DE2034816A1

DE2034816A1 - Forder und Dosierpumpe

Info

Publication number: DE2034816A1
Application number: DE19702034816
Authority: DE
Inventors: Wulf Dipl Ing 7107 Neckars ulm Maurhoff Gerhard 7106 Neuenstadt Leitermann
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG, 7107 Neckars ulm
Priority date: 1970-07-14
Filing date: 1970-07-14
Publication date: 1972-01-20
Also published as: FR2101594A5; GB1296334A; US3765802A

Description

P 20 3k 816.7

AUDI NSU AUTO UNION AKTIENGESELLSCHAFT, Neckarsulm/Württ.

Förder- und Dosierpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine FÖrder- und Dosierpumpe zur Förderung von zwei verschiedenen Flüssigkeiten in einem bestimmten Mengenverhältnis, und insbesondere auf eine Pumpe zur Förderung von Kraftstoff und Öl für gemischgeschmierte Brennkraftmaschinen, die zwei miteinander verbundene, ihren Saughub sowie ihren Förderhub gleichzeitig ausführende Verdrängerkörper aufweist, welche in eigenen Arbeitsräumen angeordnet sind, die durch gegenseitig wirkende Rückschlagventile mit einer Saug- und einer Förderleitung in Verbindung stehen.

Es wurde bei einer derartigen Förder- und Dosierpumpe bereits vorgeschlagen, daß der eine Hub der beiden Verdrängerkörper durch Federkraft und der Gegenhub durch ein gesteuertes Antriebsmittel erfolgt, wobei ein von den Verdrängerkörpern betätigbares Steuerorgan vorgesehen ist, das die Zuführung des Antriebsmittels am Ende des vollen, durch die Federkraft bewirkten Hubes einschaltet und am Ende des vollen, durch das Antriebsmittel bewirkten Gegenhubes abschaltet. In der praktischen Ausführung dieser Förder- und Dosierpumpe dient als Antriebsmittel der Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine. Es hat sich nun herausgestellt, daß das Anlaufen der Pumpe beim Starten dadurch verzögert wird, daß der Unterdruck zunächst die Kraft der Feder überwinden muß, wofür eine gewisse Zeit benötigt wird, da sich dieser Unterdruck erst aufbauen muß. Entsprechende Verhältnisse liegen auch dann vor, wenn als Antriebsmittel Druckluft verwendet wird.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe augrunde, die Förder- und Dosierpumpe der angegebenen Art so zu verbessern, daß ein schnelles Anfahren der Pumpe gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Pumpe eine Kammer mit einer beweglichen Zwischenwand aufweist, die die Kammer in zwei mit einer gemeinsamen Druck- oder Unterdruckquelle verbindbare Teilräume unterteilt und mit den Verdrängerkörpern verbunden ist, und daß ein von der Zwischenwand am Ende jedes ganzen Hubes der Verdrängerkörper betätigbares, bistabiles Ventil vorgesehen ist, das die Verbindung eines der Teilräume mit der Druck- oder Unterdruckquelle am Ende eines Hubes der Verdrängerkörper herstellt und am Ende des Gegenhubes unterbricht.

Durch diesen erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß die Pumpe sofort anläuft, sobald in einer oder beiden Kammern Druck oder Unterdruck herrscht, da für das Ingangsetzen der Pumpe nicht zuerst eine Federkraft überwunden werden muß, die den Aufbau eines bestimmten Druckes oder Unterdruckes voraussetzt.

Die bewegliche Zwischenwand wird vorzugsweise von einer Membran gebildet. Zweckmäßigerweise wird auch einer der Verdrängerkörper von einer Membran gebildet, die einerseits den Arbeitsraum für die eine zu fördernde Flüssigkeit und andererseits die Kammer, in der die bewegliche Zwischenwand angeordnet ist, begrenzt, wobei die als Verdrängerkörper wirkende Membran eine kleinere wirksame Fläche aufweisen muß als die als Zwischenwand wirkende Membran, um die notwendige Flächendifferenz zum Bewirken des Hubes durch den in dem betreffenden Teilraum herrschenden Unterdruck zu erzielen.

Wird die erfindungsgemäß Pumpe als Gemischpumpe zur Förderung von Kraftstoff und Öl in den Vergaser einer Brennkraftmaschine verwendet, so kann es eint ι. ν ten, daß bei hohen Unterdrücken und

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geringer Fördermenge ein verhältnismäßig hoher Flüssigkeitsdruck aufgebaut wird, der ein Überlaufen des Schwimmergehäuses zur Folge haben kann, da das Schwimmernadelventil nicht mehr dicht schließt. Um dies zu vermeiden, kann der Teilraum zwischen den beiden Membranen durch ein Unterdruckventil mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Dadurch wird der Unterdruck in diesem Teilraum und damit der Förderdruck auf einen bestimmten Wert begrenzt, Um in diesem Fall einen übermäßigen Verlust an Unterdruck zu vermeiden, ist es zweckmäßig, daß der Teilraum zwischen den beiden Membranen durch eine Drosselstelle mit der Unterdruckquelle in Verbindung steht.

Der andere Teilraum wird am Ende jedes vollen Hubes durch das bistabile Ventil abwechseln mit der Unterdruckquelle und mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht. Die bistabile Lage des Ventils wird dabei durch eine U-förmige Schnappfeder bewirkt, die an der die Zwischenwand bildenden Membran befestigt ist und nahe ihren Enden aufeinander zu gerichtete Ausbiegungen aufweist, die mit einem am Ventil angebrachten Nocken zusammenwirken und das Ventil am Ende des Hubes in die eine, die Verbindung des Teilraumes mit der Atmosphäre herzustellende und die Verbindung mit der Unterdruckquelle absperrende Stellung bringen und bis zum Ende des nächsten Hubes in dieser Stellung halten und dann das Ventil in die andere Stellung bringen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindunga wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigtS

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoff-Öl-Dosierpumpe, wobei sich das Ventil in der einen Stellung befindet, und

Fig. 2 einen Teilschnitt aus Fig. 1, wobei sich das Ventil in der anderen Stellung befindet.

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Mit 1 ist ein mehrteiliges Pumpengehämse bezeichnet, das zwei Arbeitsräume 2 und 3 aufweist. Der Arbeitsraum 2 ist von einer Membran k begrenzt, die mit einem Kolben 5 verbunden ist, der in dem Arbeitsraum 3 verschiebbar ist« In den Arbeitsraum 2 mündet eine Kraftstoffzuflußleitung 6, die durch ein Rückschlagventil 7 verschlossen ist» Vom Arbeitsraum 2 geht eine Förderleitung 8 auf, die in eine Mischkammer 9 mündet und durch ein zweites Rückschlagventil 10 verschlossen ist. In den Arbeitsraum 3 mündet eine Ölleitung Ii₅ die durch ein federbelastetes Absperrventil 12 verschlossen ist« Die Förderleitung 13 des Arbeitsraumes 3 mündet in die Mischkammer 9 und ist durch das gleiche Rückschlagventil 10 verschlossen wie die Förderleitung 8 des Arbeitsrautnes 2. Von der Mischkammer 9 geht eine Gemischleitung 14 aus, die zur Schwimmerkammer des Vergasers führt.

Die Membran 4 begrenzt auf Hirer von dem Arbeitsraum 2 abgewandten Seite eine Kammer 15» die eine Membran l6 aufweist, welche die Kammer 15 in zwei Teilräuaie 17 und 18 aufteilt und die mit der Membran 4 und dem Kolben 5 verbunden ist» Die Membran l6 hat eine größere wirksame Fläche als die Membran 4.

Eine Unterdruckleitung 19» «äie malt dem Saugrohr der Brennkraftmaschine bzw» mit einem Usaterdruckspeicher in Verbindung steht, •■»und et über eine Zweigleitung 20 in den Teilraiata 18 tuad über eine andere Zweigleitung 21 in den Teilsraiaiii 17ο Der Teilraum 17 ist außerdem durch eine Leitung 22 mit der Atmosphäre verbindbar. Die Leitungen 21 und 22 sind alternativ durch ein Ventil 2'J absperrbar, das von der Meisibrasa ΐβ jetireils asa Snde ihres Hubes betätigt wird« Zu diesem Zxfeek ist em der Membran lh eine U-förmige Schnappfeder 24 befestigt ₅ eüo nahe itoreia f.'n>lü3i aiifexiieiiclei* su ge^ieSatete Amofeiogiiiiageni 23 a^ftyoist_β die »η.t einem aia Ventil 23 bGiTestigtssn iJoelsQjm 2<S auaDaaEiGiBx? Per- Nocken 26 bildet den Sndasisclila® füsr* das Tesitil S3 liiiien ßicbttii:g₃ waLread dosr Esdaaaeliilag iss. dor ander on Mic lai'.ji, von e.ti„c»:: iunti 27 gebildet t/irdo Wie G3rsiefatli©Si, ist der Necken 2(> als Scheibe ausgebildet, deren Utäifangsrasid r ■> ■ ί ^r-.i >· :ΐί" ΰ'-Γ-.jChrägt into Des Veatil 23 waist avrei

schnürungen 23a und 23b auf, die alternativ die Leitung oder die Leitung 22 freigeben, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt.

Von dem Teilraum 17 geht ein Kanal 28 aus, der in einen Raum 29 mündet, welcher von einer Membran 30 begrenzt ist, die mit dem Absperrventil 12 verbunden ist.

Die Wirkungsweise der dargestellten Pumpe ist folgendes

In der in Fig. 1 dargestellten Stellung sind die Membran und der Kolben 5 am Ende ihres Förderhubes, der durch den Unterdruck in dem Teilraum l8 bewirkt wurde. Der Teilraum 17, der während dieses Förderhubes durch die Leitung mit der Atmosphäre in Verbindung stand (siehe Fig. 2), ist nun durch das Umschalten des Ventils 23 mit der Unterdruckleitung 19 verbunden. Dieser Unterdruck zieht die Membran l6 und mit ihr die Membran 4 und den Kolben 5 in der Zeichnung nach unten, wobei die Feder 24 durch den Nocken 26 gespreizt wird. Nun strömt Kraftstoff durch die Leitung 6 und das sich öffnende Rückschlagventil 7 in den Arbeitsraum 2 ein und gleichzeitig wird durch den Unterdruck im Raum 29 das Absperrventil 12 geöffnet, so daß Öl durch die Leitung 11 in den Arbeitsraum 3 gelangen kann. Am Ende des Abwärtshubes schnappen die Ausbiegungen 25 über den Nocken 26, wodurch das Ventil 23 schlagartig in seine andere Endstellung bewegt wird, in der der Bund 27 am Pumpengehäuse anliegt (Fig. 2). Dadurch wird der Kanal 21 abgesperrt und der Kanal 22 freigegeben, so daß der nun in dem Teilraum l8 wirkende Unterdruck die Membran l6 und mit ihr die Membran 4 und den Kolben 5 iⁿ der Zeichnung nach oben bewegen kann. Gleichzeitig wird das Absperrventil 12 durch Federkraft geschlossen. Es findet nun der Förderhub der Membran 4 und des Kolbens 5 statt und die vorher in die Arbeitsräume 2 und 3 eingesaugte Flüssigkeit wird über das eich öffnende Rückschlagventil 10 in die Mischkammer 9 und von dort durch die Gemischleitung l4 dem Vergaser zugeführt. Wenn die Schwimmernadel des Ver-

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gasers die Zuflußleitung abgesperrt hat, so bleiben die Membran 4 und der Kolben 5 An einer Zwischenstellung stehen, bis die Schwimmernadel die Zuflußleitung wieder frei gegeben hat, worauf der Förderhub durch den Unterdruck in dem Teilraum l8 beendet wird. Erst am Ende des Förderhubes wird das Ventil 23 durch die Schnappfeder 24 wieder in die in Fig. 1 dargestellte Lage gedrückt₉ wodurch die Belüftungsleitung 22 abgesperrt und die Unterdruckleiΐμ^ 21 freigegeben wird, so daß nun wieder ein vollständiger Saughub durchgeführt werden kann.

Um zu vermeiden, daß ein zu hoher Förderdruck entsteht, der von der Schwimmernadel nicht gehalten werden kann und zu einem Überlaufen des Schwimmergehäuses führen würde, ist der Teilraum l8 durch ein Unterdruckventil Jl mit der Atmosphäre verbunden. Dieses Ventil 31 begrenzt den maximalen Unterdruck im Teilraum 18 auf einen bestimmten Wert, Um bei hohen Unterdrücken einen übermäßigen Verlust an Unterdruck zu vermeiden, ist in der Zweigleitung 20 eine Drosselstelle vorgesehen.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche

/1, Förder- und Dosierpumpe zur Förderung von zwei verschiedenen Flüssigkeiten in einem bestimmten Mengenverhältnis, insbesondere Pumpe zur Förderung von Kraftstoff und Öl für gemischgeschmierte Brennkraftmaschinen, die zwei miteinander verbundene, ihren Saughub sowie ihren Förderhub gleichzeitig ausführende Verdrängerkörper aufweist, welche in eigenen Arbeitsräumen angeordnet sind, die durch gegenseitig wirkende Rückschlagventile mit einer Saug- und einer Förderleitung in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Kammer (15) mit einer beweglichen Zwischenwand (l6) aufweist, die die Kammer (15) in zwei mit einer gemeinsamen Druck- oder Unterdruckquelle (19) verbindbare Teilräume (17, 18) unterteilt und mit den Verdrangerkorpern (4, 5) verbunden ist, und daß ein von der Zwischenwand (l6) am Ende jedes ganzen Hubes der Verdrängerkörper (4, 5) betätigbares, bistabiles Ventil (23) vorgesehen ist, das die Verbindung eines der Teilräume (I7j l8) mit der Druck- oder Unterdruckquelle (19) am Ende eines Hubes der Verdrängerkörper (4, 5) herstellt und am Ende des Gegenhübes unterbricht.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Zwischenwand von einer Membran (l6) gebildet ist.
3. Pumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Verdrängerkörper von einer Membran (4) gebildet ist, die einerseits den Arbeitsraum (2) für die eine zu fördernde Flüssigkeit und andererseits die Kammer (15)» in der die bewegliche Zwischenwand (l6) angeordnet ist, begrenzt, und daß die als Verdrängerkörper wirkende Membran (4) eine kleinere wirksame Fläche aufweist als die als Zwischenwand wirkende Membran (l6).

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4. Pumpe nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß der Teilraum (l8) zwischen den beiden Membranen (4, 16) durch ein Unter druckventil (31) tnit der Atmosphäre in Verbindung steht.
5. Pumpe nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilraum (l8) zwischen den beiden Membranen (4, 16) durch eine Drosselstelle (32) mit. der Unterdruckquelle (19) in Verbindung steht.
6. Pumpe nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der andere Teilraum (l?) am Ende jedes vollen Hubes durch das bistabile Ventil (23) abwechselnd mit der Unterdruckquelle (19) und mit der Atmosphäre in Verbindung bringbar ist und daß das bistabile Ventil (23) durch eine U-förmige Schnappfeder (24) betätigbar ist, die an der die Zwischenwand bildenden Membran (l6) befestigt ist und nahe ihren Enden aufeinander zu gerichtete Ausbiegungen (25) aufweist, die mit einem am Ventil (23) angebrachten Nocken (26) zusammenwirken und das Ventil (23) am Ende eines Hubes in die eine, die Verbindung des Teilraumes (i?) mit der Atmosphäre herstellende und die Verbindung mit der Unterdruckquelle (I9) absperrende Stellung bringen und bis zum Ende des nächsten Hubes in dieser Stellung halten und dann das Ventil (23) in die andere Stellung bringen.

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