Einspritzpumpe für Leichtkraftstoffe mit in einem Gehäuse egzentriseh gelagerter, umlaufender Kolbentrommel. Die Erfindung betrifft eine Einspritz pumpe mit in einem Gehäuse exzentrisch ge lagerter, umlaufender Kolbentrommel und einem in der Kolbentrommel verschiebbar angeordneten, an einem exzentrisch zur Trommel gelagerten Ring aasgelenkten Plun- ger. Bei dieser Pumpenart wirkt der Raum unterhalb des Plungers in der Kolbentrom mel als Pumpenraum.
Es sind bereits ähn liche Pumpen mit zylindrischen Plungern zur Förderung von Flüssigkeiten bekannt, diese Pumpen eignen sich jedoch lediglich zur Förderung von Flüssigkeiten, nicht aber zur Verwendung als Einspritzpumpen, wobei ausserordentlich hohe Drücke gefordert wer den müssen. Die zylindrischen Plunger be dingen eine sehr schwierige Feinstbearbei- tung, wenn die mit Rücksicht auf die hohen Drücke unbedingt erforderliche Dichtheit er zielt werden soll.
Besonders Leichtkraft stoffe aber besitzen nur eine geringe Schmierfähigkeit, so dass im Falle einer sehr engen Passung zur Vermeidung von Leck stellen Laufschwierigkeiten auftreten. Dazu kommt, dass bei Pumpen mit umlaufender Kolbentrommel und an einem ebenfalls um laufenden Ring aasgelenktem Plunger der Plunger auch zum Aufnehmen von Mitneh- merdrücken herangezogen wird,
so dass beim Wegfall einer ausreichenden Schmierung die Gefahr von Laufstörungen nähergerückt wird oder zumindest ein Verschleiss in Kauf genommen werden muss, der die erforder liche Dichtheit der Pumpe nur während einer kurzen Betriebszeit gewährleisten könnte.
Zwar ist es schon bekannt, bei Anord nung einer in einem Gehäuse auf einem Kurbelarm gelagerten, also am Gehäuse ab rollenden Kolbentrommel einen im Quer schnitt rechteckigen, am Gehäuse aasgelenk ten Schieber zu verwenden. Diese Pumpe bewirkt jedoch die Förderung einer Flüssig keit in der Hauptsache in dem zwischen Ge häuse und Kolbentrommel entstehenden Si- chelraum, dessen Volumen verhältnismässig gross ist. Des weiteren ist der Schieber bei dieser Pumpenbauart Mitnehmerdrücken nicht ausgesetzt.
Vorhandene Leckstellen spielen daher mit Rücksicht auf das Ge samtvolumen des Pumpenraumes nur eine untergeordnete Rolle. Dies ergibt sich schon aus dem Umstand, dass diese Pumpenbauart sehr nahe beieinander angeordnete Saug- und Druckschlitze bedingt, wobei zwischen den beiden Schlitzen nur ein schmaler Dich tungssteg verbleibt. Eine solche Pumpe ist demnach, selbst wenn der Raum an der Stirnfläche des Schiebers in der Kolben trommel noch mit zur Pumpwirkung heran gezogen wird, keinesfalls zur Erzielung ho her Drücke bei der Förderung von nieder viskosen Flüssigkeiten, demnach insbeson dere auch nicht zur Einspritzung von Leicht kraftstoffen geeignet.
Bei derartigen Pum pen muss vielmehr zur Aufrechterhaltung eines ordnungsgemässen Betriebes der zuge hörigen Brennkraftmaschine jeweils eine sehr geringe, von Hub zu Hub dabei aber möglichst gleiche Flüssigkeitsmenge unter hohem Druck gefördert werden. Die Pum pen mit umlaufender, im Gehäuse exzen trisch gelagerter Kolbentrommel und Be nutzung des Raumes unterhalb der Stirn fläche des zylindrischen Plungers erlauben nun zwar die Förderung geringer Flüssig keitsmengen, jedoch aus den eingangs dar gelegten Gründen nicht. die Vermeidung von Leckstellen und damit die Erzielung hoher Drücke und von Hub zu Hub gleicher För dermengen.
Nach der Erfindung werden die Nach teile der bekannten Pumpen mit exzentrisch in einem Gehäuse gelagerter, umlaufender Kolbentrommel und in der Trommel ver schiebbarem, an einem exzentrisch zur Trommel gelagerten Ring angelenkten Plun- ger dadurch vermieden, dass der Plunger (ähnlich dem Schieber einer Kapselpumpe) rechteckigen Querschnitt besitzt.
Infolge dieser Ausbildung werden vergrösserte Flä chen zur Abdichtung und Aufnahme der Mitnehmerdrücke erzielt, während gleichzei tig durch die Verwendung der umlaufenden Kolbentrommel eine weit auseinanderlie- 0ende Anordnung der Saug- und Druck öffnungen ermöglicht wird, wodurch die Ab- dichtung zwischen den druckunterschied lichen Räumen der Pumpe ausserordentlich verbessert wird.
Eine derartige Pumpe kann daher ohne weiteres nicht nur zur Förderung von Leichtkraftstoffen, sondern auch zu deren Einspritzung verwendet werden, da sich auch bei längerer Betriebszeit durch die im Verhältnis zum eigentlichen Pumpen raum sehr gross bemessenen Abdichtungsflä chen stark erhöhte Drücke erzielen lassen. Zur Verbindung des Plungers mit dem exen- trisch gelagerten, drehbaren Ring wird mit Vorteil eine zur Hälfte in den Ring und zur Hälfte in den Plunger eingreifende, zylin drische Walze benutzt.
In der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Pumpe, Fig. 2 einen Querschnitt nach II-II der Fig. 1, l'ig. 3 einen Schnitt nach III-III der Fig. 2.
In einem Pumpengehäuse 1 ist eine An triebswelle 2 in beliebiger Weise gelagert. Auf das vierkantige Ende 3 dieser Welle ist die Pumpentrommel 4 aufgesetzt. Diese Trommel 4 besitzt eine Aussparung 5, in der ein Plunger 6 gelagert ist. Der Plunger hat, wie Fig. 3 zeigt, viereckigen Querschnitt und ist ebenso breit wie die Trommel 4. Exzentrisch zu dem Wellenmittelpunkt 7 ist im Punkt 8 ein innen exzentrisch ausgedreh ter Ring 9 drehbar gelagert. An einem Teil seines Umfanges ist dieser Ring mit einer Verzahnung 10 versehen, in die ein klei neres, von aussen verstellbares Zahnrad 11 eingreift.
Je nach der Stellung des exzen trisch ausgedrehten Ringes 9 lässt sich nun der Mittelpunkt 9a von dessen innerer Aus drehung von dem Mittelpunkt 7 der An- triehswelle entfernen oder ihm nähern. In der Ausdrehung des Ringes 9 ist ein weite rer Ring 12 drehbar gelagert, gegebenenfalls auf Nadeln (in der Zeichnung nicht veran schaulicht).
Dieser Ring 12 ist durch einen Mitnehmer 13 mit dem Plunger 6 verbun- den, wobei der Mitnehmer mit Vorteil als Walze ausgeführt ist, die zur Hälfte in die Stirnfläche des Plungers 6 und zur Hälfte in den drehbaren Ring 12 eingreift. Für eine sichere Anlage des Plungers 6 an dem Mitnehmer sorgt eine in dem vorzugsweise hohl ausgebildeten Plunger untergebrachte Druckfeder 14.
Wird nun die Antriebswelle 2 in Pfeil richtung gedreht, so nimmt sie durch Ver mittlung des Plungers 6 und des Mitnehmers 13 auch den in dem exzentrischen Ring 9 gelagerten Pumpenring 12 mit. Je nach der durch den Exzenter eingestellten Lage des Mittelpunktes des Ringes 12 wird sich nun im Verlaufe der weiteren Drehung die die Gelenkstelle umgebende Partie der Innen fläche des Ringes 12 von der Aussenfläche der Trommel 4 entfernen.
Unter dem Druck der Feder 14 und bei höheren Drehzahlen auch unter der Einwirkung der Fliehkraft legt sich der Planger 6 fest an den Mitneh- mer 13 an und presst diesen in eine entspre chende Aussparung des Ringes 12. Der Ring 12 wird daher bei der Drehung ebenfalls mitgenommen, so dass zwischen dem Planger 6 und dem Pumpenring 12 eine Gleitbewe- gung nicht eintritt.
Zum Abschluss des Gehäuses 1 dient ein flacher Deckel 15, der gleichzeitig in Ver bindung mit der gegenüberliegenden Fläche des Gehäuses 1 eine Abdichtung an den Stirnseiten der Trommel und damit auch an den in Längsrichtung der Welle 2 liegenden Seiten des Plangers 6 vermittelt. Die Aus sparung 5 wirkt daher wie ein Pumpen zylinder, so dass beim Hochgang des Plan gers 6 beim Überschleifen eines gestrichelt dargestellten Kanals 16 Brennstoff ange saugt wird. Bei der weiteren Umdrehung nähert sich die Gelenkpartie der Innenfläche des Ringes 12 wieder der Aussenfläche der Trommel 4, so dass der Planger 6 nach dem Wellenmittelpunkt 7 zu verschoben wird.
In dieser Stellung überschleift die Aussparung 5 sodann einen ebenfalls gestrichelt darge stellten Kanal 17, so dass der angesaugte Brennstoff über diesen Kanal unter Druck in eine angeschlossene Leitung gefördert wird. Die beim Umlauf auftretende taumelnde Be wegung des Plungers findet infolge seiner gelenkigen Lagerung durch den Mitnehmer nicht mehr in derAussparung 5 statt, sondern in seinem Lagerpunkt, und zwar im Mittel punkt des Mitnehmers 13.
Die Flächen des Plungers 6 sowie der Aussparung 5 der Trom mel 4 haben ebene Mantelflächen, wodurch sich eine zuverlässige Abdichtung ergibt.
Zur Mengenregelung dient die Verstel lung des Exzenters durch Drehung um den Mittelpunkt 8, woraus sich je nach der Stel lung des Mittelpunktes der innern Aasdre hung des Ringes 9 ein verschieden grosser Hub des Plangers ergibt.
Selbstverständlich lässt sich der Mitneh- mer auch so ausführen, dass auf die Benut zung einer Druckfeder verzichtet werden kann. Es ist in diesem Falle nur notwendig, die Aussparung an der Innenfläche des Rin ges 12 schwalbenschwanzartig, jedoch mit kugel- oder zylinderförmigen Flächen auszu bilden, so dass ein entsprechend geformter walzen- oder kugelförmiger Mitnehmerzap- fen von der Seite her in diese Aussparung des Ringes 12 eingeschoben,
jedoch in radia ler Richtung nicht aus ihr herausgezogen werden kann.
Injection pump for light fuels with a rotating piston drum mounted in a housing. The invention relates to an injection pump with a rotating piston drum eccentrically mounted in a housing and a plunger which is arranged displaceably in the piston drum and is articulated on a ring mounted eccentrically to the drum. With this type of pump, the space below the plunger in the piston drum acts as a pump chamber.
There are already similar Liche pumps with cylindrical plungers for pumping liquids known, but these pumps are only suitable for pumping liquids, but not for use as injection pumps, where extremely high pressures who must be required. The cylindrical plungers make fine machining very difficult if the tightness, which is absolutely necessary in view of the high pressures, is to be achieved.
However, light fuels in particular have only a low lubricity, so that in the case of a very tight fit to avoid leaks, running difficulties occur. In addition, in pumps with a rotating piston drum and on a plunger articulated around a ring, the plunger is also used to absorb driver pressures,
so that if there is no adequate lubrication, the risk of malfunctions is brought closer or at least wear and tear must be accepted, which could ensure the required tightness of the pump only during a short operating time.
Although it is already known to use a rectangular cross-section, on the housing aasolzen th slide, which is mounted in a housing on a crank arm, so on the housing from rolling piston drum. However, this pump brings about the conveyance of a liquid mainly in the safety space created between the housing and the piston drum, the volume of which is relatively large. Furthermore, with this type of pump, the slide is not exposed to driving pressures.
Existing leaks therefore only play a subordinate role with regard to the total volume of the pump chamber. This results from the fact that this type of pump requires suction and pressure slots that are arranged very close to one another, with only a narrow sealing bar remaining between the two slots. Such a pump is therefore, even if the space on the end face of the slide in the piston drum is still drawn to the pumping action, in no way to achieve high pressures when conveying low-viscosity liquids, therefore in particular not for the injection of light suitable for fuels.
In such pumps, rather, in order to maintain proper operation of the associated internal combustion engine, a very small amount of liquid, which is as constant as possible from stroke to stroke, must be conveyed under high pressure. The Pum pen with rotating, eccentrically mounted piston drum in the housing and Be use of the space below the end face of the cylindrical plunger now allow the promotion of small amounts of liquid, but not for the reasons presented above. the avoidance of leaks and thus the achievement of high pressures and the same delivery quantities from stroke to stroke.
According to the invention, the disadvantages of the known pumps with a rotating piston drum mounted eccentrically in a housing and a plunger that is displaceable in the drum and articulated on a ring mounted eccentrically to the drum are avoided in that the plunger (similar to the slider of a capsule pump) has a rectangular cross-section.
As a result of this design, enlarged areas for sealing and absorbing the driver pressures are achieved, while at the same time the use of the rotating piston drum enables the suction and pressure openings to be arranged far apart, whereby the seal between the pressure-different spaces of the Pump is greatly improved.
Such a pump can therefore easily be used not only for pumping light fuels, but also for their injection, since greatly increased pressures can be achieved even with longer operating times due to the sealing surfaces, which are very large in relation to the actual pump space. To connect the plunger to the externally mounted, rotatable ring, it is advantageous to use a cylindrical roller that engages half into the ring and half into the plunger.
In the drawing, the subject of the invention is illustrated, for example. The figures show: FIG. 1 a longitudinal section through the pump, FIG. 2 a cross section according to II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a section according to III-III of FIG.
In a pump housing 1, a drive shaft 2 is mounted in any way. The pump drum 4 is placed on the square end 3 of this shaft. This drum 4 has a recess 5 in which a plunger 6 is mounted. The plunger, as shown in FIG. 3, has a square cross-section and is just as wide as the drum 4. Eccentric to the shaft center 7, an internally eccentric ring 9 is rotatably mounted at point 8. On part of its circumference, this ring is provided with a toothing 10 into which a small neres, externally adjustable gear 11 engages.
Depending on the position of the eccentrically twisted ring 9, the center point 9a of its inner rotation can now be removed from the center point 7 of the drive shaft or brought closer to it. In the recess of the ring 9, a wide rer ring 12 is rotatably mounted, possibly on needles (not illustrated in the drawing).
This ring 12 is connected to the plunger 6 by a driver 13, the driver advantageously being designed as a roller which engages half of the end face of the plunger 6 and half of the rotatable ring 12. A compression spring 14 accommodated in the preferably hollow plunger ensures that the plunger 6 rests securely on the driver.
If the drive shaft 2 is now rotated in the direction of the arrow, it also takes the pump ring 12 mounted in the eccentric ring 9 with it by means of the plunger 6 and the driver 13. Depending on the position of the center of the ring 12 set by the eccentric, the part of the inner surface of the ring 12 surrounding the hinge point will now be removed from the outer surface of the drum 4 in the course of further rotation.
Under the pressure of the spring 14 and, at higher speeds, also under the action of centrifugal force, the planger 6 rests firmly on the driver 13 and presses it into a corresponding recess in the ring 12. The ring 12 is therefore likewise when rotated entrained so that a sliding movement does not occur between the planger 6 and the pump ring 12.
To close the housing 1, a flat cover 15 is used, which simultaneously in connection with the opposite surface of the housing 1 provides a seal on the end faces of the drum and thus also on the sides of the planger 6 lying in the longitudinal direction of the shaft 2. The recess 5 therefore acts like a pump cylinder, so that when the plan gers 6 ramps up a channel 16 shown in dashed lines, fuel is sucked in. During the further rotation, the joint part of the inner surface of the ring 12 again approaches the outer surface of the drum 4, so that the planger 6 is shifted towards the shaft center 7.
In this position, the recess 5 then loops over a channel 17, also shown in dashed lines, so that the fuel that is sucked in is conveyed via this channel under pressure into a connected line. The tumbling movement of the plunger that occurs during rotation no longer takes place in the recess 5 as a result of its articulated mounting by the driver, but in its bearing point, namely in the center of the driver 13.
The surfaces of the plunger 6 and the recess 5 of the drum 4 have flat outer surfaces, which results in a reliable seal.
To regulate the amount, the adjustment of the eccentric is used by rotating around the center 8, which results in a different size stroke of the Planger depending on the position of the center of the inner Aasdre hung of the ring 9.
Of course, the driver can also be designed in such a way that the use of a compression spring can be dispensed with. In this case, it is only necessary to form the recess on the inner surface of the ring 12 dovetail-like, but with spherical or cylindrical surfaces, so that a correspondingly shaped cylindrical or spherical driver pin from the side into this recess of the ring 12 inserted,
however, it cannot be pulled out of it in the radial direction.