halber entweder in die Zeichenebene verschoben oder fortgelassen worden sind.
Nach dem Ausführungsbeispiel der Abb. i und 2 trägt eine Antriebswelle i an ihrer Stirnseite Stollen, Zapfen od. dgl. zur Mitnahme eines Walzenkörpers 3. Eine Druckfeder :2 im Innern der Antriebswelle preßt die Walze 3 nach unten.
In einer senkrecht zur Rotationsachse angebrachten Bohrung enthält der Walzenkörper 3 einen Pumpenkolben 4. Eine Druckfeder 5 ist bestrebt, den Pumpenkolben gegen den exzentrischen Federring g, der bei 22 geschlitzt ist, zur Anlage zu bringen, wobei zweckmäßig eine Stahlkugel 6 vorgesehen ist, die in einer Bahn auf der Innenseite des Federringes läuft und eine Verringerung der Reibung zwischen Pumpenkolben und Ring gewährleistet. Die Druckfeder 5 stützt sich auf der einen Seite auf einer Druckscheibe 8 für ein Dichtelement 7, das den Druckraum der Pumpe abschließt, und auf der anderen Seite auf dem als Federteller ausgebildeten Ende des Kolbens 4 ab. Eine Ringmutter 13 dient zum Festspannen des Federringes g- auf einem Teil seines Umfanges. Eine Aussparung 14 im Exzentergehäuse ermöglicht ein Ausweichen des vorgespannten freien Endes der Ringfeder in radialer Richtung. Die Bewegung dieses freien Endes ist durch einen Anschlagstift 18 in Höhe des festliegenden Endes begrenzt. Eine Steuerscheibe io, an die die Walze 3 durch die Druckfeder 2 gepreßt wird, trägt Bohrungen für die Saugleitung 16 und die Förder- bzw. Druckleitung 17 sowie auf der Stirnseite nierenförmige Nuten, durch die die Steuerzeiten für den Saug- und Druckvorgang bestimmt werden. Der Förderraum 15 der Pumpe kann entweder mit der Saugleitung 16 über die etwa i8o° ausgedehnte Saugniere ig oder mit der Druckleitung 17 über die einen kleineren Winkelbereich einnehmende Druckniere 2o in Verbindung treten.
Das Exzentergehäuse i2 läßt sich gegenüber dem Walzenkörper in seiner Exzentrizität verstellen, indem die Lagerfläche 21 des Exzentergehäuses auf der Steuerscheibe verdreht wird. Die axiale Lage des Exzenters zur Steuerscheibe ist durch einen Sicherungsring ii festgelegt.
Zum besseren Verständnis ist der Mittelpunkt der Antriebswelle i und der Walze 3 mit a, der Mittelpunkt des Federringes g in der dargestellten Exzenterlage mit b und der Mittelpunkt der Lagerfläche 2i des Exzenters auf der Steuerscheibe mit c bezeichnet.
Die*als Ringfedereinspritzpumpe zu bezeichnende erfindungsgemäße Pumpe arbeitet in folgender Weise: Die umlaufende Antriebswelle :i treibt die Walze 3 über die stirnseitige Verbindung an. Das dargestellte Ausführungsbeispiel erfordert eine Drehung der Welle i im Uhrzeigersinn. Der in der Walze senkrecht zur Drehachse liegende Kolben 4 wird durch die Feder 5 über die Kugel 6 gegen die Gleitbahn der Ringfeder g angedrückt. Der Ansaugvorgang beginnt zu dem Zeitpunkt, in dem sich die Kugel etwa in Höhe des Anschlagbolzens 18 befindet und der Pumpenraum 15 mit der Saugleitung 16 über den Anfang der Saugniere ig verbunden ist. Während der Drehung um 18o° vergrößert sich der Pumpenraum 15 fortlaufend und saugt dadurch den Kraftstoff an. Bei der sich anschließenden Förderbewegung des Pumpenkolbens ist der Pumpenraum zunächst abgeschlossen, so daß der Kraftstoff nicht entweichen kann und das freie Ende der Ringfeder angehoben wird und in die Ausnehmung 14 hineintaucht. Hierdurch entsteht ein erheblicher Druck auf den Pumpenkolben und damit auch auf die Förderflüssigkeit. Sobald die Verbindung zwischen dem Pumpenraum und der Druckleitung 15 über die Druckniere 2o hergestellt wird, erfolgt durch die radial nach innen gerichtete Kraft der Ringfeder der Einspritzvorgang, der sich bis zum Anschlag des freien Federendes gegen den Stift 18 fortsetzt.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, für die stirnseitige Dichtung des Drehschiebers ein selbstschmierendes Material, wie Sinterkohle, Sinterkupfer, Sintereisen, od. dgl., zu verwenden.
Die Menge der Förderflüssigkeit kann auf einfache Art dadurch verändert werden, daß das gesamte Exzentergehäuse i2 um den Punkt c geschwenkt, d. h. um die Steuerscheibe io herum gedreht wird. Sobald der Mittelpunkt b des Exzenterringes mit dem Mittelpunkt a der Walze zusammenfällt, ergibt sich eine Exzentrizität von der Größe 0. Selbstverständlich kann auch jeder beliebige andere oder Zwischenwert eingestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Pumpe, insbesondere Einspritzpumpe für Leichtkraftstoffe mit einem umlaufenden, senkrecht zur Drehachse angeordneten Pumpenzylinder und einer nicht umlaufenden, zum Antrieb des Pumpenkolbens dienenden Exzenterbahn, ferner mit einer die Saug- und Druckkanäle enthaltenden, feststehenden Steuerscheibe, auf welcher der Pumpenzylinder, der einen Verbindungskanal zum Pumpenraum aufweist, bei seinem Umlauf gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß als Exzenterbahn ein in Radialrichtung elastischer, geschlitzter Federring dient.
2. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich die elastische Nachgiebigkeit des Federringes über einen Winkelbereich von etwa iSo° erstreckt, während der übrige Teil des Umfanges des Federringes in seiner Lage festgehalten ist.
3. Pumpe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Federring in seinem beweglichen Teil eine radial nach innen gerichtete Vorspannung aufweist.
4. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag vorgesehen ist, der die Bewegung des freien Endes des Federringes in Höhe des festliegenden Endes begrenzt.
5. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umsteuerung von Saug- und Förderhub ein stirnseitig abdichtender Drehschieber dient.
6. Pumpe nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Saughub sich über die i8o° erstreckt, wobei der Kolben durch den festgespannten Teil des Federringes bewegt wird, während der Förderhub nur einen Bruchteil der i8o° beträgt, wobei der Kolben durch den beweglichen Teil des Federringes gesteuert wird.
7. Pumpe nach Anspruch i, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die stirnseitige Dichtung des Drehschiebers ein selbstschmierendes Material, wie Sinterkohle, Sinterkupfer, Sintereisen od. dgl., Verwendung findet. B. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Fördermenge der Exzenterhub verstellbar ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 498 462, 676 147; schweizerische Patentschriften Nr. 220 437, 231770.