CN110863967A - 计量泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种计量泵、尤其是用于车辆加热器的燃料计量泵，其包括：电磁线圈驱动单元(12)，其提供活塞/衔铁容纳空间(20)，该活塞/衔铁容纳空间容纳用于沿运动轴线(B)的方向往复运动的活塞/衔铁组件(24)并且由电磁线圈驱动单元(12)的线圈装置(16)至少局部包围；进入阀(30)，其设置在所述活塞/衔铁组件(24)中；泵室组件(47)，其具有泵室壳体(46)和排出阀(58)，该泵室壳体将活塞/衔铁组件(24)的活塞元件(26)在运动轴线(B)的方向上可移动地容纳在泵室(50)中；活塞/衔铁预紧元件(64)，其沿第一移动方向预紧所述活塞/衔铁组件(24)，以便使活塞元件(26)从泵室(50)中运动出来。

Description

计量泵

技术领域

本发明涉及一种计量泵，该计量泵例如为此可被用于在用燃料运行的车辆加热器中将燃料输送给燃烧室。

背景技术

这种可作为停车采暖装置或加热器运行的车辆加热器利用在燃烧室中由燃料和燃烧用空气产生的混合物进行燃烧，以便将在此产生的热量传递到待加热的介质上。为了尽可能无有害物质地燃烧，重要的是，将燃料和燃烧用空气以对于待燃烧的燃料和待燃烧的燃烧用空气的可规定比例而言所需的量输送到燃烧室中。

发明内容

本发明的任务是，规定一种计量泵、尤其是用于车辆加热器的燃料计量泵，该计量泵在可简单实现的构造中确保按量精确地输送待输送的介质。

按照本发明，所述任务通过一种计量泵、尤其是用于车辆加热器的燃料计量泵来解决，其包括：

——电磁线圈驱动单元，该电磁线圈驱动单元提供活塞/衔铁容纳空间，该活塞/衔铁容纳空间容纳用于沿运动轴线的方向往复运动的活塞/衔铁组件并且由电磁线圈驱动单元的线圈装置至少局部包围，

——进入阀，该进入阀设置在所述活塞/衔铁组件中，

——泵室组件，该泵室组件具有泵室壳体和排出阀，该泵室壳体将活塞/衔铁组件的活塞元件在运动轴线的方向上可移动地容纳在泵室中，

——活塞/衔铁预紧元件，该活塞/衔铁预紧元件沿第一移动方向预紧所述活塞/衔铁组件，以便使活塞元件从泵室中运动出来。

利用这样构造的计量泵，在技术上可简单实现的构造中，通过使用电磁线圈驱动单元和与其发生磁性相互作用的活塞/衔铁组件来实现一种尤其是在活塞/衔铁组件的周期性往复运动的工作频率方面可精确调节的运行方式。

为了确保与通过电磁线圈驱动单元生成的磁场的限定相互作用，提出：活塞/衔铁组件包括与活塞元件连接以便共同往复运动的衔铁元件。

一种将进入阀集成于活塞/衔铁组件中的结构紧凑的设计方案可以通过以下方式实现：所述进入阀包括进入阀元件，该进入阀元件设置在衔铁元件中的进入阀室中并且通过支承在活塞元件上的进入阀预紧元件预紧到衔铁元件上的阀座上；并且在所述衔铁元件中构造有入流穿通部，该入流穿通部在上游朝向活塞/衔铁容纳空间敞开并且能通过进入阀元件阻断。

为了将待输送的介质输送至泵室，所述入流穿通部可以在运动轴线的方向上延伸地朝向活塞/衔铁容纳空间敞开，或/和所述入流穿通部可以在阀座的区域中朝向进入阀室敞开。此外为此可以规定，在活塞元件中设置有在运动轴线的方向上延伸的并且朝向进入阀室和泵室敞开的通流穿通部。

在一种特别有利的设计方案中提出：所述活塞元件在运动轴线的方向上设置成接合到衔铁元件中并且与该衔铁元件通过螺纹接合而连接。以这种方式可以变得容易的是，在构造活塞/衔铁组件时改变活塞元件接合到衔铁元件中的接合深度或者说使该接合深度匹配于对于这种计量泵的相应工作行程所需的排出体积。

尽管如此，为了避免在泵运行中衔铁元件与活塞元件分开，提出：衔铁元件通过材料锁合、优选粘接与活塞元件连接。

为了有效的磁性相互作用，衔铁元件可以由铁磁材料、优选铁制成。

为了在通过改变活塞元件接合到衔铁元件中的接合深度来提供活塞/衔铁组件与待输送介质在每个工作行程中的待输送体积的适配时确保活塞/衔铁组件的限定的往复运动，可以规定，活塞/衔铁预紧元件支承在活塞/衔铁组件的衔铁元件上。

为了在排出阀的结构中也实现一种可简单实现的构型，提出：所述排出阀包括排出阀元件，该排出阀元件设置在泵室壳体中的排出阀室中并且通过支承在排出接管上的排出阀预紧元件预紧到泵室壳体上的阀座上；并且在所述泵室壳体中构造有出流穿通部，该出流穿通部在上游朝向泵室敞开并且能通过排出阀元件阻断。

为了避免待输送介质在每个工作行程中所输送的体积由于泵室壳体或/和活塞元件的磨损而引起变化，泵室壳体或/和活塞元件可由不锈钢制成。

可简单且低成本地实现的构造优选可以通过如下方式来辅助，即，电磁线圈驱动单元包括由塑料制成的并且提供活塞/衔铁容纳空间的驱动单元壳体。

附图说明

下面借助附图详细说明本发明。其中：

图1示出计量泵的纵剖视图；

图2示出图1的计量泵的分解示图；

图3示出图1的计量泵的另一个详细的分解示图；

图4示出图1的计量泵在排出行程中；

图5示出图1的计量泵在抽吸行程中。

具体实施方式

在各附图中计量泵一般用10标示。所述计量泵10尤其是可以用于将液态燃料输送给车辆加热器。

计量泵10包括一般用12标示的电磁线圈驱动单元，其具有例如由塑料材料制成的驱动单元壳体14。在纵向区域内，在驱动单元壳体14上支承有具有至少一个可电激励的线圈的线圈装置16。在上游方向上，驱动单元壳体14提供进入接管18，在该进入接管上例如可以连接有构造成软管状的并且与燃料存储器连接的燃料管路。

在驱动单元壳体14中提供有活塞/衔铁容纳空间20。构造在驱动单元壳体14中或者说其进入接管18中地并且在形成计量泵10纵向中轴线的运动轴线B的方向上延伸地设置有通孔22，该通孔通向活塞/衔铁容纳空间20或者说朝向活塞/衔铁容纳空间敞开。

活塞/衔铁组件24在运动轴线B的方向上可运动地容纳在活塞/衔铁容纳空间20中。活塞/衔铁组件24包括优选由不锈钢制成的活塞元件26以及为了与线圈装置16最佳磁性地相互作用而由铁磁材料、例如铁制成的衔铁元件28。

在活塞/衔铁组件24中设置有一般用30标示的进入阀，该进入阀构造成止回阀。为此，在衔铁元件28中形成进入阀室32。通过入流穿通部34，进入阀室32在上游方向上朝向活塞/衔铁容纳空间20敞开。此外，入流穿通部34朝向进入阀室32设置在基本上锥形或截锥形构造的阀座36的区域中，该阀座用于进入阀30的构造成球体的进入阀元件38。构造成螺旋压力弹簧的进入阀预紧元件40支承在插入到衔铁元件28进入阀室32中的活塞元件26上并且将进入阀元件38预紧到其阀座36上。

为了将活塞元件26锁定在衔铁元件28中，所述两个元件优选螺纹接合。为此，在活塞元件26的插入到衔铁元件中的纵向区域42上可以设置有外螺纹，而在衔铁元件28的容纳活塞元件26的纵向区域44上可以设置有内螺纹。因此可以将活塞元件26通过拧入到衔铁元件28中而锁止在该衔铁元件上并且尤其是改变或限定地调节其在运动轴线B的方向上相对于活塞元件28的定位。如果达到了活塞元件26相对于衔铁元件28的所期望的定位，则所述两个元件能够附加地材料锁合地、例如通过粘接剂彼此固定。为此，在将活塞元件26拧入到衔铁元件28中之前已经能够将粘接剂施加到两个待彼此接合的螺纹中的至少一个螺纹上。其它的(例如可通过粘附作用引起相互拧入的元件26、28相对运动的)器件也可用于将活塞元件26相对于衔铁元件28固定。

计量泵10还包括泵室组件47的泵室壳体46。在泵室壳体46中构造有在运动轴线B的方向上敞开的并且容纳活塞元件26或其轴向端部区域48的泵室50。所述泵室50经由出流穿通部52朝向构造在泵室壳体46中的排出阀室54敞开。在排出阀室54中设置有构造成止回阀的排出阀58的例如构造成球体的排出阀元件56。与排出阀元件56相配地，在泵室壳体46上设置有锥状或截锥状的阀座59，排出阀元件56通过例如构造成螺旋压力弹簧的排出阀预紧元件60预紧到所述阀座上。排出阀预紧元件60支承在例如通过螺纹连接固定在泵室壳体46上的排出接管62上。

为了将活塞/衔铁组件24预紧到初始位置中(在该初始位置中活塞元件26以最大的移出程度从泵室50中运动出来)，活塞/衔铁组件配设有例如构造成螺旋压力弹簧的活塞/衔铁预紧元件64。

所述活塞/衔铁预紧元件一方面支承在优选同样由贵金属制成的泵室壳体46上并且另一方面支承在活塞/衔铁组件24上。为了在提供改变可能性时确保活塞/衔铁预紧元件64能够与此无关地发挥相同的预紧作用，则所述活塞/衔铁预紧元件相对于活塞/衔铁组件支承在衔铁元件28上，使得活塞元件26的已改变的拧入深度不影响活塞/衔铁预紧元件64的预紧。因此，通过活塞/衔铁预紧元件64使得活塞/衔铁组件24朝向驱动单元壳体14上的底部区域66的方向预紧并且在初始位置中贴靠在所述底部区域上。为了在此设定碰撞缓冲，可能的是，在底部区域64上和/或衔铁元件28上设置例如由橡胶状材料制成的弹性止挡元件。

在所述线圈装置被激励以及活塞/衔铁组件24被定位在初始位置中时，通过在由线圈装置16产生的磁场与衔铁元件28之间产生的磁性相互作用，活塞/衔铁组件24(该活塞/衔铁组件尤其是以衔铁元件28在初始位置中部分地处于容纳空间20的由线圈装置16包围的体积区域之外)从初始位置出发在运动轴线B的方向上这样被移动，使得活塞/衔铁组件24进一步运动进入到容纳空间20的由线圈装置16包围的体积区域中，其中，在所述运动的过程中，活塞元件26的轴向端部区域48较深地沉入到泵室50中。在运动轴线B的方向上的所述运动持续直到不能继续运动(原因在于例如泵元件26碰撞到沿轴向界定泵室50的底部区域68上或者在于活塞/衔铁预紧元件64被完全压缩)。在此为了提供碰撞缓冲，例如在活塞元件26的轴向端侧上也可以设置有碰撞到底部区域18上的弹性缓冲元件。

接下来参照图4和图5描述计量泵10在工作行程期间、即在活塞/衔铁组件24的往复运动期间的输送作用。从初始位置出发(在该初始位置中泵室50的未被活塞元件26占用的体积是最大的并且所述体积以及构造在活塞元件26中的通流穿通部70以及进入阀室32利用待输送的液态介质例如燃料填充)，活塞/衔铁组件24在图4标示的箭头P₁的方向上沿运动轴线B朝向泵室壳体46运动，其中，在所述运动的过程中，活塞元件26较深地沉入到泵室50中。因为在所述状态下进入阀30阻断，所以在泵室50中所输送的介质的压力升高，从而排出阀预紧元件60的预紧力被克服并且排出阀元件56被从配设给其的阀座59抬起。首先，存在于泵室50中待输送的介质穿过出流穿通部52被输送到排出阀室54中并且通过所述排出接管62被输送。在待输送的介质从泵室50中排出的同时，通过增加容纳空间20的未被活塞/衔铁组件24占据的体积份额，将待输送的液态介质通过穿通部22抽吸到容纳空间20中。

在活塞/衔铁组件24的所述运动的最后，调节线圈装置16的激励。通过活塞/衔铁预紧元件64的预紧作用，使活塞/衔铁组件24沿图5箭头P₂的方向又朝向驱动单元壳体14上的底部区域66移动回来。在所述状态下，排出阀58阻断并且因此防止之前已经从泵室50中排出的待输送介质回流到泵室50中。

存在于容纳空间20中的待输送介质的压力上升并且导致进入阀元件38被从配设给其的阀座36抬起，从而待输送介质可以经由入流穿通部34流入到进入阀室32中并且经由该进入阀室朝向活塞元件26中的通流穿通部70流动。待输送介质然后经由通流穿通部70到达泵室50，该泵室的未被活塞元件26占据的体积在所述运动的过程中增大。在所述抽吸行程的最后，衔铁元件28贴靠在底部区域66上，从而计量泵10准备好用于下一个工作行程、尤其是下一个排出行程。

因此，通过活塞/衔铁组件24的交替往复运动，在每个工作行程中，限定量的待输送液态介质可以从泵室50中被排出或再次被接纳在所述泵室中。因此，待输送的量可通过工作频率、即每时间单元执行的工作行程来调节。

如前面已经描述的那样，存在如下可能性，即在组装计量泵10时改变活塞元件26安装到衔铁元件28中的深度。如果活塞元件26不那么深地插入到衔铁元件38中，则这意味着，相比于活塞元件26进一步拧入到衔铁元件38中并且然后相对于所述衔铁元件例如通过材料锁合固定的状态中，在初始位置中(衔铁元件38贴靠在底部区域66上)，活塞元件26以其轴向端部区域48更深地沉入到泵室50中或者说泵室壳体46中。其结果是，在活塞元件26较浅地拧入到衔铁元件28中时，在每个排出行程中较少量的待输送介质从泵室50中被排出，这是因为轴向端部区域48已经靠近底部区域68并且因此活塞/衔铁组件24比在活塞元件26进一步拧入到衔铁元件28中时实施较小的轴向行程。因此可以通过相应地调节所述拧入深度来预先给定在每个工作行程中输送的燃料量，由此可使这样构造的计量泵以简单的方式适配于不同的使用环境。如果通过这种计量泵应能提供更大的输送量，则与使用在每时间单元仅需输送更小燃料量的环境中的情况相比，活塞元件26较深地被拧入到衔铁元件28中。

在按照本发明的计量泵的构造中另一个优点是，优选不仅活塞元件26而且泵室壳体46都由不锈钢制成。这也确保在长的运行使用寿命上所述两个组件相对于彼此基本上无磨损的运动，从而可确保在运行使用寿命上在每个排出行程中排出的待输送介质量基本上保持恒定。因为也在相对运动时相对于彼此摩擦的组件(即驱动单元壳体14和衔铁元件28)在这方面不那么关键，所以可能的是，一方面驱动单元壳体14由低成本的塑料材料制成并且另一方面衔铁元件28由对于磁性相互作用特别有利的铁磁材料、例如铁制成。

此外，通过按照本发明的构造规定一种尤其是在轴向方向上紧凑的结构类型，这是因为为了驱动活塞/衔铁组件24而要被激励的线圈装置16围绕如下体积区域布置，在该体积区域中，活塞/衔铁组件24在运动方向B上往复运动，并且以此所述线圈装置与活塞/衔铁组件24在主要的纵向区域中轴向地重叠。

Claims (12)

1.计量泵、尤其是用于车辆加热器的燃料计量泵，其包括：

——电磁线圈驱动单元(12)，该电磁线圈驱动单元(12)提供活塞/衔铁容纳空间(20)，该活塞/衔铁容纳空间容纳用于沿运动轴线(B)的方向往复运动的活塞/衔铁组件(24)并且由电磁线圈驱动单元(12)的线圈装置(16)至少局部包围，

——进入阀(30)，该进入阀设置在所述活塞/衔铁组件(24)中，

——泵室组件(47)，该泵室组件具有泵室壳体(46)和排出阀(58)，该泵室壳体将活塞/衔铁组件(24)的活塞元件(26)在运动轴线(B)的方向上可移动地容纳在泵室(50)中，

——活塞/衔铁预紧元件(64)，该活塞/衔铁预紧元件沿第一移动方向预紧所述活塞/衔铁组件(24)，以便使活塞元件(26)从泵室(50)中运动出来。

2.根据权利要求1所述的计量泵，其特征在于，所述活塞/衔铁组件(24)包括衔铁元件(28)，该衔铁元件与活塞元件(26)连接以用于共同往复运动。

3.根据权利要求2所述的计量泵，其特征在于，所述进入阀(30)包括进入阀元件(38)，该进入阀元件设置在衔铁元件(28)中的进入阀室(32)中并且通过支承在活塞元件(26)上的进入阀预紧元件(40)预紧到衔铁元件(28)上的阀座(36)上；并且在所述衔铁元件(28)中构造有入流穿通部(34)，该入流穿通部在上游朝向活塞/衔铁容纳空间(20)敞开并且能通过进入阀元件(38)阻断。

4.根据权利要求3所述的计量泵，其特征在于，所述入流穿通部(34)在运动轴线(B)的方向上延伸地朝向活塞/衔铁容纳空间(20)敞开，或/和所述入流穿通部(34)在阀座(36)的区域中朝向进入阀室(32)敞开。

5.根据权利要求3或4所述的计量泵，其特征在于，在活塞元件(26)中设置有通流穿通部(70)，该通流穿通部在运动轴线(B)的方向上延伸并且朝向进入阀室(32)和泵室(50)敞开。

6.根据权利要求2至5之一所述的计量泵，其特征在于，所述活塞元件(26)在运动轴线(B)的方向上设置成接合到衔铁元件(28)中并且与该衔铁元件(28)通过螺纹接合而连接。

7.根据权利要求6所述的计量泵，其特征在于，所述衔铁元件(28)通过材料锁合、优选粘接而与活塞元件(26)连接。

8.根据权利要求2至7之一所述的计量泵，其特征在于，所述衔铁元件(28)由铁磁材料、优选铁制成。

9.根据权利要求2至8之一所述的计量泵，其特征在于，所述活塞/衔铁预紧元件(64)支承在活塞/衔铁组件(24)的衔铁元件(28)上。

10.根据上述权利要求之一所述的计量泵，其特征在于，所述排出阀(58)包括排出阀元件(56)，该排出阀元件设置在泵室壳体(46)中的排出阀室(54)中并且通过支承在排出接管(62)上的排出阀预紧元件(60)预紧到泵室壳体(46)上的阀座(59)上；并且在所述泵室壳体(48)中构造有出流穿通部(52)，该出流穿通部在上游朝向泵室(50)敞开并且能通过排出阀元件(56)阻断。

11.根据上述权利要求之一所述的计量泵，其特征在于，所述泵室壳体(46)或/和所述活塞元件(26)由不锈钢制成。

12.根据上述权利要求之一所述的计量泵，其特征在于，所述电磁线圈驱动单元(12)包括由塑料制成的并且提供活塞/衔铁容纳空间(20)的驱动单元壳体(14)。

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