WO1995034786A9 - Ölbrenner - Google Patents
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- WO1995034786A9 WO1995034786A9 PCT/EP1995/002317 EP9502317W WO9534786A9 WO 1995034786 A9 WO1995034786 A9 WO 1995034786A9 EP 9502317 W EP9502317 W EP 9502317W WO 9534786 A9 WO9534786 A9 WO 9534786A9
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Definitions
- the invention relates to an oil burner for thermal engineering An ⁇ according to the preamble of claim 1.
- Olbrenner for heat technology plants conventionally comprise a combustion chamber in which fuel is continuously supplied via a nozzle.
- Such pulsed burners can cause tremendous noise, which is between about 90 and 140 dB (A). Therefore, in WO 92/08928 a system has been provided that the resonance system from the combustion chamber and the fuel supply line is acoustically decoupled from the downstream heat exchanger.
- the resonant frequency occurring in these pulsed burners is approximately at some 100 Hz and depends on the shape and size of the cavities formed by the combustion chamber and the supply lines.
- oil burners are known to have poor exhaust gas values with respect to gas burners, caused on the one hand by the constituents contained in the oil and, on the other hand, by inferior atomization of the sometimes viscous oil in the combustion chamber, so that it is difficult to achieve complete stoichiometric combustion.
- the oil supply lines for the continuous supply of oil are also dripping, which leads to a poor combustion with regard to the exhaust gas values.
- a fuel injection device for internal combustion engines in which the Pumpenarbeits- space is connected by an electrically driven reciprocating pump with the pressure chamber at least one hydraulically actuated federbela ⁇ steady injector and connected via an inlet valve to a pressure source.
- the pump piston runs at the beginning of the pumping process in a certain idle stroke, whereby the mass of the pump piston is accelerated before the actual pump stroke and the stored kinetic energy is used for Druckhö ⁇ hung in the pump working space.
- the injection device provides as a pump piston before a soft iron anchor, which is driven by a linear motor over a relatively long distance.
- Such injection devices operating with the energy storage principle have been developed further in the sequence.
- Respective injection devices are known from DD-PS 120514 and DD-PS 213 427.
- These fuel injectors operating on the solid-body energy storage principle accelerate the armature of the electromagnet and thus the fuel-liquid column over a longer distance before the pressure is built up which is required for spraying the fuel through the nozzle.
- These fuel injection devices have the advantage that they manage with low drive energy and achieve a high operating frequency due to small moving masses. In addition, they achieve high pressures.
- the fuel conveyor interspersed by the delivery piston is provided in a first section with axially angeord ⁇ Neten grooves through which the fuel is able to drain, without causing a significant pressure build-up in the subsequent second section of the conveyor. comes, which has no fluid drainage grooves.
- the delivery piston is therefore decelerated by the incompressible fuel, whereby a pressure is built up in the fuel, through which the resistance of the injection valve is overcome, so that it comes to the injection of fuel.
- the disadvantage here is that when immersing the delivery piston in the closed portion of the delivery cylinder due to unfavorable clearance conditions, näm ⁇ a large gap width and a small gap length, large pressure losses occur, which adversely affect the necessary pressure build-up for spraying.
- DE-PS 213 472 it has therefore been proposed to arrange a striker on the delivery cylinder, so that the pressure loss is kept reasonably small despite relatively large gap widths.
- the disadvantage here however, that it comes through the impact to wear the colliding body. Further, the impactor is excited by the impact to longitudinal vibrations, which are transmitted to the fuel and unfavorably influence the injection process there as high-frequency pressure oscillations.
- WO 93/18297 discloses another fuel injection device which operates according to the solid-state energy storage principle, wherein a reciprocating piston element guided in a pump cylinder of a reciprocating pump driven by an electromagnet generates partial quantities of the fuel to be sprayed during a virtually resistance-free acceleration phase during which the reciprocating element stores kinetic energy, displaces before pumping off in the pump area and the displacement is suddenly stopped by the means interrupting the displacement, so that a pressure surge is generated in the fuel in a closed pressure chamber by the stored fuel kine ⁇ tical energy of Hubkolbenelements is transmitted directly to the fuel located in the pressure chamber.
- the pressure surge is used for spraying off fuel through an injection nozzle device, wherein the means interrupting the displacement and generating the pressure shock are disposed outside the leading, liquid-tight contact region between the reciprocating piston element and the reciprocating piston element.
- Cylinder of the reciprocating pump are arranged, whereby a Steu ⁇ erbarkeit with high frequency and excellent accuracy of the amount of fuel delivered is achieved. In particular, even small amounts of fuel can be dispensed accurately metered.
- Another fuel injection device for internal combustion engines, which operates on the energy storage principle, is known from WO 92/14925. The construction of such a conventional injection device will be described in more detail below with reference to FIG.
- a fuel pump 602 With a pressure of about 3 to 10 bar in a pipe 605, in which a pressure regulator 603 and a damping device 604 are arranged.
- an electromagnetically actuated shut-off valve 606 is provided, via which in the opened state accelerated fuel is returned to the reservoir 601 by the pump 602.
- the size of the resulting surge pressure is about 20 to 80 bar, that is about ten times the Strö ⁇ generated by the pump 602 flow pressure in the line 605, which is also called flywheel.
- the pressure surge thus produced at the shut-off valve 606 is used for spraying the thus accelerated fuel via an injection nozzle 610, which is connected via a pressure line 609 to the valve 606 and thus to the line 605.
- this known injection device is electronically controllable, by means of an electronic control unit 608 connected to the valve 606.
- WO 92/14925 it is proposed in WO 92/14925 to provide the fuel volume flow required for injection only for each injection process, as long as it is necessary in terms of time and quantity as a function of the engine operating conditions.
- the use of an intermittently operated fuel-accelerating pump eliminates the continuous admission pressure supply, which benefits the energy balance of the injection device.
- the utilization of energy is further optimized by the use of a common control device for the acceleration pump and the electrically actuatable deceleration device, for example in the form of an electromagnetically actuated shut-off valve.
- An electromagnetically actuated piston pump is preferably used as the intermittent fuel acceleration pump.
- a diaphragm pump may also be provided for fuel acceleration within the pressure surge device. be.
- a mechanical or a drive means Piezoele can be provided ent.
- the invention has for its object to provide a Olbrenner for a thermal plant, with the pressure oscillations safely avoided and excellent exhaust gas values were ⁇ can achieved.
- the conventional oil burners can occurring pressure vibrations in the resonance range can be prevented by an exact control of the frequency. This is achieved mainly by the energy storage principle, which makes the delivery very short Pulse with high frequency and high pressure allowed. In addition, due to the high pressure, very good atomization of the fuel in the combustion chamber and very accurate metering are achieved, as a result of which the pollutant values are kept low.
- the frequency enforced by the injection process is selected so that the frequency spacing from the resonance frequency of the combustion chamber is as large as possible.
- the burner according to the invention also achieves a large control range with regard to the amount of oil supplied, so that very small quantities of oil can be supplied to the combustion chamber with great precision as well as large quantities of oil. This is especially true if in addition to the variable frequency and the fuel quantity defined per injection process can be changed.
- the large control range allows a very simple way to bypass the critical burner conditions.
- the success of the device according to the invention is based on the fact that the vibrations and pollutants occurring are not controlled by compensating devices, such as a vibration decoupling, but are prevented directly at the place of origin by controlling the flame itself.
- compensating devices such as a vibration decoupling
- several solutions are not necessary for the problems occurring during combustion, each of which acts on a different point of the oil burner, but can be solved solely by the injection device.
- the sudden supply of the oil by the injection device according to the invention enables injection pulses of less than 10 ms to the order of magnitude of 1 ms, so that they are suitable for counteracting the usual resonance oscillations of a few 100 Hz.
- the fast response of the injection device according to the invention also reliably prevents overshoot in the control of the oil supply, which could not be avoided in conventional oil burners and leads to increased exhaust gas values.
- the oil burner according to the invention can be operated by its fast response in a closed loop, which measures the resulting gases with a gas sensor in the fireplace or in the combustion chamber and regulates to predetermined as possible low emissions values with high thermal efficiency.
- gas sensors may be sensitive to oxygen or carbon monoxide, for example.
- the injection device preferably comprises a pump driven by an electromagnet in order to be able to handle the pumping capacities of a few kg / h up to 900 kg / h which are necessary in the case of oil burners, in particular large burners.
- Such pumps which are driven by an electromagnet and operate on the solid-state energy storage principle, comprise a piston pump driven by an electromagnet with a reciprocating piston element guided in a pump cylinder, the partial quantities of the fuel to be sprayed off during a virtually resistance-free acceleration phase which stores the reciprocating element kineti ⁇ cal energy, displaced before spraying in the pump area and the displacement is stopped suddenly with the displacement interrupting means, so that a pressure surge er ⁇ is generated in located in a closed pressure chamber fuel in which the stored kinetic energy of the Hub ⁇ piston element is transmitted directly to the Brenn ⁇ located in the pressure chamber fuel.
- the pressure surge is used for spraying fuel through an injection nozzle device.
- the fuel injection devices operating on the solid-state energy storage principle when the means producing the surge pressure are arranged outside the leading liquid-tight contact region between the reciprocating element and the reciprocating cylinder of the reciprocating piston pump so that a practically wear-free manner is achieved in a simple manner tende injection valve is obtained, which can inject large amounts of fuel into the combustion chamber with very short injection pulses.
- Such simply constructed injection pumps which operate according to the solid-state energy storage principle and have a small number of movable parts, are preferred for use with oil burners, since they have a long service life, which is very important in the case of a long-term operation of an oil burner is.
- Fig. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of various embodiments to 19 forms of injection devices which are used in the invention Olbrenner inventions.
- 21 shows an injection device which consists of a plurality of pumps and nozzles which mün ⁇ in a single nozzle
- Fig. 22 the nozzle assembly from the perspective of the combustion chamber interior
- 23 is a schematic representation of an injection device according to the energy storage principle, which exploits the energy stored in the liquid.
- the oil burners according to the invention are provided with an injection device operating according to the energy storage principle, which injects a defined amount of oil abruptly into the combustion chamber.
- the operating according to the energy storage principle injection devices can be divided into two subgroups, the injectors, which exploit the stored energy in the accelerated fuel, and those that work according to solid state energy storage principle.
- the injectors which exploit the stored energy in the accelerated fuel
- those that work according to solid state energy storage principle are two subgroups, the injectors, which exploit the stored energy in the accelerated fuel, and those that work according to solid state energy storage principle.
- an initial partial stroke of the delivery element of the injection pump is provided, in which the displacement of the fuel does not result in pressure build-up, wherein the delivery element partial lift serving for energy storage is advantageously provided by a storage volume, e.g.
- a stop element in the form of a void volume and a stop element is determined, which, as an ⁇ hand of the embodiments is described in more detail, may be designed under defence ⁇ Lich, for example in the form of a feder ⁇ loaded diaphragm or a spring-loaded piston member against which fuel is conveyed and the on a stroke "X" of the conveyor element allow the displacement of fuel; only when the spring-loaded element is displaced during displacement to an e.g. solid stop abuts, a sudden pressure build-up in the fuel is generated, so that a displacement of the Brenn ⁇ material is effected in the direction of the injection nozzle.
- the injection device according to FIG. 1 has an electromagnetically driven reciprocating piston pump 1, which is connected to an injection nozzle device 3 via a delivery line 2. From the delivery line 2 branches off an intake 4, which is in communication with a fuel storage tank 5 (tank). In addition, a volume storage element 6 is connected to the delivery line 2 approximately in the region of the connection of the intake line 4 via a line 7.
- the pump 1 is designed as a piston pump and has a housing 8, in which a magnetic coil 9 supports, an armature 10 arranged in the region of the spool passage, which is designed as a cylindrical body, for example as a solid body and guided in a housing bore 11. which is located in the region of the central longitudinal axis of the annular coil 9 and is pressed by means of a pressure spring 12 into an initial position in which it bears against the bottom 11a of the housing bore 11.
- the pressure spring 12 is supported on the injection-nozzle-side end face of the armature 10 and an annular face 13 of the housing bore 11 lying opposite this end face.
- the spring 12 comprises with play a delivery piston 14 fixed with the armature 10 against the armature end face acted upon by the spring 12.
- the delivery piston 14 dips relatively deep into a cylindrical fuel delivery chamber 15, which is coaxial in the axial extension of the housing bore 11 in the pump housing 8 and is in communication with the pressure line 2. Due to the immersion depth pressure losses during the sudden increase in pressure can be avoided, whereby the manufacturing tolerances between piston 14 and cylinder 15 can even be relatively large, e.g. need only lie in the hundredth millimeter range, so that the production cost is low.
- a check valve 16 is arranged in the intake passage 4.
- a ball 18 is arranged, which is pressed in its rest position by a spring 19 against its valve seat 20 at the reservoir side end of the valve housing 17.
- the spring 19 is supported on the one hand on the ball 18 and on the other hand on the wall opposite the valve seat 20 Housing 17 in the region of the mouth 21 of the intake pipe. 4
- the memory element 6 comprises e.g. Two-piece housing 22, in whose cavity as the organ to be displaced, a membrane 23 is stretched, which separates from the cavity a pressure line side, filled with fuel space, and in the relaxed state divides the cavity into two adhering through the membrane sealed against each other.
- a spring force acting on it for example, engages.
- a spring 24 which is set up as a return spring for the diaphragm 23.
- the spring 24 is mounted with its opposite end of the membrane to an inner wall of the cylindrically erwei ⁇ tured empty cavity.
- the empty cavity of the housing 22 is delimited by a vault-shaped wall which forms a stop surface 22a for the membrane 23.
- the coil 9 of the pump 1 is connected to a control device 26, which serves as electronic control for the injection device.
- the armature 10 with piston 14 When the coil 9 is actuated via the control device 26, the armature 10 with piston 14 is moved against the force of the spring 12 in the direction of the injection valve 3. In this case, the delivery piston 14 connected to the armature 10 displaces fuel into the space of the storage element 6 from the delivery cylinder 15.
- the spring forces of the springs 12, 24 are relatively soft, so that fuel displaced by the delivery piston 14 during the first partial stroke of the delivery piston 14 presses the storage membrane 23 into the empty space almost without resistance.
- This allows the Anchor 10 are initially accelerated almost without resistance until the storage volume or void volume of the storage element 6 is exhausted by the impact of the membrane 23 on the vault wall 22a.
- the displacement of the fuel is thereby stopped abruptly and the fuel is suddenly compressed as a result of the already high kinetic energy of the delivery piston 14.
- the kinetic energy of the armature 10 with delivery piston 14 acts on the liquid. This creates a pressure surge, which migrates through the pressure line 2 to the nozzle 3 and there leads to the spray
- the coil 9 is de-energized.
- the armature 10 is moved back by the spring 12 to the bottom 11a.
- the amount of liquid stored in the storage device 6 is sucked back into the delivery cylinder 15 via the lines 7 and 2 and the membrane 23 is pushed back into its starting position as a result of the action of the spring 24.
- a valve 16a which maintains a pressure in the injection-valve-side space, which pressure is e.g. is higher than the vapor pressure of the liquid at the maximum temperature, so that formation of bubbles is prevented.
- the pressure relief valve may e.g. as the valve 16 may be formed.
- a displacement member for the storage element 6 instead of the membrane 23 and a storage piston 31 may be used.
- the An ⁇ impact, which suddenly stops the storage in this case, according to the invention may be adjustable, so that the Weglän ⁇ ge the acceleration stroke of armature 10 and delivery piston 14 can be changed.
- This adjustment is carried out manually, for example, by an adjusting element, which carries over a cable 40 the adjustment to a displacement piston 31 über ⁇ .
- 2 shows, for example, an exemplary embodiment of the storage element 6 with a displacement piston 31 that can be adjusted by a cable pull 40.
- the storage element 6 has a cylindrical housing 30, which may be formed integrally with the pressure line 2.
- a storage piston 31 which is guided with a tight snug fit on the inner wall of the cylinder housing 30, so that no significant leakage can occur, wherein in the cylinder 30, a void volume 33c is provided into which the piston 31 can be displaced.
- Existing leakage fluid can escape from the empty volume space 33c through a drainage bore 32 and is fed to the fuel container 5 (see FIG.
- the drainage bore 32 is formed in the cylinder wall of the housing 30 in the region of the housing cover 33, which is opposite the housing wall 33a, which is integrally formed with a wall section of the pressure line 2.
- the drainage bore 32 extends approximately radially to the central longitudinal axis 33b of the cylindrical housing 30th
- a compression spring 34 is clamped which presses the piston 31 into its rest position against the opposite housing end wall 33a, in which a bore 35 is formed, which is in the middle longitudinal axis 33b of the housing 30 and opens into the pressure line 2.
- the housing cover 33 of the housing 30 is tubular in the axial direction, and in the passage of the extension tube 36, a stopper pin 37 is slidably guided, which has a ring 38 at the end located in the space 33c. against the underside of the ring 38 abuts the piston 31 when it is moved from its rest position in the direction of the housing cover 33.
- This stop element 37 is prestressed by means of a spring 39.
- the spring 39 is supported on the one hand on the inside of the lid 33 and on the other hand on the annular step of the ring 38 of the bolt 37 from.
- the cable 40 is attached.
- the An ⁇ impact bolt 37 can be adjusted depending on the required acceleration stroke of the armature 10 of the pump 1 (Fig. 1).
- the operation of the storage element 6 according to FIG. 2 essentially corresponds to that of the storage element 6 according to FIG. 1.
- the storage piston 31 of the storage element 6 is displaced Fuel is pressed from its in Fig. 2 showed ge rest position, wherein the return spring 34 is rela ⁇ tively soft, so that the moving through the seated on the armature 10 delivery piston 14 moving fuel almost without resistance of the accumulator piston 31 can be displaced.
- the armature 10 with delivery piston 14 on a part of the stroke is almost free of resistance, i.
- the adjustable stop pin 37 is also suitable for exclusive control of the amount of fuel to be injected.
- the fuel inlet valve (valve 16 in FIG. 1) be designed in such a way that it additionally acts as a storage element (corresponding to storage element 6 in FIGS. 1 and 2). Substance almost free of resistance during the first partial stroke of the delivery piston from the delivery cylinder 15 and the pressure line 2 is discharged into a Spei ⁇ chervolumen, said storage element also determines the path of the first partial stroke of the delivery piston 14 be ⁇ .
- Fig. 3 shows a first embodiment of a fuel supply valve formed in this way, which also ensures the function of a Speieherelements for fixing the first partial stroke of the delivery piston.
- the valve 50 comprises a substantially cylindrically formed housing 51, which in the illustrated embodiment is integrally formed with the pressure line 2.
- a through hole 52 is inserted, which has a pressure line side section 53, which opens into the pressure line 2 via an opening 53 a, and a suction side section 53 b which is connected to the feed line to the fuel container 5 (FIG. 1) ,
- a radially expanded valve space 54 is formed which receives a shut-off valve element 55.
- the valve element 55 consists of a circular disk 56 of large diameter and a circular disk 57 small diameter, wherein both circular disks are formed integrally and wherein the circular disk 57 smaller Druchmessers on the side of the bore portion 53 is arranged.
- a valve body return spring 58 presses the valve element 55 against the pressure line-side end annular surface 59 of the valve chamber 54, the spring 58 being supported on the disk 56 of the valve element 55 and on the bottom of an annular step 60 which is centrally located in the valve body the end face 59 of the valve space 54 opposite end face 61 is arranged.
- the disk 56 can thus sealingly come into contact with the end face 61 of the Ventil ⁇ space 54.
- the bore section 53 of the central longitudinal bore 52 communicates with the valve space 54 via channels or grooves 62 arranged in the housing wall 51, which grooves may be funnel-shaped widening in the direction of the valve space 54 (see FIG.
- the valve element 55 abuts the end face 59 of the valve chamber 54 by the action of the spring 58 with the disk 57.
- the supply-tank-side bore section 53b is in fluid communication with the pressure line 2 and the delivery cylinder 15 via the valve chamber 54 and the channels 62 and the bore section 53, wherein the symbolically represented fuel container device 5 is a void volume or storage volume the fuel can be displaced, provides. If the delivery piston 14 is accelerated in the direction of the injection nozzle (arrow 3a) as a result of the coil being excited, the displaced fuel can pass through the bore section 53, the grooves or grooves 62, the valve space 54 and the inlet bore 53b into the fuel almost without resistance orrats studyinger 5 flow.
- the flow conditions of the valve 50 are designed such that upon reaching a certain flow rate of the fuel, the flow forces on the valve element 55 surrounded by the fuel become greater than the biasing force of the spring 58, so that it is pressed to the bore 53b.
- the valve member 55 closes with the disc 56, the inlet cross section of the bore 53b and the recess of the annular step 60, which has a sudden transfer of kinetic energy of the armature 10 with piston 14 to the fuel in the delivery cylinder 15 and in the pressure line 2 result, so that fuel is sprayed through the nozzle 3 (see Fig. 1).
- the energy storage path of the armature 10 with piston 14 can be controlled by the excitation of the coil.
- FIG. 4 shows a variant of the component described above with reference to FIG. 3, which takes over the function of fuel supply as well as fuel injection control, wherein additionally the partial lift of the delivery piston serving for energy storage can also be controlled via the component.
- an electrically controllable valve 70 is used.
- the pressure line 2 has an opening 71 to which the fuel supply line 4 is connected, into which the electrically controllable valve 70 is inserted.
- the valve 70 has a spring-loaded valve plate 72, which is firmly connected to an armature 73.
- the armature 73 has a central axis bore 74 and at least one bore 75 arranged transversely thereto in the region of the valve plate 72.
- valve 70 In the rest position, the valve 70 is opened by pressing the armature 73 into a pressure line end position by a spring 76 pressing against the plate 72 is in which the fuel of the reservoir, not shown via the holes 75 and 74 and the pressure line port 71 with the fuel of the pressure chambers 15, 2 is in communication.
- a coil 78 is also arranged, which surrounds the armature 73 at a distance.
- the injection process according to the invention proceeds as follows.
- the solenoid coil 9 of the pump 1 is energized, whereby the armature delivery piston element 10, 14 of the pump 1 is accelerated out of its rest position.
- the fuel displaced by the piston 14 flows through the pressure line opening 71, the central bore 74, the transverse bore 75 around the valve plate 72 and into the tank-side part of the line 4 to the fuel container.
- the valve 70 is activated by energizing the coil 78 and moving the armature 73 until the valve plate 72 retracts its valve seat. takes and blocks the fuel route.
- the pressure line opening 71 is blocked abruptly or very quickly, so that no further fuel can escape via the line 4.
- Anchor 10 with delivery piston 14 are braked abruptly as a result of this and give the stored kinetic energy to the incompressible fuel from, resulting in a pressure surge, is sprayed through the fuel from the pressure line 2 via the injection valve 3, wherein as in the other Embodiments of the invention, the armature 10 with piston 14 has either reached its full delivery stroke or is further moved.
- the injection valve 3 is hydraulically controlled and spring-loaded in a manner known per se.
- the control of the valve 70 is preferably effected via an electronic control unit, which controls the pump 1 and the shut-off valve 70 together.
- FIG. 5 shows a modification of the valve according to FIG. 3.
- the inte ⁇ gral storage element inlet valve 90 has a housing 91, which is of unitary design with the housing 8 of the pump 1 and the pressure line 2.
- a middle ⁇ longitudinal bore 92 introduced, which opens at one end via an opening 93a in the pressure line 2 and the other end into a cylindrical valve chamber 93, wherein also grooves 94 similar to the grooves 62 lead as shown in FIG. 3 of the bore 92 to the valve chamber 93.
- the valve element is formed in two parts and comprises a guided in the valve chamber 93 cylinder 95, in whose cylindrical, continuous central-stage bore, a piston 96 is slidably guided.
- axially parallel grooves 97 are formed in the outer circumferential surface of the cylinder 95 .
- the cylinder 95 is pressed by a spring 98 in its rest position, in which it sits with its one end face on the tank-side bottom of the valve chamber 93, in which a coming from the fuel tank fuel supply line 99 opens.
- a spring 100 which presses the piston 96 against the pressure line side bottom of the valve chamber 93, so that the bore 92 is covered, wherein in the tank-side interior of the cylinder 95, a free space 95a is formed for the piston 96.
- the valve 90 works as follows.
- fuel is sucked out of the line 99 by lifting the cylinder 95 from the tank-side bottom surface of the valve space 93 by the negative pressure against the pressure of the spring 98, so that fuel flows over the longitudinal direction ⁇ grooves 97, the valve chamber 93 and the grooves 94 and the bore 92 can flow into the pressure line 2.
- the piston 96 as shown in Fig. 5, at the pressure line side bottom of the valve chamber 93 at.
- the cylinder 95 is pressed by the spring 98 into the position shown in FIG. 5, in which the cylinder 95 rests sealingly against the tank-side bottom of the valve chamber 93 again.
- the piston 96 guided in the cylinder 95 is moved away from its contact with the pressure-line-side bottom of the valve chamber 93 due to the relatively soft formation of the spring force of the spring 100 and pressed into the free space 95a the resulting additional space in the valve chamber 93 discharges fuel from the pressure chamber 15, 2, which is displaced during the conveying movement of the delivery piston 14, wherein fuel on the tank-side end face of the piston 96 from the piston 96 via the line 99 into the tank is pushed back.
- the delivery stroke of the delivery piston 14 is terminated by the fact that the piston 96 strikes against the step in the central longitudinal bore of the piston 95 with its end face acted upon by the spring 100 on the tank side.
- the formation of a very steep pressure increase in the pressure line 2 is effected, whereby high-pressure fuel is sprayed off via the nozzle 3.
- the storage element 6 has the same structural design as the delivery piston of the reciprocating piston pump 1. game is shown in Fig. 6.
- a storage element is a storage piston 80 which is pressed in a pressure line side first Mittenllvesachshavenbohrungsabexcellent 14b of a centrally through the piston 14 and the armature 10 outgoing stepped bore 14a against a pressure line side stop (not shown) by a spring 81.
- the piston 80 protrudes in the rest position with its one end face in the pressure chamber 15.
- the storage piston 80 receiving bore portion 14b in the delivery piston 14 continues after the stage 14c to the armature 10 out in a further stepped bore portion 14d on the level 14e, the Compressive spring 81 is supported, which presses against the armature-side end face of the piston 80. Finally, after the step 14e, the bore 14a also passes through the armature 10 and opens into the empty armature space 11, so that air can be displaced.
- the memory element of this embodiment operates as follows. On a first part of the stroke of the delivery piston 14, the energy storage path, the accumulator piston 80 is forced into the provided for the piston bore of the delivery piston 14, whereby the pressure chamber side, an additional space for displaced fuel is available, so that the armature 10 during the first Hubabitess can be accelerated substantially without resistance together with the delivery piston 14.
- the resistant acceleration of armature 10 and delivery piston 14 is terminated when the armature-side end face of the accumulator piston 80 comes into abutment against the annular shoulder 14c of the stepped bore 14a. The consequence of this is a sudden increase in pressure, through which fuel is sprayed through the nozzle 3.
- the variant of the injection device according to the invention described below with reference to FIGS. 7 and 8 has a structural unit of electrically driven piston pump and impact means.
- a hydraulic valve and the pump and the pressure line 2 in one housed common housing 121 in one housed common housing 121.
- the function and the essential structure of the pump with electromagnetic drive substantially corresponds to the Aus ⁇ described embodiments of the pump 1 of the device according to the invention, wherein the fuel suction via a valve 122 which is fitted in the pump housing 121 and with the pressure line 2 in connection stands (Fig. 7).
- the valve 122 closes in the illustrated embodiment automatically due to the Bernoulli effect at a certain flow rate.
- the fuel flowing through the pressure line 2 during the acceleration phase passes through a gap 123 into the valve space 124.
- a narrow annular gap is left, which is characterized by a corresponding design of a spring 126 acting on the valve plug 125 can be adjusted.
- the static pressure in the annular gap has dropped to the extent that the poppet 125 is attracted and the valve 122 closes, thereby generating the pressure surge required to eject the fuel via the injector.
- the leading to the injection nozzle pressure line 2 is connected to the output of a check valve 127, which is also structurally associated with the housing 121.
- valve cone 128 of the valve 127 is pressed by biasing a spring 129 against the associated valve seat, wherein the spring 129 is designed so that the valve 127 is closed when the applied pressure in the pressure line 2 is below desje ⁇ level value, the an output of fuel through the injector leads, which is indirectly connected to the valve 127 sen.
- the non-return valve 127 due to the non-return valve 127, a formation of bubbles in the pressure line 2 to the injection nozzle valve is avoided because a check pressure in the pressure line between the injection nozzle and the check valve is ensured by the non-return valve. can be made, which is higher than the vapor pressure of Brenn ⁇ stoffactkeit.
- the armature 10 is provided in this embodiment with achsparalle ⁇ len slots 130 and 131 of different depth in the jacket, which are arranged distributed on the circumference of the substantially cylindrical armature. These slots prevent the formation of eddy currents when energizing the solenoid 9 and thus contribute to energy conservation.
- a line 120 which leads from the armature space 11 through the housing 121 to the outside, can be sucked into the armature space penetrated leak oil.
- the provision of the armature of the injection pump is usually carried out by means of the return spring provided for this purpose.
- the return time of the armature must be kept small. This can be achieved for example by a correspondingly large spring force of the return spring.
- the impact speed of the armature increases at the anchor stop.
- the associated wear and / or bouncing of the armature on the armature stop can be disadvantageous, as a result of which the overall working cycle time is increased.
- An object of the invention therefore consists in keeping the decay time of the armature small until it is at rest. According to the invention, this object is achieved by means of e.g. achieved hydraulic damping of the armature return movement in the last part of this movement.
- FIG. 9 shows an exemplary embodiment of the injection pump, which essentially has the construction of the injection pump 1 according to FIG. 1.
- a cylindrical projection 10a is centrally formed on the rear side of the armature 10 in the manner of a piston cylinder arrangement, which in the final section of the armature return movement fits into a blind cylinder bore 11b in the bottom 11a which abuts the stop surface 11a for the armature 10 is formed in the housing 8.
- the armature 10 extending in the longitudinal direction grooves 10 b are formed, which is the back space 11 ankervorder Schoen space 11th connect.
- the space 11 is a medium, such as air or fuel, which can flow through the grooves 10 b in the movement of the armature 10.
- the depth of the blind cylinder bore 11b corresponds approximately to the length of the projection 10a (dimension Y in FIG. 12). Because the projection 10a can dip into the blind cylinder bore 11b, the armature return movement in the last section is greatly delayed, as a result of which the desired hydraulic damping of the armature return movement is effected by displacing the medium from the space 11b.
- Fig. 10a shows a variant of the hydraulic damping.
- the pump chamber 11, which is penetrated by the delivery piston 14, is connected in front of the armature 10 to the space 11 adjoining the armature rear side, specifically through bores 10D, which open into a central overflow channel 10c in the region of the armature back.
- a central pin 8a of a Stoß ⁇ damper 8b protrudes with its apex 8c in the direction of the mouth of the overflow channel 10c, passes through a rear hole 8d in the bottom 11a, which opens into a damping chamber 8e, and ends in the Dämfungsraum with a ring 8f, the larger Druchmesser as the hole 8d.
- a spring 8g which is supported on the floor of the damping space presses against the ring 8f and thus the pin 8a into its rest position (FIG. 10a).
- a channel 8h connects the damping space 8e with the rear armature space 11.
- the channels 10c and 10d allow the armature 10 to move almost without resistance during the acceleration phase.
- the damping device 8b is ineffective during the acceleration movement of the armature 10, so that there is no impairment of the lifting phase.
- the mouth of the overflow channel strikes the conical tip 8c and is closed, so that the flow through the channels 10c and 10d is interrupted.
- the armature 10 pushes the pin 8a against the spring force and against the located in the space 8e medium, which is also in the space 11 and flows through the channel 8h in the space 11.
- the currents and spring forces are chosen so that optimal damping is guaranteed.
- a displacement bore 8i can be arranged centrally in the pin 8a, through which damping medium can be pressed into the overflow channel 10c.
- the energy stored in the return spring 12 of the armature 10 is usefully employed in the return movement of the armature 10.
- the armature serves in the provision of a pumping device that can be used for the fuel supply of the injector to stabilize the system and to prevent blistering.
- 11 shows a corresponding exemplary embodiment of a second pump 260 connected to the fuel injection pump 1.
- the fuel injection device shown in Fig. 11 is otherwise formed in accordance with FIG. 4, that is, a fuel supply and -ausfluß Kunststoffelement for controlling the first Opera ⁇ stroke of the delivery piston 14 on.
- the second pump 260 is connected to the rear bottom 11 a of the pump housing 8.
- the second pump 260 comprises a housing 261 which is connected to the housing 8 of the injection pump, and in the pump chamber 261b, a pump piston 262 is arranged, the piston rod 262a projects into the working space 11 of the armature 10, wherein the piston 262 is acted upon by a return spring 263, which is supported on the housing bottom 261a in the region of an outlet 264.
- the pump chamber 261b of the housing is connected via a supply line 265 in connection with a reservoir 266.
- a check valve 267 is used whose construction is similar to the valve 16 in FIG.
- the second pump 260 operates as follows. If the armature 10 of the injection pump 1 is moved in the direction of the injection nozzle 3 during its working stroke, the pump chamber 11 in the housing 8 behind the armature 10 increases in volume, wo ⁇ by the pump piston 262 is moved in the direction of anchor 10 and finally transferred by the action of the return spring 263 in its rest position. In this case, oil is sucked into the working space 261b of the second pump 260 from the reservoir 266 via the valve 267. During the return movement of the armature 10 of the pump 1 in the direction of its stop 11a, the pump piston 262 is pushed into the pump chamber 261b at least over part of the return travel of the armature 10. In this case, the valve 267 is closed by the pump pressure and the medium delivered by the second pump is discharged via the outlet 264 in the direction of the arrow 264a from the pump.
- the second pump 260 may be used as a pre-pressurized fuel pump, wherein the fuel may be supplied to the valve means 70. It is advantageous that the pump 260 can generate a positive pressure in the fuel supply system, which causes vapor bubble formation, e.g. counteracts when heating the entire system.
- the inventive design of the additional pump 260 on the pump 1 causes rapid damping of the armature 10, so that the armature 10 does not rebound against the stop 11a.
- FIG. 12a and 12b show a particularly effective and simple damping device.
- the construction of the pump device 1 is similar to that shown in FIG.
- the blind cylinder bore 11b according to FIG. 12a is larger in diameter than the diameter of the cylindrical projection 10a.
- the projection 10a is surrounded by a sealing lip lOe projecting in the direction of the blind cylinder bore 11b made of an elastic material which fits into the blind cylinder bore 11b.
- An insertion bevel at the mouth of the blind cylinder bore 11b facilitates the entrance of the lips to the sealing lip ring 10e in the blind cylinder bore 11b.
- This damping device provides a good damping in the attack of the armature 10 and does not hinder the acceleration stroke of the armature.
- the elastic damping element 10e with axis-saving Allel protruding sealing lips dips during the return stroke of An ⁇ core 10 in the blind cylinder bore 11b a form-fitting and sets out to the outside sealingly against the inner wall of the Sackzylin ⁇ derbohrung 11b.
- the blind cylinder bore 11b of FIG. 12b is also larger in diameter than the cylindrical projection 10a.
- a sealing ring 10f made of elastic material sits in a form-fitting manner on the wall of the blind cylinder bore 11b and has in the region of the mouth inwardly directed sealing lips 10g.
- the cylindrical projection 10a plunges into the elastic sealing element 10f, the sealing lips 10g being pressed against the cylindrical projection 10a as a result of the ausströ ⁇ damping medium, so that a particularly good damping of the armature 10 is achieved.
- FIG. 13 shows a likewise compact design of the electrically operated reciprocating piston pump according to the invention with integrated stop valve.
- a coil 201 is arranged in a cylindrical multipart housing 200 in an inner space 202 delimited by an outer casing 200a and a cylindrical inner casing 200b and a tank-side end wall 200c and a pressure-line-side end wall 200d.
- the cylindrical inner space 202 of the housing 200 which is surrounded by the inner jacket 200b, is divided by a radially inwardly extending ring 203 into a tank-side and a pressure-line-side interior region.
- Pressure line side is against the annular edge of the ring 203 a form-fitting and firmly seated in this interior annular bead 204 of a piston 205 set, the piston 205, the ring opening 206 of the ring 203 with Ab ⁇ stood through and projects into the tank-side region of the interior 202.
- the piston 205 is penetrated by a through hole 207, which is formed in the tank-side end portion of the piston widened and there a valve 208 superimposed, which is pressed by a coil spring 209 toward the tank side for the closed position against a valve seat 209 a, with out by the action open from the tank side pressure can be.
- a pump cylinder 210 of the reciprocating pump of a one-stop on the ring 203 and the other end at an annular stage 212 of the cylinder 210 supporting coil spring 211 with its tank-side end ring surface 214 is pressed against an annular step 213 in the inner space 202, wherein a the end face 214 über ⁇ projecting valve stub 215 with a radial distance a piece in the radially narrowed in this area interior 202a and wherein the pressure line side end annular surface of the cylinder 210 spaced from the ring 203 is and thus a movement space for the cylinder 210 is created.
- the positively seated on the inner wall of the inner space 202 seated cylinder 210 has axially parallel, frontally open longitudinal grooves 216 in the lateral surface, whose function will be explained below.
- the bore 217 which passes through the pump cylinder 210 and is located on the tank side houses a plunger valve 205 arranged upstream of the plunger 205, the plunger plate 218 of which is arranged at a distance from the end face of the piston 205 in a short bore extension and whose plunger rod 219 is the constricted one Bore 217a in the valve stub 215, supporting itself against the inner wall of the bore 217a, passes through and projects into the constricted interior 202a.
- a plate 220 is suitably attached, the holes 221, whose function will be explained below, wherein the plunger rod 219 protrudes a bit beyond the plate 220 and abuts against the tank-side bottom surface 222 of the interior 202 a.
- the plunger rod 219 is chosen so long that the plunger plate 218 is lifted off its valve seat, the pressure-line-side opening 223 of the narrowed bore 217a, so that a certain gap "X" is formed, the purpose and purpose of which continue below is explained.
- a coil spring 224 stabilizes this position of the plunger valve in the illustrated rest position of the reciprocating pump in which the spring 224 is supported at one end on the end face 214 of the cylinder 210 and the other end against the plate 220.
- Axially parallel bores 225 extend from the bottom surface 222 into the bottom wall and open into an axial valve space 226 in which a valve disk 229 pressed by a coil spring 228 in the tank direction against a valve seat 227 is provided, which has grooves 230 which can be covered peripherally by the valve seat 227 so that the valve can be opened by a tank connection side pressure against the load of the spring 228 and a passage from the valve chamber 226 to the bores 225 maraf ⁇ fen.
- Valve space 226 communicates with a fuel line leading to the fuel tank (not shown);
- a pressure line (not shown), which leads to the ejection valve, is attached to the pressure-line-side end wall 200d or to an extension of the inner wall 200b.
- the arrows drawn in FIG. 13 indicate the path of the fuel.
- the illustrated in Figure 13 reciprocating pump works as follows.
- the cylinder 210 is accelerated almost without resistance from the rest position shown in the direction of the pressure line, with fuel flowing out of the space 202 via the grooves 216 and out of the bore 217 or the plunger plate space toward the interior 202a.
- the accelerated movement ends abruptly with the impact of the valve seat 223 on the valve plate 218, so that the stored energy of the cylinder 210 is transferred to the fuel located in the plunger antechamber.
- the valve 208 is opened and the pressure on the be ⁇ in the bore 207 or in the pressure line sensitive fuel propagated, whereby a spraying of fuel through the injector takes place.
- the cylinder After switching off the excitation the cylinder is pushed back by the spring 211 in its rest or Aus ⁇ initial position, previously the push rod 219 abuts against the bottom wall 222 and the plunger valve is opened, so that fuel through the gap between the plunger stem and the bore 217a in the Stumbleeltellervorraum 217 can flow.
- the valve 208 remains closed. It acts as a pressure relief valve and maintains in the between the Einspritzven ⁇ til (not shown) and the valve plate 208, filled with fuel space a pressure in the fuel, for example, is higher than the vapor pressure of the liquid at maximum temperature, so that bubbles can be prevented ver ⁇ .
- the piston 205 is formed integrally with the end wall 200d and the vertical pressure valve 208, 209, which in FIG a pipe stub 208a is housed covers the pressure line-side mouth of the piston 205 passing through the bore 207 from.
- the acting as an anchor sliding pump cylinder 210 is constructed for a simple way of mounting the valve stem 218, 219 multi-part. Since the multi-part is not erfindungs ⁇ essential, the structure of the cylinder 210 is not described in detail.
- the plunger stem 219 is relatively short and can on the tank-side end annular surface 214 of the cylinder 210 only to the Stick out valve play.
- the end annular surface 214 abuts against a plastic block 231 mounted thereon which has through-holes 232 which open peri ⁇ pher into grooves 233 which communicate with the tank-side interior 202, wherein from the tank-side interior 202 Boh ⁇ lead ments 234 to the extended bore portion of the bore 217 in the cylinder 210.
- the holes 232 open into the leading to the tank axial valve chamber 226, which is housed in a pipe socket 226a.
- the plunger valve 218, 219 is not spring loaded. It functions on the basis of inertial forces, with the pushrod sitting approximately positively in the constricted bore 217a.
- the plunger valve In the position shown in Fig. 14, the plunger valve is pressed by the pressure acting on the plunger 218 in the chambers 202, 217, 207 prevailing pressure against the plastic block 231. If the cylinder 210 is accelerated, the plunger valve remains in this position until it is taken from the valve seat 223.
- the plunger stem 219 abuts against the plastic block 231, so that the plunger valve returns to its initial position shown.
- the bore extension of the bore 217, in which the plunger plate 218 is accommodated forms an annular step 235 on the pressure line side, which is only a short distance in front of the plunger plate 218 in the rest position of the plunger valve and against which the plunger plate 218 abuts when the plunger due to inertia lifts off the valve seat during the return movement of the cylinder 210 and / or the valve should be rebound from the Kunststoff ⁇ block 231 during the return movement of the cylinder 210 foige ⁇ .
- recesses 235 a are introduced, which ensure an unimpeded flow of the fuel. In this way, the rest position of the plunger valve is ensured by simple means.
- the end ring surface 214 is arranged at a small distance "A" from the surface of the plastic block 231 (FIG. 15). Abstützstege 214a, the hen hen from the end face 214 vorste ⁇ , abut the surface of the plastic block 231 and provide the distance "A", so that no disturbing Untertik ⁇ effect at the start of the armature cylinder 210 between the Stirn ⁇ ring surface 214 and the surface of the plastic block 231 auf ⁇ can occur. Also such Abstützstege can be angeorndet for the same purpose on the end face of the plunger stem 219 (not shown). In addition, the distance "A" is so small ge selected that the return stroke damping by squeezing of fuel from the gap "A".
- the embodiment of the reciprocating pump according to FIGS. 14 and 15 can be provided with a simply constructed effective armature damping device, which is shown in FIG. 16.
- the plunger stem 219 in its free end region on a flange 219a, which engages over the front ring surface 214 a piece laterally and may rest against the end ring surface 214.
- the surface of the plastic block 231 a corresponding to the flange 219a recess 231a is introduced, into which the flange 219a fits approximately positively, so that a piston-cylinder-type hydraulic damping device is formed.
- the armature cylinder 210 of the Flange ring 219a mitge ⁇ taken with attachment of the end ring surface 214.
- the thickness of the flange ring 219a is slightly larger than the depth of the recess 231a executed, so that the end ring surface 214 remains in the rest position of the armature cylinder 210 at a distance from the surface of the plastic block 231 and supporting webs are not required so far.
- a bore 236 is arranged in the pressure-line-side end wall 200d, which leads from the pressure-line-side interior 202 to the outside and on the outside of a Stut ⁇ zen 237 is set with a through hole 238.
- a bore 236 and the downcomer 237 e.g. During the starting phase of the pump or the burner fuel from the armature cylinder 210 are pumped so that the pump and / or the fuel supply line can be flushed of air bubbles.
- fuel can also be flushed during the injection activity of the pump, thereby dissipating heat, and blistering can be avoided.
- a compression spring 238 supported on the end wall 200b is disposed on the inner wall of the pressure-conducting interior 202, against which an end annular surface 239 of the armature cylinder only encounters during the acceleration of the armature cylinder 210 if a large stroke occurs for a large amount of fuel to be injected is initiated.
- the spring is compressed.
- the spring 238 outputs its stored spring force to the armature cylinder 210, so that it moves accordingly accelerated in the rest position.
- the cylinder 210 acts as a piston-like armature element, which is guided in a liquid-tight manner in the inner cylinder 200b.
- FIG. 17 An injection pump 1 similar to the injection pump shown in FIG. 13 is shown in FIG. 17, wherein like parts are given the same reference numerals.
- the partially seated in the armature cylinder bore 217 piston 205a is not on the pressure line side end wall 200d befe ⁇ stigt, but mounted axially movable and part of the Abspritzven ⁇ til sensible 3.
- the injection valve 3 has a valve cap 3b, which in the end wall 200d of the housing 200 in the injection valve-side interior 202 is screwed cross-hatching.
- the valve cap has a central injector hole 3d.
- the piston 205a covers in its rest position with a reduced in diameter end face 205b of the Einspritzdüsenboh ⁇ tion 3a.
- the reduced-diameter area 205b merges with a truncated cone 205c in the cylindrical portion of the piston 205a.
- the piston 205a is pressed against the injection nozzle bore 3d in the armature cylinder bore 217 by a compression spring 240, wherein the compression spring 240 abuts against an intermediate wall 241 arranged in the armature cylinder bore 217, which supports the bore 217 in an injection nozzle side and in a tank side Area divides.
- At least one bore 242 leads from the end face 212 through the armature cylinder 210 into the enlarged cylinder bore space of the tank-side region of the bore 217, in which the tappet 218 is received, and a bore 243 through the armature cylinder 210 from the injection-side region of the bore 217 in the tank-side interior 202, wherein the central region of the An ⁇ ker cylinder 210 positively and almost liquid-tight manner on the inner wall of the interior 202 sits.
- the armature cylinder has grooves in the tank-side region of the interior 202, wherein the groove webs on the inner wall of the inner abut space 202 and there form guides for the armature cylinder 210.
- the injection pump of Fig. 17 operates as follows. If the armature cylinder 210 is initially accelerated without resistance from the rest position shown, fuel flows via the bore 242 into the tank-side space of the bore 217 and from there into the space 202a, the valve 229 remaining closed. In addition, fuel flows through the bore 243 from the injection valve side space of the bore 217 in the tank-side interior 202 and from there - since the armature cylinder 210 has lifted from the end face 213 - through the gap thus formed also in the space 202 a. As soon as the plunger valve 218, 219 is detected by the valve seat, the desired pressure surge is created in the interior 202 of the injection valve.
- the pressure surge is transmitted to the conical surface of the truncated cone 205c and lifts the piston 205 against the pressure of the spring 240 from the nozzle 3a so that fuel is sprayed off.
- a negative pressure which also acts on the piston 205, but which is much lower than the Feder ⁇ force of the spring 240, so that the piston remains unbeein ⁇ flowed.
- the negative pressure opens but the valve 229, so that fuel is sucked.
- valve 229 closes again due to the spring force of the spring 228 when the return movement of the armature cylinder 210 begins, so that then by the armature cylinder movement fuel is forced into the spaces of the bore 217 and the interior 202.
- the function of the valve 292 corresponds to the function of the same valve 229 in the embodiment of the injection pump 1 according to FIG. 13.
- FIG. 18 A further embodiment of the injection pump 1 according to the invention, in which the injection nozzle 3 is accommodated directly in the end wall 200d in the housing 200 of the injection pump 1, results from FIG. 18.
- This embodiment is similar to that according to FIG same reference numerals are marked.
- the valve cap 3b forms in this case a valve seat 3c for a plunger valve 244, the valve plate 245 is pulled from the outside against the valve seat 3c, and the push rod 246 the valve seat 3c subsequent cap bore 3d free or radially supported by ribs 247 passes through and free through the Anchor cylinder bore 217 is completed and shortly before the extended Be ⁇ rich the bore 217 ends, in which the plunger plate 218 of the plunger valve 218, 219 is added.
- armature cylinder 210 has only the through hole 217 and no marginal grooves, but rests positively on the inner wall of the interior 202.
- This injection pump which has no piston, operates in contrast to the embodiment of FIG. 17 as follows.
- the plunger valve 218, 219 is entrained by the valve seat of the armature cylinder 210, the sudden buildup of pressure in the fuel takes place in the space 202, 217 and 3d, so that the plunger valve 244 opens for spraying against the pressure of the return spring 250.
- the tappet 218 hits the tappet 246 and keeps the valve 244 open.
- FIG. 19 An embodiment of the injection pump 1 according to the invention which is similar to the embodiment shown in FIG. 18 is shown in FIG. 19, wherein the same parts are again denoted by the same reference numerals.
- the plunger stem 246 of the plunger valve 244 is made shorter and extends in the rest position or initial position of the pump 1 only in the injection valve end portion of the Anker ⁇ cylinder bore 217. Accordingly, the return spring 250 is executed shortened. In addition, however, another pressure spring 251 presses from the tank side against the ring 248a, which is itself is supported at one end against a wall 217d having a central bore 217d which divides the bore 217 into an injection-valve-side and a tank-side region, which communicate via the bore 217d.
- the spring 251 supports the regurgitation of the valve 244 as in the case of the embodiment according to FIG. 18, in which the regurgitation is assisted by the valve plate 218, which strikes the push rod 246.
- the springs then also hold the valve 244 in the open position, as long as the spring pressure of the spring 250 or 251 causes this.
- an injection device with a plurality of pumps 501 (FIG. 20), which fuel via a common feed line 503 inject through the nozzle or valve 504 into the combustion chamber.
- the individual pumps are preferably operated out of tact so that the fuel pulses are injected into the combustion chamber 505 at a very high frequency.
- a quasi-continuous fuel supply can then be achieved via a nozzle 504, the throughput of which, however, can be controlled much more accurately compared to conventional continuously operating fuel supply systems.
- a single nozzle insert 504 is provided for each pump 501.
- the pumps 501 can deliver their pulses in a circulating manner, so that the individual fuel pulses at the nozzle inserts 504 are circulated circumferentially into the combustion chamber 505, as a result of which the flame center in the burner performs a circular movement.
- the field of application of the burner according to the invention is both large and small burners and they are used for heating, drying, evaporation, driving gas turbines, etc. and have an intensive heat dissipation, whereby by the high pressure (50 to 100 bar ) excellent atomization of the fuel in the combustion chamber, the structure of the device can be kept compact and excellent exhaust gas values er ⁇ aims.
Abstract
Die Erfindung betrifft eine wärmetechnische Anlage mit einer Brennkammer, in die durch ein Brennstoffzuführelement Brennstoff zugeführt wird, wobei das Brennstoffzuführelement eine nach dem Energiespeicher-Prinzip arbeitende Einspritzvorrichtung mit einer Pumpe (1) und einer Düseneinrichtung (3) ist, die eine definierte Brennstoffmenge schlagartig abgibt. Mit diesem Ölbrenner ist es möglich, sowohl die eingespritzte Brennstoffmenge als auch die Einspritzfrequenz unabhängig von jeglichen Rahmenbedingungen zu wählen, so daß optimale Schadstoffwerte im Abgas erreicht werden und einem Resonanzschwingen des Brenners wirksam entgegengewirkt werden kann.
Description
Olbrenner
Die Erfindung betrifft einen Olbrenner für wärmetechnische An¬ lagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Olbrenner für wärmetechnisehe Anlagen umfassen herkömmlicher¬ weise eine Brennkammer, in die über eine Düse kontinuierlich Brennstoff zugeführt wird.
Bei Olbrennern, insbesondere bei Großbrennern, treten Resonanz¬ schwingungen auf, wobei das Schwingungsverhalten in Olbrennern durch den Brennraum und die Art der Luftzuführung verursacht wird, die zusammen einen Resonanzkörper bilden.
Bei Gasbrennern, die in der Resonanzfrequenz betrieben werden, wie es beispielsweise in WO 92/08928 bzw. WO 82/00097 beschrie¬ ben ist, sind die Ursachen für derartige Schwingungen bekannt, und die dabei entstehenden Nachteile werden mit unterschiedli¬ chen Mitteln bekämpft.
Aufgrund der Trägheit des Gases, das in einem Zuführrohr fließt, ergibt sich ein Unterdruck in der Brennkammer nach einer Ver¬ brennung, wodurch einerseits Gas und Luft angesaugt werden und andererseits heiße Verbrennungsgase zurückfließen, die das nach¬ folgend zuströmende Brennstoffgemisch entzünden. So ergibt sich
ein zyklischer Prozeß, der mit einer Frequenz pulsiert, die im wesentlichen von den Abmessungen der Brennkammer und des Zuführ¬ rohrs bzw. der Zuführleitung und der Art des Gases abhängt.
Derartige gepulst betriebene Brenner können einen enormen Lärm verursachen, der etwa zwischen 90 und 140 dB(A) liegt. Deshalb wurde in der WO 92/08928 ein System vorgesehen, daß das Reso¬ nanzsystem aus Brennkammer und Brennstoffzuführleitung akustisch von dem nachgeschalteten Wärmetauscher entkoppelt. Die bei die¬ sen gepulsten Brennern auftretende Resonanzfrequenz liegt etwa bei einigen 100 Hz und hängt von der Form und Größe der durch die Brennkammer und den Zuführleitungen gebildeten Hohlräume ab.
Bei Gasbrennern versucht man auch das Auftreten von Resonanz¬ schwingungen durch dämpfende Hohlräume zu verhindern, die um die Gaszuführleitung angeordnet sind. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der DE 33 24 805 AI bekannt.
Bei einfachen kleinen Olbrennern, die für das Betreiben von Heizanlagen kleiner Häuser geeignet sind und im allgemeinen nicht gepulst betrieben werden sollen, können auftretende Reso¬ nanzschwingungen nicht nur einen unangenehmen Lärm erzeugen, sondern auch zu einer Zerstörung des Olbrenners führen.
Ferner haben Olbrenner gegenüber Gasbrennern bekanntermaßen schlechte Abgaswerte, die zum einen durch die im Öl enthaltenen Bestandteilen und zum anderen durch eine schlechtere Zerstäubung des zuweilen zähflüssigen Öls in der Brennkammer verursacht werden, so daß es schwierig ist, eine vollständige stöchiometri- sche Verbrennung zu erreichen. Auch tropfen die Ölzuführleitun- gen für die kontinuierliche Ölzufuhr nach, was zu einer schlech¬ ten Verbrennung in Hinsicht auf die Abgaswerte führt.
Für Brennkraftmaschinen sind seit langem eine Vielzahl unter¬ schiedlicher Arten von Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen be¬ kannt. Diese Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen sind in der Regel als Pumpe-Düse-System ausgebildet. Als Pumpen werden elektroma-
gnetisch betriebene Pumpen verwendet, bei denen der Hubkolben der Pumpe durch einen von einem Elektromagneten angetriebenen Anker beaufschlagt wird. Es sind auch diverse Pumpen mit piezo¬ elektrischen Stellgliedern bekannt.
In der DE-OS 23 07 435 ist eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen beschrieben, bei der der Pumpenarbeits- raum durch eine elektrisch angetriebene Hubkolbenpumpe mit dem Druckraum mindestens eines hydraulisch betätigbaren federbela¬ steten Einspritzventils verbunden und über ein Zulaufventil an eine Druckquelle angeschlossen ist. Der Pumpenkolben verläuft zu Beginn des Pumpvorgangs in einem gewissen Leerhub, wodurch die Masse des Pumpenkolbens vor dem eigentlichen Pumpenhub beschleu¬ nigt wird und die gespeicherte kinetische Energie zur Druckerhö¬ hung im Pumpenarbeitsraum verwendet wird. Hierfür sieht die Einspritzvorrichtung als Pumpenkolben einen Weicheisenanker vor, der durch einen Linearmotor über eine relativ lange Strecke angetrieben wird.
Derartige mit dem Energiespeicher-Prinzip arbeitende Einspritz¬ vorrichtungen sind in der Folge weiterentwickelt worden. Ent¬ sprechende Einspritzvorrichtungen sind aus der DD-PS 120514 und der DD-PS 213 427 bekannt. Diese nach dem Festkörper-Energie¬ speicher-Prinzip arbeitenden Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen beschleunigen den Anker des Elektromagneten und damit die Kraft¬ stoff-Flüssigkeitssäule über eine längere Strecke, bevor der Druck aufgebaut wird, der zum Abspritzen des Kraftstoffes über die Düse erforderlich ist. Diese Kraftstoff-Einspritzvorrichtun¬ gen haben den Vorteil, daß sie mit geringer Antriebsenergie auskommen und aufgrund kleiner bewegter Massen eine hohe Ar¬ beitsfrequenz erreichen. Zusätzlich erzielen sie hohe Drücke.
Gemäß der DD-PS 120 514 ist der vom Förderkolben durchsetzte Kraftstofförderer in einem ersten Abschnitt mit axial angeord¬ neten Nuten versehen, durch welche der Kraftstoff abzufließen vermag, ohne daß es zu einem wesentlichen Druckaufbau kommt, der im darauffolgenden zweiten Abschnitt des Förderers zustande-
kommt, der keine Fluid-Abflußnuten aufweist. Der Förderkolben wird daher durch den inkompressiblen Kraftstoff abgebremst, wodurch im Kraftstoff ein Druck aufgebaut wird, durch den der Widerstand des Einspritzventils überwunden wird, so daß es zum Einspritzen von Kraftstoff kommt. Nachteilig hierbei ist es, daß beim Eintauchen des Förderkolbens in den geschlossenen Abschnitt des Förderzylinders aufgrund ungünstiger Spaltbedingungen, näm¬ lich einer großen Spaltbreite und einer kleinen Spaltlänge, große Druckverluste auftreten, die den notwendigen Druckaufbau für das Abspritzen ungünstig beeinflussen. Gemäß der DE-PS 213 472 ist es deshalb vorgeschlagen worden, an dem Förderzylinder einen Schlagkörper anzuordnen, so daß der Druckverlust trotz relativ großer Spaltbreiten vertretbar klein gehalten wird. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß es durch den Schlagvorgang zu einem Verschleiß der aufeinandertreffenden Körper kommt. Weiter¬ hin wird der Schlagkörper durch den Schlag zu Longitudinal- schwingungen angeregt, die sich auf den Kraftstoff übertragen und dort als hochfrequente Druckschwingungen den Einspritzvor¬ gang ungünstig beeinflussen.
Aus der WO 93/18297 geht eine weitere Kraftstoff-Einspritzvor¬ richtung hervor, die nach dem Festkörper-Energiespeicher-Prinzip arbeitet, wobei ein in einem Pumpenzylinder einer mit einem Elektromagneten angetriebenen Hubkolbenpumpe geführtes Hubkol¬ benelement Teilmengen des abzuspritzenden Kraftstoffes während einer nahezu widerstandslosen Beschleunigungsphase, während der das Hubkolbenelement kinetische Energie speichert, vor dem Ab¬ spritzen im Pumpenbereich verdrängt und die Verdrängung plötz¬ lich mit die Verdrängung unterbrechenden Mitteln gestoppt wird, so daß ein Druckstoß im in einem abgeschlossenen Druckraum be¬ findlichen Kraftstoff erzeugt wird, indem die gespeicherte kine¬ tische Energie des Hubkolbenelements direkt auf den im Druckraum befindlichen Kraftstoff übertragen wird. Der Druckstoß wird zum Abspritzen von Kraftstoff durch eine Einspritzdüseneinrichtung verwendet, wobei die die Verdrängung unterbrechenden, den Druck¬ stoß erzeugenden Mittel außerhalb des führenden, flüssigkeits¬ dichten Kontaktbereichs zwischen Hubkolbenelement und Hubkolben-
zylinder der Hubkolbenpumpe angeordnet sind, wodurch eine Steu¬ erbarkeit mit hoher Frequenz und hervorragender Genauigkeit der abgegebenen Kraftstoffmenge erreicht wird. Insbesondere können auch kleine Kraftstoffmengen exakt dosiert abgegeben werden. Eine weitere Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für Brennkraftma¬ schinen, die nach dem Energiespeicher-Prinzip arbeitet, ist aus der WO 92/14925 bekannt. Der Aufbau einer derartigen herkömm¬ lichen Einspritzvorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 23 näher beschrieben. Aus einem Kraftstoffbehälter 601 wird mittels einer Kraftstoffpumpe 602 mit einem Druck von etwa 3 bis 10 bar Kraftstoff in eine Rohrleitung 605 eingespeist, in welcher ein Druckregler 603 und eine Dämpfungseinrichtung 604 angeordnet sind. Am Ende der Leitung 605 ist ein beispielsweise elektroma¬ gnetisch betätigtes Absperrventil 606 vorgesehen, über welches im geöffneten Zustand von der Pumpe 602 beschleunigter Kraft¬ stoff in den Vorratsbehälter 601 zurückgeführt wird. Durch schlagartiges Schließen des Absperrventils 606 wird die kineti¬ sche Energie des in der Leitung 605 sowie in der Leitung 607 strömenden Kraftstoffes in Druckenergie umgewandelt. Die Größe des dabei entstehenden Druckstoßes beträgt etwa 20 bis 80 bar, also etwa das Zehnfache des durch die Pumpe 602 erzeugten Strö¬ mungsdruckes in der Leitung 605, die auch Schwungleitung genannt wird. Der so am Absperrventil 606 entstehende Druckstoß wird zum Abspritzen des auf diese Weise beschleunigten Kraftstoffs über eine Einspritzdüse 610 genutzt, die über eine Druckleitung 609 an das Ventil 606 und damit an die Leitung 605 angeschlossen ist.
Durch die Verwendung eines elektromagnetisch betätigbaren Ab¬ sperrventils ist diese bekannte Einspritzvorrichtung elektro¬ nisch steuerbar, und zwar mittels einer an das Ventil 606 ange¬ schlossenen elektronischen Steuereinheit 608.
Bei diesem grundsätzlichen Aufbau der Einspritzvorrichtung, die mit einer im Kraftstoff gespeicherten Energie arbeitet, ist es nachteilig, daß eine Vordruckversorgung erforderlich ist, welche die für die Beschleunigung der Kraftstoff-Flüssigkeitssäule in
der Schwungleitung notwendige Energie bereitstellt, und welche kontinuierlich arbeitet. Diese kontinuierlich arbeitende Vor¬ druckversorgung macht einen entsprechenden Aufwand zur Bildung der Konstanthaltung notwendig. Zu diesem Zweck wird die von der Pumpe 602 zuviel geförderte Kraftstoffmenge über das Druckregel¬ ventil 603 abgesteuert, das über eine Rücklaufleitung mit dem Vorratsbehälter 601 in Verbindung steht. Diese Druckabsteuerung führt zu einem Energieverlust, und damit neben einer Erhöhung der Kraftstofftemperatur zu Druckänderungen am Einspritzventil 606, wodurch die Genauigkeit der Einspritzung beeinträchtigt wird. Darüber hinaus benötigt das Druckregelventil 603 stets eine Mindestabregelmenge, um stabil arbeiten zu können, wodurch ein weiterer Energieverlust auftritt. Da der Mengenstrombedarf an der Einspritzdüse 10 von der Motordrehzahl abhängt, sowie von der jeweils abzuspritzenden Menge, muß die Druckversorgungsein¬ heit bereits im Leerlauf den Mengenstrom für den Vollastbetrieb fördern, wodurch relativ große Kraftstoffmengen bei entsprechen¬ dem Energieverlust für das Gesamtsystem über das Druckregelven¬ til 603 abgesteuert werden müssen.
Deshalb ist in der WO 92/14925 vorgeschlagen, den für die Ein¬ spritzung erforderlichen Kraftstoff-Volumenstrom für jeden Ein¬ spritzvorgang nur solange bereitzustellen, wie dies in Abhängig¬ keit von den Motorbetriebsbedingungen zeit- und mengenbedarfs¬ gerecht erforderlich ist. Durch die Verwendung einer intermit¬ tierend betriebenen Kraftstoff-Beschleunigungspumpe entfällt die kontinuierliche Vordruckversorgung, was der Energiebilanz der Einspritzvorrichtung zugutekommt. Optimiert wird die Ausnutzung der Energie ferner durch die Verwendung einer gemeinsamen Steu¬ ereinrichtung für die Beschleunigungspumpe und die elektrisch betä¬ tigbare Verzögerungseinrichtung, beispielsweise in Gestalt eines elektromagnetisch betätigbaren Absperrventils.
Bevorzugt wird als intermittierend arbeitende Kraftstoff-Be¬ schleunigungspumpe eine elektromagnetisch betätigte Kolbenpumpe eingesetzt. Es kann jedoch auch eine Membranpumpe zur Kraft- stoffbeschleunigung innerhalb der Druckstoßeinrichtung vorgese-
hen werden. Anstelle eines elektromagnetischen Pumpenantriebs kann auch ein elektrodynamischer, ein mechanischer oder ein Antriebmittel-Piezoele ent vorgesehen sein.
Durch die gemeinsame Ansteuerung von Pumpe und Verzögerungsein¬ richtung können nicht nur die Pumpen- und Verzögerungseinrich- tungszeit optimal aneinander angepaßt werden. Vielmehr erlaubt diese gemeinsame Steuerung auch die Einspritzfrequenz und die Ein¬ spritzmenge frei zu wählen. Dies gilt insbesondere, wenn eine nach dem Festkörper-Energiespeicher-Prinzip arbeitende Kraft¬ stoff-Einspritzvorrichtung verwendet wird.
Es kann somit zusammengefaßt werden, daß es einerseits im Stand der Technik kontinuierlich betriebene Olbrenner gibt, die gewis¬ se Nachteile haben, insbesondere bei Druckschwingungen aufgrund von Resonanzen und deren Abgaswerte nicht immer den gewünschten Anforderungen entsprechen und andererseits für Brennkraftmaschi¬ nen seit langem eine Vielzahl unterschiedlichster Einspritzvor¬ richtungen bekannt sind, die vor allem zum Steuern kleiner Kraftstoffmengen ausgelegt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Olbrenner für eine wärmetechnische Anlage zu schaffen, mit dem Druckschwingun¬ gen sicher vermieden und hervorragende Abgaswerte erreicht wer¬ den können.
Die Aufgabe wird durch einen Olbrenner mit den Merkmalen des An¬ spruchs 1 gelöst.
Durch das Vorsehen eines ölbrenners mit einer Einspritzvorrich¬ tung, die nach dem Energiespeicher-Prinzip arbeitet, bestehend aus einer Pumpe und einer Düse bzw. einem Ventil, die eine defi¬ nierte Brennstoffmenge schlagartig in die Brennkammern ein¬ spritzt, können die bei herkömmlichen Olbrennern auftretenden Druckschwingungen im Resonanzbereich durch eine exakte Steuerung der Frequenz verhindert werden. Dies wird vor allem durch das Energiespeicher-Prinzip erreicht, das die Abgabe sehr kurzer
Pulse mit hoher Frequenz und unter hohem Druck erlaubt. Durch den hohen Druck wird zudem eine sehr gute Zerstäubung des Brenn¬ stoffs in der Brennkammer und eine sehr genaue Dosierung er¬ reicht, wodurch die Schadstoffwerte gering gehalten werden.
Vorzugsweise wird die durch den Einspritzvorgang erzwungene Frequenz so gewählt, daß der Frequenzabstand von der Resonanz¬ frequenz der Brennkammer möglichst groß ist.
Durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung ist es erstmals möglich, mit einer bisher noch nicht gekannten Genauigkeit die der Brennkammer zugeführte Öl enge zu steuern bzw. zu regeln, wodurch eine exakte Einstellung des Öl/Luft- Verhältnisses möglich ist, so daß ein stöchiometrisches Verbren¬ nungsverhältnis oder eines mit Luftüberschuß erzielt werden kann, um die Schadstoffe .im Abgas gering zu halten.
Mit dem erfindungsgemäßen Brenner wird auch ein großer Regelbe¬ reich in bezug auf die zugeführte Ölmenge erreicht, so daß so¬ wohl sehr kleine Ölmengen mit großer Präzision als auch große Ölmengen der Brennkammer zugeführt werden können. Dies gilt insbesondere, wenn neben der veränderlichen Frequenz auch die pro Einspritzvorgang definierte Brennstoffmenge verändert werden kann. Der große Regelbereich erlaubt auf sehr einfache Weise die Umgehung der kritischen Brennerzustände.
Der Erfolg der erfindungsgemäßen Vorrichtung beruht auf der Tatsache, daß die auftretenden Schwingungen und Schadstoffe nicht durch kompensierende Einrichtungen, wie zum Beispiel eine Schwingungsentkopplung, bekämpft werden, sondern direkt am Ort der Entstehung durch das Steuern bzw. Regeln der Flamme selbst verhindert werden. Somit sind für die bei der Verbrennung auf¬ tretenden Probleme nicht mehrere Lösungsansätze notwendig, die jeweils an einer anderen Stelle des Ölbrenners angreifen, son¬ dern können alleine durch die Einspritzvorrichtung gelöst wer¬ den.
Die schlagartige Zufuhr des Öls durch die erfindungsgemäße Ein¬ spritzvorrichtung ermöglicht Einspritzpulse von unter 10 ms bis in die Größenordnung von 1 ms, so daß sie geeignet sind, den üblichen Resonanzschwingungen von einigen 100 Hz entgegenzuwir¬ ken.
Das schnelle Ansprechverhalten der erfindungsgemäßen Einspritz¬ vorrichtung verhindert auch zuverlässig ein Überschwingen bei der Steuerung der Ölzufuhr, das bei herkömmlichen olbrennern nicht vermieden werden konnte und zu erhöhten Abgaswerten führt. Ferner kann der erfindungsgemäße Olbrenner durch sein schnelles Ansprechverhalten in einem geschlossenen Regelkreis betrieben werden, der mit einem Gassensor im Kamin oder im Brennraum die entstehenden Gase mißt und auf vorbestimmte möglichst Schadstoffarme Werte mit hohen Wärmewirkungsgrad regelt. Derartige Gassensoren können beispielsweise auf Sauerstoff oder Kohlenmonoxyd empfindlich sein.
Die Einspritzvorrichtung umfaßt vorzugsweise eine durch einen Elektromagneten angetriebene Pumpe, um die bei Olbrennern, ins¬ besondere Großbrennern, notwendigen Pumpleistungen von einigen kg/h bis zu 900 kg/h bewältigen zu können. Derartige von einem Elektromagneten angetriebene Pumpen, die nach dem Festkörper- Energie-Speicherprinzip arbeiten, umfassen eine mit einem Elek¬ tromagneten angetriebene Kolbenpumpe mit einem in einem Pumpen¬ zylinder geführten Hubkolbenelement, das Teilmengen des abzu¬ spritzenden Brennstoffes während einer nahezu widerstandslosen Beschleunigungsphase, während der das Hubkolbenelement kineti¬ sche Energie speichert, vor dem Abspritzen im Pumpenbereich verdrängt und die Verdrängung plötzlich mit der Verdrängung unterbrechenden Mitteln gestoppt wird, so daß ein Druckstoß im in einem abgeschlossenen Druckraum befindlichen Brennstoff er¬ zeugt wird, in dem die gespeicherte kinetische Energie des Hub¬ kolbenelementes direkt auf den im Druckraum befindlichen Brenn¬ stoff übertragen wird. Der Druckstoß wird dabei zum Abspritzen von Brennstoff durch eine Einspritzdüseneinrichtung verwendet.
Besondes vorteilhaft sind die nach dem Festkörper-Energiespei¬ cher-Prinzip arbeitenden Brennstoff-Einspritzvorrichtungen, wenn die den Druckstoß erzeugenden Mittel außerhalb des führenden flüssigkeitsdichten Kontaktbereichs zwischen Hubkolbenelement und Hubkolbenzylinder der Hubkolbenpumpe angeordnet sind, so daß auf einfache Art und Weise ein praktisch verschleißfrei arbei¬ tendes Einspritzventil erhalten wird, das mit sehr kurzen Ein- spritzpulsen größere Mengen an Brennstoff in die Brennkammer einspritzen kann.
Derart einfach aufgebaute Einspritzpumpen, die nach dem Festkör¬ per-Energiespeicher-Prinzip arbeiten und wenige bewegliche Tei¬ len haben, sind bei Olbrennern bevorzugt zu verwenden, da sie eine hohe Lebensdauer haben, was bei einem lange andauernden Be¬ trieb eines ölbrenners sehr wichtig ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unter¬ ansprüchen und der Beschreibung hervor.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher er¬ läutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch im Längsschnitt verschiedene Ausführungs- bis 19 formen von Einspritzvorrichtungen, die beim erfin¬ dungsgemäßen Olbrenner verwendet werden.
Fig. 20 eine Einspritzvorrichtung mit zwei Pumpen und einer Düse,
Fig. 21 eine Einspritzvorrichtung, die aus mehreren Pumpen und Düsen besteht, die in einen einzigen Düsenstock mün¬ den,
Fig. 22 den Düsenstock aus der Sicht des Brennkammerinnenraums und
Fig. 23 eine schematische Darstellung einer Einspritzvorrich-
tung nach dem Energiespeicher-Prinzip, die die in der Flüssigkeit gespeicherte Energie ausnützt.
Die erfindungsgemäßen Olbrenner sind mit einer nach dem Energie¬ speicher-Prinzip arbeitenden Einspritzvorrichtung versehen, die eine definierte ölmenge schlagartig in die Brennkammer ein¬ spritzt.
Die nach dem Energiespeicher-Prinzip arbeitenden Einspritz- Vorrichtungen lassen sich in zwei Untergruppen aufteilen, den Einspritzvorrichtungen, die die im beschleunigten Brennstoff gespeicherte Energie ausnützen, und denen, die nach Festkörper- Energiespeicher-Prinzip arbeiten. Bei der letzteren Art der Ein¬ spritzvorrichtungen ist ein anfänglicher Teilhub des Förderele¬ ments der Einspritzpumpe vorgesehen, bei dem die Verdrängung des Brennstoffes keinen Druckaufbau zur Folge hat, wobei der der Energiespeicherung dienende Förderelementteilhub vorteilhafter¬ weise durch ein Speichervolumen z.B. in Form eines Leervolumens und ein Anschlagelement bestimmt wird, die, wie nachfolgend an¬ hand der Ausführungsbeispiele näher ausgeführt ist, unterschied¬ lich gestaltet sein können, beispielsweise in Form einer feder¬ belasteten Membran oder eines federbelasteten Kolbenelements, gegen die Brennstoff gefördert wird und die auf einem Hubweg "X" des Förderelements die Verdrängung von Brennstoff zulassen; erst dann, wenn das federbelastete Element während der Verdrängung an einen z.B. festen Anschlag stößt, wird ein schlagartiger Druck¬ aufbau im Brennstoff erzeugt, so daß eine Verdrängung des Brenn¬ stoffes in Richtung Einspritzdüse bewirkt wird.
Die folgenden anhand der Zeichnungen genau beschriebenen Brenn¬ stoff-Einspritzvorrichtungen sind aus der WO 93/18297 bekannt, wobei aber deren Aufbau aus den oben genannten Gründen besonders für die Verwendung in einem Olbrenner geeignet ist.
Die Einspritzvorrichtung nach Fig. 1 weist eine elektromagne¬ tisch angetriebene Hubkolbenpumpe 1 auf, die über eine Förder¬ leitung 2 an eine Einspritzdüseneinrichtung 3 angeschlossen ist.
Von der Förderleitung 2 zweigt eine Ansaugleitung 4 ab, die mit einem Brennstoff-Vorratsbehälter 5 (Tank) in Verbindung steht. Zudem ist an die Förderleitung 2 etwa im Bereich des Anschlusses der Ansaugleitung 4 ein Volumenspeicherelement 6 über eine Lei¬ tung 7 angeschlossen.
Die Pumpe 1 ist als Kolbenpumpe ausgebildet und hat ein Gehäuse 8, in dem eine Magnetspule 9 lagert, einen im Bereich des Spu¬ lendurchgangs angeordneten Anker 10, der als zylindrischer Kör¬ per, beispielsweise als Vollkörper ausgebildet und in einer Gehäusebohrung 11 geführt ist, die sich im Bereich der Zentral¬ längsachse der Ringspule 9 befindet, und mittels einer Druckfe¬ der 12 in eine Ausgangsstellung gedrückt wird, in welcher er am Boden 11a der Gehäusebohrung 11 anliegt. Abgestützt ist die Druckfeder 12 an der einspritzdüsenseitigen Stirnfläche des Ankers 10 und einer dieser Stirnfläche gegenüberliegenden Ring¬ stufe 13 der Gehäusebohrung 11. Die Feder 12 umfaßt mit Spiel einen Förderkolben 14, der mit dem Anker 10 an der von der Feder 12 beaufschlagten Ankerstirnfläche fest, z.B. einstückig, ver¬ bunden ist. Der Förderkolben 14 taucht relativ tief in einen zylindrischen Brennstofförderraum 15 ein, der koaxial in axialer Verlängerung der Gehäusebohrung 11 im Pumpengehäuse 8 ausgebil¬ det ist und in Übertragungsverbindung mit der Druckleitung 2 steht. Aufgrund der Eintauchtiefe können Druckverluste während des schlagartigen Druckanstiegs vermieden werden, wobei die Fertigungstoleranzen zwischen Kolben 14 und Zylinder 15 sogar relativ groß sein können, z.B. lediglich im Hundertstel Millime¬ terbereich zu liegen brauchen, so daß der Herstellungsaufwand gering ist.
In der Ansaugleitung 4 ist ein Rückschlagventil 16 angeordnet. Im Gehäuse 17 des Ventils 16 ist als Ventilelement beispiels¬ weise eine Kugel 18 angeordnet, die in ihrer Ruhestellung durch eine Feder 19 gegen ihren Ventilsitz 20 am vorratsbehälterseiti- gen Ende des Ventilgehäuses 17 gedrückt wird. Zu diesem Zweck ist die Feder 19 einerseits abgestützt an der Kugel 18 und ande¬ rerseits an der dem Ventilsitz 20 gegenüberliegenden Wandung des
Gehäuses 17 im Bereich der Mündung 21 der Ansaugleitung 4.
Das Speicherelement 6 weist ein z.B. zweiteilig ausgebildetes Gehäuse 22 auf, in dessen Hohlraum als zu verdrängendes Organ eine Membran 23 gespannt ist, die von dem Hohlraum einen druck- leitungsseitigen, mit Brennstoff gefüllten Raum abtrennt, und die im entspannten Zustand den Hohlraum in zwei Haften teilt, die durch die Membran gegeneinander abgedichtet sind. An der der Leitung 7 abgewandten Seite der Membran 23 greift in einem Leer¬ raum, dem Speichervolumen, eine diese beaufschlagende Federkraft z.B. eine Feder 24 an, die als Rückstellfeder für die Membran 23 eingerichtet ist. Die Feder 24 ist mit ihrem der Membran gegen¬ überliegenden Ende an einer Innenwandung des zylindrisch erwei¬ terten leeren Hohlraums gelagert. Der leere Hohlraum des Gehäu¬ ses 22 ist durch eine gewölbeförmige Wandung begrenzt, die eine Anschlagfläche 22a für die Membran 23 ausbildet.
Die Spule 9 der Pumpe 1 ist an eine Steuereinrichtung 26 ange¬ schlossen, die als elektronische Steuerung für die Einspritzvor¬ richtung dient.
Im stromlosen Zustand der Spule 9 befindet sich der Anker 10 der Pumpe 1 durch die Vorspannung der Feder 12 am Boden 11a. Das BrennstoffZulaufventil 16 ist dabei geschlossen und die Spei¬ chermembran 23 wird durch die Feder 24 in ihrer von der An¬ schlagfläche 22a abgerückten Stellung im Gehäusehohlraum gehal¬ ten.
Bei Ansteuerung der Spule 9 über die Steuereinrichtung 26 wird der Anker 10 mit Kolben 14 gegen die Kraft der Feder 12 in Rich¬ tung Einspritzventil 3 bewegt. Dabei verdrängt der mit dem Anker 10 in Verbindung stehende Förderkolben 14 aus dem Förderzylinder 15 Brennstoff in den Raum des Speicherelements 6. Die Federkräf¬ te der Federn 12, 24 sind relativ weich ausgebildet, so daß durch den Förderkolben 14 verdrängter Brennstoff während des ersten Teilhubes des Förderkolbens 14 nahezu ohne Widerstand die Speichermembran 23 in den Leerraum drückt. Dadurch kann der
Anker 10 zunächst fast widerstandsfrei beschleunigt werden bis das Speichervolumen bzw. Leerraumvolumen des Speicherelements 6 durch Auftreffen der Membran 23 auf die Gewölbewandung 22a er¬ schöpft ist. Die Verdrängung des Brennstoffs wird dadurch plötz¬ lich gestoppt und der Brennstoff infolge der bereits hohen kine¬ tischen Energie des Förderkolbens 14 schlagartig verdichtet. Die kinetische Energie des Ankers 10 mit Förderkolben 14 wirkt auf die Flüssigkeit ein. Dabei entsteht ein Druckstoß, der durch die Druckleitung 2 zur Düse 3 wandert und dort zum Abspritzen von Brennstoff führt.
Für das Förderende wird die Spule 9 stromlos geschaltet. Der Anker 10 wird durch die Feder 12 zum Boden 11a zurückbewegt. Dabei wird die in der Speichereinrichtung 6 gespeicherte Flüs¬ sigkeitsmenge über die Leitungen 7 und 2 in den Förderzylinder 15 zurückgesaugt und die Membran 23 infolge der Wirkung der Feder 24 in ihre Ausgangsstellung zurückgedrückt. Gleichzeitig Öffnet das Brennstoffzulaufventil 16, so daß Brennstoff aus dem Tank 5 nachgesaugt wird.
Zweckmäßigerweise ist in der Druckleitung 2 zwischen dem Ein¬ spritzventil 3 und den Abzweigungen 4, 7 ein Ventil 16a angeord¬ net, das in dem einspritzventilseitigen Raum einen Standdruck aufrecht erhält, der z.B. höher ist als der Dampfdruck der Flüs¬ sigkeit bei maximal auftretender Temperatur, so daß Blasenbil¬ dung verhindert wird. Das Standdruckventil kann z.B. wie das Ventil 16 ausgebildet sein.
Als Verdrängungorgan für das Speicherelement 6 kann anstelle der Membran 23 auch ein Speicherkolben 31 verwendet werden. Der An¬ schlag, der in diesem Fall das Speichern plötzlich stoppt, kann erfindungsgemäß verstellbar ausgebildet sein, so daß die Weglän¬ ge des Beschleunigungshubes von Anker 10 und Förderkolben 14 verändert werden kann. Diese Verstellung wird beispielsweise manuell durch ein Einstellelement ausgeführt, das über einen Seilzug 40 den Verstellweg auf einen Verdrängungskolben 31 über¬ trägt. Alternativ kann die Verstellung zweckmäßigerweise durch
die Steuereinrichtung 26, beispielsweise mittels eines Stell¬ magneten gesteuert werden. Fig. 2 zeigt z.B. ein Ausführungsbei¬ spiel des Speicherelements 6 mit einem durch einen Seilzug 40 verstellbaren Verdrängungkolben 31.
Das Speicherelement 6 gemäß Fig. 2 hat ein zylindrisches Gehäuse 30, das integral mit der Druckleitung 2 ausgebildet sein kann. Als zu verdrängendes Organ dient ein Speicherkolben 31, der mit einem engen Paßsitz an der Innenwandung des Zylindergehäuses 30 geführt ist, so daß keine nennenswerte Leckage auftreten kann, wobei im Zylinder 30 ein Leervolumen 33c vorgesehen ist, in das der Kolben 31 verdrängt werden kann. Vorhandene Leckageflüssig¬ keit kann durch eine Abiaufbohrung 32 aus dem Leervolumenraum 33c entweichen und wird dem Brennstoffbehälter 5 (s. Fig. 1) zugeführt. Die Ablaufbohrung 32 ist in der Zylinderwandung des Gehäuses 30 im Bereich des Gehäusedeckels 33 ausgebildet, die der Gehäusewand 33a gegenüberliegt, die integral ausgebildet ist mit einem Wandungsabschnitt der Druckleitung 2. Die Ablaufboh¬ rung 32 verläuft etwa radial zur Mittenlängsachse 33b des zylin¬ drischen Gehäuses 30.
Zwischen der Innenseite des Gehäusedeckels 33 und der dieser Wand gegenüberliegenden Stirnfläche des Kolbens 31 ist eine Druckfeder 34 eingespannt, die den Kolben 31 in seine Ruhestel¬ lung gegen die gegenüberliegende Gehäuseendwand 33a drückt, in welcher eine Bohrung 35 ausgebildet ist, die in der Mitten¬ längsachse 33b des Gehäuses 30 liegt und in die Druckleitung 2 mündet.
Der Gehäusedeckel 33 des Gehäuses 30 ist in axialer Richtung rohrförmig verlängert, und im Durchgang des Verlängerungsrohres 36 ist kolbenartig ein Anschlagbolzen 37 gleitend geführt, der am im Raum 33c befindlichen Ende einen Ring 38 aufweist. Gegen die Unterseite des Rings 38 stößt der Kolben 31, wenn er aus seiner Ruhestellung in Richtung auf den Gehäusedeckel 33 bewegt wird. Dieses Anschlagelement 37 ist mittels einer Feder 39 vor¬ gespannt gelagert. Zu diesem Zweck stützt sich die Feder 39
einerseits an der Innenseite des Deckels 33 und andererseits an der Ringstufe des Ringes 38 des Bolzens 37 ab. Am außerhalb des Zylinders 30 angeordneten Teil des Bolzens 37 ist der Seilzug 40 befestigt. Über den Seilzug 40 ist der Anschlagbolzen 37 in Richtung der Mittenlängsachse 33b des Gehäuses 30 verstellbar, so daß auch der mögliche Hubweg des Kolbens 31 der Stellung des Anschlagringes 38 entsprechend variiert werden kann. Der An¬ schlagbolzen 37 kann je nach erforderlichem Beschleunigungshub des Ankers 10 der Pumpe 1 (Fig. 1) verstellt werden.
Die Funktionsweise des Speicherelements 6 gemäß Fig. 2 ent¬ spricht im wesentlichen derjenigen des Speicherelements 6 nach Fig. 1. Bei einem ersten Teilhub des Förderkolbens 14 und des Ankers 10 (Fig. 1) wird der Speicherkolben 31 des Speicherele¬ ments 6 durch verdrängten Brennstoff aus seiner in Fig. 2 ge¬ zeigten Ruhestellung gedrückt, wobei die Rückstellfeder 34 rela¬ tiv weich ausgebildet ist, so daß der durch den am Anker 10 sitzenden Förderkolben 14 bewegte Brennstoff fast ohne Wider¬ stand des Speicherkolbens 31 verdrängt werden kann. Dadurch wird der Anker 10 mit Förderkolben 14 auf einem Teil des Hubes nahezu widerstandsfrei, d.h. im wesentlichen nur gegen die Federkraft der Federn 12, 34 beschleunigt, bis der Speicherkolben 31 mit seiner federbeauschlagten Stirnfläche gegen den Anschlagring 38 stößt, wodurch der im FörderZylinder 15 und in der Druckleitung 2 befindliche Brennstoff schlagartig infolge der hohen kineti¬ schen Energie des Ankers 10 und Förderkolbens 14 verdichtet und diese kinetische Energie an die Flüssigkeit übertragen wird. Der daraus resultierende Druckstoß führt dann zum Abspritzen von Brennstoff über die Düse 3.
Der verstellbare Anschlagbolzen 37 eignet sich auch zur aus¬ schließlichen Steuerung der einzuspritzenden Brennstoffmenge.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, das Brennstoffzulaufventil (Ventil 16 in Fig. 1) so auszubilden, daß es zusätzlich als Speicherelement wirkt (entsprechend Speicherelement 6 in Fig. 1 und 2), so daß Brenn-
Stoff beim ersten Teilhub des Förderkolbens fast widerstandsfrei aus dem Förderzylinder 15 und der Druckleitung 2 in ein Spei¬ chervolumen abgeleitet wird, wobei dieses Speicherelement auch die Wegstrecke des ersten Teilhubes des Förderkolbens 14 be¬ stimmt. Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines derart ausgebildeten Brennstoffzulaufventils, das auch die Funktion eines Speieherelements zur Festlegung des ersten Teilhubes des Förderkolbens gewährleistet. Ein Vorteil dieser raumsparenden Variante der Erfindung besteht darin, daß anstelle von zwei Bauteilen gemäß Fig. 1 und 2, nämlich einem Brennstoffzulaufven- til und einem separaten Speicherelement, lediglich ein einziges Bauteil vorhanden ist.
Das Ventil 50 umfaßt ein im wesentlichen zylindrisch ausgebilde¬ tes Gehäuse 51, das im dargestellten Ausführungsbeispiel ein¬ stückig mit der Druckleitung 2 ausgebildet ist. In dem Gehäuse 51 ist eine durchgehende Bohrung 52 eingebracht, die einen druckleitungsseitigen Abschnitt 53, der über eine Öffnung 53a in die Druckleitung 2 mündet, und einen ansaugseitigen Abschnitt 53b, der an die Zulaufleitung zum Brennstoffbehälter 5 (Fig. 1) angeschlossen ist, aufweist. Zwischen den beiden koaxialen Boh¬ rungen 53 und 53b im Gehäuse 51 ist ein radial erweiterter Ven¬ tilraum 54 ausgebildet, der ein Absperrventilelement 55 auf¬ nimmt. Das Ventilelement 55 besteht aus einer Kreisscheibe 56 großen Durchmessers und einer Kreisscheibe 57 kleinen Durchmes¬ sers, wobei beide Kreisscheiben einstückig ausgebildet sind und wobei die Kreisscheibe 57 kleineren Druchmessers auf der Seite des Bohrungsabschnitts 53 angeordnet ist. Eine Ventilkörperrück¬ stellfeder 58 drückt das Ventilelement 55 im Ruhezustand gegen die druckleitungsseitige Stirnringfläche 59 des Ventilraums 54, wobei sich die Feder 58 einerseits an der Scheibe 56 des Ventil¬ elements 55 und andererseits am Boden einer Ringstufe 60 ab¬ stützt, die zentral in der der Stirnfläche 59 des Ventilraums 54 gegenüberliegenden Stirnfläche 61 angeordnet ist. Die Scheibe 56 kann somit dichtend zur Anlage an die Stirnfläche 61 des Ventil¬ raums 54 gelangen.
Der Bohrungsabschnitt 53 der Mittenlängsbohrung 52 steht in Verbindung mit dem Ventilraum 54 über in der Gehäusewandung 51 angeordnete Rinnen bzw. Nuten 62, die in Richtung Ventilraum 54 sich trichterförmig erweiternd ausgebildet sein können (s. Fig.- 3).
In der in der Fig. 3 gezeigten Ausgangsstellung liegt das Ven¬ tilelement 55 durch die Wirkung der Feder 58 mit der Scheibe 57 an der Stirnfläche 59 des Ventilraums 54 an. In dieser Stellung steht der vorratstankseitige Bohrungsabschnitt 53b über den Ven¬ tilraum 54 und die Rinnen 62 sowie den Bohrungsabschnitt 53 in Strömungsverbindung mit der Druckleitung 2 und dem Förderzylin¬ der 15, wobei die symbolisch dargestellte Brennstoffbehälter- einrichtung 5 ein Leerraumvolumen bzw. Speichervolumen, in das Brennstoff verdrängt werden kann, zur Verfügung stellt. Wird der Förderkolben 14 infolge Erregung der Spule in Richtung der Ein¬ spritzdüse (Pfeil 3a) beschleunigt, kann der verdrängte Brenn¬ stoff fast widerstandsfrei durch den Bohrungsabschnitt 53, die Rinnen bzw. Nuten 62, den Ventilraum 54 und die Zulaufbohrung 53b in den Brennstoff orratsbehälter 5 strömen. Die Strömungs- verhältnisse des Ventils 50 sind dabei so gestaltet, daß bei Erreichen einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit des Brenn¬ stoffes die Strömungskräfte an dem vom Brennstoff umspülten Ventilelement 55 größer werden als die Vorspannkraft der Feder 58, so daß es zur Bohrung 53b gedrückt wird. Dabei verschließt das Ventilelement 55 mit der Scheibe 56 den Zulaufquerschnitt der Bohrung 53b bzw. die Ausnehmung der Ringstufe 60, was eine schlagartige Übertragung der kinetischen Energie des Ankers 10 mit Kolben 14 auf den Brennstoff im Förderzylinder 15 und in der Druckleitung 2 zur Folge hat, so daß Brennstoff über die Düse 3 (s. Fig. 1) abgespritzt wird. Bei dieser Version der Ventilein¬ richtung 50 ist der Energiespeicherweg des Ankers 10 mit Kolben 14 durch die Erregung der Spule steuerbar. Das Ventilelement 55 hebt durch den Druck der Feder 58 von der Mündung der Zulauflei¬ tung 53b wieder ab, wenn der Kolben 14 bzw. der Anker 10 zurück¬ fährt, so daß Brennstoff aus dem Tank 5 nachgesaugt werden kann.
Fig. 4 zeigt eine Variante des vorstehend anhand von Fig. 3 beschriebenen Bauelements, das die Funktion sowohl der Brenn¬ stoffzuführung als auch der Steuerung der Brennstoffabspritzung übernimmt, wobei zusätzlich der der Energiespeicherung dienende Teilhub des Förderkolbens auch über das Bauelement steuerbar ist. Zu diesem Zweck wird ein elektrisch steuerbares Ventil 70 verwendet.
Am Anfang der Druckleitung 2, in unmittelbarer Nähe zum Druck¬ bzw. Förderraum 15 der Pumpe 1 weist die Druckleitung 2 eine Öffnung 71 auf, an die die Brennstoffzuführleitung 4 angeschlos¬ sen ist, in die das elektrisch steuerbare Ventil 70 eingesetzt ist. Das Ventil 70 weist in einem Ventilgehäuse 77 eine federbe¬ lastete Ventilplatte 72 auf, die mit einem Anker 73 fest ver¬ bunden ist. Der Anker 73 hat eine Mittelachsbohrung 74 und min¬ destens eine quer dazu angeordnete Bohrung 75 im Bereich der Ventilplatte 72. In der Ruhestellung ist das Ventil 70 geöffnet, indem der Anker 73 durch eine gegen die Platte 72 drückende Feder 76 in eine druckleitungsseitige Endlage gedrückt wird, in der der Brennstoff des nicht dargestellten Vorratsbehälters über die Bohrungen 75 und 74 und die Druckleitungsöffnung 71 mit dem Brennstoff der Druckräume 15, 2 in Verbindung steht.
Im Gehäuse 77 ist außerdem eine Spule 78 angeordnet, die den Anker 73 mit Abstand umgibt.
Der Einspritzvorgang läuft erfindungsgemäß wie folgt ab. Bei vollständig gefüllter Druckleitung 2 wird die Magnetspule 9 der Pumpe 1 erregt, wodurch das Anker-Förderkolbenelement 10, 14 der Pumpe 1 aus seiner Ruhelage heraus beschleunigt wird. Der vom Kolben 14 verdrängte Brennstoff fließt durch die Druckleitungs¬ öffnung 71, die Mittelbohrung 74, die Querbohrung 75 um die Ventilplatte 72 herum und in den tankseitigen Teil der Leitung 4 zum Brennstoffbehälter ab. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird das Ventil 70 aktiviert, indem die Spule 78 erregt und der Anker 73 bewegt wird, bis die Ventilplatte 72 ihren Ventilsitz ein-
nimmt und den Brennstoffweg versperrt. Die Druckleitungsöffnung 71 wird schlagartig bzw. sehr schnell blockiert, so daß kein weiterer Brennstoff über die Leitung 4 entweichen kann. Anker 10 mit Förderkolben 14 werden infolge davon schlagartig abgebremst und geben die gespeicherte kinetische Energie an den inkompres- siblen Brennstoff ab, was einen Druckstoß zur Folge hat, durch den Brennstoff aus der Druckleitung 2 über das Einspritzventil 3 abgespritzt wird, wobei wie bei den anderen Ausführungsformen der Erfindung der Anker 10 mit Kolben 14 entweder seinen vollen Förderhub erreicht hat oder noch weiter bewegt wird. Das Ein¬ spritzventil 3 ist in an sich bekannter Weise hydraulisch ge¬ steuert und federbelastet ausgeführt. Die Ansteuerung des Ven¬ tils 70 erfolgt bevorzugt über eine Steuerelektronik, die ge¬ meinsam die Pumpe 1 und das Absperrventil 70 bedient.
Fig. 5 zeigt eine Abwandlung des Ventils nach Fig. 3. Das inte¬ grale Speicherelement-Zulaufventil 90 weist ein Gehäuse 91 auf, das baueinheitlich ausgebildet ist mit dem Gehäuse 8 der Pumpe 1 und der Druckleitung 2. In das Gehäuse 91 ist eine Mitten¬ längsbohrung 92 eingebracht, die einendig über eine Öffnung 93a in die Druckleitung 2 und anderendig in einen zylindrischen Ventilraum 93 mündet, wobei zudem Rinnen 94 ähnlich den Rinnen 62 gemäß Fig. 3 von der Bohrung 92 zum Ventilraum 93 führen. Das Ventilelement ist zweiteilig ausgebildet und umfaßt einen im Ventilraum 93 geführten Zylinder 95, in dessen zylindrischer, durchgehender Zentralstufenbohrung ein Kolben 96 verschiebbar geführt wird. In der Außenmantelfläche des Zylinders 95 sind axialparallel verlaufende Nuten 97 ausgebildet. Der Zylinder 95 wird durch eine Feder 98 in seine Ruhestellung gedrückt, in welcher er mit seiner einen Stirnfläche auf dem tankseitigen Boden des Ventilraums 93 aufsitzt, in den eine vom Brennstoff- behälter kommende Brennstoffzuführleitung 99 mündet. In der Bohrung zur Aufnahme des Kolbens 96 sitzt tankseitig eine Feder 100, die den Kolben 96 gegen den druckleitungsseitigen Boden des Ventilraums 93 drückt, so daß die Bohrung 92 abgedeckt ist, wobei im tankseitigen Innenraum des Zylinders 95 ein Freiraum
95a für den Kolben 96 gebildet wird.
Das Ventil 90 funktioniert wie folgt. Wenn der Förderkolben 14 einen Saughub ausführt, wird Brennstoff aus der Leitung 99 da¬ durch angesaugt, daß der Zylinder 95 von der tankseitigen Boden¬ fläche des Ventilraums 93 durch den Unterdruck gegen den Druck der Feder 98 abgehoben wird, so daß Brennstoff über die Längs¬ nuten 97, den Ventilraum 93 und die Rinnen 94 sowie die Bohrung 92 in die Druckleitung 2 fließen kann. Bei diesem Vorgang liegt der Kolben 96, wie in Fig. 5 gezeigt, an dem druckleitungsseiti- gen Boden des Ventilraums 93 an. Mit Beendigung des Saughubs wird der Zylinder 95 durch die Feder 98 in die in Fig. 5 gezeig¬ te Stellung gedrückt, in welcher der Zylinder 95 wieder am tank¬ seitigen Boden des Ventilraums 93 dichtend anliegt.
Mit Beginn des Förderhubs des Förderkolbens 14 wird der im Zy¬ linder 95 geführte Kolben 96 aufgrund der relativ weichen Aus¬ bildung der Federkraft der Feder 100 aus seiner Anlage am druck- leitungsseitigen Boden des Ventilraums 93 wegbewegt und in den Freiraum 95a gedrückt, wobei in den dadurch entstehenden zusätz¬ lichen Raum im Ventilraum 93 Brennstoff aus dem Druckraum 15, 2 strömt, der bei der Förderbewegung des Förderkolbens 14 ver¬ drängt wird, wobei auf der tankseitigen Stirnseite des Kolbens 96 vom Kolben 96 Brennstoff über die Leitung 99 in den Tank zurückgedrückt wird. Der Förderhub des Förderkolbens 14 wird dadurch beendet, daß der Kolben 96 mit seiner tankseitigen von der Feder 100 beaufschlagten Stirnfläche an der Stufe in der Mittenlängsbohrung des Kolbens 95 anschlägt. Infolge dieser abrupten Beendigung des im wesentlichen widerstandsfreien Be¬ schleunigungshubes des Ankers 10 mit Förderkolben 14 wird die Ausbildung eines sehr steilen Druckanstiegs in der Druckleitung 2 bewirkt, wodurch Brennstoff mit hohem Druck über die Düse 3 abgespritzt wird.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, das Speicherelement 6 baueinheitlich auszubilden mit dem Förderkol¬ ben der Hubkolbenpumpe 1. Ein dementsprechendes Ausführungsbei-
spiel ist in Fig. 6 dargestellt. Als Speicherelement dient ein Speicherkolben 80, der in einem druckleitungsseitigen ersten Mittenlängsachsstufenbohrungsabschnitt 14b einer zentral durch den Kolben 14 und den Anker 10 gehenden Stufenbohrung 14a gegen einen druckleitungsseitigen Anschlag (nicht dargestellt) von einer Feder 81 gedrückt wird. Der Kolben 80 ragt dabei in der Ruhestellung mit seiner einen Stirnfläche in den Druckraum 15. Der den Speicherkolben 80 aufnehmende Bohrungsabschnitt 14b im Förderkolben 14 setzt sich nach der Stufe 14c zum Anker 10 hin in einem weiteren Stufenbohrungsabschnitt 14d fort, auf dessen Stufe 14e sich die Druckfeder 81 abstützt, die gegen die anker- seitige Stirnfläche des Kolbens 80 drückt. Die Bohrung 14a durchsetzt nach der Stufe 14e schließlich auch den Anker 10 und mündet in den leeren Ankerraum 11, so daß Luft verdrängt werden kann.
Das Speicherelement dieser Ausführungsform funktioniert wie folgt. Auf einem ersten Teil des Hubes des Förderkolbens 14, dem Energiespeicherweg, wird der Speicherkolben 80 in die für den Kolben vorgesehene Bohrung des Förderkolbens 14 hineingedrängt, wodurch druckraumseitig ein zusätzlicher Raum für verdrängten Brennstoff zur Verfügung steht, so daß der Anker 10 während des ersten Hubabschnitts zusammen mit dem Förderkolben 14 im wesent¬ lichen Widerstandsfrei beschleunigt werden kann. Die wider¬ standslose Beschleunigung von Anker 10 und Förderkolben 14 wird beendet, wenn die ankerseitige Stirnfläche des Speicherkolbens 80 gegen die Ringschulter 14c der Stufenbohrung 14a zur Anlage kommt. Die Folge hiervon ist ein schlagartiger Druckanstieg, durch welchen Brennstoff über die Düse 3 abgespritzt wird.
Die nachfolgend anhand der Figuren 7 und 8 beschriebene Variante der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung weist eine bauliche Einheit von elektrisch angetriebener Hubkolbenpumpe und An¬ schlagmittel auf.
Beim in Fig. 7 und 8 abgebildeten Ausführungsbeispiel ist ein Hydraulikventil sowie die Pumpe und die Druckleitung 2 in einem
gemeinsamen Gehäuse 121 untergebracht. Die Funktion sowie der wesentliche Aufbau der Pumpe mit elektromagnetischem Antrieb entspricht im wesentlichen den vorausgehend beschriebenen Aus¬ führungsformen der Pumpe 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Brennstoffansaugung über ein Ventil 122 erfolgt, das in das Pumpengehäuse 121 eingepaßt ist und mit der Druckleitung 2 in Verbindung steht (Fig. 7).
Das Ventil 122 schließt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel selbsttätig aufgrund des Bernoulli-Effekts bei einer bestimmten Durchflußgeschwindigkeit. Der während der Beschleunigungsphase durch die Druckleitung 2 fließende Brennstoff gelangt über einen Spalt 123 in den Ventilraum 124. Zwischen dem Ventilkegel 125 und dem zugehörigen Ventilsitz ist ein schmaler Ringspalt belas¬ sen, der sich durch entsprechende Auslegung einer den Ventilke¬ gel 125 beaufschlagenden Feder 126 einstellen läßt. Brennstoff strömt durch diesen Ringspalt und erzeugt dort nach Bernoulli einen geringeren statischen Druck als in der Umgebung. Bei einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit ist der statische Druck im Ringspalt soweit abgefallen, daß der Ventilkegel 125 angezogen wird und das Ventil 122 schließt, wodurch der zum Ausstoßen des Brennstoffes über die Einspritzdüse erforderliche Druckstoß erzeugt wird. Die zur Einspritzdüse führende Druckleitung 2 ist an den Ausgang eines Rückschlagventils 127 angeschlossen, das ebenfalls mit dem Gehäuse 121 baulich vereinigt ist.
Der Ventilkegel 128 des Ventils 127 ist durch Vorspannung einer Feder 129 gegen den zugehörigen Ventilsitz gepreßt, wobei die Feder 129 so ausgelegt ist, daß das Ventil 127 geschlossen ist, wenn der in der Druckleitung 2 anliegende Druck unterhalb desje¬ nigen Wertes liegt, der zu einem Ausstoß von Brennstoff über die Einspritzdüse führt, die mittelbar an das Ventil 127 angeschlos¬ sen ist. Durch das Rückschlagventil 127 wird zudem eine Blasen¬ bildung in der Druckleitung 2 zum Einspritzdüsenventil vermie¬ den, weil durch das Rückschlagventil ein Standdruck in der Dr¬ uckleitung zwischen Einspritzdüse und Rückschlagventil gewähr-
leistet werden kann, der höher als der Dampfdruck der Brenn¬ stofflüssigkeit ist.
Der Anker 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit achsparalle¬ len Schlitzen 130 und 131 unterschiedlicher Tiefe im Mantel versehen, die am Umfang des im wesentlichen zylinderförmigen Ankers verteilt angeordnet sind. Diese Schlitze verhindern die Ausbildung von Wirbelströmen beim Erregen des Solenoids 9 und tragen damit zur Energieeinsparung bei. Mit einer Leitung 120, die vom Ankerraum 11 durch das Gehäuse 121 nach außen führt, kann in den Ankerraum eingedrungenes Lecköl abgesaugt werden.
Die Rückstellung des Ankers der Einspritzpumpe erfolgt in der Regel mittels der dafür vorgesehenen Rückstellfeder. Um große Spritzfrequenzen zu erreichen, ist die Rückstellzeit des Ankers klein zu halten. Dies läßt sich beispielsweise durch eine ent¬ sprechend große Federkraft der Rückstellfeder verwirklichen. Mit einer Verkleinerung der Rückstelldauer vergrößert sich jedoch die Aufprallgeschwindigkeit des Ankers am Ankeranschlag. Nach¬ teilig dabei kann der damit verbundene Verschleiß und/oder das Prellen des Ankers am Ankeranschlag sein, wodurch die Gesamt¬ arbeitsspieldauer vergrößert wird. Ein Ziel der Erfindung be¬ steht deshalb darin, die Abfallzeit des Ankers bis zur Ruhestel¬ lung klein zu halten. Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch eine z.B. hydraulische Dämpfung der Ankerrückstellbewegung im letzten Teil dieser Bewegung erreicht.
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Einspritzpumpe, die im wesentlichen den Aufbau der Einspritzpumpe 1 nach Fig. 1 auf¬ weist. Für die hydraulische Dämpfung ist nach Art einer Kolben¬ zylinderanordnung an der Rückseite des Ankers 10 zentral ein zylindrischer Vorsprung 10a ausgebildet, der im letzten Ab¬ schnitt der Ankerrückstellbewegung in eine Sackzylinderbohrung 11b im Boden 11a passend eintritt, die an der Anschlagfläche 11a für den Anker 10 im Gehäuse 8 ausgebildet ist. Im Anker 10 sind in Längsrichtung verlaufende Nuten 10b ausgebildet, die den ankerrückseitigen Raum 11 mit dem ankervorderseitigen Raum 11
verbinden. Im Raum 11 befindet sich ein Medium, z.B. Luft oder Brennstoff, das bei der Bewegung des Ankers 10 durch die Nuten 10b fließen kann. Die Tiefe der Sackzylinderbohrung 11b ent¬ spricht etwa der Länge des Vorsprungs 10a (Abmessung Y in Fig. 12). Dadurch, daß der Vorsprung 10a in die Sackzylinderbohrung 11b eintauchen kann, wird die Ankerrückbewegung im letzten Ab¬ schnitt stark verzögert, wodurch die erwünschte hydraulische Dämpfung der Ankerrückstellbewegung durch Verdrängung des Medi¬ ums aus dem Raum 11b bewirkt wird.
Fig. 10a zeigt eine Variante der hydraulischen Dämpfung. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der vom Förderkolben 14 durchsetzte Pumpraum 11 vor dem Anker 10 verbunden mit dem an der Ankerrückseite angrenzenden Raum 11, und zwar durch Bohrun¬ gen lOd, die im Bereich der Ankerrückseite in einen zentralen Überströmkanal 10c münden. Ein zentraler Stift 8a eines Sto߬ dämpfers 8b ragt mit seiner Kegelspitze 8c in Richtung Mündung des Überströmkanals 10c, durchgreift rückwärtig ein Loch 8d im Boden 11a, das in einen Dämpfungsraum 8e mündet, und endet im Dämfungsraum mit einem Ring 8f, der einen größeren Druchmesser aufweist als das Loch 8d. Eine sich am Boden des Dämpfungsraums abstützende Feder 8g drückt gegen den Ring 8f und damit den Stift 8a in seine Ruhestellung (Fig. 10a). Ein Kanal 8h verbin¬ det den Dämfungsraum 8e mit dem rückwärtigen Ankerraum 11. Die Kanäle 10c und lOd ermöglichen dem Anker 10 eine nahezu wider¬ standsfreie Bewegung während der Beschleunigungsphase.
Die Dämpfungseinrichtung 8b ist bei der Beschleunigungsbewegung des Ankers 10 unwirksam, so daß keine Beeinträchtigung der Hubphase erfolgt. Bei der Rückstellbewegung trifft die Mündung des Überströmkanals auf die Kegelspitze 8c und wird verschlos¬ sen, so daß die Strömung durch die Kanäle 10c und lOd unterbro¬ chen wird. Der Anker 10 drückt den Stift 8a gegen die Federkraft und gegen das im Raum 8e befindliche Medium, das sich auch im Raum 11 befindet und über den Kanal 8h ausströmt in den Raum 11. Dabei sind die Strömungen und Federkräfte so gewählt, daß eine optimale Dämpfung gewährleistet wird.
Anstelle des Kanals 8h kann gemäß Fig. 10b eine Verdrängungs¬ bohrung 8i zentral im Stift 8a angeordnet sein, durch die Dämp¬ fungsmedium in den Überströmkanal 10c gedrückt werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs¬ gemäßen Einspritzvorrichtung ist vorgesehen, die in der Rück¬ stellfeder 12 des Ankers 10 gespeicherte Energie bei der Rück¬ stellbewegung des Ankers 10 nutzbringend einzusetzen. Dies kann erfindungsgemäß beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Anker bei der Rückstellung eine Pumpeinrichtung bedient, die für die BrennstoffVersorgung der Einspritzvorrichtung zur Stabilisierung des Systems sowie zur Verhinderung einer Blasenbildung verwendet werden kann. Fig. 11 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbei¬ spiel einer an die Brennstoffeinspritzpumpe 1 angeschlossenen zweiten Pumpe 260.
Die in Fig. 11 gezeigte Brennstoffeinspritzvorrichtung ist im übrigen entsprechend Fig. 4 ausgebildet, weist also ein Brenn- stoffzu- und -abflußsteuerelement zur Steuerung des ersten Teil¬ hubes des Förderkolbens 14 auf. Die zweite Pumpe 260 ist an den rückwärtigen Boden 11a des Pumpengehäuses 8 angeschlossen. Im einzelnen umfaßt die zweite Pumpe 260 ein Gehäuse 261, das mit dem Gehäuse 8 der Einspritzpumpe verbunden ist, und in dessen Pumpenraum 261b ein Pumpenkolben 262 angeordnet ist, dessen Kolbenstange 262a in den Arbeitsraum 11 des Ankers 10 ragt, wobei der Kolben 262 beaufschlagt wird von einer Rückstellfeder 263, die sich am Gehäuseboden 261a im Bereich eines Auslasses 264 abstützt.
Außerdem steht der Pumpenraum 261b des Gehäuses über eine Zu¬ fuhrleitung 265 in Verbindung mit einem Vorratsbehälter 266. In der Zufuhrleitung 265 ist ein Rückschlagventil 267 eingesetzt, dessen Aufbau dem Ventil 16 in Fig. 1 gleicht.
Die zweite Pumpe 260 funktioniert wie folgt. Wird der Anker 10 der Einspritzpumpe 1 während seines Arbeitshubes in Richtung auf die Einspritzdüse 3 bewegt, wird der Pumpenraum 11 im Gehäuse 8
hinter dem Anker 10 bezüglich seines Volumens vergrößert, wo¬ durch der Pumpenkolben 262 in Richtung Anker 10 bewegt wird und schließlich durch Einwirkung der Rückstellfeder 263 in seine Ruhelage überführt wird. Dabei wird aus dem Vorratsbehälter 266 über das Ventil 267 öl in den Arbeitsraum 261b der zweiten Pumpe 260 eingesaugt. Während der Rückstellbewegung des Ankers 10 der Pumpe 1 in Richtung auf seinen Anschlag 11a wird der Pumpenkol¬ ben 262 zumindest auf einem Teil des Rückstellweges des Ankers 10 in den Pumpenraum 261b geschoben. Dabei wird durch den Pum¬ pendruck das Ventil 267 verschlossen und es wird das von der zweiten Pumpe geförderte Medium über den Auslaß 264 in Richtung des Pfeils 264a von der Pumpe abgegeben.
Die zweite Pumpe 260 kann als Brennstoffvordruckpumpe verwendet werden, wobei der Brennstoff der Ventileinrichtung 70 zugeführt werden kann. Vorteilhaft ist dabei, daß die Pumpe 260 einen Standdruck im BrennstoffVersorgungssystem erzeugen kann, der einer Dampfblasenbildung z.B. bei Erwärmung des Gesamtsystems entgegenwirkt.
Außerdem bewirkt die erfindungsgemäße Ausbildung der zusätzli¬ chen Pumpe 260 an der Pumpe 1 eine schnelle Dämpfung des Ankers 10, so daß der Anker 10 am Anschlag 11a nicht nachprellt.
Figuren 12a und 12b zeigen eine besonders effektive und einfache Dämpfungseinrichtung. Der Aufbau der Pumpeneinrichtung 1 gleicht dem in Figur 9 dargestellten. Die Sackzylinderbohrung 11b nach Figur 12a ist im Durchmesser größer als der Durchmesser des zylindrischen Vorsprungs 10a beträgt. Der Vorsprung 10a ist von einem in Richtung Sackzylinderbohrung 11b vorspringenden Dicht¬ lippenring lOe aus einem elastischen Material umgeben, der in die Sackzylinderbohrung 11b paßt. Eine Einführschräge an der Mündung der Sackzylinderbohrung 11b erleichtert den Eintritt der Lippen den Dichtlippenrings lOe in die Sackzylinderbohrung 11b. Diese Dämpfungseinrichtung erbringt eine gute Dämpfung beim Anschlag des Ankers 10 und behindert den Beschleunigungshub des Ankers nicht. Das elastische Dämpfungselement lOe mit achspar-
allel abstehenden Dichtlippen taucht beim Rückstellhub des An¬ kers 10 in die Sackzylinderbohrung 11b formschlüssig ein und legt sich nach außen dichtend an der Innenwandung der Sackzylin¬ derbohrung 11b an.
Die Sackzylinderbohrung 11b nach Fig. 12b ist im Durchmesser ebenfalls größer als der zylindrische Vorsprung 10a. Ein Dicht¬ ring lOf aus elastischem Material sitzt formschlüssig an der Wandung der Sackzylinderbohrung 11b und weist im Bereich der Mündung einwärts gerichtete Dichtlippen 10g auf. In das elasti¬ sche Dichtelement lOf taucht der zylindrische Vorsprung 10a kolbenartig ein, wobei die Dichtlippen 10g infolge des ausströ¬ menden Dämpfungsmediums gegen den zylindrischen Vorsprung 10a gepreßt werden, so daß eine besonders gute Dämpfung des Ankers 10 erreicht wird.
Die Figur 13 zeigt eine ebenfalls kompakte Bauform der erfin¬ dungsgemäßen elektrisch betriebenen Hubkolbenpumpe mit integriertem Anschlagventil. Dabei ist in einem zylindrischen mehrteiligen Gehäuse 200 in einem von einem Außenmantel 200a und einem zylindrischen Innenmantel 200b sowie einer tankseitigen Stirnwandung 200c und einer druckleitungsseitigen Stirnwandung 200d begrenzten Innenraum 202 eine Spule 201 angeordnet. Der vom Innenmantel 200b umgebene zylindrische Innenraum 202 des Gehäu¬ ses 200 wird durch einen sich radial nach innen erstreckenden Ring 203 in einen tankseitigen und einen druckleitungsseitigen Innenraumbereich abgeteilt. Druckleitungsseitig ist gegen die Ringkante des Rings 203 ein formschlüssig und fest in diesem Innenraum sitzender Ringwulst 204 eines Kolbens 205 gesetzt, wobei der Kolben 205 die Ringöffnung 206 des Rings 203 mit Ab¬ stand durchgreift und in den tankseitigen Bereich des Innenraums 202 ragt. Der Kolben 205 ist von einer durchgehenden Bohrung 207 durchsetzt, die im tankseitigen Endbereich des Kolbens erweitert ausgebildet ist und dort ein Ventil 208 lagert, das von einer Schraubenfeder 209 in Richtung Tankseite für die Schließstellung gegen einen Ventilsitz 209a gedrückt wird, mit hin durch die Einwirkung eines von der Tankseite wirkenden Druckes geöffnet
werden kann.
Auf dem im tankseitigen Innenraumbereich des Innenraums 202 befindlichen Teil des Kolbens 205 sitzt formschlüssig und gleit¬ bar ein Pumpenzylinder 210 der Hubkolbenpumpe, der von einer sich einendig auf dem Ring 203 und anderendig an einer Ringstufe 212 des Zylinders 210 abstützenden Schraubenfeder 211 mit seiner tankseitigen Stirnringfläche 214 gegen eine Ringstufe 213 im Innenraum 202 gedrückt wird, wobei ein die Stirnfläche 214 über¬ ragender Ventilstutzen 215 mit radialem Abstand ein Stück in den in diesem Bereich radial verengten Innenraum 202a ragt und wobei die druckleitungsseitige Stirnringfläche des Zylinders 210 im Abstand vom Ring 203 angeordnet ist und somit ein Bewegungsraum für den Zylinder 210 geschaffen wird. Der formschlüssig an der Innenwandung des Innenraums 202 geführt sitzende Zylinder 210 weist achsparallele, stirnseitig offene Längsnuten 216 in der Mantelfläche auf, deren Funktion weiter unten erläutert wird.
Die den Pumpenzylinder 210 durchsetzende, durchgehende, den Kol¬ ben 205 aufnehmende Bohrung 217 lagert tankseitig ein dem Kolben 205 vorgeordnetes Stößelventil, dessen Stößelteller 218 im Ab¬ stand von der Stirnringfläche des Kolbens 205 in einer kurzen Bohrungserweiterung angeordnet ist und dessen Stößelstiel 219 die verengte Bohrung 217a im Ventilstutzen 215, sich gegen die Innenwandung der Bohrung 217a abstützend, durchgreift und in den verengten Innenraum 202a ragt.
Am freien Ende des Stößelstils 219 ist zweckmäßigerweise ein Teller 220 befestigt, der Löcher 221 aufweist, deren Funktion weiter unten erläutert wird, wobei der Stößelstiel 219 noch ein Stück über den Teller 220 hinausragt und gegen die tankseitige Bodenfläche 222 des Innenraums 202a stößt. Dabei ist der Stößel¬ stiel 219 so lang gewählt, daß der Stößelteller 218 von seinem Ventilsitz, der druckleitungsseitigen Öffnung 223 der verengten Bohrung 217a, abgehoben ist, so daß ein bestimmter Spalt "X" ge¬ bildet wird, dessen Sinn und Zweck weiter unten erläutert wird. Eine Schraubenfeder 224 stabilisiert diese Stellung des Stößel-
ventils in der abgebildeten Ruhestellung der Hubkolbenpumpe, in dem sich die Feder 224 einendig auf der Stirnringfläche 214 des Zylinders 210 und anderendig gegen den Teller 220 abstützt.
Von der Bodenfläche 222 erstrecken sich achsparallele Bohrungen 225 in die Bodenwandung und münden in einen axialen Ventilraum 226, in dem ein von einer Schraubenfeder 228 in Tankrichtung gegen einen Ventilsitz 227 gedrückter Ventilteller 229 angeord¬ net ist, der peripher vom Ventilsitz 227 abdeckbare Rillen 230 aufweist, so daß das Ventil durch einen tankanschlußseitigen Druck gegen die Belastung der Feder 228 geöffnet werden kann und einen Durchgang vom Ventilraum 226 zu den Bohrungen 225 geschaf¬ fen wird.
Der Ventilraum 226 steht mit einer zum Brennstofftank führenden Brennstoffleitung in Verbindung (nicht dargestellt); an die druckleitungsseitige Stirnwandung 200d bzw. an einen verlänger¬ ten Stutzen der Innenwandung 200b wird eine Druckleitung ange¬ setzt (nicht dargestellt), die zum Abspritzventil führt. Die in der Figur 13 gezeichneten Pfeile deuten den Weg des Brennstoffes an.
Die in Figur 13 abgebildete Hubkolbenpumpe funktioniert wie folgt. Durch die Erregung der Spule 201 wird der Zylinder 210 aus der abgebildeten Ruhestellung in Richtung Druckleitung nahe¬ zu widerstandslos beschleunigt, wobei aus dem Raum 202 über die Nuten 216 und aus der Bohrung 217 bzw. dem Stößeltellerraum Brennstoff in Richtung Innenraum 202a abfließt. Die beschleunig¬ te Bewegung endet mit dem Auftreffen des Ventilsitzes 223 auf dem Ventilteller 218 abrupt, so daß die gespeicherte Energie des Zylinders 210 auf den in dem Stößelvorraum befindlichen Brenn¬ stoff übertragen wird. Das Ventil 208 wird geöffnet und der Druck auf den in der Bohrung 207 bzw. in der Druckleitung be¬ findlichen Brennstoff fortgepflanzt, wodurch ein Abspritzen von Brennstoff durch die Einspritzdüse erfolgt. Wenn die Erregung dann noch nicht abgeschaltet ist, wird so lange Brennstoff abge¬ spritzt, wie der Zylinder bewegt wird. Das Stößelventil 218, 219
wird dabei vom Zylinder 210 mitgenommen und es entsteht ein Unterdruck in den Innenräumen 202, 202a sowie in den Bohrungen 225 und dem vom Ventil 229 abgegrenzten Vorraum des Ventilraums 226, so daß das Ventil 229 geöffnet wird. Der Brennstoff fließt vom Tank kommend durch die peripheren Rillen 230 im Ventilteller 229, den Vorraum des Ventilraums 226, die Bohrungen 225 und die Löcher 221 im Teller 220 in den Innenraum 202a sowie über die Nuten 216 in den Innenraum 202. Nach dem Abschalten der Erregung wird der Zylinder von der Feder 211 in seine Ruhe- bzw. Aus¬ gangsstellung zurückgedrückt, wobei vorher der Stößelstiel 219 gegen die Bodenwandung 222 stößt und das Stößelventil geöffnet wird, so daß Brennstoff durch den Zwischenraum zwischen dem Stößelstiel und der Bohrung 217a in den Stößeltellervorraum 217 fließen kann. Dabei bleibt das Ventil 208 geschlossen. Es wirkt als Standdruckventil und hält in dem zwischen dem Einspritzven¬ til (nicht dargestellt) und dem Ventilteller 208 befindlichen, mit Brennstoff gefüllten Raum einen Standdruck im Brennstoff aufrecht, der z.B. höher ist als der Dampfdruck der Flüssigkeit bei maximal auftretender Temperatur, so daß Blasenbildung ver¬ hindert werden kann.
Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform der Einspritz¬ pumpe, die der Ausführungsform nach Fig. 13 gleicht, weshalb gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist der Kolben 205 einstückig mit der Stirnwandung 200d ausgebildet und das Standdruckventil 208, 209, das in einem Rohrstutzen 208a untergebracht ist, deckt die druckleitungsseitige Mündung der durch den Kolben 205 gehenden Bohrung 207 ab.
Der als Anker wirkende gleitende Pumpenzylinder 210 ist für eine einfache Möglichkeit der Montage des Ventilstößels 218, 219 mehrteilig aufgebaut. Da die Mehrteiligkeit nicht erfindungs¬ wesentlich ist, wird der Aufbau des Zylinders 210 nicht näher beschrieben.
Der Stößelstiel 219 ist relativ kurz ausgebildet und kann über die tankseitige Stirnringfläche 214 des Zylinders 210 nur um das
Ventilspiel herausragen. Die Stirnringfläche 214 stößt im Be¬ reich der Stirnwandung 200c gegen einen dort gelagerten Kunst¬ stoffblock 231, der Durchgangsbohrungen 232 aufweist, die peri¬ pher in Nuten 233 münden, die mit dem tankseitigen Innenraum 202 in Verbindung stehen, wobei vom tankseitigen Innenraum 202 Boh¬ rungen 234 zum erweiterten Bohrungsbereich der Bohrung 217 im Zylinder 210 führen. Die Bohrungen 232 münden in den zum Tank führenden axialen Ventilraum 226, der in einem Rohrstutzen 226a untergebracht ist.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Stößelventil 218, 219 nicht federbelastet. Es funktioniert aufgrund von Träg¬ heitskräften, wobei der Stößelstiel etwa formschlüssig in der verengten Bohrung 217a sitzt. In die in Fig. 14 dargestellte Stellung wird das Stößelventil durch den auf den Stößelteller 218 wirkenden in den Räumen 202, 217, 207 herrschenden Druck gegen den Kunststoffblock 231 gedrückt. Wird der Zylinder 210 beschleunigt, verharrt das Stößelventil in dieser Stellung, bis es vom Ventilsitz 223 mitgenommen wird. Bei der Rückstellbewe¬ gung des AnkerZylinders 210 stößt der Stößelstiel 219 gegen den Kunststoffblock 231, so daß das Stößelventil wieder in seine dargestellte Ausgangsstellung gelangt.
Zweckmäßigerweise bildet die Bohrungserweiterung der Bohrung 217, in der der Stößelteller 218 aufgenommen ist, druckleitungs- seitig eine Ringstufe 235, die sich in der Ruhestellung des Stößelventils nur in geringem Abstand vor dem Stößelteller 218 befindet und gegen die der Stößelteller 218 stößt, wenn der Stößel trägheitsbedingt bei der Rückstellbewegung des Zylinders 210 vom Ventilsitz abhebt und/oder das Ventil vom Kunststoff¬ block 231 bei der Rückstellbewegung des Zylinders 210 zurückge¬ prellt werden sollte. In der Stirnfläche der Ringstufe 235 sind Ausnehmungen 235a eingebracht, die einen ungehinderten Durchfluß des Brennstoffs gewährleisten. Auf diese Weise ist die Ruhestel¬ lung des Stößelventils mit einfachen Mitteln sichergestellt.
Während der Beschleunigung des Anker-Zylinders 210 fließt bei
dieser Ausführungsform der Einspritzpumpe Brennstoff aus dem druckleitungsseitigen Innenraum 202 über die Nuten 216 in den tankseitigen Innenraum 202 sowie aus den Bohrungen 207, 217 durch die Ausnehmungen 235a am Stößelteller 218 vorbei durch die Ventilsitzöffnung in die Bohrungen 235 ebenfalls in den tanksei¬ tigen Innenraum 202. Die Verdrängung des Brennstoffs wird durch das Schließen des Stößelventils 218, 219 plötzlich unterbrochen, wodurch der beabsichtigte Druckstoß erwirkt wird. Bei der Rück¬ stellbewegung des Anker-Zylinders 210 öffnet das Stößelventil 218, 219 und der Brennstoff fließt in umgekehrter Richtung.
Damit die Startbewegung des Anker-Zylinders 210 aus der Ruhe¬ stellung nicht beeinträchtigt werden kann, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Stirnringfläche 214 mit geringem Abstand "A" von der Oberfläche des Kunststoffblocks 231 angeordnet ist (Fig. 15). Abstützstege 214a, die von der Stirnringfläche 214 vorste¬ hen, liegen an der Oberfläche des Kunststoffblocks 231 an und sorgen für den Abstand "A", so daß kein störender Unterdruck¬ effekt beim Start des Anker-Zylinders 210 zwischen der Stirn¬ ringfläche 214 und der Oberfläche des Kunststoffblocks 231 auf¬ treten kann. Ebensolche Abstützstege können zum gleichen Zweck auf der Stirnfläche des Stößelstiels 219 angeorndet sein (nicht dargestellt). Darüberhinaus ist der Abstand "A" so klein ge¬ wählt, daß beim Rückstellhub eine Dämpfung durch Ausquetschen von Brennstoff aus dem Spalt "A" erfolgt.
Die Ausführungsform der Hubkolbenpumpe nach Fig. 14 und 15 kann mit einer einfach aufgebauten wirkungsvollen Ankerdämpfungsein¬ richtung versehen sein, die in Fig. 16 dargestellt ist. Dabei weist der Stößelstiel 219 in seinem freien Endbereich einen Flanschring 219a auf, der die Stirnringfläche 214 ein Stück seitlich übergreift und an der Stirnringfläche 214 anliegen kann. In die Oberfläche des Kunststoffblocks 231 ist eine dem Flanschring 219a entsprechende Ausnehmung 231a eingebracht, in die der Flanschring 219a etwa formschlüssig paßt, so daß eine kolbenzylinderartige hydraulische Dämpfeinrichtung gebildet wird. Bei der Rückstellbewegung des Anker-Zylinders 210 wird der
Flanschring 219a mit Anhang von der Stirnringfläche 214 mitge¬ nommen. Sobald der Flanschring 219a in die Ausnehmung 231a ein¬ taucht, wird Brennstoff daraus verdrängt und eine Abbremsung des Anker-Zylinders 210 bewirkt. Bei der Beschleunigung des Anker- Zylinders 210 bewegt sich der Anker-Zylinder fast widerstands¬ los. Der Flanschring 219a und damit das Stößelventil 218, 219 verharrt zunächst in der Ausnehmung 231a bis die Mitnahme des Stößelventils durch den Ventilsitz erfolgt.
Zweckmäßigerweise ist die Dicke des Flanschrings 219a etwas größer als die Tiefe der Ausnehmung 231a ausgeführt, so daß die Stirnringfläche 214 in der Ruhestellung des Anker-Zylinders 210 im Abstand von der Oberfläche des Kunststoffblocks 231 bleibt und Abstütztstege insoweit nicht benötigt werden.
Zweckmäßigerweise ist in der druckleitungsseitigen Stirnwand 200d eine Bohrung 236 angeordnet, die vom druckleitungsseitigen Innenraum 202 nach außen führt und auf die außenseitig ein Stut¬ zen 237 mit einer Durchgangsbohrung 238 gesetzt ist. Durch die Bohrung 236 und den Ablaufstutzen 237 kann z.B. während der Startphase der Pumpe bzw. des Brenners Brennstoff vom Anker- Zylinder 210 abgepumpt werden, so daß die Pumpe und/oder die BrennstoffZuleitung von Luftblasen freigespült werden kann. Durch den Ablauf 236, 237 kann aber auch während der Einspritz¬ aktivität der Pumpe Brennstoff umgespült werden und dadurch Wärme abgeführt, sowie Blasenbildung vermieden werden.
Zweckmäßigerweise ist an der Innenwandung des druckleitungssei¬ tigen Innenraums 202 eine sich an der Stirnwandung 200b abstüt¬ zende Druckfeder 238 angeordnet, gegen die bei der Beschleuni¬ gung des Anker-Zylinders 210 eine Stirnringfläche 239 des Anker- Zylinders erst stößt, wenn ein großer Hub für eine große abzu¬ spritzende Brennstoffmenge initiiert wird. Die Feder wird dabei komprimiert. Bei der Rückstellbewegung des Anker-Zylinders 210 gibt die Feder 238 ihre gespeicherte Federkraft an den Anker- Zylinder 210 ab, so daß sich dieser entsprechend beschleunigt in die Ruhestellung bewegt.
Bei den im folgenden anhand der Figuren 17, 18, 19 beschriebenen Hubkolbenpumpen wirkt der Zylinder 210 als kolbenartiges Anker¬ element, das im Innenzylinder 200b flüssigkeitsdicht geführt wird.
Eine der in der Fig. 13 abgebildeten Einspritzpumpe ähnelnde Einspritzpumpe 1 wird in Fig. 17 dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern belegt sind.
Der teilweise in der Anker-Zylinderbohrung 217 sitzende Kolben 205a ist nicht an der druckleitungsseitigen Stirnwand 200d befe¬ stigt, sondern axial bewegbar gelagert und Teil der Abspritzven¬ tileinrichtung 3. Das Einspritzventil 3 weist eine Ventilkappe 3b auf, die in die Sirnwand 200d des Gehäuses 200 in den ein- spritzventilseitigen Innenraum 202 greifend eingeschraubt ist. Die Ventilkappe verfügt zentral über eine Einspritzdüsenbohrung 3d. Der Kolben 205a deckt in seiner Ruhestellung mit einer im Durchmesser reduzierten Stirnfläche 205b die Einspritzdüsenboh¬ rung 3a ab. Die im Durchmesser reduzierte Fläche 205b geht mit einem Kegelstumpf 205c in den zylindrischen Teil des Kolbens 205a über. Der Kolben 205a wird in der Ankerzylinderbohrung 217 von einer Druckfeder 240 gegen die Einspritzdüsenbohrung 3d gedrückt, wobei sich die Druckfeder 240 anderendig gegen eine in der Anker-Zylinderbohrung 217 angeordnete Zwischenwand 241 ab¬ stützt, die die Bohrung 217 in einen einspritzdüsenseitigen und in einen tankseitigen Bereich abteilt. Dabei führt mindestens eine Bohrung 242 von der Stirnringfläche 212 durch den Anker- Zylinder 210 in den erweiterten Zylinderbohrungsraum des tank¬ seitigen Bereichs der Bohrung 217, in dem der Stößelteller 218 aufgenommen ist, und eine Bohrung 243 durch den Ankerzylinder 210 vom einspritzdüsenseitigen Bereich der Bohrung 217 in den tankseitigen Innenraum 202, wobei der mittlere Bereich des An¬ ker-Zylinders 210 formschlüssig und nahezu flüssigkeitsdicht an der Innenwandung des Innenraums 202 sitzt. Vorzugsweise weist der Anker-Zylinder im tankseitigen Bereich des Innenraums 202 Nuten auf, wobei die Nutenstege an der Innenwandung des Innen-
raums 202 anliegen und dort Führungen für den Anker-Zylinder 210 bilden.
Die Einspritzpumpe nach Fig. 17 funktioniert wie folgt. Wird der Anker-Zylinder 210 aus der dargestellten Ruhestellung zunächst widerstandslos beschleunigt, fließt Brennstoff über die Bohrung 242 in den tankseitigen Raum der Bohrung 217 und von dort in den Raum 202a, wobei das Ventil 229 geschlossen bleibt. Zudem fließt Brennstoff durch die Bohrung 243 aus dem einspritzventilseitigen Raum der Bohrung 217 in den tankseitigen Innenraum 202 und von dort - da der Anker-Zylinder 210 von der Stirnringfläche 213 abgehoben hat - durch den dadurch gebildeten Spalt ebenfalls in den Raum 202a. Sobald das Stößelventil 218, 219 vom Ventilsitz erfaßt wird, entsteht der gewünschte Druckstoß im einspritzven¬ tilseitigen Innenraum 202. Der Druckstoß wird auf die Kegelflä¬ che des Kegelstumpfes 205c übertragen und hebt den Kolben 205 gegen den Druck der Feder 240 von der Düse 3a ab, so daß Brenn¬ stoff abgespritzt wird. Gleichzeitig entsteht im Raum 202a und im tankseitigen Innenraum 202 ein Unterdruck, der auch auf den Kolben 205 wirkt, der aber sehr viel geringer ist als die Feder¬ kraft der Feder 240 beträgt, so daß der Kolben insofern unbeein¬ flußt bleibt. Der Unterdruck öffnet aber das Ventil 229, so daß Brennstoff nachgesaugt wird. Das Ventil 229 schließt aufgrund der Federkraft der Feder 228 wieder, wenn die Rückstellbewegung des Ankerzylinders 210 beginnt, so daß dann durch die Anker- Zylinderbewegung Brennstoff in die Räume der Bohrung 217 und des Innenraums 202 gedrängt wird. Die Funktion des Ventils 292 ent¬ spricht der Funktion des gleichen Ventils 229 in der Ausführungsform der Einspritzpumpe 1 nach Fig. 13.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspritzpum¬ pe 1, bei der die Einspritzdüse 3 unmittelbar in der Stirnwand 200d im Gehäuse 200 der Einspritzpumpe 1 untergebracht ist, ergibt sich aus Fig. 18. Diese Ausführungsform ähnelt der nach Fig. 17, weshalb wiederum gleiche Teile mit gleichen Bezugszif¬ fern gekennzeichnet sind.
Die Ventilkappe 3b bildet in diesem Fall einen Ventilsitz 3c für ein Stößelventil 244, dessen Ventilteller 245 von außen gegen den Ventilsitz 3c gezogen wird, und dessen Stößelstiel 246 die dem Ventilsitz 3c nachfolgende Kappenbohrung 3d frei oder durch Rippen 247 radial abgestützt durchgreift sowie frei durch die Ankerzylinderbohrung 217 geht und kurz vor dem erweiterten Be¬ reich der Bohrung 217 endet, in dem der Stößelteller 218 des Stößelventils 218, 219 aufgenommen ist. Am freien Ende des Stö¬ ßelstiels 246 ist ein Löcher oder randliche Ausnehmung 248 auf¬ weisender Ring 248a befestigt, gegen den sich einspritzventil- seitig eine Druckfeder 250 abstützt, die anderendig an der Stir¬ nwand 200d des Gehäuses 200 bzw. an der Ventilkappe 3b anliegt. Wesentlich ist bei dieser Ausführungsform, daß der Ankerzylinder 210 lediglich die Durchgangsbohrung 217 und keine randlichen Nuten aufweist, sondern formschlüssig an der Innenwandung des Innenraums 202 anliegt.
Diese Einspritzpumpe, die keinen Kolben aufweist, funktioniert im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 17 wie folgt. Wenn das Stößelventil 218, 219 vom Ventilsitz des Ankerzylinders 210 mitgenommen wird, erfolgt der plötzliche Druckaufbau im Brenn¬ stoff im Raum 202, 217 und 3d, so daß das Stößelventil 244 zum Abspritzen gegen den Druck der Rückstellfeder 250 öffnet. An¬ schließend trifft der Stößelteller 218 nach einem weiteren Hub¬ weg "H" auf den Stößelstiel 246 und hält das Ventil 244 offen.
Eine der in Fig. 18 dargestellten Ausführungsform ähnelnde Aus¬ führungsform der erfindungsgemäßen Einspritzpumpe 1 ist in Fig. 19 abgebildet, wobei gleiche Teile wiederum mit gleichen Bezugs¬ ziffern bezeichnet sind.
Der Stößelstiel 246 des Stößelventils 244 ist kürzer ausgeführt und reicht in der Ruhestellung bzw. Ausgangsstellung der Pumpe 1 nur bis in den einspritzventilseitigen Endbereich der Anker¬ zylinderbohrung 217. Demgemäß ist auch die Rückstellfeder 250 verkürzt ausgeführt. Zusätzlich drückt jedoch eine weitere Druc¬ kfeder 251 von der Tankseite her gegen den Ring 248a, die sich
einendig gegen eine eine zentrale Bohrung 217d aufweisende Wan¬ dung 217e abstützt, die die Bohrung 217 in einen einspritzven- tilseitigen und einen tankseitigen Bereich unterteilt, die über die Bohrung 217d in Verbindung stehen.
Bei dieser Version der Einspritzpumpe 1 unterstützt die Feder 251 das Aufstoßen des Ventils 244 wie im Falle der Ausführungs¬ form nach Fig. 18, bei der das Aufstoßen durch den Ventilteller 218 unterstützt wird, der auf den Stößelstiel 246 stößt. Die Federn halten dann auch das Ventil 244 in der Offenstellung, solange der Federdruck der Feder 250 bzw. 251 dies bewirkt.
Zur Erhöhung des Durchsatzes, der bei Großbrennern im Bereich zwischen etwa 100 kg/h und 900 kg/h liegt, ist es zweckmäßig, eine Einspritzvorrichtung mit mehreren Pumpen 501 vorzusehen (Fig. 20), die über eine gemeinsame Förderleitung 503 den Brenn¬ stoff durch die Düse bzw. das Ventil 504 in die Brennkammer einspritzen. Die einzelnen Pumpen werden vorzugsweise außer Takt betrieben, so daß die Brennstoffpulse mit einer sehr hohen Fre¬ quenz in die Brennkammer 505 eingespritzt werden. Mit einer größeren Anzahl von Pumpen 501 kann dann eine quasi kontinuier¬ liche Brennstoffzufuhr über eine Düse 504 erreicht werden, deren Durchsatz im Vergleich zu herkömmlichen kontinuierlich arbeiten¬ den BrennstoffZufuhreinrichtungen jedoch viel genauer gesteuert werden kann.
Es ist auch möglich, mehrere Pumpen-Düsen-Einheiten über einen gemeinsamen Düsenstock 506 (Fig. 21, 22) zu verbinden. In einem derartigen Düsenεtock 506 ist für jede Pumpe 501 ein einzelner Düseneinsatz 504 vorgesehen. Die Pumpen 501 können ihre Pulse zirkulierend abgeben, so daß die einzelnen Brennstoffpulse an den Düseneinsätzen 504 umlaufend in die Brennkammer 505 abgege¬ ben werden, wodurch das FlammenZentrum im Brenner eine kreisför¬ mige Bewegung ausführt. Dies zeigt wiederum deutlich, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf Parameter Einfluß genommen werden kann, die herkömmlichen Brennersteuerungen nicht zugäng¬ lich waren.
Das Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Brenner liegt sowohl bei Groß- als auch Kleinbrennern und sie werden zum Heizen, Trock¬ nen, Verdampfen, Antreiben von Gasturbinen usw. verwendet und haben eine intensive Wärmeabgabe, wobei auch durch die durch den hohen Druck (50 bis 100 bar) erzeugte hervorragende Zerstäubung des Brennstoffes in der Brennkammer der Aufbau der Vorrichtung kompakt gehalten werden kann und hervorragende Abgaswerte er¬ zielt werden.
Claims
Ansprüche
Olbrenner für eine wärmetechnische Anlage mit einer Brenn¬ kammer, in die durch ein Brennstoffzuführelement Brennstoff zugeführt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Brennstoffzuführelement eine nach dem Energiespei¬ cher-Prinzip arbeitende Einspritzvorrichtung mit einer Pumpe (1) und einer Düseneinrichtung (3) ist, die eine definierte Brennstoffmenge schlagartig abgibt.
Olbrenner nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einspritzvorrichtung derart ausgebildet ist, daß die pro Einspritzpuls abgegebenen Brennstoffmenge einstell¬ bar ist.
Olbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einspritzvorrichtung mit einer Steuereinheit ver¬ bunden ist, die die Einspritzfrequenz derart steuert, daß sie einen möglichst großen Frequenzabstand zur Resonanz¬ frequenz der Brennkammer aufweist.
Olbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine elektronische Regeleinheit mit einem Gassensor zum
Messen der entstehenden Verbrennungsgase vorgesehen ist, die nach Maßgabe des Signals des Gassensors die Frequenz der Einspritzung und/oder die Einspritzmenge regelt.
5. Olbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere Pumpen (501) vorgesehen sind, die über eine gemeinsame Förderleitung (503) mit einer einzigen Düse (504) verbunden sind.
6. Olbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere Pumpen (501) vorgesehen sind, die jeweils über eine Förderleitung (503) mit jeweils einer Düse (504) in Verbindung stehen, die in einem einzigen Düsenstock (506) angeordnet sind.
7. Olbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Einspritzventil nach dem Festkörper-Energiespei¬ cher-Prinzip arbeitet, wobei ein in einem Pumpenzylinder einer mit einem Elektromagneten angetriebenen Hubkolbenpum¬ pe geführtes Hubkolbenelement Teilmengen des abzuspritzen¬ den Brennstoffs während einer nahezu widerstandslosen Be¬ schleunigungsphase während das Hubkolbenelement kinetische Energie speichert, vor dem Abspritzen im Pumpenbereich ver¬ drängt, die Verdrängung plötzlich mit der Verdrängung un¬ terbrechenden Mitteln gestoppt wird, so daß ein Druckstoß im in einem abgeschlossenen Druckraum befindlichen Brenn¬ stoff erzeugt wird, in dem die gespeicherte kinetische Energie des Hubkolbenelements direkt auf den im Druckraum befindlichen Brennstoff übertragen wird und wobei der Druckstoß zum Abspritzen von Brennstoff durch eine Ein¬ spritzdüseneinrichtung verwendet wird.
8. olbrenner nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die die Verdrängung unterbrechenden, den Druckstoß erzeugenden Mittel außerhalb des führenden flüssigkeits¬ dichten Kontaktbereichs zwischen Hubkolbenelement und Hub-
kolbenzylinder der Hubkolbenpumpe angeordnet sind.
9. Olbrenner nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mittel zur Unterbrechung der Verdrängung bzw. zum Erzeugen des Druckanstiegs als eine ein Anschlagmittel aufweisende Einrichtung (6, 50, 70, 90, 125, 218/223) aus¬ gebildet sind.
10. Olbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Anschlagmittel (z.B. 37) positionsverstellbar aus¬ geführt ist.
11. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß für die Verdrängung von Brennstoff während der Be¬ schleunigungsphase ein Volumenspeicherelement (6) vorgese¬ hen ist.
12. Olbrenner nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1) aufweist, die über eine Förderleitung (2) an eine Ein¬ spritzdüseneinrichtung (3) angeschlossen ist, wobei von der Förderleitung (2) eine Ansaugleitung (4) abzweigt, die mit einem Brennstoffvorratsbehälter (5) in Verbindung steht und wobei an die Förderleitung (2) das Volumenspeicherelement (6) über eine Leitung (7) angeschlossen ist.
13. Olbrenner nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Pumpe (1) ein Gehäuse (8) aufweist, in dem eine Ringspule (9) lagert, wobei im Bereich des Spulendurchgangs ein Anker (10) angeordnet ist, der als zylindrischer Körper ausgebildet und in einem Gehäusezylinder geführt ist, der sich im Bereich der Zentrallängsachse der Ringspule (9) be-
findet und mittels einer Druckfeder (12) in eine Ausgangs¬ stellung gedrückt wird, in der er am Boden (11a) des Ge¬ häusezylinders anliegt, wobei an der einspritzdüsenseitigen Stirnfläche des Ankers (10) ein Förderkolben (14) angesetzt ist, der relativ tief in einen zylindrischen Brennstoff- örderraum (15) eintaucht, der koaxial zum Gehäusezylinder angeordnet ist und in Übertragungsverbindung mit der Druck¬ leitung (2) steht.
14. Olbrenner nach Anspruch 12 und/oder 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Ansaugleitung (4) ein Rückschlagventil (16) angeordnet ist.
15. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Speicherelement (6) ein Gehäuse (22) aufweist, in dessen Hohlraum als zu verdrängendes Organ eine Membran (23) gespannt ist, die von dem Hohlraum einen drucklei¬ tungsseitigen, mit Brennstoff gefüllten Raum abtrennt und die im entspannten Zustand den Hohlraum in zwei Hälften teilt, die durch die Membran gegeneinander abgedichtet sind, wobei an der der Leitung (7) abgewandten Seite der Membran ein Leerraum angeordnet ist, der eine gewölbeförmi- ge Wandung (22a) als Anschlagmittel für die Membran (23) aufweist.
16. Olbrenner nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß an der der Leitung (7) abgewandten Seite der Membran
(23) in dem Leerraum eine die Membran beaufschlagende Feder
(24) angeordnet ist, die als Rückstellfeder für die Membran (23) wirkt.
17. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Druckleitung (2) zwischen dem Einspritzventil
(3) und dem Druckraum vor den Abzweigungen (4, 7) ein Rück¬ schlagventil (16a) angeordnet ist, das in dem einspritzven- tilseitigen Raum einen Stauraum zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Standdrucks im Brennstoff bildet.
18. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Verdrängungsorgan für das Speicherelement (6) ein in einem mit der Leitung 7 in Verbindung stehenden zylin¬ drischen Gehäuse (30) geführter Speicherkolben (31) ver¬ wendet wird, wobei der Zylinder (30) ein Leervolumen (33c) zur Verfügung stellt, in das der Kolben (31) vom Brennstoff verdrängt werden kann.
19. Olbrenner nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß im Bereich des Leerraumvolumens (33c) eine Ablaufboh- rung (32) angeordnet ist.
20. Olbrenner nach Anspruch 18 und/oder 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im Leerraumvolumen (33c) eine Druckfeder (34) einge¬ spannt ist, die den Kolben (31) in seine Ruhestellung gegen eine druckleitungsseitige Gehäusewandung (33a) drückt.
21. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im Leerraumvolumen (33c) ein axial verstellbarer An¬ schlagbolzen (37) für den Kolben (31) angeordnet ist, der die Gehäusewandung durchgreift und außerhalb des Gehäuses mit einem Verstellmittel in Verbindung steht.
22. Olbrenner einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14 und 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Brennstoffzulaufventil (16) auch als Speicherele¬ mentventil (50) ausgebildet ist.
23. Olbrenner nach Anspruch 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Ventil (50) ein zylindrisches Gehäuse (51) auf¬ weist, in das eine durchgehende Bohrung (52) eingebracht ist, die einen druckleitungsseitigen Abschnitt (53) und einen ansaugseitigen Abschnitt (53b) aufweist, wobei da¬ zwischen ein radial erweiterter Ventilraum (54) ausgebildet ist, der ein Absperrventilelement (55) aufnimmt, das ein¬ stückig aus einer Kreisscheibe (56) großen Durchmessers und einer Kreisscheibe (57) kleinen Durchmessers besteht, wobei die Kreisscheibe (57) auf der Seite des Bohrungsabschnitts
(53) angeordnet ist und wobei eine Ventilkörperrückstell¬ feder (58) das Ventilelement im Ruhezustand gegen eine druckleitungsseitige Stirnringfläche (59) des Ventilraums
(54) drückt, die sich einerseits an der Kreisscheibe (56) und andererseits am Boden einer Ringstufe (60) abstützt, die zentral in der der Stirnfläche (59) des Ventilraums (54) gegenüberliegenden Stirnfläche (61) angeordnet ist, so daß die Kreisscheibe (56) dichtend zur Anlage an die Stirn¬ fläche (61) des Ventilraums (54) gelangen kann und wobei der Bohrungsabschnitt (53) in Verbindung mit dem Ventilraum (54) über in der Gehäusewandung (51) angeordnete Rinnen oder Nuten (62) steht, die zweckmäßigerweise in Richtung Ventilraum (54) sich trichterförmig erweiternd ausgebildet sind.
24. Olbrenner nach Anspruch 22, g e k e n n z e i c h n e t durch ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil (70).
25. Olbrenner nach Anspruch 24, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Ventil (70) in einem Ventilgehäuse (77) eine Ring¬ spule (78) aufweist, in deren Innenraum eine Zylinderboh¬ rung (74) vorgesehen ist, in der ein Anker (73) geführt wird, der mit einer federbelasteten Ventilplatte (72) in Verbindung steht und mindestens eine quer zur Längsver-
Streckung des Ankers verlaufende Bohrung (75) im Bereich der Ventilplatte aufweist, wobei der Anker (73) durch eine gegen die Platte (72) drückende Feder (76) in eine druck¬ leitungsseitige Endlage gedrückt wird, in der der Brenn¬ stoff über die Bohrungen (75) und (74) und die Drucklei¬ tungsöffnung (71) mit dem Brennstoff der Druckräume (15, 2) in Verbindung steht.
26. Olbrenner nach Anspruch 22, g e k e n n z e i c h n e t durch eine integrale Speicherlement-Zulaufventileinrichtung (90), die ein Gehäuse (91) aufweist, in das eine Mittenlängsboh¬ rung (92) eingebracht ist, die einendig über eine Öffnung (93a) in die Druckleitung (2) und anderendig in einen zy¬ lindrischen Ventilraum (93) mündet, wobei zudem Rinnen (94) von der Bohrung (92) zum Ventilraum (93) führen und wobei das Ventilelement zweiteilig ausgebildet ist und einen im Ventilraum (93) geführten Zylinder (95) umfaßt, in dessen zylindrischer durchgehender Zentralstufenbohrung ein Kolben
(96) verschiebbar geführt wird und wobei in der Außenman¬ telfläche des Zylinders (95) achsparallel verlaufende Nuten
(97) ausgebildet sind und wobei der Zylinder (95) durch eine Feder (98) in seine Ruhestellung gedrückt wird, in welcher er mit seiner einen Stirnfläche auf dem tankseiti¬ gen Boden des Ventilraums (93) aufsitzt, in den eine vom Brennstoffbehälter kommende Brennstoffzuführleitung (99) mündet, und wobei in -der Bohrung zur Aufnahme des Kolbens (96) tankseitig eine Feder (100) sitzt, die den Kolben (96) gegen den druckleitungsseitigen Boden den Ventilraums (93) drückt, so daß die Bohrung (92) abgedeckt ist, wobei im tankseitigen Innenraum des Zylinders (95) ein Freiraum (95a) für den Kolben (96) gebildet wird.
27. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14 und 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Speicherelement ( 6) baueinheitlich mit dem Förder-
kolben (14) der Hubkolbenpumpe (1) ausgebildet ist.
28. Olbrenner nach Anspruch 27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Speicherelement ein Speicherkolben (80) dient, der in einem druckleitungsseitigen ersten Mittenlängsachsstu- fenbohrungsabschnitt (14b) einer zentral durch den Kolben (14) und den Anker (10) gehenden Stufenbohrung (14a) gegen einen druckleitungsseitigen Anschlag von einer Feder (81) gedrückt wird, wobei der Kolben (80) in der Ruhestellung mit seiner einen Stirnfläche in den Druckraum (15) ragt und der den Speicherkolben (80) aufnehmende Bohrungsabschnitt (14b) im Förderkolben (14) sich nach einer Stufe (14c) zum Anker (10) hin in einem weiteren Stufenbohrungsabschnitt (14d) fortsetzt, auf dessen Stufe (14e) sich eine Druckfe¬ der (81) abstützt, die gegen die ankerseitige Stirnfläche des Kolbens (80) drückt.
29. Olbrenner nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein tankseitiges Hydraulikventil zusammen mit der Pumpe (1) und der Druckleitung (2) in einem gemeinsamen Gehäuse (121) untergebracht sind und ein in der Brennstoffzuführ¬ leitung sitzendes hydraulisch gesteuertes Brennstoffzulauf¬ ventil (122) ist, das selbsttätig aufgrund des Bernoulli- Effekts bei einer bestimmten Durchflußgeschwindigkeit schließt.
30. Olbrenner nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Brennstoff über einen Spalt (123) in einen Ventil¬ raum (124) des Ventils (122) gelangt, in dem zwischen einem Ventilkegel (125) und dem zugehörigen Ventilsitz ein schma¬ ler Ringspalt belassen ist, der sich durch entsprechende Auslegung einer den Ventilkegel (125) beaufschlagenden Feder (126) einstellen läßt.
31. Olbrenner nach Anspruch 29 und/oder 30, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die zur Einspritzdüse führende Druckleitung (2) an den Ausgang eines Rückschlagventils (127) angeschlossen ist, das ebenfalls in dem Gehäuse (121) baulich vereinigt an¬ geordnet ist und über das der Brennstoffweg zur Einspritz¬ düse 3 führt.
32. Olbrenner nach Anspruch 31, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Rückschlagventil (127) einen Ventilkegel (128) auf¬ weist, der durch Vorspannung einer Feder (129) gegen einen zugehörigen Ventilsitz gepreßt wird, wobei die Feder (129) so ausgelegt ist, daß das Ventil (127) geschlossen ist, wenn der in Richtung Druckleitung (2) anliegende Druck unterhalb desjenigen Wertes liegt, der zu einem Ausstoß von Brennstoff über die Einspritzdüse (3) führt, die mittelbar an das Ventil (127) angeschlossen ist.
33. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 32, g e k e n n z e i c h n e t durch eine hydraulische Dämpfungseinrichtung für das Ankerelement (10) der Hubkolbenpumpe.
34. Olbrenner nach Anspruch 33, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die hydraulische Dämpfeinrichtung nach Art einer Kol¬ benzylinderanordnung aufgebaut ist, wobei auf dem Anker (10) zentral ein zylindrischer Vorsprung (10a) ausgebildet ist, der im letzten Abschnitt der Ankerrückstellbewegung in eine Sackzylinderborhung (11b) im Boden (11a) des Zylinders paßt, wobei im Anker (10) in Längsrichtung verlaufende Nuten (10b) angeordnet sind, die den ankerrückseitigen Raum mit dem ankervorderseitigen Raum im Pumpenzylinder verbin¬ den.
35. Olbrenner nach Anspruch 33, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der vom Förderkolben (14) durchsetzte Pumpenraum (11) vor dem Kolben (10) verbunden ist mit dem an der Ankerrück¬ seite angrenzenden Raum (11) durch Bohrungen (lOd), die im Bereich der Ankerrückseite in einen zentralen Überströmka¬ nal (10c) münden, wobei ein zentraler Stift (8a) eines Stoßdämpfers (8b) mit einer Kegelspitze (8c) in Richtung Mündung des Überströmkanals (10c) ragt.
36. Olbrenner nach Anspruch 35, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der zentrale Stift (8a) rückwärtig ein Loch (8d) im Boden (11a) durchgreift, das in einen Dämpfungsraum (8e) mündet, wobei der Stift (8a) im Dämpfungsraum mit einem Ring (8f) endet, der einen größeren Durchmesser aufweist als das Loch (8d), und wobei sich am Boden des Dämpfungs¬ raums eine Feder (8g) abstützt, die gegen den Ring (8f) drückt, und wobei ein Kanal (8h) den Dämpfungsraum (8e) mit dem rückwärtigen Ankerraum (11) verbindet.
37. Olbrenner nach Anspruch 35, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im Stift (8a) zentral eine durchgehende Verdrängungs¬ bohrung (8i) angeordnet ist, durch die Dämpfungsmedium in den Überströmkanal (10c) gedrückt werden kann.
38. Olbrenner nach Anspruch 33, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker (10) bei der Rückstellbewegung eine Pumpein¬ richtung bedient, die gleichzeitig eine Dämpfungseinrich¬ tung für den Anker (10) gewährleistet.
39. Olbrenner nach Anspruch 38, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine zweite Pumpe (260) an dem rückwärtigen Boden (11a) des Pumpengehäuses (8) angeschlossen ist, die ein Gehäuse
(261) aufweist, in dessen Pumpenraum (261b) ein Pumpenkol¬ ben (262) angeordnet ist, dessen Kolbenstange (262a) in den Arbeitsraum (11) des Ankers (10) ragt, wobei der Kolben
(262) beaufschlagt wird von einer Rückstellfeder (263), die sich am Gehäuseboden (261a) im Bereich eines Auslasses (264) abstützt.
40. Olbrenner nach Anspruch 39, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Pumpenraum (261b) über eine Zufuhrleitung (265) in Verbindung mit einem Vorratsbehälter (266) steht, wobei in die Zufuhrleitung (265) ein Rückschlagventil (267) einge¬ setzt ist.
41. Olbrenner nach Anspruch 33 und/oder 34, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sackzylinderbohrung (11b) im Durchmesser größer als der Durchmesser des zylindrischen Vorsprungs (10a) ist und der Vorsprung (10a) oder die Sackzylinderbohrung (11b) einen Dichtlippenring (lOe) bzw. (lOd) aufweisen, wobei die Dichtlippenringe die Kolbenabdichtung für den Vorsprung (10a) bilden.
42. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10 und 33 bis 41, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker als Pumpenzylinder (210) ausgebildet ist, wobei der Gehäuseinnenraum (202) durch einen sich radial nach innen erstreckenden Ring (203) in einen tankseitigen und einen druckleitungsseitigen Innenraumbereich abgeteilt wird und wobei druckleitungsseitig gegen eine Ringkante des Rings (203) ein formschlüssig und fest in diesem Innenraum sitzender Ringwulst (204) eines Kolbens (205) der Hubkol¬ benpumpe (1) gesetzt ist, der die Ringöffnung (206) des Rings (203) mit Abstand durchgreift und in den tankseitigen Bereich des Innenraums (202) ragt, wo er in eine durchge¬ hende Bohrung (217) des Ankerzylinders (210) eingreift.
43. Olbrenner nach Anspruch 42, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kolben (205) von einer durchgehenden Bohrung (207) duchsetzt ist, die im tankseitigen Endbereich des Kolbens erweitert ausgebildet ist und dort ein Rückschlagventil (208) lagert, das von einer Schraubenfeder (209) in Rich¬ tung Tankseite für die Schließstellung gegen einen Ventil¬ sitz (209a) gedrückt wird.
44. Olbrenner nach Anspruch 42 und/oder 43, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß auf dem im tankseitigen Innenraumbereich des Innenraums (202) befindlichen Teil des Kolbens (205) formschlüssig und gleitbar der Pumpenzylinder (210) der Hubkolbenpumpe sitzt, der von einer sich einendig auf dem Ring (203) und anderen¬ dig an einer Ringstufe (212) des Zylinders (210) abstützen¬ den Schraubenfeder (211) mit seiner tankseitigen Stirnring¬ fläche (214) gegen eine Ringstufe (213) im Innenraum (202) gedrückt wird, wobei ein die Stirnringfläche (214) über¬ ragender Ventilstutzen (215) mit radialem Abstand ein Stück in den in diesem Bereich radial verengten Innenraum (202) ragt und wobei die druckleitungsseitige Stirnringfläche des Zylinders (210) im Abstand vom Ring (203) angeordnet ist und somit ein Bewegungsraum für den Zylinder (210) geschaf¬ fen wird.
45. Olbrenner nach Anspruch 44, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der formschlüssig an der Innenwandung des Innenraums (202) geführt sitzende Zylinder (210) achsparallele stirn¬ seitig offene Längsnuten (216) in der Mantelfläche auf¬ weist, und daß die den Pumpenzylinder (210) durchsetzende, durchgehende, den Kolben (205) aufnehmende Bohrung (217) tankseitig ein dem Kolben 205 vorgeordnetes Stößelventil lagert, dessen Stößelteller (218) im Abstand von der Stirn¬ ringfläche des Kolbens (205) in einer kurzen Bohrungserwei¬ terung angeordnet ist und dessen Stößelstiel (219) die
verengte Bohrung (217a) im Ventilstutzen (215) - sich gegen die Innenwandung der Bohrung (217a) abstützend - durch¬ greift und in den verengten Innenraum (202a) ragt.
46. Olbrenner nach Anspruch 45, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß am freien Ende des Stößelstiels (219) ein Teller (220) befestigt ist, der Löcher (221) aufweist, wobei der Stößel¬ stiel (219) noch ein Stück über den Teller (220) hinaus¬ ragt, und gegen die tankseitige Bodenfläche (222) des In¬ nenraums (202a) stößt, wobei der Stößelstiel (219) so lang gewählt ist, daß der Stößelteller (218) von seinem Ventil¬ sitz (223) der verengten Bohrung (217a) abgehoben ist, so daß ein bestimmter Spalt "X" gebildet wird.
47. Olbrenner nach Anspruch 46, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Schraubenfeder (224) die Stellung des StößelVen¬ tils in der Ruhestellung der Hubkolbenpumpe stabilisiert, indem sich die Feder (224) einendig auf der Stirnringfläche (214) des Zylinders (210) und anderendig gegen den Teller (220) abstützt.
48. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 42 bis 47, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß von der Bodenfläche (222) sich achsparallele Bohrungen (225) in die Bodenwandung erstrecken und in einen axialen Ventilraum (226) münden, in dem ein von einer Schraubenfe¬ der (228) in Tankrichtung gegen einen Ventilsitz (227) gedrückter Ventilteller (229) angeordnet ist, der peripher vom Ventilsitz (227) abdeckbare Rillen (230) aufweist, so daß das Ventil durch einen tankanschlußseitigen Druck gegen die Belastung der Feder (228) geöffnet werden kann und einen Durchgang vom Ventilraum (226) zu den Bohrungen (225) geschaffen wird.
49. Olbrenner nach Anspruch 42, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kolben (205) einstückig mit der Stirnwandung (200d) des Gehäuses (200) ausgebildet ist, wobei das Standdruck¬ ventil (208, 209) druckleitungsseitig dem Kolben (205) in einem Rohrstutzen (208a) vorgeordnet ist und die drucklei¬ tungsseitige Mündung der durch den Kolben (205) gehenden Bohrung (207) abdeckt.
50. Olbrenner nach Anspruch 49, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stößelstiel (219) relativ kurz ausgebildet ist und über die tankseitige Stirnringfläche (214) des Zylinders (210) nur um das Ventilspiel herausragen kann.
51. Olbrenner nach Anspruch 50, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stirnringfläche (214) im Bereich der Stirnwandung (200c) gegen einen dort gelagerten Kunststoffblock (231) stößt, der Durchgangsbohrungen (232) aufweist, die peripher in Nuten (233) münden, die mit dem tankseitigen Innenraum (202) in Verbindung stehen, wobei vom tankseitigen Innen¬ raum (202) Bohrungen (234) zum erweiterten Bohrungsbereich der Bohrung (217) im Zylinder (210) führen und wobei die Bohrungen (232) in den zum Tank führenden axialen Ventil¬ raum (226) münden, der in einem Rohrstutzen (226a) unterge¬ bracht ist.
52. Olbrenner nach Anspruch 51, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bohrungserweiterung der Bohrung (217) in der der Stößelteller (218) aufgenommen ist, druckleitungsseitig eine Ringstufe (235) bildet, die sich in der Ruhestellung des Stößelventils nur in geringem Abstand vor dem Stößel- teller (218) befindet und gegen die der Stößelteller (218) stößt, wenn der Stößel trägheitsbedingt bei der Rückstell¬ bewegung des Zylinders (210) vom Ventilsitz abhebt und/oder
das Ventil vom Kunststoffblock (231) bei der Rückstellbewe¬ gung des Zylinders (210) rückgeprellt werden sollte.
53. Olbrenner nach Anspruch 52, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Stirnfläche der Ringstufe (235) Ausnehmungen (235a) eingebracht sind, die einen ungehinderten Durchfluß des Brennstoffs gewährleisten.
54. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 51 bis 53, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stirnringfläche (214) mit geringem Abstand von der Oberfläche des Kunststoffblocks (231) angeordnet ist.
55. Olbrenner nach Anspruch 54, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Stirnringfläche (214) vorstehende Abstützstege
(214a) angeordnet sind.
56. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 42 bis 55, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Ankerdämpfungseinrichtung im freien Endbereich des Stößelstiels (219), wobei dort ein Flanschring (219a) an¬ geordnet ist, der die Stirnringfläche (214) ein Stück seit¬ lich übergreift und an der Stirnringfläche (214) anliegen kann, und wobei in der Oberfläche des Kunststoffblocks (231) eine dem Flanschring (219a) entsprechende Ausnehmung (231a) eingebracht ist, in die der Flanschring (219a) etwa formschlüssig paßt.
57. Olbrenner nach Anspruch 56, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dicke des Flanschrings (219a) etwas größer als die
Tiefe der Ausnehmung (231a) ausgeführt ist.
58. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 42 bis 57, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
daß in der druckleitungsseitigen Stirnwand (200d) eine Bohrung (234) angeordnet ist, die vom druckleitungsseitigen Innenraum (202) nach außen führt und auf die zweckmäßiger¬ weise außenseitig ein Stutzen (237) mit einer Durchgangs¬ bohrung (238) gesetzt ist, wobei durch die Bohrung (236) und den Ablaufstutzen (237) während der Startphase der Pumpe 1 bzw. des Ölbrenners oder laufend Brennstoff vom Anker-Zylinder (210) abgepumpt werden kann.
59. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 41 bis 58, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß an der Innenwandung des druckleitungsseitigen Innen¬ raums (202) eine sich an der Stirnwandung (200b) abstützen¬ de Druckfeder (238a) angeordnet ist, gegen die bei der Be¬ schleunigung des Ankerzylinders (210) eine Stirnringfläche (239) des Ankerzylinders stößt und dabei die Feder kompri¬ miert.
60. Olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 42 bis 59, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zylinder (210) als kolbenartiges Ankerelement im Innenraum (202) flüssigkeitsdicht geführt wird.
61. Olbrenner nach Anspruch 60, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein teilweise in der Ankerzylinderbohrung (217) sitzen¬ der Kolben (205a) axial bewegbar gelagert ist und Teil der Abspritzventileinrichtung (3) ist.
62. Olbrenner nach Anspruch 61, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abspritzventileinrichtung (3) eine Ventilkappe (3b) aufweist, die in die Stirnwand (200d) des Gehäuses (200) in den einspritzventilseitigen Innenraum (202) greifend einge¬ schraubt ist, der Kolben (205a) in seiner Ruhestellung mit einer im Durchmesser reduzierten Stirnfläche (205b) die Einspritzdüsenbohrung (3d) abdeckt und die im Durchmesser
reduzierte Fläche (205b) mit einem Kegelstumpf (205c ) in den zylindrischen Teil des Kolbens (205a) übergeht.
63. Olbrenner nach Anspruch 62, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kolben (205a) in der Ankerzylinderbohrung (217) von einer Druckfeder (240) gegen die Einspritzdüsenbohrung (3d) gedrückt wird, wobei sich die Druckfeder (240) anderendig gegen eine in der Ankerzylinderbohrung (217) angeordnete Zwischenwand (241) abstützt, die die Bohrung (217) in einen einspritzdüsenseitigen und in einen tankseitigen Bereich abteilt.
64. Olbrenner nach Anspruch 63, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens eine Bohrung (242) von der Stirnringfläche (212) durch den Ankerzylinder (210) in den erweiterten Zylinderbohrungsraum des tankseitigen Bereichs der Bohrung (217) führt, in dem der Stößelteller (218) aufgenommen ist, und daß eine Bohrung (243) durch den Ankerzylinder (210) vom einspritzdüsenseitigen Bereich der Bohrung (217) in den tankseitigen Innenraum (202) geht, wobei der mittlere Be¬ reich des Anker-Zylinders (210) formschlüssig und nahezu flüssigkeitsdicht an der Innenwandung des Innenraums (202) sitzt.
65. Olbrenner nach Anspruch 64, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker-Zylinder (210) im tankseitigen Bereich des Innenraums (202) Nuten aufweist, wobei die Nutstege an der Innenwandung des Innenraums (202) anliegen und dort Führun¬ gen für den Anker-Zylinder (210) bilden.
66. olbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 42 bis 60, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einspritzdüse (3) unmittelbar in der Stirnwand (200d) des Gehäuses (200) untergebracht ist und eine Ven-
tilkappe (3b) mit einem Ventilsitz (3c) für ein Stößelven¬ til (244) aufweist, dessen Ventilteller (245) von außen gegen den Ventilsitz (3c) gezogen wird und dessen Stößel¬ stiel (246) die dem Ventilsitz (3c) nachfolgende Kappenboh¬ rung (3d) frei oder durch Rippen (247) radial abgestützt durchgreift sowie frei durch die Ankerzylinderbohrung (217) geht und kurz vor dem erweiterten Bereich der Bohrung (217) endet, in dem der Stößelteller (218) des Stößelventils (218, 219)aufgenommen ist, wobei am freien Ende des Stößel¬ stiels (246) ein Löcher oder radiale Ausnehmungen (248) aufweisender Ring (248a) befestigt ist, gegen den sich einspritzventilseitig eine Druckfeder (250) abstützt, die anderendig an der Stirnwand (200d) des Gehäuses (200) bzw. an der Ventilkappe (3b) anliegt, wobei der Ankerzylinder (210) lediglich die Durchgangsbohrung (217a) und keine ra¬ dialen Nuten aufweist, sondern formschlüssig und flüssig¬ keitsdicht an der Innenwandung des Innenraums (202) anliegt und wobei der Stößelteller (218) nach einem bestimmten Hubweg auf den Stößelstiel (246) bei der Pumpbewegung stößt.
67. Olbrenner nach Anspruch 66, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stößelstiel (246) des Stößelventils (244) kürzer ausgeführt ist und in der Ruhestellung der Pumpe (1) nur bis in den einspritzventilseitigen Endbereich der Anker¬ zylinderbohrung (217) reicht, wobei zusätzlich eine weitere Druckfeder (251) von der Tankseite her gegen den Ring (24- 8a) drückt, die sich einendig gegen eine eine zentrale Bohrung (217d) aufweisende Wandung (217e) abstützt, die die Bohrung (217) in einen einspritzventilseitigen und einen tankseitigen Bereich unterteilt, die über die Bohrung (217d) in Verbindung stehen.
68. Olbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 67, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine den Brennstofffluß verzögernde Einrichtung vorge-
sehen ist, durch deren Betätigung die kinetische Energie des beschleunigten Brennstoffes schlagartig in eine den Brennstoff über die Einspritzdüse abspritzenden Stoßwelle umgewandelt wird.
69. Olbrenner nach Anspruch 68, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine gemeinsame elektronische Steuereinrichtung (608) für die Pumpe (602) und die elektrisch betätigbare Verzö¬ gerungseinrichtung (606) vorgesehen ist.
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