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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dosierpumpanordnung, insbesondere
für eine
Heizeinrichtung.
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Aus
der
DE 198 60 573
A1 ist eine Brennstoff-Dosierpumpe für ein Heizgerät bekannt,
beispielsweise für
einen Zuheizer oder eine Standheizung in einem Kraftfahrzeug. Derartige
Dosierpumpen sind dazu vorgesehen, den von einem Brennstoffreservoir
zugeführten
flüssigen
Brennstoff in dosierter Art und Weise in den Brennraum des Heizgerätes einzugeben.
Zu diesem Zwecke ist bei der bekannten Brennstoff-Dosierpumpe ein
in einer Pumpenkammer verschiebbarer Pumpenkolben vorgesehen. Durch
eine Vorspannfeder ist dieser Kolben in eine Stellung vorgespannt,
in welcher das in der Pumpenkammer zur Aufnahme von flüssigem Brennstoff
bereitgestellte Volumen maximal ist Bei Erregung einer Magnetspule
wird entgegen der durch die Vorspannfeder erzeugten Vorspannung
der Pumpenkolben verschoben, so dass der in der Pumpenkammer vorhandene
flüssige
Brennstoff aus dieser verdrängt
wird. Je nachdem, ob diese Brennstoff Dosierpumpe sich in einem
Ansaugtakt oder in einem Abgabetakt befindet, befinden sich zwei
Ventile bzw. Ventilschieber in entweder das Ansaugen von flüssigem Brennstoff
aus dem Reservoir oder die Abgabe von flüssigem Brennstoff aus der Pumpenkammer
in den Brennraum zulassenden Betätigungsstellungen. Auch
für die
beiden Venilschieber sind Vorspannfedern vorgesehen, so dass bei
Erregung der bereits angesprochenen Magnetspule nicht nur der Pumpenkolben
gegen die Wirkung der diesem zugeordneten Vorspannfeder verschoben
wird, sondern auch die beiden Venilschieber entgegen der Wirkung
der diesen jeweils zugeordneten Federn verschoben werden, um die
verschiedenen Fluidströmungswege freizugeben
bzw. zu blockieren. Da die einzige vorhandene Magnetspule also sowohl
zur Betätigung des
Pumpenkolbens als auch zur Betätigung
der beiden Ventile bzw. Ventilschieber dient, ist es erforderlich,
eine präzise
Abstimmung der. verschiedenen trägen
Massen bzw. der verschiedenen Federkräfte aufeinander vorzunehmen,
um in definierter Art und Weise auch einen korrekten zeitlichen
Zusammenhang zwischen den Bewegungen der verschiedenen verlagerbaren
Organe zu erhalten. Neben der Tatsache, dass dies an die verschiedenen
eingesetzten Komponenten eine vergleichsweise hohe Anforderung stellt,
werden dadurch auch Kompromisse erzwungen, da bei der Auslegung
einer Komponente oder eines Komponentenbereichs zwangsweise auch
die Auslegung einer anderen Komponente bzw. eines anderen Komponentenbereichs
berücksichtigt werden
muss.
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Die
EP 0 930 434 A2 offenbart
eine elektromagnetisch arbeitende Dosierpumpe, bei welcher durch
Erregung einer Magnetspule sowohl ein Pumpenkolben zur Verdrängung eines
zu pumpenden Flüssigkeitsvolumens
verlagert wird, also auch ein Ventilelement zum Freigeben des Strömungsweges für das verdrängte Volumen
bewegt wird. Der Pumpenkolben ist durch eine diesem zugeordnete
Vorspannfeder in eine Stellung bzw. in einer Richtung vorgespannt,
in welcher das zur Aufnahme einer zu verdrängenden Flüssigkeit bereitgestellte Volumen maximal
ist. Das Ventilelement ist durch eine diesem zugeordnete Vorspannfeder
in eine Schliessstellung vorgespannt, in welcher es den Flüssigkeitsströmungsweg
stromabwärts
des Pumpenkolbens zunächst
abschliesst. Auch hier müssen
sowohl hinsichtlich der Ausgestaltung der Bauteile, insbesondere
der Massen derselben, als auch hinsichtlich der Federkräfte und
der durch die Spule zu erzeugenden Magnetkraft die verschiedenen
Systemkomponenten exakt aufeinander abgestimmt sein.
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Aus
der
DE 299 19 575
U1 ist eine Flüssigkeitspumpe
mit einem Pumpenkolben bekannt, der entgegen der Vorspannwirkung
einer Feder bei Bestromung einer Spule bewegbar ist. Durch periodische
Magnetfelderzeugung wird der als Anker wirksame Kolben in einem
Gehäuse
in Schwingung versetzt. Diese Schwingungsbewegung hat die Durchführung zweier
Arbeitstakte zur Folge. Während
eines ersten Arbeitstakts strömt
bei Vergrößerung des Pumpenkammervolumens
die zu fördernde
Flüssigkeit über einen
durch ein Rückschlagventil
verschließbaren
Sauganschluß in
die Pumpenkammer ein. Während
eines zweiten Arbeitstaktes wird bei verschlossenem Rückschlagventil
die zuvor angesaugte Flüssigkeit
durch den Kolben aus der Pumpenkammer verdrängt.
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Die
DE 42 05 290 A1 offenbart
eine elektromagnetisch betriebene Pumpe, bei welcher durch ein Magnetfeld
ein auch als Pumpenkolben wirksamer Anker verschoben wird. Die Verschiebung
findet entgegen der Vorspannwirkung einer Feder statt. Zum Fördern von
Flüssigkeit
wird eine der Pumpe zugeordnete Spule erregt und dabei der Pumpenkolben entgegen
der Vorspannkraft der Feder verschoben. Bei diesem Vorgang schließen zwei
Rückschlagventile
den Rückströmweg für die Flüssigkeit
in Richtung Einlassbereich ab. Wird die Bestromung der Spule beendet,
entspannt sich die Feder und der Kolben bewegt sich in einer Richtung,
in welcher durch Verringerung des Pumpenkammervolumens die zu fördernde
Flüssigkeit
in Richtung Auslass gepresst wird. Durch den dabei einlassseitig
erzeugten Unterdruck wird dann unter Öffnung der Rückschlagventile weitere
zu fördernde
Flüssigkeit
angesaugt
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Aus
der DE OS 16 53 386 ist eine Kolbenpumpe bekannt, bei welcher ein
durch Magnetkraft verschiebbarer Ventilschieber und ein Pumpenkolben
zu einem mechanischen Schwingkreis gekoppelt sind. Durch periodische
Bestromung einer Spule wird der Ventilschieber in eine periodische
Auf-Abbewegung versetzt, welcher der mit dem Ventilschieber über eine
Feder gekoppelte Pumpenkolben mit einem Phasenversatz von 90° folgt. Durch
diesen Phasenversatz wird eine Bewegungsabstimmung der einzelnen
Bewegungsabläufe
des Ventilschiebers und des Pumpenkolbens erlangt, um periodisch
Ansaug- und Abgabetakte durchzuführen.
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Die
WO 98/56607 offenbart ein Heizgerät, wie es beispielsweise bei
Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann. Diesem Heizgerät wird unter
Druck stehender Brennstoff über
eine elektrisch steuerbare Ventileinrichtung zugeführt, durch
welche wahlweise eine Quelle für
unter Druck stehenden Brennstoff mit einem Druckspeicher verbunden
werden kann oder der Druckspeicher mit dem Brenner des Heizgeräts verbunden
werden kann.
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Die
DE 44 15 513 C2 offenbart
eine Einrichtung, durch welche ein Brenner mit flüssigem Brennstoff
versorgt werden kann. Diese Einrichtung weist einen Druckspeicher
auf, der über
eine Brennstoffzuführleitung
und ein darin vorgesehenes Ventil befüllt werden kann. Vom Druckspeicher
kann der darin unter Druck gehaltene Brennstoff über eine Brennstoffagabeleitung
und ein darin vorgesehenes ansteuerbares Ventil zu einem Brenner
abgegeben werden.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosierpumpanordnung
bzw. ein dieses enthaltendes Dosierpumpsystem vorzusehen, welche
bei einfachem, raumsparendem Aufbau eine präzise Dosierung der zu fördernden
Flüssigkeit
ermöglichen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Dosierpumpanordnung
gelöst.
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Bei
der erfindungsgemässen
Dosierpumpanordnung ist der Pumpenkolben in eine Stellung bzw. in
einer Richtung vorgespannt, in welcher das zur Aufnahme der zu fördernden
Flüssigkeit
vorgesehene Pumpenkammervolumen minimiert ist bzw. minimiert wird.
Mit einer derartigen Ausgestaltung im Bereich des Pumpenkolbens
wird in Zu- sammenwirkung mit der Ventilanordnung, welche wahlweise eine
Verbindung der Pumpenkammer mit dem Einlassbereich oder dem Auslassbereich
vorsieht, die folgende Wirkungsweise erhalten: Ist durch die Ventilanordnung
die Pumpenkammer in Verbindung mit dem Einlassbereich und somit
auch einem an diesen Einlassbereich im Betrieb dann angeschlossenen Reservoir
für unter
Druck stehende Flüssigkeit,
so wird diese Flüssigkeit
mit ihrem Druck auf den Pumpenkolben ein wirken und diesen entgegen
der darauf einwirkenden Vorspannkraft verschieben. Da diese Verschie bung
aus einer Stellung minimalen Pumpenkammervolumens heraus stattfindet,
wird mit der Verschiebung einhergehend in der Pumpenkammer sich
Flüssigkeit
ansammeln.
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Wird
nachfolgend durch entsprechende Betätigung bzw Ansteuerung der
Ventilanordnung die Verbindung zwischen dem Einlassbereich und der Pumpenkammer
unterbrachen und statt dessen die Pumpenkammer in Verbindung mit
dem im Wesentlichen drucklosen Auslassbereich gebracht, ist keine die
Vorspannkraft der Vorspannanordnung kompensierende Gegenkraft mehr
vorhanden. Dies bedeutet, dass die Vorspannanordnung den Pumpenkolben wieder
zur Verdrängung
des zunächst
noch in der Pumpenkammer enthaltenen flüssigen Mediums verschieben
wird, wobei dieses in Richtung zum Auslassbereich gefördert wird.
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Die
erfindungsgemässe
Ausgestaltung einer Dosierpumpanordnung ermöglicht also einen Betrieb,
bei welchem alleine durch alternierendes Umschalten der Ventilanordnung
zwischen dem Zustand, in welchem die Pumpenkammer mit dem Einlassbereich
verbunden ist, und dem Zustand, in welchem die Pumpenkammer mit
dem Auslassbereich verbunden ist unter Ausnutzung des Flüssigkeitsdrucks,
der im Bereich des Einlassbereichs vorherrscht, ein alternierendes
Befüllen
der Pumpenkammer von der Einlassseite her und Entleeren der Pumpenkammer
zur Auslassseite hin stattfinden. Es ist nicht erforderlich, für den Pumpenkolben
irgendwelche anzusteuernden Krafterzeugungsmechanismen, wie zum
Beispiel Magnetspulen, vorzusehen, da das alternierende Verschieben
des Pumporgans durch die auf dieses von der Vorspannanordnung einerseits
und von der zu fördernden
Flüssigkeit
andererseits einwirkenden Kräfte
bewegt wird Dies führt sowohl
zu einer deutlichen Vereinfachung des Aufbaus einer derartigen Dosierpumpanordnung
als auch zu einer Verringerung des zum Betreiben derselben erforderlichen
Ansteueraufwands. Insbesondere ist es nicht erforderlich, bei den
verschiedenen zu verstellenden Systembereichen, wie dem Pumpenkolben
einerseits und der Ventilanordnung andererseits, gegenseitige Abstimmungsmassnahmen vorzusehen,
wie dies beim Stand der Technik erforderlich ist, bei welchem durch
eine einzige Magnetspule diese beiden Systembereiche aktiv zu verstellen
sind.
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Die
auf den Pumpenkolben einwirkende Vorspannkraft kann in besonders
einfacher Weise erzeugt werden, wenn die Vorspannanordnung die Krafteinwirkung
durch elastische Verformung eines Vorspannelementes erzeugt. Beispielsweise
kann die Vorspannanordnung ein Pumpenkolben beaufschlagendes Federelement
umfassen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Dosierumpsystem, bei welchem
eine erfindungsgemässe
Dosierpumpanordnung vorgesehen ist, wobei der Einlassbereich der
Dosierpumpanordnung mit einer Quelle für unter einem derartigen Druck
stehende Flüssigkeit
in Verbindung steht, dass bei Verbindung des Einlassbereichs mit
der Pumpenkammer die Flüssigkeit
den Pumpenkolben entgegen der Krafteinwirkung der Vorspannanordnung
verschiebt.
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Wie
bereits vorangehend beschrieben, kann bei einem derartigen System
der im Bereich der zu fördernden
Flüssigkeit
ohnehin vorhandene Druck dazu genutzt werden, das den Pumpenkolben
zu verlagern. In Zusammenwirkung mit dem alternierenden Umschalten
der Ventilanordnung zwischen den verschiedenen Verbindungszuständen wird
somit ein entsprechend alternierender Bewegungszustand des Pumpenkolbens
zwischen einem Zustand, in welchem dieses das Eindringen von Flüssigkeit
in die Pumpenkammer zulässt,
und einem Zustand, in welchem dieses die Flüssigkeit wieder aus der Pumpenkammer
verdrängt,
erhalten. Durch die Ausnutzung des insbesondere in Kraftfahrzeugen
vorhandenen Vordrucks im Bereich des zu fördernden flüssigen Mediums wird neben der
durch den deutlich einfacheren Aufbau erzielten Kosteneinsparung
auch eine verbesserte Integration in das Gesamtsystem-Fahrzeug erlangt.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
Längsschnittansicht
einer erfindungsgemässen
Dosierpumpanordnung in einem zur Aufnahme von zu fördernder
Flüssigkeit
in einer Pumpenkammer bereiten Zustand;
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2 die
Dosierpumpanordnung der 1 in einem Zustand, in welchem
zu födernde
Flüssigkeit
in der Pumpenkammer aufgenommen ist;
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3 die
in 1 gezeigte Dosierpumpanordnung in einem Zustand,
in welchem diese zur Abgabe der in der Pumpenkammer vorhandenen
Flüssigkeit
zu einem Auslassbereich hin bereit ist;
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4 die
in 1 dargestellte Dosierpumpanordnung in einem Zustand,
in welchem die Abgabe der zu fördernden
Flüssigkeit
aus der Pumpenkammer beendet ist.
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In 1 ist
eine erfindungsgemässe
Dosierpumpanordnung 10 im Längsschnitt dargestellt. Die Dosierpumpanordnung 10 umfasst
ein näherungsweise
zylindrisches Gehäuse 12.
In die beiden Endbereiche 14, 16 dieses zylindrischen
Gehäuses 12 sind
Endstücke 18, 20 eingeschraubt,
Das Endstück 18 trägt fluiddicht
ein Einlassanschlussteil 22 mit einer zentralen Einlassöffnung 24.
An das Einlassanschlussteil 22 kann eine Flüssigkeitsleitung
einer nicht dargestellten Quelle für Flüssigkeit, beispielsweise für flüssigen Brennstoff,
angeschlossen werden. In das Endstück 20 ist fluiddicht
ein Auslassanschlussteil 26 mit einer zentralen Auslassöffnung 28 eingesetzt.
Das Auslassanschlussteil 26 kann mit einer Auslassleitung
verbunden werden, die zu einer mit Flüssigkeit zu beschickenden Anordnung,
beispielsweise einem Heizer, wie zum Beispiel Zusatzheizer für ein Kraftfahrzeug,
führt.
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Ferner
ist in das Gehäuse 12 an
das Endstück 20 anschliessend
ein Trägereinsatz 30 eingesetzt.
Das Endstück 20 ragt
in den im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Trägereinsatz 30 und
ist bezüglich
diesem durch eine O-ringartige
Dichtung 32 fluiddicht abgeschlossen. Der Trägereinsatz 30 wiederum
trägt ein
Einsatzteil 34 näherungsweise
im Längenmittenbereich
des Gehäuses 12.
Das dem Endstück 18 naheliegende
Ende des Einsatzteils 34 und das Endstück 18 bereichsweise
umgebend angeordnet ist eine Magnetspulenanordnung 36 mit
ihrem im Wesentlichen ringartig ausgebildeten Spulenkörper 38.
Der Spulenkörper 38 und
das Einsatzteil 34 sind durch eine im Wesentlilichen O-ringartig
ausgebildete Dichtung 40 bezüglich des Trägereinsatzes 30 im
Wesentlichen dicht abgeschlossen. Des weiteren ist der Spulenkörper 38 durch
eine O-ringartige Dichtung 42 bezüglich des Endstücks 18 fluiddicht abgeschlossen.
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In
dem Einsatzteil 34 ist ein Pumpen/Ventil-Einsatz 44 angeordnet
Dieser Pumpen/Ventil-Einsatz 44 weist in seinem dem Endstück 18 nahegelegenen
Bereich eine Ventilschieberöffnung 46 auf
in welche ein allgemein mit 48 bezeichneter Ventilschieber
in Richtung einer Längsmittellinie
L verschiebbar aufgenommen ist Mit dem Ventilschieber 48 fest
verbunden ist ein Anker 50, und zwischen dem Anker 50 und
dem Pumpen/Ventil-Einsatz 44 und dem Anker 50 ist
eine Ventilvorspannfeder 52 unter Vorspannung aufgenommen,
so dass die den Ventilschieber 48 und den Anker 50 umfassende Baugruppe
in der Darstellung der 1 nach rechts vorgespannt ist.
In dieser Stellung sitzt der Anker mit einem elastischen Abschlusselement 54 auf
dem Einlassanschlussteil 22 auf. In diesem Endbereich des
Einlassanschlussteils 22 mündet die zentrale Einlassöffnung 24 in
eine im Wesentlichen quer zur Längsmittellinie
L verlaufende Nut 56, so dass auch bei in seiner Vorspannstellung
sich befindendem Anker 50 bzw. Ventilschieber 48 eine
Fluidzufuhr über die
zentrale Einlassöffnung 24 und
die angesprochene Nut 56 in einen zwischen dem Einsatzteil 34 und dem
Pumpen/Ventil-Einsatz 44 gebildeten Raumbereich 60 möglich ist
Dieser beispielsweise durch eine Längsnut im Pumpen/Ventil-Einsatz 44 gebildete Raumbereich 60 steht
in Verbindung mit einer sich im Wesentlichen radial erstreckenden
und zum Ventilschieber 48 hin führenden Öffnung 62.
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In
dem vom Anker 50 entfernt liegenden Endbereich des Ventilschiebers 48 ist
eine schräg
liegende Nut 64 vorgesehen, welche, wie im Folgenden beschrieben,
je nach Positionierung des Ventilschiebers 48 der allgemein
mit 66 bezeichneten Ventilanordnung in Flüssigkeitsübertragungsverbindung
mit der Öffnung 62 oder
einer Öffnung 80 steht
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In
dem Pumpen/Ventil-Einsatz 44 ist axial an die Ventilschieberöffnung 46 anschliessend
eine Pumpenkolbenöffnung 68 vorgesehen.
Diese kann einen grösseren
Durchmesser aufweisen als die Ventilschieberöffnung 46. In der
Pumpenkolbenöffnung 68 ist
ein allgemein mit 70 bezeichneter Pumpenkolben in Richtung
der Längsmittellinie
L verchiebbar aufgenommen. In seinem aus der Pumpenkolbenöffnung 68 herausstehenden
Endbereich trägt der
Pumpenkolben 70 ein Abstützelement 72, an welchem
eine sich andernends an dem Endstück 20 abstützende Vorpannfeder 74 abgestützt ist
Durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder, 74 wird das
Abstützelement 72 zusammen
mit dem Pumpenkolben 70 in der Darstellung der 1 nach
rechts vorgespannt, d, h. in einer Richtung, in welcher das Volumen
einer in dem Pumpen/Ventil-Einsatz 44 gebildeten und je
nach Positionierung des Pumpenkolbens 70 in ihrem Volumen
veränderbaren
Pumpenkammer 76 minimiert ist
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Man
erkennt in 1 ferner, dass ein zwischen dem
Einsatzteil 34 und dem Pumpen/Ventil-Einsatz 44 vorgesehener
weiterer Raumbereich 78, beispielsweise ebenfalls gebildet
durch eine Axialnut im Pumpen/Ventil-Einsatz 44, über die
sich im Wesentlichen radial erstreckende Öffnung 80 je nach Stellung
des Ventilschiebers 48 in Verbindung mit der Pumpenkammer 76 steht
und des ferneren über
einen nach radial aussen hin auch durch den Trägereinsatz 30 begrenzten
Raumbereich 82 in Verbindung mit der zentralen Auslassöffnung 28 im
Auslassanschlussteil 26 steht.
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Ist,
wie vorangehend bereits angesprochen, der Ventilschieber 48 der
Ventilanordnung 66 in seiner durch die Vorspannkraft der
Feder 52 vorgegebenen und in 1 erkennbaren
Stellung, so stellt die Nut 64 im Ventilschieber 48 eine
Flüssigkeitsaustauschverbindung
zwischen der Einlassöffnung 24 und
der Pumpenkammer 76 her. Wird bei Erregung der Magnetspule 36 und
dabei erzeugter Magnetkraft-Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld
der Spule 36 und dem Anker 50 entgegen der Vorspannung
der Feder 52 der Ventilschieber 48 in der Darstellung
der 1 nach links verschoben, so wird die auch zum
axialen Ende des Ventilschiebers 48 hin offene Nut 64 in
Verbindung mit der Öffnung 80 gebracht,
so dass sie nunmehr eine Flüssigkeitsaustauschverbindung
zwischen dieser Öffnung
und somit auch der Auslassöffnung 28 und
der Pumpenkammer 76 herstellt. Je nachdem, ob also die
Spule 36 bestromt ist oder nicht, kann wahlweise die Pumpenkammer 76 in
Verbindung mit einem Einlassbereich, also dem ganzen stromaufwärts der
Nut 64 liegenden Volumeabereich, in welchem Flüssigkeit
angesammelt werden kann, gebracht werden, oder kann in Verbindung
mit einem Auslassbereich gebracht werden, also dem gesamten stromabwärts der Nut 64 liegenden
und zur Flüssigkeitsaufnahme
vorgesehenen Volumenbereich.
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Die
Wirkungsweise einer derartigen Dosierpumpanordnung 10,
wie sie in den 1 bis 4 erkennbar
ist und mit Bezug auf die 1 vorangehend beschrieben worden
ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 detailliert
beschrieben, wobei in den 2 bis 4 lediglich
die zur Erklärung
des Betriebs relevanten Komponenten mit Bezugszeichen bezeichnet
sind.
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In 1 ist
der Grundzustand der Dosierpumpanordnung dargestellt, in welchem
also durch nicht vorhandene Bestromung der Spule 36 eine Flüssigkeitsaustauschverbindung
zwischen der Pumpenkammer 76 und dem Einlassbereich vorgesehen
ist Es sei angenommen, dass dieser Einlassbereich mit einer Quelle
für die
zu fördernde
Flüssigkeit,
also beispielsweise Brennstoff für
einen Heizer, wie zum Beispiel Zusatzheizer in einem Kraftfahrzeug,
in Verbindung steht Derartige Quellen liefern im Allgemeinen die
zu fördernde
Flüssigkeit
bereits mit einem bestimmten Vordruck. In dem in 1 erkennbareen
Zustand kann also nunmehr diese unter Vordruck zugeführte Flüssigkeit über die
Einlassöffnung 24 in
den Raumbereich 60 strömen
und durch die radial sich erstreckende Öffnung 62 und die
Nut 64 im Ventilschieber 48 das axiale Ende des
Pumpenkolbens 70 beaufschlagen. Dabei sind gemäss der vorliegenden
Erfindung die zur Beaufschlagung freiliegende Fläche des Pumpenkolbens 70,
die durch die Feder 74 erzeugte Vorspannkraft und der Vordruck der
zum Einlassbereich hin geförderten
Flüssigkeit derart
aufeinander abgestimmt, dass die durch den Vordruck über die
Flüssigkeit
auf den Pumpenkolben 70 ausgeübte Kraft ausreicht, um den
Pumpenkolben 70 entgegen der durch die Feder 74 erzeugten
Vorspannkraft zu verschieben, und zwar in einer Richtung, in welcher
das Volumen der Pumpenkammer 76 vergrössert wird. Dies bedeutet,
dass bei entsprechender Druckbeaufschlagung des Pumpenkolbens 70 dieser
aus der in 1 dargestellten Stellung in eine
Stellung verchoben wird, in welcher nunmehr die Feder 74 verstärkt komprimiert
ist und das Volumen der Pumpenkammer 76 maximal ist Dieser
Zustand ist in 2 erkennbar. In diesem Zustand,
in welchem letztendlich das Ende des Ansaug- oder Flüssigkeitsaufnahmehubs
des Pumpenkolbens 70 erreicht ist, ist die Pumpenkammer 76 in
maximalem Ausmass mit der zu fordernden Flüssigkeit gefüllt, und
der Pumpenkolben 70 ist zunächst noch stabil in dieser
Lage gehalten.
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Um
nunmehr diese in der Pumpenkammer 76 vorhandene Flüssigkeit
zur Auslassöffnung 28 zu fördern, wird
in einem nachfolgenden Arbeitstakt die Magnetspule 36 bestromt
mit der Folge, dass entgegen der Vorspannkraft der Feder 52 der
Anker 50 zusammen mit dem Ventilschieber 48 aus
der in 2 erkennbaren Lage in die in 3 erkennbare
Lage verschoben wird. Bei dieser Bewegung hebt die den Anker 50 und
den Ventilschieber 48 umfassende Baugruppe von dem Einlassanschlussstück 22 ab. Die
Bewegung kann so lauge andauern, bis der Anker 50 axial
an dem Pumpen/Ventil-Einsatz 44 anstösst, wie in 3 erkennbar,
und zwar noch bevor die Feder 52 auf Block gesetzt wird.
In diesem Zustand ist nunmehr über
die im Ventilschieber 48 vorgesehene Nut 64 eine
Fluidaustauschverbindung zwischen der mit Flüssigkeit gefüllten Pumpenkammer 76 und
der nach radial aussen sich erstreckenden Öffnung 80 hergestellt
Da dieser Auslassbereich, welcher von dieser Öffnung 80 bis zur
Auslassöffnung 28 reicht,
im allgemeinen drucklos ist bzw. der dort vorherrschende Flüssigkeitsdruck
deutlich geringer ist, als der auf der Einlassseite vorherrschende Vordruck,
kann sich nunmehr die Feder 74 wieder entspannen. Bei dieser
Entspannung drückt
die Feder 74 den Pumpenkolben 70 in den Pumpen/Ventil-Einsatz 44 mit
der Folge, dass das Volumen der Pumpenkammer 76 verringert
wird und die darin zunächst
noch enthaltene Flüssigkeit über die
Nut 64 und die Öffnung 80 abströmt. Dieser
Abgabehub des Pumpenkolbens 70 dauert an, bis dieser seine
axiale Endlage erreicht hat und beispielsweise an einer in dem Pumpen/Ventil-Einsatz 44 gebildeten
Radialschulter 84 zur Anlage kommt.
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Wird
daraufhin das Bestromen der Magnetspule 36 beendet, so
kehrt auch der Anker 50 mit dem daran getragenen Ventilschieber 48 in
die in 1 erkennbare Positionierung zurück, in welcher nunmehr
wieder Flüssigkeit
von der Einlassöffnung 24 in
Richtung Pumpenkammer 76 strömen kann und erneut der Pumpenkolben 70 entgegen
der durch die Feder 74 erzeugten Vorspannkraft in die in 2 erkennbare
Lage verschoben werden kann.
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Aus
der vorangehenden Beschreibung erkennt man, dass durch das intermittierende
Bestromen der Magnetspule 36, d. h. durch das alternierende
Umschalten der Ventilanordnung zwischen einem Zustand, in welchem
diese eine Verbindung zwischen dem Einlassbereich und der Pumpenkammer herstellt,
und einem Zustand, in welchem diese eine Verbindung zwischen der
Pumpenkammer und dem Auslassbereich herstellt, die erfindungsgemässe Dosierpumpanordnung 10 betrieben
werden kann, ohne dass zusätzliche
Ansteuermassnahmen zum Betreiben des Pumpenbereichs an sich, also
zum Verschieben des Pumpenkolbens 70, erforderlich wären. Die
Verschiebung des Pumpenkolbens 70 und somit die Aufnahme
von Flüssigkeit
in der Pumpenkammer 76 werden alleine durch den im Einlassbereich
vorherrschenden Vordruck der zu fördernden Flüssigkeit erzwungen. Infolgedessen
wird auch ohne irgendwelche besonderen Abstimmungsmassnahmen alleine
durch das intermittierends Umschalten des Strömungswegs vermittels der Ventilanordnung 66 eine Synchronisation
des Ventilbetriebs einerseits und des Pumpbetriebs andererseits
erhalten. Daraus resultiert ein deutlich einfacherer Aufbau einer
Dosierpumpanordnung, da für
den Pumpbereich keine speziellen Anordnungen vorgesehen werden müssen, die
durch irgendwelche Ansteuerungsmassnahmen ein Umschalten zwischen
einem Saug- und einem Abgabebetrieb ermöglichen. Auch wird durch das Ausnutzen
des auf der Einlassseite vorherrschenden Vordrucks eine verbesserte
Ausnutzung der in einem Gesamtsystem ohnehin vorhandenen physikalischen Zustände erhalten
bzw. wird durch das Ausnützen dieser
Zustände
der vereinfachte Aufbau einer Dosierpumpanordnung ermöglicht.
Bei der Auslegung eines Gesamtsystems muss lediglich darauf geachtet
werden, dass die vorangehend bereits angesprochene Abstimmung zwischen
Vordruck und Gegenkraft, erzeugt durch die Feder 74, vorhanden
ist, wobei hier eine Grobabstimmung in einem derartigen Sinne, dass
der Vordruck in jedem Falle über
einen bestimmten Schwelle liegen muss, ausreichend ist.