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Vorrichtung zum Fördern des flüssigen Brennstoffes für Verbrennungskraftmaschinen.
Es ist bekannt, zur Förderung des flüssigen Brennstoffes für Verbrennungskraftmaschinen eine
Kolbenpumpe zu benutzen, deren Fördermenge grösser ist als die Maschine Brennstoff verbraucht, und die den überschüssigen Brennstoff in einen mit der Druckseite der Pumpe verbundenen und mit einem
Luftpolster ausgestatteten Rtum drück-t, aus dem er beim Überschreiten eines gewissen Druckes durch ein Ventil nach der Saugseite der Pumpe zurückströmt. Ferner ist es bekannt, den Brennstoff vor dem
Eintritt in den Arbeitszylinder vorzuwärmen, damit er besser vergast wird. Endlich ist es auch bekannt, zum Fördern des Brennstoffes eine Membranpumpe zu benutzen, deren Arbeitsraum mit dem Arbeit- raum der Maschine in Verbindung steht.
Die Erfindung besteht in einer besonders vorteilhaften Vereinigneung dieser Massnahmen. Nach der Erfindung wird zur Förderung des Brennstoffes eine geheizte Pumpe, u. zw. vorzugsweise eine Membran- pumpe, benutzt, deren Arbeitsraum mit dem der Maschine in Verbindung steht. Diese Pumpe saugt mehr
Brennstoff an, als für die Speisung der Maschine erforderlich ist und drückt den überschüssigen Brennstoff in eine mit einem Luftpolster ausgestattete, innerhalb des Pumpengehäuses liegende Kammer, aus der er beim Überschreiten eines gewissen Druckes durch ein Ventil nach der Saugseite zurückströmt.
Man erzielt auf dieseWeise einen einfachen Antrieb der Pumpe, eine auch bei stärkster Belastung der Maschine aus- reichende Förderung des Brennstoffes und eine hohe Vorwärmung des letzteren, u. zw. einerseits infolge der Erhitzung der Pumpe, anderseits infolge des Kreislaufes des Brennstoffes innerhalb der Pumpe.
Auf den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele der Membranpumpe dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen die erste Ausführung in zwei zueinander senkrechten Schnitten. Fig. 3 ist ein lotrechter Schnitt durch die zweite Ausführung. Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 3 von links gesehen.
Fig. 5 ist ein lotrechter Schnitt durch die dritte Ausführung. Fig. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 in
Fig. 5 von links gesehen.
Bei der ersten Ausführung (Fig. 1, 2) ist das Gehäuse A durch die Wandungen B, C in den eigent- lichen Förderraum D und eine Kammer E zerlegt. Die zu fördernde Flüssigkeit tritt in den Förderraum D durch den Stutzen D1 und das Saugventil F ein. Der Austritt aus dem Förderraum D in die Kammer B erfolgt durch das Druckventil G. Die Kammer E enthält in ihrem unteren Teil einen Auslassstutzen und in ihrem oberen Teil ein Luftposter Ex 2. Die Kammer E und der Förderraum D sind durch ein Umlauf- ventil P verbunden, das sich beim Überschreiten eines gewissen Druckes in ersterer selbsttätig öffnet.
Die Membran H ist zwischen der Stirnwand Al des Gehäuses A und dem Deekel J eingespannt.
Die Stirnwand Al enthält in der Mitte eine kreisförmige Öffnung zum Durchtritt einer Schraubenfeder K, die sich einerseits gegen die Rückwand A2 des Gehäuses A und anderseits gegen den Kopf eines in die
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die Membran H gedrückt.
. Der Deckel J enthält einen rohrförmigen Ansatz Jl, auf den eine Haube M aufgesetzt ist. Sie ist mittels des Stutzens M1 an den Arbeitsraum des nicht gezeichneten Arbeitszylinders angeschlossen.
Zwischen dem Rohransatz J1 und der Haube M ist eine gelochte Wand N eingespannt, deren mittlerer rohrförmiger Teil N1 zur Führung eines Ventils 0 dient. Dieses gleitet mit seinem hohlen Schaft 01 auf dem Rohr R1. Eine Feder Q, die zwischen der Wand N und eem Ventil 0 angeordnet ist, sucht letzteres nach der Membran H hinzudrängen. Als Sitz für das Venti 0 dient der nach innen vorstehende Flansch J2 des Deckes J.
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Drehzahl läuft, in welchem Falle das Ventil 0 nicht vorhanden zu sein braucht.
Der in dem Arbeitsraum des Arbeitszylinders abwechselnd auftretende Druck und Unterdruck versetzt die Membran H in mit dem Maschinenkolben zeitgleiche Schwingungen, so dass Flüssigkeit bei jedem Saughub, d. h. bei jeder Schwingung der Membran nach links hin (Fig. 1), durch den Stutzen D'und das Saugventil F in die Förderkammer D angesaugt und bei jedem Druckhub der Membran, d. h. bei deren Schwingung nach rechts hin (Fig. 1), durch das Druckventil G aus dem Förderraum D in die Kammer E gefördert wird.
Der Austritt aus letzterer geht infolge des Luftpolsters jE nicht stossweise, sondern in einem gleichmässigen Strahl vor sich. Überschreitet der Druck in der Kammer E eine gewisse Grenze, so öffnet sich das Umlaufventil P und die Pumpe arbeitet alsdann gewissermassen leer, erhöht also den Druck in der Kammer E nicht weiter.
Da die Pumpe an den Arbeitsraum des Maschinenzylinders angeschlossen ist, wird sie während des Betriebes erwärmt, so dass auch die zu fördernde Flüssigkeit eine Temperaturerhöhung erfährt, wodurch ihre Vergasung erleichtert wird.
Überschreitet die Drehzahl der Maschine eine gewisse Grenze, so würde zwar die Membran für sich allein nach wie vor zeitgleich mit dem Arbeitskolben schwingen können. Die zu fördernde Flüssigkeit und das Saug- und Druckventil F, G würden dabei jedoch nicht zeitgleich zu folgen vermögen. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, ist bei höheren Drehzahlen der Maschine das Rückschlagventil 0 vorzusehen. Dieses öffnet sich bei Unterdruck stets, dagegen arbeitet es bei Druck mit der Membran H so zusammen, dass es sich nur zu schliessan vermag, nachdem diese einen Teil ihres Druckhubes zurückgelegt hat. Infolgedessen kommt nicht jeder in dem Arbeitsraum des Maschinenzylinders auftretende Druck zur Wirkung auf die Membran H und diese kann ihre Arbeit gewissermassen in aller Ruhe ausführen.
Bei der zweiten und dritten Ausführung (Fig. 3,4 und 5,6) ist in dem Hohlraum, der von der Seitenwand A, der Stirnwand Al und der Rückwand des Gehäuses gebildet wird, ein Hohlkörper Q vorgesehen, der mit den genannten Wandungen aus einem Stück gegossen ist. Er enthält einen wagrechten und einen lotrechten Kanal Q\ < , die miteinander in Verbindung stehen. Der Kanal Q, ist nach der Membran hin offen und nimmt die auf diese drückende Feder K auf. Der Kanal < y schliesst sich unten an den Einlassstutzen D1 an und mündet oben in den Hohlraum des Pumpengehäuses. Er enthält unterhalb bzw. oberhalb des Kanals < das Saugventil F bzw. das Druckventil G.
Die Sitze des Saug-und Druckventils F, G sind als Rohrstutzen G1, F ausgebildet, die in den Kanal eingeschraubt sind.
Bei der zweiten Ausführung (Fig. 3,4) weist der Hohlkörper Q einen zweiten wagrechten Kanal Q3 auf, der unterhalb des Saugventils F liegt und mit dem lotrechten Kanal Q2 sowie dem Hohlraum des Pumpengehäuses in Verbindung steht und das Umlaufventil P enthält. Letzteres wird durch eine Feder pl geschlossen gehalten, die um einen Bolzen S gewunden ist. Der Bolzen und die Feder stehen in einer Querbohrung des Rohrstutzens F1. Der Bolzen S ist in das Gehäuse A eingeschraubt und sein äusseres Ende wird durch eine Schraubkappe S1 überdeckt.
Bei der dritten Ausführung (Fig. 5,6) steht der wagrechte Kanal Ql des Hohlkörpers Q auf der der Membran abgewandten Seite mit dem Hohlraum des Pumpengehäuses A in Verbindung und enthält das Umlaufventil P, dessen Feder pl sich gegen einen durchbohrten Zapfen S2 legt. Letzterer ist in ein Rohr B3 eingeschraubt, das seinerseits wiederum in die Wandung des wagrechten Kanals < auf der der Membran H entgegengesetzten Seite eingeschraubt ist. Das in Fig. 4 rechts gezeichnete Ende des Rohres S3 enthält ein Filtersieb B4.
Wie bereits bei der ersten Ausführung beschrieben, versetzt auch bei der zweiten und dritten Aus- führung der in dem Arbeitsraum des nicht gezeichneten Arbeitszylinders abwechselnd auftretende Druck und Unterdruck die Membran H in mit dem Arbeitskolben zeitgleiche Schwingungen. Bei jedem Saughub, d. h. bei jeder Schwingung der Membran nach links (Fig. 4,6) wird durch den Einlassstutzen D1 und das Saugventil F Brennstoff in den wagrechten Kanal Ql angesaugt. Bei jedem Druckhub, d. h. bei jeder Schwingung der Membran nach rechts, wird Brennstoff durch das Druckventil G aus dem wagrechten Kanal Q2 in den Hohlraum des Gehäuses gefördert. Überschreitet der Druck in letzterem eine gewisse Grenze, so öffnet sich das Umlaufventil P. Die Pumpe arbeitet dann leer und erhöht also den Druck in dem Hohlraum des Pumpengehäuses nicht weiter.
Die Membran ist mit ihrem äussersten Rande zwischen der Stirnwand A1 und dem Deckel J des Gehäuses eingespannt und legt sich in der Ruhelage gegen erstere nicht an.
Der Anschluss der Membranpumpe an den Arbeitsraum des nicht gezeichneten Arbeitszylinders erfolgt gemäss Fig. 3 und 4 durch einen Winkelstutzen M2, der in den Rohransatz J1 des Deckels J eingeschraubt ist. Das innere Ende des Winkelstutzens M2 trägt eine Ablenkungsplatte M3 ; von dem wagrechten Teil der Bohrung M4 des Winkelstutzens gehen Seitenbohrungen M5 ab, so dass die heissen Verbrennungsgase aus dem Arbeitsraum des Zylinders nicht unmittelbar auf die Membran H treffen, sondern vorher zur Seite abgelenkt werden. Der Winkelstutzen M2 ist auch bei der dritten Ausführung vorzusehen und nur der Einfachheit halber in den Fig. 5 und 6 nicht mitgezeichnet.
Bei der zweiten Ausführung (Fig. 3, 4) sind ferner vor dem Einlassstutzen D'noch ein Rückschlagventil T und zwei Filtersiebe'U angeordnet, die zweckmässig in Form eines Hutes ausgebildet sind. Das
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nicht in die Zuführungsleitung zurückströmen zu lassen. Die Filtersiebe U dienen ebenso wie das Filtersieb 84 (Fig. 6) dazu, etwaige Verunreinigungen des Brennstoffes zurückzuhalten. Das Rückschlag- ventil T und die Filtersiebe U worden zweckmässig auch bei der ersten und dritten Ausführung vorgesehen und sind nur der Einfachheit halber in den Fig. 1, 2 und 5,6 nicht mitgezeichnet,
PATENT-ANSPRÜCHE :
1.
Vorrichtung zum Fordern des flüssigen Brennstoffes für Verbrennungskraftmaschinen, gekennzeichnet durch eine zwecks Vorwärmung des Brennstoffes geheizte Brennstoffpumpe, die in bekannter Weise eine grössere Brennstoffmenge, als sie zum Betriebe der Maschine erforderlich ist, ansaugt und den Überschuss beim Überschreiten eines gewissen Druckes innerhalb der Pumpe von der Druckseite nach der Saugseite zurückdrängt, um die Maschine auch bei voller Belastung mit einer hinreichenden Menge von vorgewärmtem Brennstoff zu speisen.
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Device for conveying the liquid fuel for internal combustion engines.
It is known to promote the liquid fuel for internal combustion engines a
To use a piston pump, the delivery rate is greater than the machine consumes fuel, and the excess fuel in a connected to the pressure side of the pump and with a
Air cushion-equipped room, from which it flows back through a valve to the suction side of the pump when a certain pressure is exceeded. It is also known to the fuel before
To preheat entry into the working cylinder so that it is better gasified. Finally, it is also known to use a diaphragm pump to convey the fuel, the working space of which is connected to the working space of the machine.
The invention consists in a particularly advantageous combination of these measures. According to the invention, a heated pump, u. or preferably a membrane pump, whose working space is connected to that of the machine. This pump sucks more
Fuel than is required to feed the machine and presses the excess fuel into a chamber equipped with an air cushion and located inside the pump housing, from which it flows back through a valve to the suction side when a certain pressure is exceeded.
In this way, a simple drive of the pump is achieved, sufficient conveyance of the fuel even when the machine is under heavy loads and a high level of preheating of the latter, etc. between on the one hand as a result of the heating of the pump, on the other hand as a result of the circulation of the fuel within the pump.
Three exemplary embodiments of the diaphragm pump are shown in the drawings. 1 and 2 show the first embodiment in two mutually perpendicular sections. Fig. 3 is a vertical section through the second embodiment. Fig. 4 is a section along line 4-4 in Fig. 3 seen from the left.
Fig. 5 is a vertical section through the third embodiment. Fig. 6 is a section on line 6-6 in
Fig. 5 seen from the left.
In the first embodiment (FIGS. 1, 2) the housing A is divided into the actual conveying space D and a chamber E by the walls B, C. The liquid to be conveyed enters the conveying chamber D through the nozzle D1 and the suction valve F. The outlet from the conveying space D into the chamber B takes place through the pressure valve G. The lower part of the chamber E contains an outlet nozzle and the upper part contains an air cushion Ex 2. The chamber E and the conveying space D are through a circulation valve P. connected, which opens automatically when a certain pressure is exceeded in the former.
The membrane H is clamped between the end wall A1 of the housing A and the cover J.
The end wall Al contains in the middle a circular opening for the passage of a helical spring K, which is on the one hand against the rear wall A2 of the housing A and on the other hand against the head of a
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the membrane H pressed.
. The cover J contains a tubular extension Jl on which a hood M is placed. It is connected to the working space of the working cylinder (not shown) by means of the connector M1.
A perforated wall N is clamped between the pipe extension J1 and the hood M, the central tubular part N1 of which is used to guide a valve 0. This slides with its hollow shaft 01 on the pipe R1. A spring Q, which is arranged between the wall N and a valve 0, seeks to urge the latter towards the diaphragm H. The inwardly protruding flange J2 of deck J serves as the seat for the Venti 0.
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Speed is running, in which case valve 0 does not need to be present.
The alternating pressure and negative pressure occurring in the working chamber of the working cylinder causes the membrane H to vibrate at the same time as the machine piston, so that liquid is released with every suction stroke, i.e. H. with each oscillation of the membrane to the left (FIG. 1), sucked through the connection D 'and the suction valve F into the delivery chamber D and with each pressure stroke of the membrane, i.e. H. when it oscillates to the right (Fig. 1), is conveyed through the pressure valve G from the conveying space D into the chamber E.
The exit from the latter does not occur in bursts due to the air cushion jE, but in a uniform jet. If the pressure in the chamber E exceeds a certain limit, the circulation valve P opens and the pump then works to a certain extent empty, i.e. does not increase the pressure in the chamber E any further.
Since the pump is connected to the working space of the machine cylinder, it is heated during operation, so that the temperature of the liquid to be pumped also increases, which makes it easier to gasify.
If the speed of the machine exceeds a certain limit, the diaphragm would still be able to oscillate on its own at the same time as the working piston. The liquid to be pumped and the suction and pressure valves F, G would not be able to follow at the same time. In order to overcome this difficulty, the check valve 0 should be provided at higher machine speeds. This always opens when there is negative pressure, whereas when there is pressure it works together with the membrane H in such a way that it can only close after it has covered part of its pressure stroke. As a result, not every pressure occurring in the working space of the machine cylinder has an effect on the diaphragm H and it can, to a certain extent, carry out its work in peace.
In the second and third embodiment (FIGS. 3, 4 and 5, 6), a hollow body Q is provided in the cavity which is formed by the side wall A, the end wall Al and the rear wall of the housing is cast in one piece. It contains a horizontal and a vertical channel Q \ <, which are connected to one another. The channel Q is open towards the membrane and receives the spring K pressing on it. The channel <y adjoins the inlet connection D1 at the bottom and opens into the cavity of the pump housing at the top. It contains below or above the channel <the suction valve F or the pressure valve G.
The seats of the suction and pressure valves F, G are designed as pipe sockets G1, F which are screwed into the channel.
In the second embodiment (Fig. 3, 4) the hollow body Q has a second horizontal channel Q3, which is located below the suction valve F and is in communication with the vertical channel Q2 and the cavity of the pump housing and contains the circulation valve P. The latter is kept closed by a spring pl, which is wound around a bolt S. The bolt and the spring are in a transverse hole in the pipe socket F1. The bolt S is screwed into the housing A and its outer end is covered by a screw cap S1.
In the third embodiment (Fig. 5,6) the horizontal channel Ql of the hollow body Q is on the side facing away from the membrane in connection with the cavity of the pump housing A and contains the circulation valve P, whose spring pl lies against a pierced pin S2. The latter is screwed into a tube B3, which in turn is screwed into the wall of the horizontal channel on the side opposite the membrane H. The end of the tube S3 drawn on the right in FIG. 4 contains a filter screen B4.
As already described in the first embodiment, in the second and third embodiment the pressure and negative pressure alternately occurring in the working space of the working cylinder (not shown) set the diaphragm H in vibrations at the same time as the working piston. With each suction stroke, i. H. With each oscillation of the membrane to the left (Fig. 4, 6), fuel is sucked into the horizontal channel Q1 through the inlet connection D1 and the suction valve F. With each pressure stroke, i. H. each time the diaphragm oscillates to the right, fuel is pumped through the pressure valve G from the horizontal channel Q2 into the cavity of the housing. If the pressure in the latter exceeds a certain limit, the circulation valve P opens. The pump then works empty and thus does not increase the pressure in the cavity of the pump housing any further.
The outermost edge of the membrane is clamped between the end wall A1 and the cover J of the housing and does not rest against the former in the rest position.
The connection of the diaphragm pump to the working space of the working cylinder (not shown) takes place according to FIGS. 3 and 4 through an angled connection M2, which is screwed into the pipe socket J1 of the cover J. The inner end of the elbow M2 carries a baffle M3; from the horizontal part of the bore M4 of the angled connection side bores M5 go off, so that the hot combustion gases from the working space of the cylinder do not hit the membrane H directly, but are deflected to the side beforehand. The angle connector M2 is also to be provided in the third embodiment and is not shown in FIGS. 5 and 6 for the sake of simplicity.
In the second embodiment (FIGS. 3, 4), a check valve T and two filter sieves U, which are expediently designed in the form of a hat, are also arranged in front of the inlet connection D ′. The
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not to allow it to flow back into the supply line. The filter screens U, like the filter screen 84 (FIG. 6), serve to hold back any impurities in the fuel. The check valve T and the filter sieves U were expediently also provided in the first and third embodiment and are only not shown in FIGS. 1, 2 and 5, 6 for the sake of simplicity.
PATENT CLAIMS:
1.
Device for calling the liquid fuel for internal combustion engines, characterized by a fuel pump heated for the purpose of preheating the fuel, which in a known manner sucks in a larger amount of fuel than is required to operate the machine and removes the excess when a certain pressure within the pump is exceeded Pressure side pushed back to the suction side in order to feed the machine with a sufficient amount of preheated fuel even at full load.