DE640983C

DE640983C - Membranpumpe zur Einspritzung von Brennstoffen in Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE640983C
Application number: DEK134069D
Authority: DE
Original assignee: WOLFGANG NOEGGERATH DIPL ING
Current assignee: WOLFGANG NOEGGERATH DIPL ING
Priority date: 1934-05-09
Filing date: 1934-05-09
Publication date: 1937-01-16

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Membranpumpe zur Einspritzung von Brennstoffen, insbesondere leichtflüssigen Brennstoffen, in Verbrermungskraftmaschinen, bei der die Membran durch eine Kolbenpumpe unter Vermittelung einer Flüssigkeit angetrieben wird, so daß die Einspritzmenge gleich, der von dem Kolben geförderten Flüssigkeitsmenge ist, deren Regelung dadurch erfolgt, daß der Druckraum der Kolbenpumpe gegen Ende des Druckhubes durch eine gesteuerte Öffnung entlastet wird. >

Wesentliche Bedingung für die Betriebssicherheit derartiger Membranpumpen ist, daß die Membran stets ,um die gleiche Mittellage •sich bewegt, damit ihre Ausschläge und damit die mechanischen Beanspruchungen nicht zu groß werden.

Bei den bekannten Einrichtungen ist keine Vorsorge getroffen, daß die Membran immer um die gleiche Mittellage schwingt. Diese Mittelläge* kann sich vielmehr verschieben, sobald außer den eigentlichen Antriebskräften, d. h. die von dem hin und her gehenden Kolben verursachten Druckschwankungen in der Antriebsflüssigkeit, noch andere Kräfte, z. B. Massenkräfte der bewegten Flüssigkeiten und der Membran selber, elastische Kräfte der Membran, der Dichtungen, des Gehäuses usw., auf die Membran einwirken können.

Eine Verschiebimg der Membran nach der Förderseite der Membranpumpe erfolgt nicht, weil dabei der Widerstand des Druckventüs bzw. des Einspritzventils zu überwinden ist.

Dagegen kann sich die Membran während der plötzlichen Entlastung des Druckraumes der Kolbenpumpe, ohne durch die Antriebsflüssigkeit gehindert zu werden, gegen diesen Druckraum durchbiegen. Es kann also die Membran unter der Einwirkung einer oder mehrerer der obengenannten Kräfte während der Entlastung des Druckraumes in die Mittellage oder auch darüber hinaus gegen den Kolben sich bewegen, was zur Foljge haben muß, daß sie während des darauf folgenden Sa'ughubes des Antriebskolbens weiter ausschlägt und damit einen zu großen Ausschlag ausführt, der eine sehr starke mechanische Beanspruchung derselben zur Folge hat, die zum Bruch der Membran führen muß.

Um diese Mängel zu beseitigen, wird gemäß der Erfindung ein in den Raum zwischen Kolben und Membran öffnendes Rückschlagventil angebracht, dessen Belastung so bemessen ist, daß bei Erreichen eines bestimmten, der zulässigen Durchbiegung der Membran !entsprechenden Unterdruckes ein Nachströmen von Flüssigkeit in diesen Raum erfolgen kann, so daß dieser Unterdruck und damit die zulässige Durchbiegung der Membran nicht überschritten werden kann.

Auf der Zeichnung ist eine solche Einspritzpumpe dargestellt, und zwar zeigt

Fig. -I schematisch die Verbindung der Kolbenpumpe mit der Membranpumpe,

Fig. 2 die konstruktive Gestaltung einer solchen Pumpe und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2.

Gemäß Fig. ι wird die Membranpumpe, durch die Membran in die beiden Kammeijdpl¹', und 2 geteilt, von denen die Kammer ϊ'φφϊ Förderung des einzuspritzenden Brennsiofi^S; besorgt, während die Kammer 2 zur Αύ£ nähme der die Bewegungen der Membran verursachenden Druckflüssigkeit dient. Die ίο Membran saugt bei ihren Bewegungen nach links durch das federbelastete Saugventil 4 den Brennstoff an und fördert ihn bei ihren Bewegungen nach rechts über das Druckventil 5 zum Einspritzventil üblicher Bauart. Die Bewegungen der Membran 3 werden durch einen Kolben 6 unter Vermittlung einer Flüssigkeit hervorgerufen, wobei das beim Druckhub der Membran verdrängte und somit durch das Ventil 5 ausgetriebene Brennstoffvolumen gleich der vom Kolben geförderten Flüssigkeitsmenge ist. Die Regelung der je Hub eingespritzten Brennstoffmenge erfolgt durch Veränderung der vom Kolben geförderten Flüssigkeitsmenge, indem eine gesteuerte Öffnung zwischen dem Druckraum 2 der Kolbenpumpe und dem Außenraum geöffnet wird, wenn die vom Kolben verdrängte Flüssigkeitsmenge gleich dem gewünschten Enspritzvolumen geworden ist.

Diese beschriebene Anordnung ist an sich bekannt, und es hat sich gezeigt, daß sie den an sie zu stellenden Anforderungen nicht genügt. Die Membran kann während der Entlastung des Druckraumes zurückschwingen, wodurch sie bei dem darauf folgenden Saughub eine zu große Durchbiegung erleidet.

Um diesen Mangel zu beheben, ist die Kammer 2 durch eine Leitung 7 mit dem Füllraum der Druckpumpe verbunden, in der ein gegebenenfalls einstellbares vorbelastetes Ventil 8 eingeschaltet ist, das sich nach der Druckkammer 2 hin öffnet. Die Belastung des Ventils erfolgt zweckmäßig durch eine einstellbare Feder 9 und muß einerseits größer als die Belastung des Saugventils 4, andererseits derart gewählt sein, daß sich das Rückschlagventil öffnet, wenn in dem Druckraum 2 der der zulässigen Durchbiegung der Membran 3 entsprechende Unterdruck erreicht ist. Damit wird erzielt, daß bei weiterem Niedergang des Kolbens Flüssigkeit aus dem Füllraum der Kolbenpumpe bzw. aus dem Vorratsgefäß 10 in den Druckraum 2 strömen kann, so daß die zulässige Durchbiegung der Membran nicht überschritten wird."

Die im vorstehenden beschriebene Anordnimg wird zweckmäßig in der in Fig. 2 und 3 dargestellten Form ausgeführt. Der Kolben 6 der Antriebspumpe 11 wird durch den Nocken 13 bewegt und besitzt unveränderlichen Hub. Die zur Regelung der einzuspritzenden Brennstoffmenge erforderliche Enüastungsöffeiung im Druckraum der Kolbenpumpe wird durch den Kolben selbst gesteuert. Zu diesem Zweck sind im Kolben schraubenförmige Steuer_v schlitze vorgesehen, durch die eine Verbindung zwischen dem Druckraum der Kolbenpumpe und dem Füllraum 15 hergestellt wird, wenn die vom Kolben verdrängte Flüssigkeitsmenge gleich der gewünschten Einspritzmenge geworden ist, wie dies bei den bekannten Dieseleinspritzpumpen der Fall ist. Die den Antrieb auf die Membran übertragende Flüssigkeit befindet sich bei der gewählten Ausführung in der Kammer 15, an die ein Standrohr mit dem Leckölvorratsbehälter angeschlossen ist. Die Membranpumpe besteht aus dem Gehäuse 17, in dem durch die Membran 3 die beiden Kammern 1 und 2 abgeteilt sind. Die Membran 3 ist zwischen den Dichtungsscheiben 18 eingespannt, die unter Vermittelung des Ringes 19 und des Deckels 20 zusammengepreßt werden. Der Ring 19 besitzt eine Anzahl Löcher 21, die die Kammer 1 mit dem Ringraum 22 verbinden. An diesen Ringraum 22 ist die Saugleitung 23 unter Vermittelung des federbelasteten Säugventils 4 und die Druckleitung 24 unter Zwischenschaltung des federbelasteten Druckventils 5 angeschlossen.

Das Membranpumpengehäuse 17 hat zwei Anschlußstellen 25 und 26. Es wird durch Druckschrauben 27 gegen das Kolbenpumpengehäuse 28 gedrückt. Der Kolben 6 drückt die Druckflüssigkeit, das Öl, durch die Bohrung 29 zur Kammer 2, die durch eine Bohrung 7 mit der Ventilkammer 30 des federbelasteten Zusatzventils 8 verbunden ist. Dieses Zusatzventil 8 ist durch die Feder 31 belastet, deren Vorspannung durch die Druckschraube 32 eingestellt werden kann. Die Stellung der Druckschraube 32 wird durch einen Stift 33 gesichert, der durch eine Scheibe 34 und eine Feder 35 in seiner Lage gehalten wird. Der Ventilsitz 36 des Ventils 8 besitzt Bohrungen 37, die in die Kammer 38 führen, an die sich die Bohrung 39 anschließt, die zur Öffnung 26 führt. Das Kolbenpumpengehäuse hat einen zweiten, nicht gezeichneten Anschlußstutzen, der in die Kammer 15 führt und an den 'die Bohrung 26 führt.

Claims

Patentansprüche:

i. Membranpumpe zur Einspritzung von Brennstoffen in Verbrennungskraftmaschinen, bei der die Membran durch eine Kolbenpumpe unter Vermittelung einer Flüssigkeit angetrieben wird, so daß die Einspritzmenge gleich der vom Kolben geförderten Flüssigkeitsmenge ist, deren iao Regelung dadurch erfolgt, daß der Druckraum, der Kolbenpumpe gegen Ende des

Druckhubes durch eine gesteuerte Öffnung entlastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an den Raum (2) zwischen Kolben (6) und Membran (3) eine gewöhnlich durch ein nach diesem. Raum (2) öffnendes Rückschlagventil (8) abgeschlossene Flüssigkeitsleitung angeschlossen ist, wobei das Ventil so belastet wird, daß es während des Saughubes der Kolbenpumpe bei Überschreiten eines bestimmten, der zulässigen Durchbiegung' der Membran entsprechenden Unterdruckes ein Nachströmen von Flüssigkeit in den Raum (2) gestattet und so ein Überschreiten dieses Unterdruckes bzw. der zulässigen Durchbiegung der Membran verhindert. "

•2. Membranpumpe nach -Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (7), in der das Rückschlagventil angeordnet ist, mit dem Saugraum der Kolbenpumpe verbunden ist.

3. Membranpumpe nach Anspruch 1 .und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gegebenenfalls regelbare Zusatzventil (8) für die Ausgleichflüssigkeit und die Membran in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, das an die Kolbenpumpe angesetzt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen