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Einspritzpumpe für Leichtkraftstoffe Die Erfindung betrifft eine Einspritzpumpe
mit in einem .Gehäuse exzentrisch gelagerter, umlaufender Kolbentrommel und einem
in der Kolbentrommel verschiebbar angeordneten Plunger. Im Gegensatz zu den Kapselschieberpumpen
wirkt bei .diesen Pumpen der Raum unterhalb des Plungers in der Kolbentrommel als
Pumpenraum. Bei der Förderung ist daher der Plunger radialen Drücken ausgesetzt.
Bei Pumpen mit mehreren Plungern dieser Art wurden deshalb die einzelnen Plunger
schon mit Gleitschuhen versehen, die an dem exzentrisch zur Trommel liegenden Innenumfang
des Gehäuses oder auch eines darin gelagerten Ringes gleiten. Die Gleitschuhe übertragen
hierbei die radialen Drücke der einzelnen Plunger auf einen größeren Flächenanteil.
Solche Pumpen mit zylindrischen Plungern wurden zwar zur Förderung von Flüssigkeiten
schon benutzt, sie eignen sich jedoch zur Verwendung als Einspritzpumpen, wobei
außerordentlich hohe Drücke gefordert werden müssen, nicht. Die zylindrischen Plunger
bedingen nämlich eine sehr schwierige Feinstbearbeitung, wenn die mit Rücksicht
auf die hohen Drücke unbedingt erforderliche Dichtheit erzielt werden soll. Bei
Einspritzpumpen für Leichtkraftstoffe muß die Dichtheit besonders gut sein, während
andererseits die Leichtkraftstoffe selbst nur eine geringe Schmierfähigkeit besitzen,
so daß im Falle einer sehr engen Passung zwischen Plunger und Kolbentrommel Laufschwierigkeiten
und damit verbunden Leckstellen auftreten. Dazu kommt, daß bei Pumpen mit umlaufender
Kolbentrommel bei hohen Drücken starke Seitenkräfte auf den Plunger einwirken. Dies
tritt ein sowohl wenn der Plunger unmittelbar an dem Gehäuse der Pumpe läuft als
auch wenn der Plunger beispielsweise mit einem Gleitschuh verbunden oder an einen
exentrisch zur
Kolbentrommel gelagerten, im Gehäuse umlaufenden
Ring angelenkt ist. Beim Wegfall einer ausreichenden Schmierung rückt daher die
Gefahr vori-Laufstörungen durch Fressen des Plungers in die Kolbentrommel näher,
zumindest aber muß ein Verschleiß in Kauf genommen werden, der die erforderliche
Dichtheit der Pumpe schon nach einer kurzen Betriebszeit so stark beeinträchtigt,
daß Drücke von einer Höhe, wie sie für die Brennstoffeinspritzung erforderlich sind,
nicht mehr erzielt werden können.
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Zwar ist es schon bekannt, bei -Anordnung einer in einem Gehäuse auf
einem Kurbelarm gelagerten, also am Gehäuse abrollenden Kolbentrommel einen im Querschnitt
rechteckigen, am Gehäuse angelenkten Schieber zu verwenden. Diese Pumpe bewirkt
jedoch die Förderung in der Hauptsache in dem zwischen Gehäuse und Kolbentrommel
entstehenden Sichelraum, dessen Volumen verhältnismäßig groß ist. Des weiteren ist
der Schieber bei dieser Pumpenbauart Seitenkräften nicht ausgesetzt. Vorhandene
Leckstellen spielen daher mit Rücksicht auf das Gesamtvolumen des Pumpenraumes nur
eine untergeordnete Rolle. Dies ergibt sich schon aus dem Umstand, daß diese Pumpenbauart
sehr nahe beieinander angeordnete Saug- und Druckschlitze bedingt, wobei zwischen
den beiden Schlitzen nur ein schmaler Dichtungssteg verbleibt. Eine solche Pumpe
ist demnach, selbst wenn der Raum an der Stirnfläche des Schiebers in der Kolbentrommel
nöch mit zur Pumpwirkung herangezogen wird, keinesfalls zur Erzielung hoher Drücke
bei der Förderung von niederviskosen Flüssigkeiten, demnach insbesondere auch nicht
zur Einspritzung von Leichtkraftstoffen geeignet. Bei derartigen Pumpen muß vielmehr
zur Aufrechterhaltung eines ordnungsgemäßen Betriebes der zugehörigen Brennkraftmaschine
jeweils eine sehr geringe, von Hub zu Hub dabei aber möglichst gleiche Flüssigkeitsmenge
unter hohem Druck gefördert werden. Die Pumpen mit umlaufender, im Gehäuse exzentrisch
gelagerter Kolbentrommel und Benutzung des Raumes unterhalb der Stirnfläche des
Plungers erlauben nun zwar die Förderung geringer Flüssigkeitsmengen, jedoch aus
den eingangs dargelegten Gründen nicht die Vermeidung von Leckstellen und damit
die Erzielung hoher Drücke und von Hub zu Hub gleicher Fördermengen.
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Nach der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Pumpen mit exzentrisch
in einem Gehäuse gelagerter, umlaufender Kolbentrommel und der Trommel gegenüber
verschiebbarem, vorzugsweise an einem exzentrisch gelagerten Ring angelenkten Plunger
dadurch vermieden, daß der Plunger ähnlich dem Schieber einer Kapselpumpe rechteckigen
Querschnitt besitzt. Infolge dieser Ausbildung werden vergrößerte Flächen zur Abdichtung
und Aufnahme der Seitenkräfte erzielt, während gleichzeitig durch die Verwendung
der umlaufenden Kolbentrommel eine weit auseinanderliegende Anordnung der Saug-
und Drucköffnungen ermöglicht wird, wodurch die Abdichtung zwischen den druckunterschiedlichen
Räumen der Pumpe außerordentlich verbessert wird. Eine derartige Pumpe kann daher
ohne weiteres nicht nur zur Förderung von Leichtkraftstoffen, sondern auch zu deren
Einspritzung verwendet «erden, da sich auch bei längerer Betriebszeit durch die
im Verhältnis zum eigentlichen Pumpenraum sehr groß bemessenen Abdichtungsflächen
stark erhöhte Drücke erzielen lassen. Zur Verbindung des Plungers mit dein exzentrisch
gelagerten, drehbaren Ring wird mit Vorteil eine zur Hälfte in den Ring und zur
Hälfte in den Plunger eingreifende zylindrische Walze benutzt.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigen Fig. i einen Längsschnitt durch die Pumpe, Fig.2 einen Querschnitt nach
II-11 der Fig. i, Fig.3 einen Schnitt nach III-III der Fig. 2.
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In einem Pumpengehäuse i ist eine Antriebswelle 2 in beliebiger Weise
gelagert. Auf das vierkantige Ende 3 dieser Welle ist die Pumpentrommel q. aufgesetzt.
Diese Trommel d. besitzt eine Aussparung $, in der ein Plunger 6 gelagert ist. Der
Plunger hat, wie Fig. 3 zeigt, viereckigen Querschnitt und ist ebenso breit wie
die Trommel q.. Exzentrisch zu dem Wellenmittelpunkt 7 ist im Punkt 8 ein innen
exzentrisch ausgedrehter Ring 9 drehbar gelagert. An einem Teil seines Umfanges
ist dieser Ring mit einer Verzahnung io versehen, in die ein kleineres, von außen
verstellbares Zahnrad i i eingreift. je nach der Stellung des exzentrisch ausgedrehten
Ringes 9 läßt sich nun der Mittelpunkt 9" von dessen innerer Ausdrehung von dem
Mittelpunkt 7 der Antriebswelle entfernen oder ihm nähern. In der Ausdrehung des
Ringes 9 ist ein weiterer Ring 12 drehbar gelagert, gegebenenfalls auf Nadeln (in
der Zeichnung nicht veranschaulicht). Dieser Ring 12 ist durch einen Mitnehmer 13
mit dem Plunger 6 verbunden, wobei der Mitnehmer mit Vorteil als Walze ausgeführt
ist, die zur Hälfte in die Stirnfläche des Plungers 6 und zur Hälfte in den drehbaren
Ring 12, eingreift. Für eine sichere Anlage des Plungers 6 an dem Mitnehmer sorgt
eine in dem
vorzugsweise hohl ausgebildeten Plunger untergebrachte
Druckfeder 14.
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Wird nun die Antriebswelle 2 in Pfeilrichtung gedreht, so nimmt sie
durch Vermittlung des Plungers 6 und des Mitnehmers 13 auch den in dem exzentrischen
Ring 9 gelagerten Pumpenring i2 mit. Je nach der durch den Exzenter eingestellten
Lege des Mittelpunktes des Ringes 12 wird sich nun im Verlaufe der weiteren Drehurig
die Innenfläche des Ringes 12 von der Außenfläche der Trommel 4 entfernen. Unter
dem Druck der Feder 14 und bei höheren Drehzahlen auch unter der Einwirkung der
Fliehkraft legt sich der Plunger 6 fest an den Mitnehmer 13 an und preßt diesen
in eine entsprechende Aussparung des Ringes 1a. Der Ring 1a wird daher bei der Drehung
ebenfalls mitgenommen, so daß zwischen dem Plunger 6 und dem Pumpenring i:z eine
Gleitbewegung nicht'eintritt.
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Zum Abschluß des Gehäuses i dient ein flacher Deckel 1s, der gleichzeitig
in Verbindung mit der gegenüberliegenden Fläche des Gehäuses i eine Abdichtung an
den Stirnseiten der Trommel und damit auch an den in Längsrichtung der Welle 2 liegenden
Seiten des- Plungers 6 vermittelt. Die Aussparung 5 wirkt daher wie ein Pumpenzylinder,
so daß beim Hochgang ,des Plungers 6 beim Überschleifen eines gestrichelt dargestellten
Kanals 16 Brennstoff angesaugt wird. Bei der weiteren Umdrehung nähert sich die
Innenfläche des Ringes 12 wieder der Außenfläche der Trommel 4, so daß der Plunger
6 nach dem Wellenmittelpunkt 7 zu verschoben wird. In dieser Stellung überschleift
die Aussparung 5 sodann einen ebenfalls gestrichelt dargestellten Kanal 17, so daß
der angesaugte Brennstoff über diesen Kanal unter Druck in eine angeschlossene Leitung
gefördert wird. Die beim Umlauf auftretende taumelnde Bewegung des Plungers findet
infolge seiner gelenkigen Lagerung durch den Mitnehmer nicht mehr in der Aussparung
5 statt, sondern in seinem Lagerpunkt, und zwar im Mittelpunkt .des Mitnehmers 13.
Die Flächen des Plungers-6 sowie der Aussparung 5 der Trommel 4 können daher völlig
eben ausgeführt sein, wodurch sich eine zuverlässige Abdichtung ergibt.
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Zur Mengenregelung dient die Verstellung des Exzenters durch Drehung
um den Mittelpunkt 8, woraus sich je nach der Stellung des Mittelpunktes der inneren
Ausdrehung des Ringes 9 ein verschieden großer Hub des Plungers ergibt.
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Selbstverständlich läßt sich der Mitnehtner auch so ausführen, daß
auf die Benutzung einer Druckfeder verzichtet werden kann. Es ist in diesem Falle
nur notwendig, die Aussparung an der Innenfläche des Ringes 1:2 schwalbenschwanzartig,
. jedoch mit kugel-oder zylinderförmigen Flächen auszubilden, so daß ein entsprechend
geformter Walzen-oder kugelförmiger Mitnehmerzapfen von der Seite her in diese Aussparung
des Ringes 12 eingeschoben, jedoch in radialer Richtung nicht aus ihr herausgezogen
werden kann.