DE2000213C3 - Membranpumpe fur Flüssigbrennstoff - 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- ^{aIso bei} geöffnetem Drosselventil, die Rücklauflcidrischen. auf ihrer Seitenfläche Rippen aufwei- ^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 Bewegung der Kugel (39) 45 in der Druckleitung eine Abschaltung der Druckleidurch das Ende (41) eines Hebels (42) begrenzt ^tunÖ ^von 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 Druckleivcrbunden ist und der Unterteil des Aufsatzes ^tu"g ^wird selbsttätig konstant gehalten und ist \>eit-(45) unter der Wirkung der Rückstellfeder (49) 5° gehend unabhängig von demjenigen Druck, der der der Reguliermembran (47) auf die Rücklauflei- Membranpumpe vom Vergaser her entgegengesetzt tung (18) aufdrückbar ist. wird.

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 gedrückt, aus deren gerichtetes zweites .Rückschlagventil mit einer einem die Rücklauf leitung 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 Rücklaufleitiing 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 ge-

wünschte Bronnstoffmenge unter dem vom verwendeten Vergaser abhängigen statischen Druck abzugeben, und zwar unabhängig davon, ob sich gegebenenfalls in der Pumpe oder in der Auslaßleiiuog Brennstoff angesammelt hat. Die Rückstellfeder wird vorzugsweise einstellbar gemacht, so daß der Ansprechdruck dem jeweils verwendeten Vergaser angepaßt werden kann. Sie muß stark genug sein, um bei einem Durchsatz von Null in der Druckkammer einen statischen Druck zu erzeugen, der deutlich größer ist als der statische Solldruck im Vergaser.

Im folgenden werden an Hand der Figuren zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine erste Ausfüiirungsform der erfindungsgemäßen Membranpumpe und

F i g. 2 einen Axialschnitt durch eine zweite Ausführungsform gemäß der Errindung.

In der Zeichnung ist der Unterteil df Pun.pengehäuses mit 1 bezeichnet, während der Mittelteil m't 2 und der Oberteil dieses l'umpermchäiises mit 3 bezeichnet ist.

Der Unterteil 1 ist auf bekannte Weise auf dem Motorblock befestigt. Hr enthält einen Betätigungshebel 4, der um eine Achse 5 drehbar ist und von einem beweglichen Teil der Brennkraftmaschine, auf der die Membranpumpe befestigt ist, betätigt wird. Der Betätigungshebel 4 stützt sich mit einem seiner Enden 6 auf einem Stöße! 7 ab, dessen untere> Ende von einem Querstück 8 gebildet wird. Der Stößel 7 wird durch das Ende 6 des Betätigungshebels 4 nach unten bewegt, während seine Aufwär'sbewegung durch eine Rückstellfeder 9 erfolgt, von der ein Ende auf dem Boden einer Aufnahme 10 im Unterteil 1 abgestützt ist, während ihr anderes Ende gegen eine" Teller H / anliegt, der fest mit dem Stößel 7 verbunden ist. Auf dem Teller 11 α ist eine Membran !2 angeordnet, die zwischen dem Teller 11a und einem entsprechenden Teller 11 ft liegt. Der Umi'angsrand der Membran 12 bildet eine Dichtung zwischen dem Unterteil 1 und dem Mittelteil 2 des Pumpengehauses.

Der Mittelteil des Pumpengehäuses weist seitlich einen Einlaßkanal 13 auf, durch den die Membranpumpe mit Brennstoff gespeist wird. Der Einlaßkanal 13 mündet in einer Ansaugkammer 14, die in ihrem Unterteil ein Rückschlagventil 15 aufweist, das von einer Feder 17 gegen seinen Sitz 16 gedruckt wird. Im oberen Teil der Ansaugkammer 14 ist eine kegelige Rücklaufbitung 18 ausgebildet, deren Ende mit kleinerer Öffnungsweite von der Mitte der Ansaugkammer 14 entfernt liegt. Bei den zwei beschriebenen Ausführungsformen beträgt der Neigungswinkel des Kegels der Rücklaufleitung 18 etwa 3 bis 5^C, und das Ende der Rücklaufleitung 18 mit kleinerem Öffnungsquerschnitt hat einen Durchmesser von etwa 0,8 mm; durch diese Verjüngung der Rücklaufleitung 18 verhindert man deren Verstopfung. Die bis hierhin beschriebenen Teile sind bei beiden in den Fig. 1 und2 dargestellten Ausführungsformen vorhanden.

Es wird nun auf die F i g. 1 Bezug genommen, wo der Mittelteil 2 des Pumpengehäuses außerdem eine Druckkammer 19 aufweist, die in ihrem unteren Teil mit einem Rückschlagventil 20 versehen ist, das von einer Feder 22 gegen seinen Sitz 21 gedrückt wird. Die Druckkammer Ϊ9 weist in ihrem oberen Teil ein kegeliges Drosselventil 23 auf, das fest mit einem Stößel 24 verbunden ist, dessen oberes Ende mit einer Reguliermembran 25 verbunden ist. welche zwischen zwei Tellern 26 a und 26 ft eingepreßt ist. Unter der Wirkung einer Rückstellfeder 27 kann sich die Reguliermembran 25 gegen drei Anschlägt.' 28 anlegen, die im Winkelabstand von 120' voneinander angeordnet sind. Die Rückstellfeder 27 drückt mit ihrem unteren Ende auf den Teller 26 ft, während

ίο ihr oberes Ende gegei einen Teller 29 anliegt, der fest mit einer Stellschraube 30 verbunden ist. Der Gewindeteil dieser Stellschraube 30 steht mit einer Gewindebohrung in Eingriff, die im Oberteil 3 des Pumpengehäuses ausgebildet ist. Der Kopf der Stellschraube 30 ist mit 32« bezeichnet. Die im oberen Teil der Ansaugkammer 14 angeordnete Rücklauf leitung 18 liegt im Inneren desjenigen der drei Anschläge 28, der senkrecht über der Ansaugkammer 14 liegt. Diese Rücklaufleif g 18 verläuft parallel zur Hauptachse der Membranpumpe.

Der Oberteil 3 des Pumpengehäuses weist zwei ühereinanderliegende Bauelemente 3 a. 3 ft auf, zwischen denen der Rand der Reguliermembran 25 eine Dichtung bildet. Schrauben 31 pressen die beiden Bauelern-.-nij 3«. 3 ft an den Mittelteil 2 des Pumpengi/'iäuses. wobei eine Dichtung 32 zwischen dem Bauelement 3 ft und dem Mittelteil 2 angeordnet ist. Man beachte, daß die Dichtung 32 im Bereich der Ansaugkammer 14 eine Öffnung aufweist, so daß die Rücklaufleitung 18 mit dem Inneren der Ansaugkammer 14 in Verbindung steht. Der Stößel 7. die Teiler Uc/. !Ιό. die Membran 12. das Drosselventil 23 und sein Stöße! 24. die Teller 26 a, 26 ft. die Reguliermembran 25. die Rückstellfeder 27. der Teller 29 und die Stellschraube 30 liegen auf einer gemeinsamen Achse. Der Durchmesser des Talers 26 ft ist im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Ringes, auf dem die Anschläge 28 liegen, und der Durchmesser des Tellers 26a ist etwas kleiner als der Innendurchmesser dieses Ringes. Die Länge des Stößels 24 ist so eingestellt, daß das Drosselventil 23 geöffnet ist. wenn die Reguliermembran 25 auf den Anschlägen 28 ruht. In Höhe der Anschläge 28 ist in Richtung eines Radius zum Ring, auf dem diese Anschlage 28 sitzen, eine Druckleitung 33 angeordnet, die fest mit dem Bauelement 3 ft des Oberteiles 3 des Pumpengehäuses verbunden ist und zwischen der Reguliermembran 25 und dem unteren Teil des Elementes 3 ft mündet.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist der Mittelteil 2 des Pumpengehäuses eine Druckkammer 34 auf, die in ihrem unteren Teil mit einem Rückschlagventil 35 versehen ist. das von einer Feder 37 gegen seinen Sitz 36 gedruckt wird. Die Druckkammer 34 weist in ihrem oberen Teil ein Drosselventil 38 mit einer kreisförmigen Öffnung auf, auf deren Oberseite sich eine Kugel 39 abstützt, welche in einer zylindrischen Ausnehmung 40 beweglich ist, wobei diese Ausnehmung 40 innen mit parallel zur Achse des Zylinders verlaufenden Nuten versehen ist. Die Kugel 39 kann sich, wenn sie nach oben gestoßen wird, gegen ein Ende 41 eines mit 42 bezeichneten Hebels abstützen, ohne die Ausnehmung 40 zu verlassen. Der Hebel 42 ist um eine Achse 43 schwenkbar gelagert, und sein dem Ende 41 hinsichtlich der Achse 43 gegenüberliegendes Ende 44 liegt über der Ansaugkammer 14. Das Ende 44 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

Zusammendrückung, die selbst wieder mit der Stellschraube 30 eingestellt wird.

Falls im Inneren der Druckkammer 19 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 Ver-

lindrischc Ausnehmung 40 und die Druckleitung 50 liegen auf einer gemeinsamen Achse; das Rückschlagventil 16, die Feder 17. die Rücklaufleitung 18, der Aufsatz 45, die Teller 46 a. 46 b und die ao Rückstellfeder 49 liegen desgleichen auf einer gemeinsamen Achse. Diese beiden Achsen verlaufen parallel zur gemeinsamen Achse des Stößels 7, der Rückstellfeder 9, der Teller 11 α, 11 b und der Mem-

Bauelement io gasers immer sichergestellt ist, da die Rückstellfe-

3 a die Funktion eines Deckels ausübt. Eine Rück- der 9 eine eindeutig größere Kraft hat, als diejenige, stellfeder 49 stützt sich mit ihrem unteren Ende auf die erforderlich ist, um gerade den statischen Solidem Teller 46 α ab, während ihr oberes Ende gegen druck an der Vergasernadel zu erhalten, das Bauelement 3 a anliegt. Am Bauelement 3 a ist Wenn sich ün Dampfverschluß in der Drucklei-

gegenüber der Kugel 39 eine Druckleitung 50 hefe- 15 tung 33 bildet, wirkt der Druck dieses Dampfverstigt. Das Rückschlagventil 35. die Feder 37, die zy- Schlusses 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 Fig. 1 beschriebenen Wirkungsweise.

Wenn die Membran 12 durch den Betätigungshebran 12: sie sind im wesentlichen symmetrisch zu 25 bei 4 nach un'en gezogen wird, öffnet sich das Rück dieser letztgenannten Achse angeordnet. schlagvcntil 15 und schließt sich das Rückschi agven-

Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform der til 35, so daß Brennstoff angesaugt wird. Wenn die Membranpumpe gemäß der Erfindung arbeitet fol- Membran 12 von der Rückstellfeder 9 nach oben zunendermaßen: Wenn der Stößel 7 durch Einwirkung rückgedrückt wird, schließt sich das Rückschlagvendes Betätigungshebels 4 auf das Querstück 8 nach 3° tu i5 wiedci, und das Rückschlagventil 35 öffne', unten gezogen wird, wird die Rückstellfeder 9 zu- sich, so daß die Pumpe ihren Förderhub macht. Der sammengedrückt, und die Membran 12 wird von den Brennstoff wird in die Druckkammer 34 getrieben Tellern 11a, Il ft in die untere Stellung gezogen; der und wirkt auf die Kugel 39, die sich in der Ausneh-Raum unmittelbar über der Membran 12 wird giö- mung 40 nach oben bewegt. Der Brennstoff tritt um ßer, was zur Folge hat. daß hier ein Unterdruck ent- 35 die Kugel 39 herum durch die mit Längsrippen versteht, durch den das Rückschlagventil 15 unter Zu- sehene Ausnehmung 40 hindurch und gelangt so in sammendrückung der Feder 17 geöffnet und das
Rückschlagventil 20, unterstützt durch die Feder 22,
geschlossen wird. Der über den IZinlaßkanal 13 zugeführte Brennstoff verläßt die Ansaugkammer 14 und 40 des Vergasers erforderliche statische Druck. Dieser füllt den über der Membran 12 liegenden Raum. Druck wirkt auf die Reguliermembran 47, die sich Wenn unter der 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 45
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, 50 Druck des durch die Druckleitung 50 geförderten denn die Reguliermembran 25 befindet sich durch Brennstoffes auf deT gewünschten Höhe zu halten, die Wirkung der Rückstellfeder 27 in ihrer untere» die von der Eigenart des durch die Membranpumpe Stellung. Die Reguliermembran 25 kann sich unter gespeisten Vergasers abhängt. Die Einstellung dieses der Wirkung des Brennstoff druckes anheben; sie Druckes ist natürlich eine Funktion der anfänglichen nimmt das Drosselventil 23 mit, so daß die Durch- 55 Zusammendrückung der Rückstellfeder 49. trittsöffnung des Drosselventils verkleinert wird und Falls sich in der Ausstoßkammer ein Dampfver-

der durch dieses hindurchtretende Brennstoff einen Schluß bildet, reicht die Kraft der Feder 9 aus, um zu dünnen Schichtstrahl bildet; gleichzeitig gibt die Re- verhüten, daß der Dampfverschluß die Bewegung der guliermembran 25 die Eintrittsöffnung der Rücklauf- Membran 12 blockiert, so daß die Speisung des Verleitung 18 frei; diese beiden Maßnahmen wirken zu- 6& gasers immer sichergestellt bleibt, sammen, um den Brennstoff abzuführen, wenn des- Wenn sich in der Druckleitung 50 ein Dampfversen statischer Druck höher ist als der Solldruck an schluß bildet, wirkt dessen Dampfdruck auf die Redcr Nadel des Vergasers, wobei dieser Solldruck guliermembran 47, so daß die Rücklaufleitung 18 gesclbstvcrständlich eine Funktion der anfänglichen öffnet wird und der Brennstoffdampf in die Ansaug-Zusammendriickung der Rückstellfeder 27 ist, eine 65 kammer 14 abfließen kann.

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

unter Zusammendrückung der Rückstellfeder 49 anhebt und den Aufsatz 45 von seinem Sitz abhebt. Das Ende 41 des Hebels 42 wirkt auf die Kugel 39, das Drosselventil 38 nach und nach zu schließen, so daß der Brennstoffdurchtritt durch das Drosselventil 38 kleiner wird und der statische Druck sinkt; gleichzeitig wird die Rücklaufleitung 18 geöffnet. Diese beiden Maßnahmen wirken zusammen, um den

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

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 Druckkamiiber ein erstes Rückschlagventil mit einer Saug- mer einen bestimmten Wert übersteigt. Die Bimetallleilung und über ein entgegengesetzt gerichtetes feder ist ein wärmeempfindliches Betätigungsorgan zweites Rückschlagventil mit einer Druckkammer für dos Entlastungsventil. Irgendwelche Maßnahmen verbundenen Ansaugkammer, deren Volumen zur Konstanthaltung des statischen Druckes in der durch Bewegen einer von außen betätigbaren ju 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 vertun.; ausgesetzte Reguliermembran (25, 47) ei- bunden isf. Darüber hinaus hat ein derartiger Drucknerseits in an sich bekannter Weise ein die stau unmittelbare Rückwirkungen auf die Pump-DrucUamme, 19. 34) mit der Druckleitung (33, membran (USA.-Patentschrift 3 186 470).

50) verbindendes Drosselventil (23. 38) verstellt Es ist ferner bekannt, innerhalb einer Membran-

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 I, dadurch druckabhängig die Regulierung eines Ventils vorgekennzeichnet, daß die Reguliermembian (25) nimmt (USA.-Patentschrift 3 098 885).

von einer Ruckstellfeder (27f aaf Anschläge (28) Aufgabe der Erfindung ist es, den Brennstoff bei

gedrückt \\:^rd, aus deren einem die Rückiauflei- 25 einer Membranpumpe der eingangs genannten Art

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

3". Membranpumpe nach Anspruch ! oder 2, abzugeben und gleichzeitig Blasenbildung in dei

dadurch gekennzeichnet, daß der die Rücklauflei- Druckleitung zu vermeiden. Zur Lösung dieser Aul

tung (18) enthaltende Anschlag (28) der Regu- gäbe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine

liermembran (25) unmittelbar ..T die Ansaugkam- 30 dem Druck der Druckleitung ausgesetzte Regulier-

mer (14) mündet. membran einerseits in an sich bekannter Weise ein

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