SE449126B - Doseringspump av kugghjulstyp - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 35 40 449 126 innefattar en hylsa, som är rörlig axiellt inuti en borrning. Under förspänning av en fjäder, som verkar mot ena änden av borrningen, tryckes hylsan mot ett läge mot ett ventilsäte vid andra änden av borrningen. Vid startningen av pumpen när trycket hos det bränsle som avges från pumpelementen är tillräckligt för att över- vinna fjäderverkan förflyttas hylsan bort från ventilsätet varigenom bränsle vid högt tryck avges till ett brännarmunstycke, som står i förbindelse med en munstycks- port. När hylsan förflyttas mot fjäderns verkan kan en returport i huset öppnas för att medge att överflödigt bränsle antingen returneras till inloppsporten, vid ett enrörs lyftbränsletillförselsystem, eller till tillförseltanken vid ett tvârörs lyft- system. För inställning av bränsletrycket finns en inställningsskruv vid ena änden av borrningen, som verkar mot ett rörligt fjädersäte så att fjäderns kraft som verkar mot ventilhylsan kan inställas för att öka eller minska bränsletrycket såsom önskas för att uppfylla de krav på tryck som det speciella värmesystemet har där pumpen skall användas.

Vanligen används pumpar av ovanstående typ vid värmesystem som erfordrar att bränslet avges vid ett högt tryck (0,7 - l,4 MPa) och som har en minsta förbrän- ningshastighet av ungefär l,9 l/tim för att undvika att brännarmunstyckets kanaler igensättes. Hittills har man uppnått nämnda minimala förbränningshastighet pâ l,9 l/tim genom att begränsa storleken hos förbrännarmunstyckets kanaler vid en kugghjulspump av halvmånetyp utan att använda någon annan form av yttre doserings- anordning. I den amerikanska patentskriften 2.766.693 visas ett bränslepumpsystem, som förutom en kugghjulstyp av halvmânetyp innefattar en doseringspump för att avge bränsleolja till ett finfördelande munstycke av lâgtryckstyp.

Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en enda pumpen- het, som kan utföra både lyftfunktionen och doseringsfunktionen i ett värmesystem som använder lågtrycks bränslemunstycken, dvs. system där förbränningshastigheterna är under l,9 l/tim och kan vara så låga som 0,75 l/tim. Mer speciellt avses enligt föreliggande uppfinning att åstadkomma en pump av ovanstående huvudsakliga typ som har relativt varandra roterande pumpelement för att alstra en högtrycksavgivning, som är riktad genom en doseringsöppning av tillräcklig storlek för att undvika igen- sättningsproblem medan trots detta en tillförlitlig avgivning av ett lâgvolymsflöde till förbrännarmunstycket åstadkommas. I en föredragen utföringsform av pumpen enligt uppfinningen är doseringsöppningen belägen i det yttre kugghjulet för intermittent förbindelse med pumpens munstycksport. Normalt befinner sig inte munstycksporten i förbindelse med högtrycksbränset i avgivningskammaren hos pumpen, men vid varje varv hos det yttre kugghjulet åstadkommer doseringsporten förbindelse mellan avgiv- ningskammaren och munstycksporten så att en puls av bränsle strömmar från pumpens avgivningskammare.genom doseringsporten och in i avgivningskanalen samt slutligen till munstycksporten.

Mer speciellt är en tidsport inuti höljet förbunden medelst avgivningskanalen u l0 l5 20 25 30 35 40 aaa 126 med munstycksporten och längden av tidsporten i rörelsebanan hos doseringsporten avgör den tidslängd under vilken bränsle pulsas genom doseringsporten från pumpens avgivningskammare. Valet av längden hos tidsponmen och inställning av bränsletrycket hos pumpens avgivningskammare avgör strömningshastigheteh hos bränslet från pumpens munstycksport.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas under hän- visning till bifogade ritningar. Därvid är fig. l en tvärsnittsvy genom en kugghjuls- pump enligt föreliggande uppfinning. Fig. 2 är en tvärsnittsvy genom pumpen i fig. l.

Fig. 3 är en förstorad tvärsnittsvy tagen huvudsakligen utmed linjen 3-3 i fig. l.

Fig. 4 är enztvärsnittsvy tagen huvudsakligen utmed linjen 4-4 i fig. 3.

Pâ ritningarna visas i exemplifierande syfte en föredragen utföringsform av en bränslepumpenhet lüdenligt uppfinningen av den typ som används för att tillföra bränsleolja till en värmeenhet (ej visad), såsom en brännare eller en kokare.

Pumpenheten är avsedd för användning i en s.k. tvârörs lyftinstallation där bränsle matas genom en inloppsledning (ej visad) från en lämplig källa, såsom en bränsletank (ej visad) till en inloppskoppling eller port ll. överflödig olja från pumpen avges genom en returport l3 (se fig. 2) för att strömma tillbaka till källan genom en returledning (ej visad), som är förbunden med returporten. Det inses emellertid att med mindre modifieringar kan den visade enheten också användas vid andra typer av installationer, såsom en enrörs lyftinstallation, genom att stänga returporten l3 och rikta returbränslet tillbaka till inloppsporten ll för återcirkulering.

I Såsom framgår ur fig. l och 2 är bränslepumpen lD en kugghjulspump av halv- mânetyp och innefattar ett gjutet hölje l4 med ett inre kugghjul l5 monterat på en drivaxel l6, som är belägen excentriskt relativt ett yttre kugghjul l7, som in- griper med det inre kugghjulet l5. Kugghjulen är roterbara relativt varandra och fungerar som pumpelement hos pumpen, varvid bägge kugghjulen är innestängda av en hállarring l8 medelst en ändplatta 22, som är fastskruvad i höljet l4. Ett halvmàne- format element l9 (se fig. 2) är beläget i utrymmet mellan de icke samverkande parti- erna av de tvâ kugghjulen för att avtäta fluidkammare, som bildas mellan kugghjulens tänder och det halvmåneformade elementet, såsom är välkänt. En inloppskanalfl20 hos pumpen står i.förbindelse med inloppsporten ll genom en reservoir Zl (jämför fig. l), som avgränsas av ett ändhölje 23, som är fastskruvat vid höljet 14. Ett lämpligt filter 24 är beläget inuti reservoiren mellan inloppsporten ll och inloppskanalen 20 och fungerar för att filtrera bränslet när det suges från förrådet till de rela- tivt varandra roterande pumpelementen eller kugghjulen l5 och l7 hos pumpen. Såsom visas i fig. 2 transporterar kugghjulen l5 och l7 bränsle från inloppskanalen 20 till en avgivningskammare i form av en utloppsficka 25 och fràn utloppsfickan strömmar vätskan in i en reglerkanal 26, som står i förbindelse med en tryckregulator 27, som fungerar för att reglera trycket hos bränslet i utloppsfickan 25 sä att detta är huvudsakligen konstant. 10 15 20 25 35 40 449 126 Tryckregu1atorn 27 är be1ägen i höijet 14 och inbegriper ett 1ock 29 inskruvat i en borrning 30 som sträcker sig genom höijet. Locket 29 har ett utskjutande parti 31, som bi1dar ett venti1stopp. Tryckregu1atorn innefattar en huvudtryckkammare 33, som avgränsas av borrningen och står i förbinde1se med reg1erkana1en 26. Ett ihâ1igt venti1e1ement e11er hy1sa 34 är g1idbart monterat inuti huvudtryckkammaren och inne- fattar ett utskjutande parti 35 be1äget centra1t me11an venti1e1ementets motbe1ägna ändar. Detta parti 35 samverkar med en venti1eringsport 36 i borrningen för att venti1era bräns1e från huvudtryckkammaren ti11 en returkana1 37, som står i förbin- delse med returporten 13 via hö1jet 14.ï Det bräns1e under tryck som inträder i huvudtryckkammaren 33 från kugghju1en 15 och 17 förf1yttar venti1e1ementet 34 åt höger mot inverkan av en kompressions- fjäder 39, som är be1ägen inuti det ihâ1iga partiet av venti1e1ementet och är p1ace- rad mot ett norma1t stationärt, men instä11bart fjädersäte 40 (jämför fig. Z).

När trycket i kammaren är ti11räck1igt för att övervinna fjäderns kraft förf1yttas venti1e1ementet ät höger, varigenom venti1eringsporten öppnas så att bräns1e strönmar genom returkana1en 37 och ut genom returporten 13 ti11 bräns1ekä11an. Vid norma1a driftshastigheter är bräns1ef1ödet från de re1ativt varandra roterande kugghju1en 15 och 17 ti11räck1igt för att förf1ytta venti1e1ementet 34 ät höger ti11räck1igt mycket för att partiet 35 ska11 öppna venti1eringsporten 36 så att bräns1e kontinuer- 1igt passerar ut genom returporten medan venti1e1ementet ti11sammans med fjädern 39 modu1erar en strömning under konstant tryck genom huvudbräns1ekammaren och som ett resu1tat därav b1ir bräns1etrycket i ut1oppsfickan 25 konstant.

Före1iggande uppfinning avser en unik nmdifiering av en 1yftpump av ovan- stående huvudsak1iga typ, varvid pumpen är 1ämp1ig som doseringspump för bränsie ti11 ett brännarmunstycke med 1âg strömningshastighet. För detta ändamá1 används de roterande pumpe1ementen e11er kugghju1en 15 och 17 för att åstadkomma en inter- mittent avgivning av bräns1e från avgivningskammaren 25 ti11 en munstycksport 41 (jämför fig. 2) utformad i pumphö1jet 14. Sâ1edes erhâ11es både 1yftfunktionen och doseringsfunktionen hos pumpen med en enda pumpenhet.

För att åstadkomma en intermittent e11er pu1sad avgivning av bräns1e ti11 mun- stycksporten 41 hos pumpen är en doseringsöppning 43 utformad i det yttre kugghju1et 17 och sträcker sig fu11ständigt genom kugghju1et i huvudsak1igen radie11 riktning från me11an två inti11iggande tänder hos detta kugghju1 ti11 kugghju1ets yttre yta.

Vid varje varv hos det yttre kugghju1et är det trycksatta bräns1et i ut1oppsfickan 25 fritt att strömma genom öppningen 43 så 1änge öppningen står i förbinde1se med ut1oppsfickan 25.

I röre1sebanan för doseringsöppningen 43 finns en tidsport 44 utformad i hà1- 1arringen 18 och i förbinde1se med en avgivningskana1 45 utformad genom hå11arringen och hö1jet ti11 munstycksporten 41 så att bräns1e kan strömma från doseringsöppningen ti11 munstycksporten. Tidsporten är be1ägen inuti hå11arringen radie11t utanför ut-

Claims (5)

10 l5 20 10 15 (få 44-9 126 loppsfickan 25 så att förbindelse åstadkommas mellan tryckbränslet i utloppsfickan och avgivningskanalen 45 när doseringsöfpningen 43 befinner sig mittför tidsporten 44. Genom att välja längden hos tidsporten utmed doseringsöppningens rörelsebana kan strömningshastigheten av bränsle från utloppsfickan varieras. Genom att inställa regulatorn 27 för olika tryck kan även mängden av bränsle som passerar från utlopps- fickan till avgivningskanalen 45 med varje varv hos det yttre kugghjulet 17 inställas. När pumpen 10 drives vid höga rotationshastigheter i närheten av 3450 varv/min har man funnit att den pulsade strömningen av bränsle in i avgivningskanalen 45 är sådan att den i själva verket åstadkommer en konstant, låg strömningshastighet hos bränslet till munstycksporten 41. Eftersom både doseringsöppningen 43 och tidsporten 44 har en storlek inom området l - 2 mm undvikas igensättningsproblem medan samtidigt en låg bränsleströmningshastighet erhålles i storleksordningen från 0,75 ~ l,9 l/tim eller högre om så önskas. Genom att avge från utloppsfickan 25 på ett doserat sätt under användning av det yttre kugghjulet l7 erhålles en lâg strömningshastighet med en högtrycks lyftpump varvid samtidigt fördelarna hos denna pump vid startningen att den kan suga luft tillvaratages. Härovan har en föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivits i exempli- fierande syfte. En fackman inser att denna utföringsform kan modifieras pa manga sätt inom uppfinningens ram. Uppfinningen begränsas inte av den givna utföringsformen utan begränsas endast av nedanstående patentkrav. PÅTENTKRAV

1. Doseringspump av kugghjulstyp (10) för pumpning av ett fluidum, innefattande inre och yttre roterbara kugghjul (15, 17), varvid en inatällbar tryckregulator (27) är anordnad i ett hölje (14) hos doeeringspumpen för att upprätthålla doseringspumpens avgivníngstryck konstant, varjämte tryckregulatorns (27) returkanal (37) är förbunden med doseringspumpene inloppsport (11), k ä n n e t e c k n a d av att en doseringeöppning (43) är utformad i det yttre kugghjulet (17) för avgivning av en doserad mängd fluidum; ' att doseringsöppningen (43) står i förbindelse med en utloppskammare (25) med reglerat tryck; att en tidsport (44) är utformad i höljet (14); att tídsporten (44) står i förbindelse med en munstycksport (41) via en avgivningskanal (45); och att doseríngsöppningen (43) och tídsporten (44) är belägna mittemot varandra en gång under varje varv hos det yttre kugghjulet (17).

2. Doseringspump enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att doseringsöppningen (43) är belägen i ett mellanrum mellan två kuggtänder hos det yttre kugghjulet (17). 20 25 449 126

3. Doseringspump enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att , tidsporten (44) är belägen i en hållarring (18) anordnad i höljet (14)

4. Doseringspump enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e t e c k n a d av att tidsporten (44) är belägen radiellt i förhållande till utloppskammaren (25). 7

5. Doseringspump enligt något av krav 1 - 4, k ä n n e t e c k n a d av att tidsporten (44) har en förutbestämd längd. x-z. VP