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1Vlagnetelektrisch angetriebene Pumpe Es sind Pumpen, insbesondere
Brennstoffpumpen, für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, bei welchem der Antrieb des
Förderkolbens durch einen Elektromagneten erfolgte, dessen Stromkreis durch ein
außerhalb der Flüssigkeit liegendes Kontaktsystem gesteuert wurde.
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Die Betätigung dieses Kontaktsystems erfolgte bisher auf verschiedene
Arten.
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Man benutzte hierzu einen zusätzlichen Elektromagneten, der weiterhin
noch einen zusätzlichen Kern auf dem Pumpenkolben erforderlich machte. Diese Anordnung
bedingte aber ein erhöhtes Gewicht und einen vergrößerten Raumbedarf, während gerade
auf dessen Beschränkung großer Wert zu legen ist.
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Bei anderen Ausführungen wurde das Kontaktsystem des Elektromagneten
-auf mechanischem Wege durch den Kolben geöffnet und geschlossen. Da dieser außerhalb
der Förderflüssigkeit eingebracht werden mußte, so mußte die Kolbenstange zur Bewegung
des Kontaktsystems nach außen durch eine Stopfbuchse durchgeführt werden. Hierdurch
war aber eine Gefahrenquelle für Explosionen durch die Kontaktfunken geschaffen,
da es sich niemals ganz verhindern ließ, daß die Förderflüssigkeit, 'wenn auch in
fein zerstäubtem oder verdunstetem Zustande, ins Freie und damit in die Nähe des
Kontaktsystems gelangen konnte.
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Ferner wurde das Kontaktsystem durch die umlaufende Welle selbst beeinflußt.
Es öffnete und schloß daher auch dann, wenn der Pumpenkolben nicht arbeitete, wodurch
während des Stillstandes der Pumpe unnötig Strom verbraucht wurde.
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Die Pumpe nach der Erfindung soll nun diese Mängel dadurch beseitigen,
daß der Förderkolben mit einem polarisierten Kern verbunden ist, dessen magnetischer
Zug durch eine abdichtende Wandung des Pumpenkörpers hindurch das Kontaktsystem
steuert. Durch die elektromagnetische Beeinflussung des Kontaktsystems ist es möglich,
daß dieses außerhalb des Pumpenzylinders untergebracht wird, ohne daß Durchbrechungen
der Zylinderwandung erforderlich sind. Die Verwendung ein und desselben Gliedes
zur Beeinflussung zweier Organe, des Kolbens und des Kontaktsystems, bedeutet eine
wesentliche Vereinfachung und Gewichtsersparnis im Aufbau der Pumpe, was besonders
für Kraftwagenpumpen von großer Bedeutung ist. , Ferner diente bei den bisher bekannten
Pumpen der Elektromagnet sowohl zum Antrieb des Saughubes als auch des Druckhubes
des Kolbens. Auch ist bei einem elektromagnetisch bewegten Kolben der Druck von
seiner jeweiligen Stellung abhängig. Bei der Pumpe nach der Erfindung dagegen wird
der Kolben lediglich während seines Saughubes elektromagnetisch angetrieben, während
seines Druckhubes durch eine während des Saughubes gespannte Feder. Der während
des Druckhubes herrschende Druck kann daher von vornherein beliebig eingeregelt
werden, ändert sich jedoch infolge der gleichbleibenden
Federspannung
nicht während der Bewegung des Pumpenkolbens. - - -In der Zeichnung _ist der Gegenstand
der Erfindung in zwei Ausführungsformen in den Abb. i bis 3 dargestellt.
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Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch die Pumpe, Abb. 2 einen Längsschnitt
durch eine weitere Ausführungsform der Pumpe, Abb. 3 einen Schnitt nach Linie A-A
der Abb. 2.
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Nach Abb. i besitzt die Pumpe einen rohrförmigen Pumpenkörper i, der
an seinem oberen Teil von einem mit ihm in fester Verbindung stehenden Zylinder
2 umgeben ist. In dem letzteren ist die Spule 3 des Elektromagneten sowie die Kontaktvorrichtung
angeordnet. Der Zylinder 2 wird durch einen gegossenen Deckel 4 abgeschlossen, der
einen Rohrstutzen 5 zur Einführung der elektrischen Leitungen besitzt. Außerdem
ist in dem Deckel 4 noch ein zweiter Rohrstutzen 6 angeordnet, der zum Austritt
für das geförderte Benzin dient. Der letztgenannte Rohrstutzen kommuniziert mit
einer nabenartigen Ausbildung 7 des Deckels 4, der das obere Ende des Pumpenkörpers
erfaßt und unter Zwischenschaltung" einer Dichtungsscheibe g durch einen Deckel
8 abgeschlossen ist.
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Die gesamte Pumpe wird im Innern des Brennstoffbehälters angeordnet;
der DeckeI4 kann iri jeder geeigneten Weise am oberen Teil dieses Behälters befestigt
werden.
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An dem unteren Ende des Pumpenkörpers i ist unter Zwischenschaltung
einer Dichtung ein Gußstück io angebracht, das am' Grunde in eine breite, mit dem
Boden nach oben stehende Schale ii übergeht. Die letztere besitzt zur Reinigung
des angesaugten Brennstoffes ein Filter i2.
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In der Mitte der Schale ii besitzt der Körper io eine nabenartige
Ausbildung 13, die in axialer Richtung durchbohrt ist und- das Saugventil 14 umschließt.
Dieses wird normalerweise durch eine Feder i6, welche sich gegen einen Flansch i7d
eines Rohrteiles 17 stützt, auf seinen Sitz 15 gepreßt. Das. Rohrstück
17
ist in dem Nabenteil des Körpers io angeordnet und zweckmäßig mit Schlitzen
18 versehen.
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Der Pumpenkörper i steht an seinem unteren Teil mit einem inneren
Rohrstück i9 von beträchtlicher Stärke in fester Verbindung. Das letztere drückt
kräftig auf die Dichtung 2o und dient außerdem zur Führung des Pumpenkolbens.
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Der letztere besteht aus einer Hülse 2i, die an ihrem unteren Teil
im Innern den Sitz 22 für das Ventil 23 aufweist und an ihrem oberen Teil ein rohrförmiges
Stück 24 trägt. Dieses ist mit einer nach unten gehenden Verlängerung 25 versehen,
die als Anschlag für das Ventil 23 dient. Das Ventil 23 selbst steht unter
Wirkung einer Feder 26, welche sich an einem Flansch des rohrförmigen Stückes 24
anlehnt und den mit Schlitzen 27 versehenen Vorsprung 25 umgibt.
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Das rohrförmige Stück 24 steht über eine Feder 28 großen Widerstandes
mit einem rohrförmigen Stück 2g ähnlicher Gestalt in Verbindung. Das letztere ist
an dem unteren Teil des Kernes 3o des Elektromagneten befestigt. Der Kern
30 ist hohl und polarisiert. Er verschiebt sich mit Spiel in dem Pumpenkörper
i.
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Die Feder 28 ist an den beiden Teilen 24 und 29 befestigt und entspricht
infolge' ihrer Spannung einer festen Verbindung zwischen diesen Teilen. Andererseits
ist das aus dem Kern 3o und dem Kolben 21 bis 23 gebildete System der Wirkung einer
konzentrischen Feder 31 unterworfen, die sich an einen Flansch des am Ende des Pumpenkörpers
angebrachten festen Teiles i9 anlehnt. Die Feder 31 ist bestrebt, das System 21
bis 23, 30 in die in Abb. i strichpunktiert dargestellte Lage 3o1 zu drücken,
in welcher der Kern von einem nachgiebigen Anschlag abgefangeri wird, der aus der
im Deckel 8 angeordneten Feder 32 gebildet -wird.
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Die Kontaktvorrichtung besteht aus zwei polarisierten oder nichtpolarisierten
magnetischen Armaturen 41 und 42, die symmetrisch zum Pumpenkörper angeordnet sind.
Ferner sind diese um Zapfen 43 und 44 schwenkbar, die an einer isolierenden Platte
45 angebracht sind, welche ihrerseits an dem Flansch 46 des Pumpenkörpers i befestigt
ist. Die Armaturen sind über ihren Drehpunkt hinaus durch Arme 47 und 48 verlängert,
die eine gleitende Verbindung herstellen, indem der eine einen Schlitz 49 und der
andere einen in dem letzteren gleitenden Zapfen 50 aufweist. Die Armaturen
41, 42 stehen unter Wirkung von Federn 52 und können durch die letzteren maximal
bis zu dem Anschlag 51 gezogen werden. Die Armaturen besitzen weiterhin den Kontakt
53, der mit dem festen Kontakt 54 in Berührung kommen kann.
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Der letztere wird durch eine starke Blattfeder 55 gebildet, die in
ihrer Mitte geschlitzt ist und mit der Isolationsplatte 45 in fester Verbindung
steht. Die Armaturen und die Federkontakte 55 sind mit der Stromzufuhr bzw. dem
Anfang der Spule 3 verbunden. Das andere Ende der letzteren ist mit dem zweiten
Pol der Stromquelle verbunden, sei es durch die Masse wie üblich oder durch einen
Draht.
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Die Wirkungsweise der vorliegenden Einrichtung ist wie folgt: In der
Ruhelage befindet sich der Magnetkern 3o in seiner oberen Lage 3o1. Der Raum unter
den Kolben 21 bis 23 ist mit Brennstoff angefüllt. Die beiden Armaturen 41 und 42
sind durch die Wirkung des magnetischen Kernes 30 angezogen, die Kontakte
53,
54 und hiermit der elektrische Stromkreis geschlossen.
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Die Schließung des elektrischen Stromkreises hat aber zur Folge, daß
der Kern 30 und somit auch der Kolben durch die Spule 3 abwärts gezogen wird.
Das Saugventil 14 schließt sich hierbei, während das Ventil 23 des Kolbens
sich öffnet und der Brennstoff in den Raum über den Kolben eindringt.
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Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens entfernt sich aber der Südpol
S des Kernes 30 von den Armaturen 41 und 42. Diese werden nunmehr unter Wirkung
der Feder 52 und der auftretenden magnetischen Kräfte rückwärts gegen die Anschläge
51 gezogen, wodurch der Stromkreis an den Kontakten 53 und 54 unterbrochen wird.
Das System 30, 21 bis 23 kehrt nunmehr unter der Wirkung der Feder 31 in die Ruhelage
zurück, wobei der Kolben 21 bis 23 den Brennstoff nach oben fördert. Gleichzeitig
entsteht unter dem Kolben eine Luftleere, wodurch sich das Saugventil 14 öffnet
und der Brennstoff in den unter dem Kolben befindlichen Körper 1g einströmt. Bei
der Aufwärtsbewegung des Systems nähert sich der Südpol S des Kernes 30 wiederum
den Armaturen 41 und 42. Sobald der Einfluß der magnetischen Kräfte genügend groß
geworden ist, werden die Armaturen 41, 42 unter Schließung der Kontakte 53 und 54
wieder angezogen, wodurch die weiter oben beschriebenen Vorgänge infolge des Schließens
des elektrischen Stromkreises sich wiederholen. Die Wiederholung der Vorgänge erfolgt
sofort mit der gleichen Sicherheit, wie groß auch die Rückkehrgeschwindigkeit des
Pumpenkolbens sei.
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Es ist noch die günstige Arbeitswirkung der Hebel 47 und 48 zu beachten.
Diesen Hebeln liegt die Aufgabe ob, alle Bewegungen der beiden Armaturen 41 und
42 gleichmäßig zu gestalten. Wenn beispielsweise. eine der beiden Armaturen vor
der anderen angetrieben werden sollte, so überträgt sich die Verschiebung des Zapfens
50 oder des Schlitzes 49 auf den anderen Hebel, der die zweite Armatur mitnimmt.
Auf diese Weise wird vermieden, daß nur eine einzige Armatur unter dem Einfluß des
Magnetismus steht und allein arbeitet. Da die Armaturen 41 und 42 durch die Hebel
47 und 48 miteinander in Verbindung stehen, so ist es unmöglich, daß diese bei etwa
auftretenden seitlichen Stößen sich infolge ihrer Trägheit in gleicher Richtung
bewegen. Die Hebel müssen sich viehmehr entweder gemeinsam dem Pumpenkörper 1 nähern
oder gemeinsam von diesem entfernen. Infolgedessen können etwa auftretende seitliche
Stöße keinen Einfluß auf die Vorrichtung haben. Die weiter oben beschriebene Kontaktvorrichtung
könnte ebensogut auch an Pumpen anderer Art als die nach Abb. 1 angebracht werden.
Sie eignet sich im wesentlichen für alle Kolbenpumpen.
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In Abb. 2 und 3 ist die Kontaktvorrichtung bei einer Saug- und Druckpumpe
angebracht, bei der der Kolben P voll ausgebildet ist und den Brennstoff bei seinem
Abwärtsgang lediglich unter der Wirkung des Eigengewichts fördert. Die Anordnung
der Kontaktvorrichtung entspricht im wesentlichen der nach Abb. 1, nur ist sie um
18o ° gedreht. Die Armaturen 41 und 42 sind also unter der Wirkung von drei Kräften,
nämlich den Federn 52, den magnetischen Kräften und schließlich auch durch das Eigengewicht
bestrebt, in ihre Ruhelage zu gelangen. Andererseits könnten auch bei der Anordnung
nach Abb. 1 die Gelenkpunkte der Armaturen so angeordnet sein, daß auch in diesem
Falle das Eigengewicht dazu verwendet wird, daß die Armaturen in ihre Ruhelage zurückkehren.
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Dievorbeschriebene Erfindung könnte ebensogut auch in anderen Ausführungsformen
als beschrieben verwendet werden.