DE2000213B2 - Membranpumpe fuer fluessigbrennstoff - Google Patents

Description

5. Membranpumpe nach einem der An- Drosselventil, das die Druckkammer mit der Drucksprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das leitung verbindet, in dem Sinne, daß das Ventil bei Drosselventil (38) der Druckkammer (34) in an 4<> zu hohem Druck in der Druckleitung geschlossen sich bekannter Weise von einer Kugel (39) gebil- ^wird, und andererseits hält sie in der Normalstellung, det wird die entlang der Achse" einer zylin- ^{also bei} geöffnetem Drosselventil, die Rücklaufleidrischen, auf ihrer Seitenfläche Rippen aufwci- tung geschlossen. Die Reguliermembran übt also eine senden Ausnehmung (40) in Grenzen frei beweg- Doppelfunktion aus, indem sie bei zu hohem Druck bar ist, wobei die 3eweguns der Kugel (39) 45 in der Druckleitung eine Abschaltung der Druckleidurch das Ende (41) eines Hebels (42) begrenzt l"ⁿg ^vor> dem eigentlichen Pumpenteil vornimmt und ist, dessen anderes Ende (44) mittels eines Auf- gleichzeitig für eine Druckentspannung über die satzes (45) fest mit der Reguliermembran (47) Rücklaufleitung sorgt. Der Druck in der Druckleiverbunden ist und der Unterteil des Aufsatzes ^tung ^wird selbsttätig konstant gehalten und ist weit-(45) unter der Wirkung der Rückstellfeder (49) 5o gellend unabhängig von demjenigen Druck, der der der Reguliermembran (47) auf die Rücklauflei- Membranpumpe vom Vergaser her entgegengesetzt tung (18) aufdrückbar ist. ^w'^rd-

Durch die Erfindung wird mit einer einzigen Re-

guliermembran verhindert, daß weder in der zum

55 Vergaser führenden Druckleitung noch in der Brennstoffpumpe selbst Dampfverschlüsse bzw. Blasenbil-Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe für düngen auftreten.

Flüssigbrennstoff zur Verwendung bei Brennkraft- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der

maschinen, mit einer über ein erstes Rückschlagven- Erfindung wird die Reguliermembran von einer til mit einer Saugleitung und über ein entgegengesetzt 60 Rückstellfeder auf Anschläge gedruckt, aus deren gerichtetes zweites Rückschlagventil mit einer einem die Rücklaufleitung austritt. Dies ergibt eine Druckkammer verbundenen Ansaugkammer, deren besonders zweckmäßige und einfache Bauform und Volumen durch Bewegen einer von außen betätigten einen sicheren Verschluß der Rücklaufleitung durch Pumpmembran veränderbar ist, und mit einer an die die von der Rückstellfeder gegen die Anschlagfläche Druckkammer angeschlossenen Druckleitung, welche 65 gedrückte Reguliermembran. Vorteilhaft mündet der über eine Rücklaufleitung mit einer Saugleitung ver- die Rücklaufleitung enthaltende Anschlag der Regubindbar ist. liermembran unmittelbar in die Ansaugkammer.

Bei einer bekannten Membranpumpe dieser Art ist Mit der Membranpumpe ist es möglich, die gc-

wünschte Brennstoffmenge unter dem vom verwen- kegeliges Drosselventil 23 auf, das fest mit einem

deten Vergaser abhängigen statischen Druck abzuge- Stößel 24 verbunden ist, dessen oberes Ende mit

ben, und zwar unabhängig davon, ob sich gegebenen- einer Reguliermembran 25 verbunden ist, weiche

falls in der Pumpe oder in der Auslaßleitung Brenn- zwischen zwei Tellern 26 α und 26 b eingepreßt ist.

stoff angesammelt hat. Die Rückstellfeder wird vor- 5 Unter der Wirkung einer Rückstellfeder 27 kann sich

zugsweise einstellbar gemacht, so daß der Ansprech- die Reguliermembran 25 gegen drei Anschläge 28

druck dem jeweils verwendeten Vergaser angepaßt anlegen, die im Winkelabstand von 120~ voneinan-

werden ^vann. Sie muß stark genug sein, um bei der angeordnet sind. Die Rückstellfeder 27 drückt

einem Durchsatz von Null in der Druckkammer mit ihrem unteren Ende auf den Teller 26 ft, während

einen statischen Druck zu erzeugen, der deutlich grö- io ihr oberes Ende gegen einen Teller 29 anliegt, der

ßer ist als der statische Solldruck im Vergaser. fest mit einer Stellschraube 30 verbunden ist. Der

Im folgenden werden an Hand der Figuren zwei Gewindeteil dieser Stellschraube 30 steht mit einer Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen er- Gewindebohrung in Eingriff, die im Oberteil 3 des

läutert. Pumpengehäuses ausgebildet ist. Der Kopf der Stell-

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt 3urch eine erste 15 schraube 30 ist mit 32a bezeichnet. Die im oberen

Ausführungsform der erl'mdungsgemäßen Membran- Teil der Ansaugkammer 14 angeordnete Rücklauflei-

piimpe und tung 18 liegt im Inneren desjenigen der drei An-

F i«. 2 einen Axialschnilt durch eine zweite Aus- schlage 28, der senkrecht über der Ansaugkammer

lührungsform gemäli der Erfindung. 14 liegt. Diese Rücklaufleitung 18 verläuft parallel

In der Zeichnung ist der Unterteil des Pumpenge- 20 zur Hauptachse der Membranpumpe,

häuses mit 1 bezeichnet, während der Mittelteil mit 2 Der Oberteil 3 des Pumpengehäuses weist zwei

und der Oberteil dieses Pumpengehäuses mit 3 be- übereinanderliegende Bauelemente 3 a, 3 ft auf, zwi-

/eichnel ist. sehen denen der Rand der Reguliermembran 25 eine

Der Unterteil 1 ist auf bekannte Weise auf dem Dichtung bildet. Schrauben 31 pressen die beiden Motorblock befestigt. Er enthält einen Betätigungs- 25 Bauelemente 3 a, 3 ft an den Mittelteil 2 des Pumpenhcbel 4, der um eine Achse 5 drehbar ist und von gehäuses, wobei eine Dichtung 32 zwischen dem einem beweglichen Teil der Brennkraftmaschine, auf Bauelement 3 ft und dem Mittelteil 2 angeordnet ist. der die Membranpumpe befestigt ist, betätigt wird. Man beachte, daß die Dichtung 32 im Bereich der Der Betätigungshebel 4 stützt sich mit einem seiner Ansaugkammer 14 eine Öffnung aufweist, so daß die Enden 6 auf einem Stößel 7 ab. dessen unteres Ende 30 Rücklaufleitung 18 mit dem Inneren der Ansang von einem Querstück 8 gebildet wird. Der Stößel 7 kammer 14 in Verbindung steht. Der Stößel 7, die wird durch das Ende 6 des Betätigungshebels4 nach Teller Ha, lift, die Membran 12, das Drosselventil unten bewegt, während seine Aufwärtsbewegung 23 und sein Stößel 24. die Teller 26 a, 26 ft, die Reliurch eine Rückstellfeder 9 erfolgt, von der ein Ende guliermembran 25, die Rückstellfeder 27, der Teller auf dem Boden einer Aufnahme 10 im Unterteil 1 35 29 und die Stellschraube 30 liegen auf einer gemeinabgestützt ist, während ihr anderes Ende gegen einen samen Achse. Der Durchmesser des Tellers 26 ft ist Teller Ha anliegt, der fest mit dem Stößel 7 verbun- im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des den ist. Auf dem Teller 11 η ist eine Membran 12 an- Ringes, aul dem die Anschläge 28 liegen, und der geordnet, die zwischen dem Teller Ha und einem Durchmesser des Tellers 26a ist etwas kleiner als der entsprechenden Teller 11 ft liegt. Der Umfangsrand 40 Innendurchmesser dieses Ringes. Die Länge des Stöder Membran 12 bildet eine Dichtung zwischen dem ßels 24 ist so eingestellt, daß das Drosselventil 23 geUnterteil 1 und dem Mittelteil 2 des Pumpengehäu- öffnet ist, wenn die Reguliermembran 25 auf den scs. Anschlägen 28 ruht. In Höhe der Anschläge 28 ist in

Der Mittelteil des Pumpengehäuses weist seitlich Richtung eines Radius zum Ring, auf dem diese Aneinen Einlaßkanal 13 auf, durch den die Membran- 45 schlage 28 sitzen, eine Druckleitung 33 angeordnet, pumpe mit Brennstoff gespeist wird. Der Einlaßkanal die lest mit dem Bauelement 3 ft des Oberteiles 3 des 13 mündet in einer Ansaugkammer 14. die in ihrem Pumpengehäuses verbunden ist und zwischen der Unterteil ein Rückschlagventil 15 aufweist, das von Reguliermembran 25 und dem unteren Teil des EIeeincr Feder 17 gegen seinen Sitz 16 gedrückt wird. mentes 3ft mündet.

Im oberen Teil der Ansaugkammer 14 ist eine kege- 50 Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform lige Rücklauflcitung 18 ausgebildet, deren Ende mit der Erfindung weist der Mittelteil 2 des Pumpengekleinerer Öffnungsweite von der Mitte der Ansaug- häuses eine Druckkammer 34 auf, die in ihrem unlekammer 14 entfernt liegt. Bei den zwei beschriebe- ren Teil mit einem Rückschlagventil 35 versehen ist, nen Ausführungsformen beträgt der Neigungswinkel das von einer Feder 37 gegen seinen Sitz 36 gedruckt des Kegels der Rücklauf leitung 18 etwa 3 bis 5'. und 55 wird. Die Druckkammer 34 weist in ihrem oberen das Ende der Rücklaufleitung 18 mit kleinerem Off- 'IViI ein Drosselventil 38 mit einer kreisförmigen Öffnungsquerschnitl hat einen Durchmesser von etwa nung auf, auf deren Oberseite sich eine Kugel 39 ab-0,8 mm; durch diese Verjüngung der Rücklauflei- stützt, welche in einer zylindrischen Ausnehmung 40 tung 18 verhindert man deren Verstopfung. Die bis beweglich ist. wobei diese Ausnehmung 40 innen mit hierhin beschriebenen Teile sind bei beiden in den 60 parallel zur Achse des Zylinders verlaufenden Nuten Fig. 1 und2 dargestellten Ausführungsformen vor- versehen ist. Die Kugel 39 kann sich, wenn sie nach banden. oben gestoßen wird, gegen ein Ende 41 eines mit 42

Es wird nun auf die Fi g. 1 Bezug genommen, wo bezeichneten Hebels abstützen, ohne die Ausneh-

der Mittelteil 2 des Pumpengehäuses außerdem eine mung 40 zu verlassen. Der Hebel 42 ist um eine

Druckkammer 19 aufweist, die in ihrem unteren Teil _f>5_ Achse 43 schwenkbar gelagert, und sein dem Ende 41

mit einem Rückschlagventil 20 versehen ist, das von hinsichtlich der Achse 43 gegenüberliegendes Ende

einer Feder 22 gegen seinen Sitz 21 gedrückt wird. 44 liegt über der Ansaugkammer 14. Das Ende 44

Die Druckkammer 19 weist in ihrem oberen Teil ein des Hebels 42 ist mit einem Aufsatz 45 versehen, der

sich unter Zwischenlagerung einer Dichtung auf die Austrittsöffnung der Rücklaufleitung 18 aufsetzen kann. Der Aufsatz 45 ist durch seinen oberen Teil mit zwei Tellern 46 a, 46 b fest verbunden, zwischen denen eine Reguliermembran 47 angeordnet ist.

Der obere Teil 3 des Pumpengehäuses wird von zwei Bauelementen 3 a, 3 b gebildet, die übercinanderliegen. Die Bauelemente 3 a, 3 b sind miteinander und mit dem Mittelteil 2 des Pumpengehäuses durch Schrauben 48 verbunden, wobei das Bauelement 3 ω die Funktion eines Deckels ausübt. Eine Rückstellfeder 49 stützt sich mit ihrem unteren Ende auf dem Teller 46 a ab, während ihr oberes Ende gegen das Bauelement 3 a anliegt. Am Bauelement 3 a ist gegenüber der Kugel 39 eine Druckleitung 50 befestigt. Das Rückschlagventil 35, die Feder 37, die zylindrische Ausnehmung 40 und die Druckleitung 50 liegen auf einer gemeinsamen Achse; das Rückschlagventil 15, die Feder 17. die Rücklaufleitung ί8. der Aufsalz 45, die Teller 46 a, 46 b und die Rückstellfeder 49 liegen desgleichen auf einer gemeinsamen Achse. Diese beiden Achsen verlaufen parallel zur gemeinsamen Achse des Stößels 7. der Rückstellfeder9, der Teller 11 a, lib und der Membran 12; sie sind im wesentlichen symmetrisch zu dieser letztgenannten Achse angeordnet.

Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform der Membranpumpe gemäß der Erfindung arbeitet folgendermaßen: Wenn der Stößel 7 durch Einwirkung des Betätigungshebels 4 auf das Querstück 8 nach unten gezogen wird, wird die Rückstellfeder 9 zusammengedrückt, und die Membran 12 wird von den Tellern 11 α, 11 b in die untere Stellung gezogen; der Raum unmittelbar über der Membran 12 wird gröl.'er. was zur Folge hat, daß hier ein Unterdruck entsieht, durch den das Rückschlagventil 15 unter Zusammendrückung der Feder 17 geöffnet und das Rückschlagventil 20. unterstützt durch die Feder 22. geschlossen wird. Der über den Einlaßkanal 13 zugeführle Brennstoff verläßt die Ansaugkammer 14 und füllt den über der Membran 12 liegenden Raum. Wenn unter uci Wirkung der Rückstellfeder 9 der Betätigungshebel 4 derart verdreht wird, daß sein Ende 6 wieder nach oben wandert, gelangt die Membran 12 in die obere Stellung, wobei sie den über der Membran 12 liegenden Brennstoff komprimiert: die Folge ist. daß das Rückschlagventil 20 sich öffnet und das Rückschlagventil 15 sich schließt; der Brennstoff gelangt durch das Rückschlagventil 20 in die Druckkammer 19. Das Drosselventil 23 ist offen, denn die Reguliermembran 25 befindet sich durch die Wirkung der Rückstellfeder 27 in ihrer unteren Stellung. Die Reguliermembran 25 kann sich unter der Wirkung des Brennstoffdruckes anheben: sie nimmt das Drosselventil 23 mit, so daß die Durchtrittsöffnung des Drosselventils verkleinert wird und der durch dieses hindurchtretende Brennstoff einen dünnen Schichtstrahl bildet: gleichzeitig gibt die Reguliermembran 25 die Eintrittsöffnung der Rücklaufleitung 18 frei; diese beiden Maßnahmen wirken zusammen, um den Brennstoff abzuführen, wenn dessen statischer Druck höher ist als der Solldruck an der Nadel des Vergasers, wobei dieser Solldruck selhst\erständlich eine Funktion der anfänglichen Ziisammendrückunc der Rückstellfeder 27 ist. eine Zusammendrückung, die selbst wieder mit der Stellschraube 30 eingestellt wird.

Falls im Inneren der Druckkammer 1.9 eine Brennstoffverdampfung eintritt, genügt die Kraft der Rückstellfeder 9 bei weitem, um dem Gegendruck auf die Membran 12 zu widerstehen, so daß die Pumpwirkung durch die Bildung eines Dampfverschlusses in der Druckkammer 19 nicht beeinträchtigt wird. Man sieht also, daß die Speisung des Vergasers immer sichergestellt ist, da die Rückstellfeder 9 eine eindeutig größere Kraft hat, als diejenige, die erforderlich ist, um gerade den statischen Solldruck an der Vergasernadel zu erhalten.

Wenn sich ein Dampfverschluß in der Druckleitung 33 bildet, wirkt der Druck dieses Dampfverschlusses auf die Reguliermembran 25. die sich anhebt, so daß der Brennstoffdampf dank der Rücklaufleitung 18 aus der Druckleitung in die Ansaugkammer 14 abfließen kann.

Die Wirkungsweise der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung entspricht im wesentlichen der im Zusammenhang mit F i g. 1 beschriebenen Wirkungsweise.

Wenn die Membran 12 durch den Bctätigungshebei 4 nach unten gezogen wird, öffnet sich das Rückschlagventil 15 und schließt sich das Rückschlagventil 35. so daß Brennstoff angesaugt wird. Wenn die Membran 12 von der Rückstellfeder 9 nach oben zurückgedrückt wird, schließt sich das Rückschlagventil 15 wieder, und das Rückschlagventil 35 öffnet sich, so daß die Pumpe ihren Förderhub macht. Der Brennstoff wird in die Druckkammer 34 getrieben und wirkt auf die Kugel 39. die sich in der Ausnehmung 40 nach oben bewegt. Der Brennstoff tritt um die Kugel 39 herum durch die mit Längsrippen versehene Ausnehmung 40 hindurch und gelangt so in die Druckleitung 50. Die Kraft der Rückstellfeder 9 ist so groß, daß sie einen statischen Pumpendruck erzeugt, der deutlich größer ist als der an der Nadel des Vergasers erforderliche statische Druck. Dieser Druck wirkt auf die Reguliermembran 47. die sich unter Zusammendrückung der Rückstellfeder 49 anhebt und den Aufsatz 45 von seinem Sil/ abhebt. Das Ende 41 des Hebels 42 wirkt auf die Kugel 39.

um das Drosselventil 38 nach und nach zu schließen, so daß der Brennstoffdurchlritt durch das Drosselventil 38 kleiner wird und der statische Druck sinkt: gleichzeitig wird die Rücklaufleitung 18 geöffne!. Diese beiden Maßnahmen wirken zusammen, um Uc:i Druck des durch die Druckleitung 50 geförderten Brennstoffes aiii der gewünschten Höhe zu haltciv die von der Eigenart des durch die Membranpumpe gespeisten Vergasers abhänet. Die Einstellung diese» Druckes ist natürlich eine Funktion der anfänglichen Zusammendrückung der Rückstellfeder 49.

Falls sich in der Ausstoßkammer ein Damphcr schhiß bildet, reicht die Kraft der Feder 9 aus. um /1 verhüten, daß der Dampfverschluß die Bewegung dei Membran 12 blockiert, so daß die Speisung des \ ei gasers immer sichergestellt bleibt.

Wenn sich in der Druckleitung 50 ein Dampfver Schluß bildet, wirkt dessen Dampfdruck aif die Re guliermembran 47. so daß die Rücklaufleitung 18 ge öffnet wird und der Brennstoffdampf in die Ansaue kammer 14 abfließen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuncen

Claims (4)

1 2 eine Rücklaufleitung von der Druckkammer zum Patentansprüche: Tank vorgesehen. In der Rücklaufleitung liegt ein von einer Bimetallfeder gesteuertes Ventil, das die

1. Membranpumpe für Flüssigbrennstoff zur Druckkammer bzw. die Druckleitung mit dem Tank Verwendung bei Brennkraftmaschinen, mit einer 5 verbindet, wenn die Temperatur in der Druckkamüber ein erstes Rückschlagventil mit einer Saug- mer einen bestimmten Wert übersteigt. Die Bimetallleitung und über ein entgegengesetzt gerichtetes feder ist ein wärmeempfindliches Betätigungsorgan zweites Rückschlagventil mit einer Druckkammer für das Entlastungsventil. Irgendwelche Maßnahmen verbundenen Ansaugkammer, deren Volumen zur Konstanthaltung des statischen Druckes in der durch Bewegen einer von außen betätigbaren io Druckleitung sind bei dieser bekannten Membran-Pumpmembran veränderbar ist, und mit einer an pumpe nicht getroffen. Die Druckleitung ist unmitteldie Druckkammer angeschlossenen Druckleitung, bar mit der Druckkammer der Membranpumpe verweiche über eine Rücklaufleitung mit der Saug- bunden, so daß ein Druckstau in der Leitung nur leitung verbindbar ist, dadurch gekenn- zum Vergaser hin abgebaut werden kann, wenn nicht zeichnet, daß eine dem Druck der Drucklei- 15 gleichzeitig eine Temperaturerhöhung mit ihm vertung ausgesetzte Reguliermembran (25, 47) ei- bunden ist. Darüber hinaus hat ein derartiger Drucknerseits in an sich bekannter Weise ein die stau unmittelbare Rückwirkungen auf die Pump-Druckkammer (19. 34) mit der Druckleitung (33, membran (USA.-Patentschrift 3 186 470).

50) verbindendes Drosselventil (23, 38) verstellt Es ist ierner bekannt, innerhalb einer Meinbian-

und andererseits in der Normalstellung die Rück- 20 pumpe eine druckgesteuerte Reguliermembran vor-

laufleitung (18) absperrt. zusehen, die auf einen Ventilstößel einwirkt und

2. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch druckabhängig die Regulierung eines Ventils vorgekennzeichnet, daß die Reguliermembran (25) nimmt (USA.-Patentschrift 3 098 885).

von einer Rückstellfeder (27) auf Anschläge (28) Aufgabe der Erfindung ist es. den Brennstoff bei

gedrückt wird, aus deren einem die Rücklauflei- 25 einer Membranpumpe der eingangs genannten Art

tun« (18) austritt. unter möglichst konstantem Druck an den Vergaser

3. Membranpumpe nach Anspruch 1 oder 2, abzugeben und gleichzeitig Blasenbildung in der dadurch gekennzeichnet, daß der die Rücklauflei- Druckleitung zu vermeiden. Zur Lösung dieser Auftung (18) enthaltende Anschlag (28) der Regu- gäbe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine liermcmbran (25) unmittelbar in die Ansaugkam- 30 dem Druck der Druckleitung ausgesetzte Regulicrmer (14) mündet. membran einerseits in an sich bekannter Weise ein

4. Membranpumpe nach einem der An- die Druckkammer mit der Druckleitung verbindensprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die des Drosselventil verstellt und andererseits in der Mitte der Reguliermembran (27) in an sich be- Normalstellung die Rücklaufleitunu absperrt.
k;mnter Weise unmittelbar mit dem Stößel (24) 35 Die Besonderheit der Erfindung liegt darin, daß des Drosselventils (23) der Druckkammer (19) ciic Reguliermembran gleichzeitig zwei verschiedene verbunden ist. Funktionen wahrnimmt. Einerseits steuert sie das