Antriebsvorrichtung für eine Kraftstoff-Förderpumpe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvor richtung für eine Kraftstoff-Förderpumpe für Brenn- kraftmaschinen, deren hin und her gehende Arbeits bewegung durch einen an einer Gleichstromquelle liegenden, mit pulsierendem Gleichstrom durchflos- senen Elektromagneten erzeugt wird.
Zur Erzeugung des pulsierenden Wechselstromes sind seither Unterbrecheranordnungen verwendet worden, die wegen der erforderlichen hohen Erreger ströme des Elektromagneten einer dauernden War tung bedürfen und Funkenstörungen infolge des beim Öffnen der Kontakte wegen der verhältnismässig hohen Induktivität der Magnetspulen entstehenden Kontakt feuers aufwendige Entstöreinrichtungen erfordern.
Diese Nachteile sind bei einer Antriebsvorrichtung gemäss der Erfindung vermieden, bei der die Erreger wicklung des Elektromagneten in Reihe mit einer wenigstens drei Elektroden aufweisenden, steuerbaren Kristallode liegt und bei der ferner der Elektromagnet ausser der Erregerwicklung noch eine von dieser indu zierte zweite Wicklung trägt, die an die Steuerelek trode der Kristallode angeschlossen und derart gepolt ist, dass sie bei steigendem Strom in der Erregerwick lung die Kristallode in noch stärker stromleitenden Zustand zu bringen versucht.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand von vier in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh rungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. Die Fig. 1 bis 4 geben elektrische Schaltpläne für diese Ausführungsbeispiele wieder.
Die Antriebsvorrichtung nach Fig. 1 enthält einen Elektromagneten, dessen Erregerwicklung mit 10 be zeichnet ist und auf dem Eisenkern 11 des Magneten sitzt. Der Magnet hat ein in seiner Längsrichtung ver schiebbares Kraftlinienleitstück 14, das mit dem Kol ben 15 einer Kraftstoff-Förderpumpe gekuppelt ist.
Das eine Ende der Erregerwicklung 10 ist an den Minuspol einer nicht näher dargestellten Gleichstrom quelle, beispielsweise einer Kraftfahrzeugbatterie, an geschlossen; ihr anderes Ende liegt an der mit C be zeichneten Kollektorelektrode eines für hohe Strom stärken bemessenen Transistors 12, dessen Emitterelek- trode E mit dem Pluspol der Stromquelle verbunden ist.
Der zum Antrieb einer nicht näher dargestellten Kraftstoff-Förderpumpe dienende Elektromagnet trägt ausser seiner Erregerwicklung 10 auf seinem Eisen kern 11 noch eine zweite Wicklung 13, die mit ihrem einen Ende ebenfalls an den Pluspol der Gleichstrom quelle angeschlossen ist und mit ihrem anderen Ende an der als Steuerelektrode verwendeten Basiselek trode B des Transistors 12 -liegt. Der Basiselektrode kann aus einer nicht dargestellten Steuervorrichtung eine impulsförmige, in der Zeichnung mit 16 ange deutete Steuerspannung zugeführt werden, durch die uer im Ruhezustand annähernd stromlose Transistor 12 in stromleitenden Zustand gesteuert werden kann.
Sobald die Steuerspannung gegenüber ihrem Aus gangswert Null eine negative Grösse erreicht und da her ein Basistrom Jb fliessen kann, beginnt auch über die Emitterelektrode E zur Kollektorelektrode C und von dort durch die Erregerwicklung 10 ein Strom zu fliessen.
Dieser Strom ist in Fig. 1 mit Jc bezeichnet. Er magnetisiert den Eisenkern 11 und erzeugt wäh rend seines Anstiegs gleichzeitig in der Rückkopp lungswicklung 13 eine seiner Anstiegsgeschwindigkeit proportionale Spannung U, die derart gepolt ist, dass sie die an der Basis B des Transistors stehende Steuer spannung 16 unterstützt und dabei den Transistor noch stärker in stromleitenden Zustand zu bringen bestrebt ist. Unter dem Einfluss der Rückkopplungs spannung U steigt der die Erregerwicklung 10 durch fliessendt Kollektorstrom Jc sehr rasch an und er reicht schliesslich seinen durch die Baugrössen des Transistors bestimmten Höchstwert.
Von diesem Zeit- punkt ab verschwindet die in der Rückkopplungs spule 13 induzierte Spannung, und der Transistor geht in seinen anfänglichen Sperrzustand zurück, wo bei der Strom Jc abnimmt und sich die in der Rück kopplungswindung 13 einstellende Rückkopplungs spannung<I>U</I> umkehrt und dabei der Basiselektrode<I>B</I> sogar eine gegenüber der Emitterelektrode E positive Spannung an der Basiselektrode B zu erteilen ver mag.
In dieser Anordnung reichen bereits kleine Steuer spannungen von sehr kurzer Dauer aus, um den Transistor kurzzeitig stromleitend zu machen. Beim nächsten Steuerimpuls 16 wiederholt sich das be schriebene Spiel von neuem.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterschei det sich von dem vorher beschriebenen im wesent lichen dadurch, dass es keine fremden Steuerimpulse benötigt, sondern in der dargestellten Schaltung zwi schen einem Zustand hohen Kollektorstromes des Transistors 22 und einem Zustand niedrigen Kollek- torstromes selbsttätig hin und her kippt.
Zur Erzie lung dieser Kippschwingungen ist ein magnetischer Steuerimpulsgeber verwendet, der im wesentlichen aus einem U-förmigen Eisenkern 25 mit einem als Anker 26 dienenden Dauermagnet und einer zur Führung des Ankers 26 dienenden Blattfeder 27 besteht. Auf dem Eisenkern 25 ist eine Hilfswicklung 28 ange bracht, die in Reihe mit einer an den Pluspol einer nicht dargestellten Stromquelle anschliessbaren Sekun därwicklung 29 liegt.
An das andere Ende der Hilfs wicklung 28 ist die auf den beweglichen Eisenkern 21 aufgebrachte Rückkopplungswindung 23 des zur Be tätigung einer nicht dargestellten Förderpumpe be stimmten Elektromagneten angeschlossen. Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 liegt die Rückkopp lungsspule 23 an der Basiselektrode B des in dem Stromkreis der Erregerspule 20 eingeschalteten Tran sistors 22.
Wenn der mit S bezeichnete Schalter geschlossen wird, fliesst über die Primärwicklung 24 des Steuer transformators ein Strom, der in der Sekundärwick lung 29 einen Startimpuls induziert. Durch diesen wird der Transistor 22 in stromleitenden Zustand ge bracht, so dass über die Erregerwicklung 20 ein Strom <B>Je</B> einsetzt. Solange dieser zur Betätigung des beweg lichen Eisenkerns 21 dienende Strom im Anstieg be griffen ist, induziert er in der Rückkopplungswindung 23 eine das Potential der Transistorbasis B erniedri gende Spannung, die ein weiteres Ansteigen des die Erregerwicklung 20 durchfliessenden Stromes Jc zur Folge hat.
Unter dem Einfluss des Erregerstroms in der Er regerwicklung 20 bewegt sich der Eisenkern 21 des Elektromagneten in der angedeuteten Pfeilrichtung nach rechts und verschiebt dabei den Förderkolben der nicht dargestellten Pumpe. Wenn der Erreger strom Jc den durch die Baugrösse des Transistors 22 festgelegten Höchststrom zu erreichen beginnt, ver schwindet die in der Rückkopplungswindung 23 er zeugte Steuerspannung. Dies hat zur Folge, dass der Erregerstrom<B>Je</B> sehr schnell abklingt und dass der bewegliche Eisenkern 21 unter der Wirkung einer n<B>'</B> ht dargestellten Rückführfeder in die gezeichnete ,c Ausgangslage zurückkehrt.
Kurz bevor er diese er reicht, schlägt er mit seiner Stirnseite auf die Blatt feder 27 auf und reisst dabei den als Anker dienenden Dauermagt 26 vom U-förmigen Eisenkern 25 ab. Beim Abreissen des Dauermagneten wird in der Spule 28 eine hohe Steuerspannung induziert, die den Tran sistor wieder in stromleitenden Zustand bringt, so dass das beschriebene Spiel von neuem beginnen kann.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig.3 hat eben falls einen Elektromagneten mit einer Erregerwick lung 30 und einer auf dem gleichen beweglichen Ei senkern 31 angeordneten Rückkopplungsspule 33, die an die als Steuerelektrode dienende Basis B des in den Stromkreis der Erregerspule 30 eingeschalteten Transistors 32 angeschlossen ist. Der bewegliche Ei senkern 31 arbeitet wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2 mit einer nicht dargestellten Blattfeder und mit einem an dieser befestigten Dauermagneten 36 zusammen, dessen magnetischer Kraftfluss über den mit einer Hilfsspule 38 versehenen U-förmigen Eisenkern 35 geschlossen ist, solange sich der beweg liche Eisenkern 31 des Elektromagneten in der dar gestellten Ruhelage befindet.
Zum Auslösen der Start impulse beim Schliessen des Hauptschalters S ist im Gegensatz zum vorherigen Ausführungsbeispiel statt eines Transformators 24l29 ein Kondensator 34 vor gesehen, dessen eine Belegung mit der an den Plus pol einer nicht dargestellten Stromquelle angeschlos senen Erregerwicklung 30 verbunden ist, während seine andere Belegung an der Basiselektrode B des Transistors 32 liegt.
Anstelle eines Kondensators kann man zur Er zeugung des Startimpulses auch eine in Fig.4 dar gestellte Anordnung wählen, in der ein Hilfsschalter H vorgesehen ist, dessen beweglicher Kontaktarm am Minuspol der zum Betrieb der Anordnung bestimm ten Stromquelle liegt, während sein fester Kontakt über einen Begrenzungswiderstand 44 an die Basis elektrode des der Erregerwicklung 40 vorgeschalteten Transistors 42 angeschlossen ist.
Um die bei dem vorigen Ausführungsbeispiel be schriebene Schwingung zu erzeugen, genügt es, den Schalter H kurzzeitig zu schliessen. Dadurch bekommt die Basiselektrode B des Transistors 42 ein gegen über der Emitterelektrode E stark negatives Poten tial, solange der sich erst langsam aufladende Kon densator C für den einsetzenden Basisstrom einen Kurzschluss zum Minuspol darstellt. Das hat einen die Erregerwicklung 40 durchfliessenden Kollektor strom Jc zur Folge.
In Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels kann man zur Erzeugung des Startimpulses auch einen elektromagnetischen Schalter mit einem beweglichen Schaltarm 54 und einer Stromspule 55 in der mit unterbrochenen Linien angedeuteten Weise in die Schaltung nach Fig.4 einfügen. Sobald der mit S bezeichnete Hauptschalter geschlossen wird, kann über die Emitter-Basisstrecke des Transistors 42 Strom fliessen, bis das von der Stromspule 55 erzeugte Magnetfeld aufgebaut ist und der bewegliche Schalt arm 54 von seinem Ruhekontakt abgehoben wird.
Die kurze Verzögerung zwischen dem Schliessen des Schalters S und dem Aufbau des Magnetfeldes in der Spule 55 bzw. dem Abheben des Schaltarms 54 reicht aus, um den Transistor stromleitend zu machen und damit die infolge der Rückkopplungsspule 43 ent stehende selbsterregte Schwingung in Gang zu brin gen.
Der besondere Vorteil der beschriebenen Anord nungen besteht darin, dass sie keine sich während des Betriebes abwechselnd öffnende und schliessende Kon takte enthalten und daher auch in Räumen verwen det werden können, in denen sich zündfähige Gase befinden. Es ist deshalb ohne weiteres möglich, eine mit derartigen Antriebsvorrichtungen betriebene För derpumpe unmittelbar im Kraftstofftank eines Kraft fahrzeuges unterzubringen.