专利名称：工作器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工作器具，尤其是一种权利要求1的前序部分所述种类的喷射器。
背景技术：
在DE 38 17 404 A1中公开了一种用于一种工作器具的膜片式泵，这种膜片式泵由内燃机波动的曲轴箱压力驱动。膜片式泵用于输送燃料。在膜片式泵的吸入侧以及压力侧上的止回阀同样构造在泵隔膜中。因为泵隔膜很小并且止回阀仅具有很小的通流横截面，所以就导致膜片式泵的输送功率很小。
对于喷射器，需要一台泵用于输送喷射介质。这台泵通常由曲轴进行驱动。所述的泵在设计上非常费事。
发明内容
本发明的任务是提供一种前述种类的工作器具，其构造简单。
该任务通过具有权利要求1所述特征的工作器具得到解决。
与此相对应，使用由曲轴箱中波动的压力进行驱动的泵来输送一种不同于内燃机的燃料的外来流体。通过由曲轴箱中波动的压力进行驱动可以简单地构造出用于输送外来流体的泵。
这里的泵优选为膜片式泵。膜片式泵具有一个阀膜片，在此阀膜片中构造出多个设置在彼此平行延伸的流动线路中的阀门机件。膜片式泵具有一个泵隔膜以及一个单独的阀膜片，以此可以将泵隔膜构造得如此之大，从而产生很高的输送功率。在阀膜片中按彼此平行连接的方式设置多个阀门机件，以此就产生一个在总数上很大的通流横截面，而单个的阀门机件的结构尺寸则很小。单个的阀门机件的很小的结构尺寸引起很小的惯性，并且因此引起很高的开关频率。同样，对以6000到9000转数这个数量级的转速进行快速转动的内燃机来说，就因此产生了足够高的开关频率。
优选在阀膜片中不仅构造出设置在膜片式泵的吸入侧上的阀门机件，而且还构造出设置在膜片式泵的压力侧上的阀门机件。由此就产生膜片式泵的紧凑结构，并且仅仅需要一个阀膜片。优选在吸入侧上的阀门机件的数量多于在压力侧上阀门机件的数量。在阀膜片中构造大量阀门机件，从而可以在阀门机件的转换时间很小的情况下实现很高的泵排量。如果通过阀膜片中的U形缝隙来形成阀门机件，则产生一种简单的改进方案。
泵隔膜由压力弹簧进行加载，该压力弹簧对曲轴箱中的低压起反作用。通过压力弹簧可以移动泵的工作点。在曲轴箱中出现低压时，不仅吸入输送介质，而且张紧压力弹簧。泵行程不仅由于曲轴箱中的过压、而且由于弹簧的力而产生。由此可以实现膜片式泵良好的输送功率。
膜片式泵最好具有一个第一阀瓣和一个第二阀瓣，其中第一阀瓣设置在泵隔膜上，并且其中阀膜片设置在第一阀瓣和第二阀瓣之间。由此就产生一种简单而紧凑的膜片式泵结构。优选在第一阀瓣中构造出吸入口和压力口，并且在第二阀瓣中仅仅构造出吸入口。与此相对应，在吸入时介质不仅流经第一阀瓣而且流经第二阀瓣。在压力侧，仅仅流经第二泵隔膜。该介质从那里流出膜片式泵。由此就减小了在压力侧上的压力损失。
为将吸入侧上的压力波动保持在很小的程度上，膜片式泵在其吸入侧上具有一个平衡室。优选在第二阀瓣的背向第一阀瓣的一侧设置一个盖板，并且在盖板与第二阀瓣之间设置平衡室。在此，该平衡室尤其受到一个设置在盖板和第二阀瓣之间的平衡膜的限制。由此，可以以设计上很简单的方式对吸入侧上的波动进行平息。不仅在第一和第二阀瓣之间、而且在第二阀瓣与盖板之间都分别设置了一个履行密封功能的膜片，由此就可省去额外的密封件。所使用的零件数目因此也很少。盖板优选具有至少一个平衡口，该平衡口允许在平衡室与环境之间进行压力平衡。膜片式泵的吸入接头汇入平衡室中，并且压力接头汇入一个在阀膜片与第二阀瓣之间形成的压力室中。
该工作器具优选为一种喷射器，并且由曲轴箱中波动的压力进行驱动的泵用于输送喷射介质。这种泵具有一种简单而紧凑的结构，并且可以用简单的方式进行密封。因为在这种泵构为膜片式泵的情况下，只有膜片和阀瓣接触到喷射介质，因而可以用简单的方式提供一种耐介质的泵。
为了很好地利用波动的曲轴箱压力，该工作器具具有一个第二泵，尤其是一种用于输送内燃机用燃料的膜片式泵，其中该第二泵同样由波动的曲轴箱压力进行驱动。由此不仅对于输送燃料的泵、而且对于输送另一种介质比如喷射介质的泵都产生一种简单的结构。由此可以用在总体上的简单结构方式构造出该工作器具。
下面根据附图来说明本发明的实施例。附图示出图1是一喷射器的局部示意侧视图，图2示出穿过图1所示喷射器的纵剖面，图3示出了喷射器的汽化器的剖面图，图4是一个膜片式泵的分解图，图5是图4所示膜片式泵在吸入行程中的局部剖面透视图，图6是图4所示膜片式泵在泵行程中的局部剖面透视图，图7和图8是第一阀瓣的透视图，图9是阀膜片的俯视图，图10和图11是膜片式泵的第二阀瓣的透视图。
具体实施例方式
在图1中所示出的喷射器1是背负式工作器具。该喷射器1具有一个背式托架2，壳体4固定在此托架上。背式托架2具有一个在图1中以示意图示出的框架17，在此框架17上设置了一个喷射箱3。喷射箱3用于存放喷射介质，比如一种农药或者类似介质，借助于喷射器1可以将该介质喷出。喷射箱3通过一个进流管路15与一个在图1中未示出的泵相连接。该泵将喷射介质从喷射箱3通过一个输送管路16输送给一根吹管14。喷射器1在吹管14中产生一个空气流，该空气流使喷射介质雾化，并且输送给有待处理的植物。
如在图2中的剖面图所示，喷射器1具有一个设置在壳体4中的内燃机5。内燃机5尤其是二冲程发动机。该内燃机5也可以是四冲程发动机。内燃机5具有一个气缸6，活塞7可往复运动地支承在该气缸6中。活塞7在气缸6中沿着气缸纵轴线71的方向移动。活塞7通过一个连杆8驱动一个支承在曲轴箱10中的曲轴9。曲轴9被驱动着围绕着一个转动轴线12进行旋转。曲轴9在连杆8的两侧具有曲柄臂11。在曲柄臂11的两侧，曲轴9借助于曲轴轴承72支承在曲轴箱10中。曲轴箱10受到活塞7的限制，从而曲轴箱10中的压力由于活塞7的往复运动而波动。
曲轴9驱动着一个风机叶轮13。该风机叶轮13通过一个螺旋鼓风机70向吹管14中输送空气。为向内燃机5中输送燃料，喷射器1具有在图3中所示出的汽化器80。在汽化器80中构造了一个吸入通道83，该吸入通道83将燃料/空气混合物输送给内燃机5的曲轴箱10。为此，一个燃料口84汇入吸入通道83中。向燃料口84输送的燃料由一个膜片式泵88进行输送。膜片式泵88具有一根用于燃料的连接套管81，该连接套管81则与喷射器1的燃料箱相连接。燃料从连接套管81中通过一个入口阀86进入一个受到泵隔膜85限制的泵室。从此泵室中引出一个出口阀87，该出口阀87通过一根燃料管89及一个阀门90与燃料口84相连接。泵隔膜85由在内燃机5的曲轴箱10中波动的压力进行驱动。为此，汽化器80具有一根连接套管82，通过该连接套管82，膜片式泵88与曲轴箱10的内腔相连接。入口阀86及出口阀87构造在泵隔膜85中。泵隔膜85因此仅仅具有很小的面积，从而导致膜片式泵88的输送量很小。
为输送喷射介质，设置了一个在图4中示出的膜片式泵20，该膜片式泵20固定在曲轴箱10的一个法兰21上。膜片式泵20设置在曲轴箱70的一个径向于曲轴纵轴线12且大致平行于气缸纵轴线71设置的一侧上。法兰21具有一个凹腔18，在此凹腔中设置了膜片式泵20的泵活塞22。泵活塞22通过一个压力弹簧23支撑在凹腔18的底面上。凹腔18通过一个连接口19与曲轴箱10的内腔保持连接。连接口19汇入一个处于曲轴箱10中的两个曲柄臂11之间的区域中。法兰21总共具有四个固定口43用于固定膜片式泵20。
在法兰21上设置了一个具有固定口62的泵隔膜24。在泵隔膜24的与法兰21对置的一侧设置了带有固定口47的第一阀瓣25。在第一阀瓣上，利用固定口37固定一个阀膜片26，利用固定口51固定第二阀瓣27，利用固定口60固定一个平衡膜片28，并且利用固定口61固定盖板29。法兰21、泵隔膜24、第一阀瓣25、阀膜片26、第二阀瓣27、平衡膜片28以及盖板29几乎为相同大小，且基本上为圆形及圆盘形。各自的固定口彼此上下重合地进行设置。相应设置四个固定口，从而可以用总共四个固定件比如螺纹连接件将膜片式泵20装配在一起，并且同时固定在曲轴箱10上。膜片式泵20具有一个吸入接头30，该吸入接头汇入第二阀瓣27与平衡膜片28之间。介质从膜片式泵20的一个压力接头31离开膜片式泵20，该压力接头31汇入第二阀瓣27与阀膜片26之间。不仅吸入接头30、而且还有压力接头31都固定在第二阀瓣27上。
以下借助于图5和6来说明膜片式泵20的功能。图5示出了膜片式泵20的吸入状态。在吸入行程中，活塞22完全设置在凹腔18中。压力弹簧23处于张紧状态。泵隔膜24由泵活塞22拉到气缸法兰21上，并且抵靠在该法兰上。泵隔膜24可以用机械方式固定在泵活塞22上。但是泵隔膜24也可以由曲轴箱低压而被拉到泵活塞22上。在泵隔膜24与第一阀瓣25之间形成一个泵室57，喷射介质被抽吸到该泵室57中。在此，喷射介质通过吸入口32以及一个中心吸入口33流进第一阀瓣25。喷射介质在此通过吸入接头30以及一个在第二阀瓣27以及平衡膜片28之间形成的平衡室56吸入。平衡室56通过多个吸入口34以及一个在第二阀瓣27中的中心吸入口35与吸入口32及33连接在一起。在吸入口34、35与吸入口32、33之间设置了吸入侧的阀门机件38和40，而阀门机件38和40则构造在阀膜片26中。在此，将第一阀瓣25中的吸入口32、33构造得如此之大，从而使阀门机件38、40可以翻转到吸入口32、33中。第二阀瓣27中的吸入口34和35较小，从而防止阀门机件38、40朝相反方向打开。为了能够使吸入的喷射介质均匀分布到第二阀瓣27中的吸入口34和35上，径向相邻的吸入口34通过一个径向延伸的通道58连接在一起。
在吸入时，平衡膜片28被拉离盖板29且拉到第二阀瓣27上。在盖板29中设置了平衡口50，该平衡口50使得在环境和在盖板29及平衡膜片28之间形成的腔室之间实现压力平衡。通过吸入接头30，介质同时流进平衡室56中。由此可以实现均匀地抽吸，从而避免在膜片式泵20的吸入侧上出现压力脉动。但是盖板29也可以如在图4中所示构造成没有平衡口的结构。
在吸入行程中，设置在第一阀瓣25中的压力口36被阀门机件39所封闭，从而防止喷射介质从膜片式泵20的压力侧被回吸。
在图6中示出了膜片式泵20的泵行程。由于曲轴箱10中的压力，活塞22和压力弹簧23将泵隔膜24朝第一阀瓣25进行挤压。设置在泵室57中的喷射介质通过第一阀瓣25中的压力口36经过阀膜片26被压进一个设置在阀膜片26和第二阀瓣27之间的压力室59中。该喷射介质从那里通过压力接头31流出膜片式泵20。在此，该喷射介质通过压力侧的阀门机件39流进阀膜片26中。吸入侧的阀门机件38由泵压力挤向第二阀瓣27，并且对吸入口33、34进行密封。因为第二阀瓣27中的吸入口33和34小于阀门机件38以及中心阀门机件40，所以阀门机件38、40不能打开，并且该喷射介质无法压回到吸入侧。
膜片式泵20的吸入行程克服了压力弹簧23的力而进行。泵行程不仅由曲轴箱中的过压、而且由蓄存在压力弹簧23中的力而进行。在曲轴箱中的压力差得到充分的利用，从而产生良好的泵功率。
在图7中示出了第一阀瓣25的朝向曲轴箱10的侧面44。第一阀瓣25具有一个中心吸入口33以及十二个从中心吸入口33向外呈射线状分布的吸入口32。在此，分别有两个吸入口32设置在从中心吸入口33到阀瓣22的圆周的一个列中。在两列吸入口32之间的圆周方向上分别设置了两个压力口36。压力口36同样在径向方向上对齐。总共设置了十二个压力口36。压力口36具有一个直径c。吸入口32具有一个在圆周方向上测出的宽度f以及一个在径向方向上测出的长度e。不仅宽度f而且还有长度e都大于压力口36的直径c。吸入口32与中心吸入口33由隔片46彼此隔开。隔片46支撑着阀膜片26并使其稳定。吸入口32、33占据了第一阀瓣25的大部分表面。第一阀瓣25在侧面44上具有一个凹腔63，该凹腔63在第一阀瓣25的大部分表面上延伸，并且其形状大致相应于偏转的泵隔膜24的形状。由此导致膜片式泵20的死点容积很小。
在图8中示出的第一阀瓣25的朝向阀膜片26的侧面45为平坦的平面。由此可以用简单的方式实现阀门机件良好的密封效果。
在图9中示出了阀膜片26。阀膜片26具有一个中心阀门机件40，该阀门机件40小于在第一阀瓣25中的中心吸入口33，从而使得该中心阀门机件40可以朝中心吸入口33中打开。朝中心阀门机件40呈射线状设置了六列分别具有四个吸入侧阀门机件38的阀门机件38。阀门机件38分别通过阀膜片26中的一个U形缝隙41形成。如此设置每两个缝隙41，从而使该U形的端部彼此对置。在端部之间分别形成隔片42，从而使阀门机件38彼此相隔开。每两个彼此对齐的阀门机件38设置在吸入口32的区域内。分别在两列阀门机件38之间定位了两个彼此相对对齐地设置在压力口36区域中的阀门机件39。阀门机件38、39具有一个在圆周方向上测量的宽度b，此宽度b大于压力口36的直径c且小于吸入口32的宽度f。阀门机件38、39的径向测量的长度a大于压力口36的直径c且小于吸入口32的宽度f。由此，阀门机件38可以沿吸入方向打开并且沿压力方向闭合。与此相对应，压力口36在吸入时闭合且在泵升程时打开。
图10和11示出了第二阀瓣27。在图10中示出了第二阀瓣27的朝向阀膜片26的侧面48。第二阀瓣27具有中心吸入口35以及朝此中心吸入口35呈射线状设置的吸入口34。在此，在从中心吸入口35到第二阀瓣27的边缘的一个列中分别设置了四个吸入口34。总共设置了均匀分布的六列吸入口34，每一列有四个吸入口34。每两个吸入口34设置在两个彼此对齐的阀门机件38及一个吸入口32的区域中。吸入口34、35具有一个直径d，此直径d小于阀门机件38的长度a和宽度b。吸入口34、35设置在隔片52上，这些隔片52为平面状并且抵靠在阀膜片26上，从而产生良好的密封效果。在星形设置的隔片52之间构造空腔64，这些空腔64通过一个径向在隔片52之外延伸的环状凹槽53彼此连接在一起。设置在压力接头31的区域中的空腔65构造得较深，从而产生良好的流动连接。
在图11中示出了第二阀瓣27的朝向平衡膜片28的侧面49。吸入口34、35进行了倒圆，从而产生很小的流动阻力。在第二阀瓣27的侧面49上的吸入接头30汇入开口66上，该开口66同样进行倒圆。第二阀瓣27在侧面49上具有一个凹腔54，该凹腔54几乎在第二阀瓣27的整个表面上延伸，并且其形状相应于偏转的平衡膜片28的形状。
如图4所示，在气缸法兰21、阀瓣25和27以及盖板29之间分别设置了一个膜片24、26、28。因为膜片具有密封功能，所以没有必要使用额外的密封件。通过固定口，可以将膜片式泵20的各个零件通过总共四个螺纹连接件55(图4和图5)安装在气缸法兰21上。
也可以将膜片式泵20用于输送其它介质。
权利要求
1.工作器具，其具有一个内燃机(5)，该内燃机(5)具有一个曲轴箱(10)，其中该曲轴箱(10)的内腔受到一个往复运动的活塞(7)的限制，其中该工作器具具有一台用于输送一种流体的泵，该泵由在曲轴箱(10)中波动的压力进行驱动，其特征在于，该泵输送一种不同于内燃机(5)的燃料的外来流体。
2.按权利要求1所述的工作器具，其特征在于，所述泵为一种膜片式泵(20)。
3.按权利要求2所述的工作器具，其特征在于，所述膜片式泵(20)具有一个阀膜片(26)，在此阀膜片(26)中构造多个阀门机件(38、39、40)，这些阀门机件设置在彼此平行延伸的流动线路中。
4.按权利要求2所述的工作器具，其特征在于，在所述阀膜片(26)中不仅构造至少一个设置在膜片式泵(20)的吸入侧上的阀门机件(38、40)，而且构造至少一个设置在膜片式泵(20)的压力侧上的阀门机件(39)。
5.按权利要求4所述的工作器具，其特征在于，在所述吸入侧上的阀门机件(38、40)的数目大于在所述压力侧上的阀门机件(39)的数目。
6.按权利要求3所述的工作器具，其特征在于，在所述阀膜片(26)中构造多个阀门机件(38、39、40)。
7.按权利要求3所述的工作器具，其特征在于，所述阀门机件(38、39、40)通过在所述阀膜片(26)中的U形缝隙(41)构成。
8.按权利要求2所述的工作器具，其特征在于，所述泵隔膜(24)由一个压力弹簧(23)进行加载，该压力弹簧对曲轴箱(10)中的低压起反作用。
9.按权利要求2所述的工作器具，其特征在于，所述膜片式泵(20)具有一个第一阀瓣(25)和一个第二阀瓣(27)，其中第一阀瓣(25)设置在泵隔膜(24)上，且其中在第一阀瓣(25)和第二阀瓣(27)之间设置了所述阀膜片(26)。
10.按权利要求9所述的工作器具，其特征在于，在所述第一阀瓣(25)中构造吸入口(32、33)和压力口(36)，并且在所述第二阀瓣(27)中仅仅构造吸入口(34、35)。
11.按权利要求2所述的工作器具，其特征在于，所述膜片式泵(20)在膜片式泵(20)的吸入侧上具有一个平衡室(56)。
12.按权利要求9所述的工作器具，其特征在于，在所述第二阀瓣(27)的背向第一阀瓣(25)的侧面上设置一个盖板(29)，并且在该盖板(29)和所述第二阀瓣(27)之间设置所述平衡室(56)。
13.按权利要求12所述的工作器具，其特征在于，所述平衡室(56)受到一个设置在盖板(29)与第二阀瓣(27)之间的平衡膜片(28)的限制。
14.按权利要求12所述的工作器具，其特征在于，所述盖板(29)具有至少一个平衡口(50)，该平衡口允许在平衡室(56)与环境之间进行压力平衡。
15.按权利要求12所述的工作器具，其特征在于，所述膜片式泵(20)的吸入接头(30)汇入平衡室(56)中，并且所述压力接头(31)汇入一个在阀膜片(26)与第二阀瓣(27)之间形成的压力室(59)中。
16.按权利要求1所述的工作器具，其特征在于，所述工作器具是一种喷射器(1)，且所述泵用于输送喷射介质。
17.按权利要求1所述的工作器具，其特征在于，所述工作器具具有一个第二泵，尤其是一台膜片式泵(88)，用于输送用于内燃机(5)的燃料，其中该第二泵由曲轴箱(10)中波动的压力进行驱动。
全文摘要
一种工作器具具有一个内燃机(5)，该内燃机(5)具有一个曲轴箱(10)，该曲轴箱(10)的内腔受到一个往复运动的活塞(7)的限制。该工作器具具有一台用于输送一种流体的泵，该泵由在曲轴箱中波动的压力进行驱动。该泵用于输送一种不同于内燃机(5)的燃料的外来流体。
文档编号F02M37/04GK1940286SQ20061014202
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月30日 优先权日2005年10月1日
发明者H·罗斯坎普, M·拉芬伯格, W·格耶 申请人:安德烈亚斯·斯蒂尔两合公司