CN103562511A - 尤其是用于操作泵的电磁的操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁的操作装置（40），尤其用于操作将液体（29）从容器（35）泵送到排气装置（10）的泵（33），其中，在所述电磁的操作装置（40）的至少一个元件的区域中设置用于阻尼固体声的装置，并且其中所述装置布置在衔铁（58）的区域中和/或操作装置（40）的与衔铁（58）相互作用的止挡（49）的区域中和/或在所述衔铁（58）和止挡（49）之间。

Description

尤其是用于操作泵的电磁的操作装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电磁的操作装置，

以及一种根据并列权利要求所述的隔膜泵。

背景技术

从市场上已知排气装置，例如汽车的排气装置，其中，利用废气催化剂还原氮氧化合物（NOx）。在这里可利用的一种方法是所谓SCR法（“selective catalytic reduction”(选择性催化还原)），在这种方法中，废气中的氧化氮借助于液体还原剂环氧成氮气（N2）和水（H2O）。液体还原剂存储在容器中并且由泵通过管道从所述容器输送到所谓进给模块。这种泵常常实施为隔膜泵。例如隔膜泵可借助电动机和凸轮操作。

本技术领域的专利公开文献例如是DE 2007013524A1。

发明内容

本发明所要解决的技术问题通过根据权利要求1的电磁的操作装置以及通过并列权利要求的隔膜泵解决。在从属权利要求中给出有利的改进方案。

本发明的构思的起点是一种电磁的操作装置，尤其用于操作将液体从容器泵送到排气装置的泵，在运行中产生比较强烈的固体声。例如，这涉及内燃机的排气装置，在所述排气装置中引入用于还原氧化氮（NOx）的液体还原剂。根据本发明，在所述电磁的操作装置的至少一个元件的区域中设置用于阻尼固体声的装置。只要所述电磁的操作装置邻近容纳所述还原剂的容器布置，所述固体声可特别强烈地传播并且还作为空气声发射到环境中。根据本发明，所述用于阻尼固体声的装置布置在衔铁的区域中和/或与衔铁相互作用的操作装置的止挡的区域中和/或在所述衔铁和止挡之间的区域中，由此有利地在产生固体声的地点已经引起显著地阻尼不希望的固体声。

特别地，所述固体声通过所述衔铁撞击所述止挡引起。所述止挡一般是属于所述电磁的操作装置的所谓磁极铁芯。所述用于阻尼固体声的装置根据本发明能够布置在所述电磁的操作装置的不同元件上或者它们之间，所述电磁的操作装置的不同元件尤其是负责产生固体声的元件。

本发明具有的优点是在运行所述电磁的操作装置以将液体从容器泵送到排气装置时可显著地减小固体声和由此紧接着发射的声波。为此，所要求的装置不需要或者只需要很小的附加结构空间，并且能够低成本地制造。此外，本发明也能够有利地使用于电磁的操作装置的其他用途，以便阻尼各种生成的固体声，例如用于电磁阀、轨道或者保护继电器。

下面详细说明用于阻尼所述固体声的装置。然而应理解为，这些特征能够以任意方式相互组合。

根据本发明的设计方案，所述用于阻尼固体声的装置具有在所述衔铁和止挡之间布置的阻尼机构以阻尼固体声，其中，所述阻尼机构优选布置成使得在所述操作装置不运行时所述衔铁不接触所述止挡。在这里，所述阻尼机构阻止所述衔铁直接撞击在所述止挡上，即所述磁极铁芯上。所述衔铁和/或磁极铁芯通常由铁或者钢制成，并且是比较坚硬装置。所述阻尼机构能够直接阻尼电磁的操作装置运行时产生的固体声或者甚至使不产生固体声。

如果所述衔铁和/或止挡和/或阻尼机构具有开口和/或盲孔类型的凹口，本发明尤其良好地起作用。由此，各元件的有效弹性-也当这些元件由一种比较坚硬的材料制造时-能够利用所述开口或者盲孔类型的凹口提高。通过更高的弹性阻尼所述衔铁或者衔铁的止挡和/或阻尼机构和/或磁极铁芯上的止挡，由此避免“碰撞噪音”。此外，利用所述开口和/或盲孔类型的凹口，有利于不形成固体声或者空气声结构性重叠，由此附加地阻尼所述噪音。进一步地，减小所述衔铁的质量，由此有利地提高所述衔铁的固有频率。高频声波因为更小的可感知性而一般更少感觉到，而且必要时能够通过阻尼声波的措施来强烈地减小低频声波。例如，所述衔铁具有轴向取向的孔。这些孔能够实施为连续的，或者能够是盲孔类型的，并且因此制成盲孔类型的凹口。一般地，所述开口或者盲孔类型的凹口能够几乎任意地布置和/或实施。它们能够有规则地或者无规则地布置和/或能够制成有圆的、直角形的或者其它横截面。

根据本发明的一个设计方案，所述衔铁和/或止挡和/或阻尼机构具有一个包括至少两种，优选互不相同的元件，尤其是板的层结构。通过叠层的板，例如置中地固定在所述衔铁的螺栓上，得到一个特别良好的固体声的阻尼。这些板能够具有不同的厚度和相应的不同的固有频率。在所述衔铁碰撞在所述止挡上时，所述板因而激励不同声音。总之，不同地激励的板在它们的振动过程中相互妨碍。由此避免固体声的产生或者传播。此外，所述板能够互相摩擦并且因此将声能转变成热。由此，实现附加地阻尼和相应地，所产生的固体声特别小。

补充地，为此提出，所述层结构的相互邻近布置的元件分别由不同的材料，尤其由一种磁性或非磁性材料制成。因此，提供所述板的结构形成在所述衔铁和/或阻尼机构和/或止挡上的附加可能性。相互成层的元件因而能够具有不同的厚度和/或由不同的材料制成，其中，磁性材料与非磁性材料可组合。例如非磁性材料可以是纸、塑料或者软金属。利用所诉可能性，一方面可得到所述衔铁的足够功能，另一方面可实现所述固体声的充分阻尼。进一步提出，所述衔铁和/或止挡和/或阻尼机构至少部分地由弹性材料（优选具有大约小于150kN/mm²）的弹性模量，尤其由穿微型孔的吸收板形成。替代或者补充上述设计方案地，所述衔铁和/或止挡和/或阻尼机构配置成在所述衔铁撞击在所述止挡上时已经产生小的固体声。如果每种材料的弹性模量大约小于150kN/mm²（千牛/平放毫米），则在这里是特别有利的。所述穿微型孔的吸收板在市场上也称作“Flüsterblech”，尤其适用于本发明的目的。所述穿微型孔的吸收板，至少在表面区域中，具有一般规则的微观结构，可包括孔、凹口、压入和/或压出。所述微观结构的网栅可在大约小于5mm（毫米）或者也小于1mm的区域中。所述吸收板能够将所述固体声至少部分地转变成摩擦热和因而特别良好地阻尼相应的固体声。另一方面，通过所述吸收板的磁性能够支持所述电磁的操作装置的功能。假如所述衔铁完全由穿微型孔的吸收板制成，所述穿微型孔的吸收板能够通过金属支架铠装，以便提高耐用性。

根据本发明的另一设计方案，所述衔铁和/或止挡和/或阻尼机构的开口或者盲孔类型的凹口的横截面和/或数量在径向更靠外的方向上大于径向更靠内的区域。由此，提出另一结构的可能性，以便避免形成固体声，通过所述开口或者盲孔类型的凹口的在径向更靠外方向上更大的横截面和/或数量，各元件的弹性在边缘区域中有效地更大。此外，减小所述声波的总辐射面。由此在不必使用专门材料的条件下，尤其能够强烈地阻尼固体声的生成。例如，所述开口和/或盲孔类型的凹口能够圆形地实施，即实施为孔，其中，每个孔半径和/或孔的数量在径向更靠外方向上相应地更大。

根据本发明的另一设计方案，所述阻尼机构和止挡可相互连接。由此得到在所述衔铁和止挡之间布置的阻尼机构与所述止挡连接，优选刚性地连接，并且能够不妨碍所述电磁的操作装置的运行。由此能够实现所述电磁的操作装置的始终规则的开关特性。

如果所述衔铁和/或止挡和/或阻尼机构基本上循环对称地实施，则根据本发明的电磁的操作装置结构更简单。一般地，如果所述电磁的操作装置循环对称地实施，这是有利的。相应地，根据本发明的用于阻尼固体声的装置同样循环对称地实施。然而也可能使所述装置在占用的结构空间中至少部分地不是循环对称地实施，由此获得再次更佳地阻尼固体声。

如果所述电磁的操作装置实施为行程磁铁，本发明是特别有益的。由此描述电磁的操作装置的一个特别简单且高效率的实施方式。行程磁铁适合吸附所述根据本发明的用于阻尼固体声的装置。在这里，所述行程磁铁的衔铁可实施为轴向可运动的（拉伸衔铁）或可折叠的（枢轴衔铁）。

本发明的一个有利的用途涉及一种用于将还原剂从容器泵送到内燃机排气装置的隔膜泵，其中，所述隔膜泵具有至少一个根据本发明的电磁的操作装置。隔膜泵是一种用于泵送还原剂以减小氧化氮的排出的特别合适的泵，并且能够由行程磁铁有利地运行。这种隔膜泵例如刚性地与连接管道和/或容器和/或排气装置的其它元件刚性连接，从而辐射比较大的空气声。因为本发明能够显著地减小这些噪音，本发明是特别有益的。

在下面的附图中还发现对本发明很重要的特征，其中，所述特征对本发明而言不仅单独地而且以不同的组合地都是特别重要的，除非此后再次明确指出。

附图说明

下次参照附图阐明本发明的实施例。在附图中示出：

图1是具有进给机构、隔膜泵和电磁的操作装置的排气装置的简化示意图；

图2是图1的电磁的操作装置的第一实施例的示意图；

图3是图2的电磁的操作装置的俯视图；

图4是电磁的操作装置的第二实施例的衔铁的示意图；

图5是电磁的操作装置的第三实施例的衔铁的示意图；

图6是电磁的操作装置的第四实施例的衔铁的示意图；

功能等同的元件和尺寸在所有的视图中及在不同的实施例中使用相同的附图标记。

具体实施方式

图1在视图的下部区域示出（图中未示出的）汽车的排气装置10的简化示意图。内燃机12在排气装置10上部用符号表示，内燃机12通过管道连接14将废气输送到排气装置10的排气道11中。控制和/或调节机构16具有在其上发展变化的计算机程序18，计算机程序18存储在未示出的存储器上，控制和/或调节机构16通过到达的和离开的控制管道20和22而与内燃机12连接及通过到达的和离开的控制管道24和26而与排气装置10连接。所述连接在视图中清楚地示出。

在排气装置10中，所述废气在视图中基本上从左向右输送和清洁。当前，排气装置10是柴油机动车的排气装置。排气装置10在废气的流动方向上具有柴油-氧气催化剂28,，柴油颗粒过滤器30，进给装置31（用于供给液体液态还原剂29），以及SCR催化剂32（SCR表示"selective'catalyticclpartikelffiee“（选择性催化还原））。隔膜泵33由电磁的操作装置40运行，将还原剂29从容器35通过流体管道37泵送到进给装置31。隔膜泵33和电磁的操作装置40当前布置在容器35上。图1的电磁的操作装置40实施为行程磁铁。

应理解，电磁的操作装置40和隔膜泵33也可与图1所示的不同地布置。例如，电磁的操作装置40与隔膜泵33一起直接布置在进给装置31上。然而这在图1的视图中没有示出。

废气探头34在柴油-氧气催化剂28上游布置在废气流中。废气探头34当前是λ探头。在SCR催化剂32的上游和下游，在废气流中各布置一个NOx传感器36。此外，排气装置10当前具有三个温度传感器38。

废气探头34在内燃机12运行中探测废气中的氧气浓度。NOx传感器36分别在SCR催化剂32之前和之后探测废气流中的NOx分量（氧化氮分量）。在需要时，液体还原剂29的控制和/或调节机构16可引入到排气装置10中。为此，电磁的操作装置40被控制，由此操纵隔膜泵33并因此将还原剂29通过流体管道37输送到进给装置31。

图2示出电磁的操作装置40的简化截面图。图2所示的元件实施为相对于纵轴42基本上呈循环对称。在图2的下部分中布置电磁铁44，电磁铁44包括线圈46和磁极铁芯48。在图中磁极铁芯48的上端面形成止挡49，阻尼机构50布置在止挡49上。

电磁铁44具有轴向穿过的圆柱形开口（没有用附图标记表示），两个环形导向元件52布置在所述圆柱形开口中。环形导向元件52引导圆柱形衔铁螺栓54在图中竖向地布置在电磁铁44中。衔铁螺栓54的轴向长度大于电磁铁44的轴向长度。在图中在衔铁螺栓54的下端部段56当前实施为大约球冠形。衔铁58布置在图中在衔铁螺栓54的上端部段上。当前，衔铁58由阻尼机构50轴向隔开。阻尼机构50因而优选布置在衔铁58和止挡49之间。优选地，阻尼机构50与磁极铁芯50或者与止挡49刚性连接。

衔铁58具有多个位于径向更靠内的开口60a和多个位于径向更靠外的开口60b。阻尼机构50具有多个开口62。开口60a、60b和62当前实施为孔。衔铁58置中地固定在衔铁螺栓54上。但这个固定在图2，甚至在下面的图3至6中都没有示出。例如由衔铁螺栓54操纵的另一元件或者弹簧同样没有示出。

当前，在图2中示出的电磁的操作装置40或者唆使的电磁铁44没有通电。因此，衔铁58由止挡49或者阻尼机构50轴向隔开。在电磁铁44通电时，衔铁58由磁极铁芯48在图中被向下吸引。于是，衔铁58和与衔铁58刚性联接的衔铁螺栓54在图2的视图中一直向下运动，直到衔铁58碰撞到阻尼机构50上。如果穿过衔铁58的和阻尼机构50的的开口60a、60b和62，衔铁58或者阻尼机构50具有比较大的弹性性能。由此，在衔铁58碰撞到阻尼机构50上或者止挡49上时所产生的固体声有利地被阻尼。这种被阻尼的固体声产生相应减小的噪音。

图3示出图2的电磁的操作装置40按照III观察的俯视图。人们可知衔铁58的开口的横截面面积在径向更靠外方向上更大。在图3的视图中，径向更靠外的开口60b具有径向更靠内的开口60a的大约两倍横截面面积。应理解，图3中所示的开口60a、60b和62的布置和大小也可以是任意的其它形式。甚至可偏离圆形的几何形状。

在衔铁58的未显示的另一实施例中，开口60a和60b具有相等的横截面面积，但其中，径向更靠外的开口60b的数量大于径向更靠内的开口60a的数量。由此可得到径向更靠外的开口60b的横截面面积总和相应地更大。以首先提及或其次提及的方式可知，衔铁58在径向更靠外的区域中比没有开口60a和60b时的衔铁58的实施例具有更高的有效弹性。甚至衔铁58的平均质量在径向更靠外的区域中减小。以这种方式得到衔铁58在碰撞到阻尼机构50或者止挡49上时有利地产生更小的固体声。

图4示出衔铁58的另一实施例。当前，衔铁58具有三个层叠的元件64、66和68。元件64的厚度d1当前小于元件68的厚度d2。中间的元件66的厚度d3当前小于厚度d1。总体上来说，元件64、66和68比较薄，并且因而具有近似板的性质。当前，元件64和68由磁性材料制成并且元件66由非磁性材料制成，尤其由纸或者塑料制成。

在衔铁58碰撞到（图4中没有示出）止挡49上时，元件634和66以彼此不同的固有频率被激励。在这里，它们相互阻碍彼此的振动，由此使撞击噪音达到最小。补充地，元件66为此具有一个特别小的弹性模量，小于150kN/mm²（千牛每平方毫米），并且引起阻尼。补充两个所述的用于阻尼固体声的装置，由此产生特别低的噪音。

图5示出衔铁58的另一实施例，它示出了图2、3和4中示出的装置的组合。当前，衔铁58具有两个层叠的元件64和68。元件68由磁性材料制成，并且类似于根据图2的衔铁58的结构，具有径向更靠内的开口60a和径向更靠外的开口60b。在图5的视图中在元件68上部布置的元件64同样由磁性材料制成，并且具有两个半径的开口60c。开口60c具有彼此相等的半径（没有用附图标记标出）。然而，在径向更靠外的圆上的开口60c的数量大于在径向更靠内的圆上的开口60c的数量。

在衔铁58碰撞在图5中没有示出的止挡49上时，通过元件64和68的比较高效的弹性（利用开口60a至60d）降低固体声的激励。补充地，依次不同厚度d1和d2的元件64和68以相应不同的频率激励。由此阻碍处于振动中的原价爱你64和68。所述振动能量由此至少部分地利用摩擦转变成热，并且相应地产生更小的固体声。

图6示出电磁的操作装置40的衔铁58的又一实施例。元件70由磁性材料制成，并且当前不具有开口和/或凹处。在视图中在元件70下面布置元件72，元件72当前实施为穿微型孔的吸收板。两个元件70和72置中地布置在衔铁螺栓54上；然而，在图6中没有示出为此所需要的固定装置。当前，元件72同样有磁性材料制成。

在电磁的操作装置40通电时，衔铁58利用元件72碰撞到（图6中未示出的）止挡49上。因为所述穿微型孔的吸收板的特别高的弹性（因而具有特别地的弹性模量），衔铁58碰撞到止挡49上的碰撞被特别强烈地阻尼。这在衔铁58的运动的结束阶段中进行，并且因而能够使衔铁运动的动力学性能基本上不变坏。

应理解，图6中所示的用于阻尼固体声的装置与图2至5所示的装置可几乎任意组合。

Claims (11)

1.电磁的操作装置（40），尤其用于运行将液体（29）从容器（35）泵送到排气装置（10）的泵（33），其特征在于，在所述电磁的操作装置（40）的至少一个元件（48、58）的区域中设置用于阻尼固体声的装置，其中，所述装置布置在衔铁（58）的区域中和/或所述电磁的操作装置（40）的与衔铁相互作用的止挡（49）的区域中和/或布置在所述衔铁（58）和止挡（49）之间的区域中。

2.根据权利要求1所述的电磁的操作装置（40），其特征在于，所述用于阻尼固体声的装置具有在所述衔铁（58）和止挡（49）之间布置的、用于阻尼固体声的阻尼机构（50），其中，所述阻尼机构（50）优选布置成使得在所述操作装置不运行时所述衔铁（58）不接触所述止挡（49）。

3.根据前述权利要求中至少一项所述的电磁的操作装置（40），其特征在于，所述衔铁（58）和/或止挡（49）和/或阻尼机构（50）具有开口（60a、60b、62）和/或盲孔类型的凹口。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的电磁的操作装置（40），其特征在于，所述衔铁（58）和/或止挡（49）和/或阻尼机构（50）具有一个层结构，所述层结构包含至少两个，优选彼此不同的，元件（64、66、68），尤其是板。

5.根据权利要求4所述的电磁的操作装置（40），其特征在于，所述层结构的相互邻近布置的元件（64、66、68）分别由不同的材料，尤其由一种磁性或非磁性材料制成。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的电磁的操作装置（40），其特征在于，所述衔铁（58）和/或止挡（49）和/或阻尼机构（50）至少部分地由弹性材料，优选具有大约小于150kN/mm²的弹性模量，形成，尤其由穿微型孔的吸收板形成。

7.根据权利要求3至6中至少一项所述的电磁的操作装置（40），其特征在于，所述衔铁（58）和/或止挡（49）和/或阻尼机构（50）在径向更靠外方向上的开口（60a、60b、62）或者盲孔类型的凹口的横截面面积和/或数量更大。

8.根据权利要求2至7中至少一项所述的电磁的操作装置（40），其特征在于，所述阻尼机构（50）和止挡（49）相互连接。

9.根据前述权利要求中至少一项所述的电磁的操作装置（40），其特征在于，所述衔铁（58）和/或止挡（49）和/或阻尼机构（50）基本上循环对称地实施。

10.根据前述权利要求中至少一项所述的电磁的操作装置（40），其特征在于，所述电磁的操作装置（40）构造为行程磁铁。

11.隔膜泵（33），用于将还原剂（29）从容器（35）泵送到内燃机的排气装置（10）中，其特征在于，所述隔膜泵（33）具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的电磁的操作装置（40）。

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