DE3016086A1 - COMMUTATOR BRUSH OF A SUBMERSIBLE PUMP FOR FUEL - Google Patents
COMMUTATOR BRUSH OF A SUBMERSIBLE PUMP FOR FUELInfo
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Description
PATENTANWÄLTE DR. DIETER V. BEZOLDPATENT LAWYERS DR. DIETER V. BEZOLD
DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLERDIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER
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JA-GM 54-154749 v. 9. Nov. 1979JA-GM 54-154749 v. Nov 9, 1979
KABUSHIKI KAISHA MITSUBA DENKI SEISAKUSHO (Misuba Electric Mfg. Co., Ltd.) 2681, 1-chome, H'irosawa-cho, Kiryu-shi, Gunma-ken, JapanKABUSHIKI KAISHA MITSUBA DENKI SEISAKUSHO (Misuba Electric Mfg. Co., Ltd.) 2681, 1-chome, H'irosawa-cho, Kiryu-shi, Gunma-ken, Japan
Kommutatorbürste einer Tauchmotorpumpe für TreibstoffCommutator brush of a submersible motor pump for fuel
Die Erfindung betrifft den Aufbau einer Litze einer Kommutatorbürste zur Verwendung in einer Tauchmotorpumpe, bei der die Bürstenlitze wenigstens in dem Abschnitt, der vom Treibstoff umspült wird, aus einem Material aufgebaut ist, das mit dem Treibstoff nicht reagiert, so daß der Treibstoff nicht verunreinigt wird und die Bürstenlitze geg^n Erosion geschützt ist, so daß die Pumpe eine hohe Lebensdauer hat und der Verbrennungskraftmotor, dem der Treibstoff durch die Pumpe zugeführt wird, seine guten Eigenschaften behält.The invention relates to the structure of a braid of a commutator brush for use in a submersible motor pump, in which the brush braid at least in the portion that is exposed to the fuel is built up from a material that does not react with the fuel, so that the fuel does not is contaminated and the brush strand is protected against erosion, so that the pump has a long service life and the internal combustion engine to which the fuel is supplied by the pump keeps its good properties.
In der Figur 1 ist eine Tauchmotorpumpe schematisch dargestellt, mit der dem Motor eines Automobils Treibstoff zugeführt wird. Diese Pumpe 1 weist einen Flügelpumpenmechanismus 2 auf, dessen Rotor 2a auf der Antriebswelle 3a des Motors 3 befestigt ist. Der Motor 3 befindet sich innerhalb eines Gehäuses 5, das eine Motorkammer 4 umschließt. Wenn der Rotor 2a durch den Motor 3 angetrieben wird, wird in die Motorkammer 4 über die Einlaßöffnung 1a Treibstoff eingepumpt und aus der Auslaßöffnung 1b abgegeben, wie dies durch Pfeile angedeutet ist. Da sich der Motor 3 vollständig im Treibstoff befindet, kann die im Motor erzeugte Wärme über den Treibstoffstrom abgeführt werden, so daß der Motor dieIn FIG. 1, a submersible motor pump is shown schematically, with which fuel is supplied to the engine of an automobile will. This pump 1 has a vane pump mechanism 2, the rotor 2a on the drive shaft 3a of the Motor 3 is attached. The motor 3 is located within a housing 5 which encloses a motor chamber 4. if the rotor 2a is driven by the motor 3, fuel is pumped into the motor chamber 4 through the inlet port 1a and discharged from the outlet port 1b as indicated by arrows. Since the motor 3 is completely in Fuel is located, the heat generated in the engine can be dissipated via the fuel flow, so that the engine the
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gewünschte niedrige Temperatur behält. Außerdem werden Kommutatorfunken zwischen Kommutator 6 und Bürste 7 unterdrückt, so daß Treibstoffdämpfe nicht explodieren können. Dies sind die Hauptvorteile einer Tauchmotorpumpe für Treibstoff. Maintains the desired low temperature. In addition, commutator sparks between commutator 6 and brush 7 are suppressed, so that fuel vapors cannot explode. These are the main advantages of a submersible motor pump for fuel.
Die Kommutatorbürste 7 muß über eine Bürstenlitze 8 mit einer äußeren (nicht gezeigten) Stromquelle in Verbindung stehen. Als Material eignet sich für die Bürstenlitze 8 vornehmlich Kupfer oder eine Kupferlegierung, für dessen Verwendung hauptsächlich die gute elektrische Leitfähigkeit, die ausgezeichnete mechanische Verarbeitbarkeit und die Wirtschaftlichkeit sprechen. Wenn der Motor der Treibstoffpumpe nicht vom Treibstoff umspült ist, ergeben sich hinsichtlich der Bürstenlitze 8 keine Schwierigkeiten. Handelt es sich jedoch um eine Tauchmotorpumpe gemäß der Darstellung der Figur 1, entstehen Schwierigkeiten, da die aus Kupfer oder Kupferlegierung bestehenden Bürstenlitzen 8 sich im Treibstoff, der üblicherweise Benzin ist, befinden. Das Kupfer reagiert jedoch mit Benzin, was sich nachteilig auf die Eigenschaft des Benzins auswirkt, indem dieses oxydiert wird, und das oxydierte Benzin fördert die Korrosion der Bürstenlitze. Die Erscheinung der Verunreinigung von Treibstoff, üblicherweise Benzin, durch Reaktion mit Kupferbestandteilen, vorzugsweise Kupferionen, ist bekannt. Verwendet man als Treibstoff noch mit Alkohol versetztes Benzin, das in jüngerer Zeit zur Behebung der Energieknappheit häufiger verwendet wird, so steigt die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Treibstoff und Kupferbestandteilen erheblich, so daß die Gefahr besteht, daß die Bürstenlitze durch starke Korrosion während weniger Betriebsstunden bereits weggefressen ist. Um die gewünschte leichte Beweglichkeit und hohe Flexibilität der Bürstenlitzen zu erzielen, werden überdies sehr feine Einzeldrähte zu Litzen verdrillt oder verwebt, wodurch die Berührungsfläche mit dem Treibstoff erheblich erhöht wird, so daß auch die Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber einem starken Einzelleiter größer ist und die Litze schneller korrodiert.The commutator brush 7 must have a brush braid 8 with a external (not shown) power source in connection. The most suitable material for the brush braid 8 is Copper or a copper alloy, the main reason for using it is the good electrical conductivity, the excellent mechanical workability and economic efficiency speak. If the fuel pump motor fails is washed around by the fuel, there are no difficulties with regard to the brush braid 8. However, it is To a submersible motor pump according to the illustration of Figure 1, difficulties arise because those made of copper or copper alloy existing brush strands 8 are located in the fuel, which is usually gasoline. The copper reacts but with gasoline, which adversely affects the property of the gasoline in that it is oxidized, and the oxidized gasoline promotes corrosion of the brush braid. The phenomenon of fuel pollution, Usually gasoline, by reaction with copper components, preferably copper ions, is known. Used as a Fuel Still alcoholic gasoline that has recently been used more often to address energy shortages is, the reaction rate between fuel and copper components increases significantly, so that the There is a risk that the brush braid has already been eaten away by severe corrosion during a few hours of operation. In order to achieve the desired easy mobility and high flexibility of the brush strands, very fine ones are also used Single wires twisted or woven into strands, which significantly increases the contact area with the fuel, so that the reaction speed compared to a strong single conductor is greater and the stranded wire is faster corroded.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kommutatorbürstenlitze für einen Tauchmotor einer Treibstoff pumpe zu schaffen, durch die der Treibstoff nicht verunreinigt werden kann und die selbst durch den Treibstoff, der üblicherweise Benzin ist, nicht korrodiert wird, so daß die Pumpe stets den Treibstoff in einer garantierten Güte zum Verbrennungskraftmotor fördern kann. Auf diese Weise soll die Tauchmotorpumpe eine hohe Lebensdauer behalten und zuverlässig arbeiten. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:The invention is therefore based on the object of providing a commutator brush cord for a submersible motor of a fuel to create a pump through which the fuel cannot be contaminated and which itself through the fuel, which is usually gasoline, is not corroded, so that the pump always the fuel in a guaranteed quality can promote the internal combustion engine. In this way, the submersible motor pump should retain a long service life and be reliable work. The invention is explained below using an exemplary embodiment shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 die Ansicht einer teils im Längsschnitt wiedergegebenen Tauchmotorpumpe;1 shows a view of a submersible motor pump partly shown in longitudinal section;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Kommutatorbürste mit Bürstenlitze; und2 shows a perspective view of a commutator brush with a stranded brush; and
Fig. 3 einen Schnitt durch die Bürstenlitze in der erfindungsgemäßen Gestaltung.3 shows a section through the brush braid in the inventive Layout.
In der Fig. 2 ist eine Kommutatorbürste 7 gezeigt, die im Betrieb auf dem Kommutator 6 aufliegt und an der eine Bürstenlitze 8 befestigt ist. Die gezeigte Litze 8 ist als aus vielen feinen Einzeldrähten 9 gezwirnte Litze dargestellt, doch kann sie auch aus Einzeldrähten gewebt oder ein stärkerer Einzeldraht sein.In Fig. 2, a commutator brush 7 is shown, which rests on the commutator 6 during operation and on which a brush strand 8 is attached. The strand 8 shown is shown as a strand twisted from many fine individual wires 9, but it can also be woven from individual wires or a stronger individual wire.
Die Litze 8 besteht aus einem Material, das mit Treibstoff, speziell Benzin, praktisch nicht reagiert und keine Kupferbestandteile enthält. Derartiges Material kann sein Zinn, Nickel, Silber, Silberlegierung, rostfreier Stahl und Aluminium. Wenn die Litze aus einem dieser Werkstoffe hergestellt ist, ergeben sich keine nachteiligen Auswirkungen auf Benzin, und sie ist auch frei von Korrosion. Es ist jedoch vorzuziehen, als Material für die Litze Kupfer oder Kupferlegierung zu verwenden, da insgesamt gesehen die elektrische Leitfähigkeit, die mechanische Verarbeitbarkeit und die Wirtschaftlichkeit von Kupfer allen anderen Werkstoffen überlegen ist. Q3QQ46/0742The braid 8 consists of a material that practically does not react with fuel, especially gasoline, and has no copper components contains. Such material can be tin, nickel, silver, silver alloy, stainless steel and Aluminum. If the strand is made from one of these materials, there are no adverse effects on gasoline, and it is also free from corrosion. However, it is preferable to use copper or as the material for the stranded wire Copper alloy should be used because of the overall electrical conductivity and mechanical workability and the economic efficiency of copper is superior to all other materials. Q3QQ46 / 0742
Es wird deshalb nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung die Bürstenlitze aus Kupfer oder einer Kupferlegierung im Kernbereich und einem Schutzüberzug hergestellt, der den Kernbereich vollständig umschließt. Ein derartiger Schutzüberzug kann auf den feinen Litzendrähten selbst oder auf der gesamten Litze angebracht werden. In Fig. 3 ist ein aus feinen Einzelleitern bestehender Litzendraht 9 gezeigt, mit einem Kupfer- oder Kupferlegierungskern 11, der vollständig von einem Schutzüberzug 12 umgeben ist. Dieser Schutzüberzug 12 besteht aus einem Werkstoff, der keinerlei Kupferbestandteile enthält und somit gegenüber dem Treibstoff, insbesondere Bezin, unempfindlich ist. Der Schutzüberzug 12 kann im Sprühverfahren, durch Elektroplattieren oder sonst eine geeignete Technik aufgebracht sein. Bevorzugte Materialien für den Schutzüberzug 12 sind Zinn, Nickel, Silber, Silberlegierung oder Aluminium.It is therefore according to another embodiment of the invention the brush strand made of copper or a copper alloy in the core area and a protective coating that completely encloses the core area. Such a protective coating can be on the fine stranded wires themselves or on must be attached to the entire strand. In Fig. 3 a stranded wire 9 consisting of fine individual conductors is shown, with a copper or copper alloy core 11, the completely is surrounded by a protective coating 12. This protective coating 12 consists of a material that does not have any Contains copper components and is therefore insensitive to fuel, especially petrol. The protective cover 12 can be applied by spraying, electroplating or any other suitable technique. Preferred Materials for the protective coating 12 are tin, nickel, silver, silver alloy or aluminum.
Die Bürstenlitze 8 hat einen Aufbau, bei welchem wenigstens ein Teil, der dem Treibstoff ausgesetzt ist, aus einem Material besteht, das mit dem Treibstoff praktisch nicht reagiert. Dadurch erhält der Treibstoff keine negativen Einflüsse vom Litzendraht und umgekehrt. Die Treibstoffzufuhr zum Verbrennungskraftmotor kann stets mit der garantierten Treibstoffqualität erfolgen, so daß der Wirkungsgrad der Verbrennung im Motor hoch bleibt und der Motor geschützt ist. Da andererseits die Bürstenlitze nicht korrodiert, kann die Pumpe über eine lange Betriebszeit Verwendung finden. Aufgrund der Korrosion der Bürstenzuleitungsdrähte mußten Treibstoffpumpen bisher im Austauschverfahren ersetzt oder zumindest ausgebaut und repariert werden, was nunmehr mit der Erfindung überwunden ist.The bristle brush 8 has a structure in which at least a part exposed to the fuel is made of a material that practically does not react with the fuel. As a result, the fuel does not receive any negative Influences from the stranded wire and vice versa. The fuel supply to the internal combustion engine can always be guaranteed Fuel quality take place, so that the combustion efficiency in the engine remains high and the engine is protected is. On the other hand, since the brush strand does not corrode, the pump can be used for a long time. Due to the corrosion of the brush lead wires, fuel pumps have previously had to be replaced or replaced at least be removed and repaired, which has now been overcome with the invention.
Wie in der Figur 2 gezeigt, wird die Bürstenlitze 8 in die Schleifbürste 7 im Herstellungsverfahren implantiert, wenn die Schleifbürste 7 "zum wesentlichen Teil aus Kohlenstoff durch Sintern hergestellt wird. Da die Temperatur dabei jedoch über 8OO°C während des Sinterprozesses ansteigt,As shown in Figure 2, the brush strand 8 is in the Abrasive brush 7 implanted in the manufacturing process when the abrasive brush 7 ″ is essentially made of carbon is made by sintering. However, since the temperature rises above 8OO ° C during the sintering process,
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muß die Bürstenlitze 8 aus einem Material hergestellt sein, das derartig hohen Temperaturen gewachsen ist, wenn gleichzeitig mit dem Sintern auch die Verbindung zwischen dem Schleifbürstenkörper 7 und der Bürstenlitze hergestellt wird.the brush strand 8 must be made of a material that can withstand such high temperatures, if at the same time with the sintering, the connection between the grinding brush body 7 and the brush braid is also established will.
Gemäß der Erfindung wurde eine Bürstenlitze 8 verwendet, die aus vielen feinen Litzendrähten 9 besteht, welche einen Kupferkern 11 und eine Nickelplattierungsschicht 12 von 2 bis 6 Mikron Dicke auf ihrer Oberfläche haben. Ein Ende des Litzendrahtes 8 wurde in die Schleifbürste 7 implantiert und die Bürste dann bei etwa 800 C gesintert, wobei gleichzeitig die Verbindung zwischen dem Litzendraht 8 und dem Schleifbürstenkörper 7 hergestellt wird. Es hat sich gezeigt, daß die Nickelplattierungsschicht 12 von der vorgesehenen Dicke nicht zerstört wird, so daß der Kupferkern 11 trotz der hohen Temperatur beim Sintern nicht freigelegt wird. Ferner hat sich gezeigt, daß eine Nickelplattierung 12 von der vorgesehenen Dicke die benötigte Flexibilität der Bürstenlitze 8 nicht stört. Als obere Grenze ist die Stärke der Nickelplattierungsschicht 12 so zu wählen, daß die Bürstenlitze 8 noch die gewünschte Flexibilität besitzt. Andererseits muß die Nickelplattierungsschicht 12 stark genug sein, um den Kupferkern 11 zu schützen. Es hat sich deshalb aus den beiden vorstehenden Gründen eine Plattierungsstärke aus Nickel von 2 bis 6 Mikron als günstig herausgestellt. Die Kombination ist besonders vorteilhaft, da Kupfer und Nickel nicht sehr teuer sind, auch hat sich als günstig erwiesen, daß die bekannte und allgemein bisher angewandte Sintertechnik bei der Herstellung der mit Anschlußlitzen 8 versehenen Schleifbürsten 7 weiterhin benutzt werden kann.According to the invention, a brush strand 8 was used, which consists of many fine stranded wires 9, which one Have a copper core 11 and a nickel plating layer 12 of 2 to 6 microns thick on their surface. A The end of the stranded wire 8 was implanted in the grinding brush 7 and the brush was then sintered at about 800 ° C, at the same time the connection between the litz wire 8 and the grinding brush body 7 is established. It has It has been found that the nickel plating layer 12 is not destroyed by the intended thickness, so that the copper core 11 is not exposed despite the high temperature during sintering. It has also been found that nickel plating 12 of the intended thickness does not interfere with the required flexibility of the brush braid 8. As the upper limit is to choose the thickness of the nickel plating layer 12 so that the brush braid 8 still has the desired flexibility owns. On the other hand, the nickel plating layer 12 must be strong enough to protect the copper core 11. It has Therefore, for the above two reasons, a nickel plating thickness of 2 to 6 microns is favorable exposed. The combination is particularly beneficial as copper and nickel are not very expensive, too It has been shown to be beneficial that the known and generally used sintering technique in the manufacture of the pigtails 8 provided grinding brushes 7 can continue to be used.
Mit der Erfindung wird ein Bauteil für den Tauchmotor einer Treibstoffpumpe für Fahrzeuge, wie Automobile,geschaffen, wobei der Motor dieser Pumpe aus Kühlungsgründen vollständig vom Treibstoffstrom umspült wird, so daß er eine lange Lebensdauer hat. Gemäß der Erfindung ist wenigstens der TeilWith the invention, a component for the submersible motor of a fuel pump for vehicles, such as automobiles, is created, the motor of this pump is completely surrounded by the flow of fuel for cooling reasons, so that it has a long Has lifetime. According to the invention, at least the part is
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der Schleifbürstenlitze, der dem Treibstoff ausgesetzt ist, aus einem Material aufgebaut, das mit dem Treibstoff nicht reagiert.the brush strand exposed to the fuel is made of a material that does not react with the fuel.
0300^6/0 7420300 ^ 6/0 742
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OB | Request for examination as to novelty | ||
| OC | Search report available | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8331 | Complete revocation |