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Elektromagnetisch betriebene Brennstoffpumpe Die Erfindung bezieht
sich auf elektromagnetisch angetriebene Pumpen zum Fördern von flüssigen Brennstoffen
o. dgl., und vorzugsweise auf Membranpunipen mit einer mit Unterbrecher ausgerüsteten
Elektroinagnetspule und einem kernartigen Anker darin, der beim Üffnen und Schließen
des Stromes in Richtung der Spulenachse hin und her bewegt wird und dessen eines
Ende mit einer Membran verbunden ist, die in der Pumpenkammer schwingen kann. Es
ist schon eine solche Pumpe bekannt, bei der die Membran an einem Anker befestigt
ist, der beim Einschalten eines Elektromagneten von diesem angezogen wird, wobei
die Bewegung des Ankers gleichzeitig dazu dient, eine Unterbrechervorrichtung zu
betätigen und die Membran mittels Federkraft wieder zurückbewegen zu lassen. Dieser
Anker wird am einen Ende des Elektromagneten angebracht, und da die Membran an ihrer
ganzen Peripherie ringsum befestigt sein muß, sind besondere Mittel nötig, um sicherzustellen,
daß er in Richtung der Membranachse ausschlägt. Man kann dies erreichen durch Anwendung
einer Anzahl von Führungsscheiben mit abgerundeten Kanten, die sich gegen die Innenwand
des eisernen Magnetgehäuses .legen. Es ist jedenfalls bisher für nötig gehalten
worden, irgendwelche solche Mittel anzuwenden, um mit der beschränkten Energie der
Stromquelle und mit dem geringen für die Pumpe verfügbaren Raum, die normalerweise
bei Motorrädern und anderen Straßenfahrzeugen verfügbar sind, auszukommen.
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Die Erfindung bietet gegenüber diesem bisherigen Stand einen Vorteil
insofern, als sich bei solchen Pumpen die zusätzliche Führungsvorrichtung zur Sicherstellung
des axialen Membranausschlags erübrigt und dadurch die Konstruktion der Pumpe vereinfacht
und verbilligt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß das mit der Membran verbundene
untere breite Ende des kegelförmigen Ankerkerns eine quer zur Kernachse einseitig
verbreiterte Scheibe trägt, an der die Membran angeklemmt ist, und in der Pumpenkammer
auf der Seite des verbreiterten Teiles der Scheibe ein Anschlag vorgesehen ist,
der dem breiten Teil des Kernflanschrandes als Schwenkanlage dient,. wobei der Ankerkern
am Membranende stärker als am oberen und durch einen Luftzwischenraum von der Spule
getrennt ist. Die Membran führt so unter dem Einfluß des Magnetkerns einseitige
Schwingungen aus, wie dies bei einer mechanisch angetriebenen Art von Brennstoffpumpen
bereit bekannt war.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in dem sehr einfachen und
gedrängten, kaum einer Abnutzung unterworfenen Mechanismus der Membransteuerung
und dem ebenfalls sehr einfachen, dauerzuverlässigen Mechanismus des oberhalb des
Magnetgehäuse angeordneten Stromunterbrechers. Dieser besteht aus einer kniehebelartigen,
durch einen
Führungsschlitz im oberen Abschluß des Magnetgehäuses
- -ragenden Ansatz des Ankerkerns, an dessen Ende je in entgegengesetzter
| Richtung-die beiden Stromunterbrecherfede |
| angreifen, deren anderes Ende am Magnet"' |
| liäuse bzw. am Unterbrecherschalthebel |
| .r.. |
| festigt ist. Diese Einrichtung gestattet es, bei` |
der normal bei Krafträdern u. dgl: Fahrzeugen verfügbaren Spannung eine größtmögliche
elektromagnetische Leistung zu erzielen.
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Schließlich liegt noch ein weiterer Vorteil der Erfindung in der automatischen
Ausgleichung des Einflusses der verschiedenen Förderweiten oder -höhen bei den verschiedenen
Arten von Fahrzeugen, so daß es erspart bleibt, besondere Pumpen für kurzen und
andere für «reiten Förderweg auf Lager halten zu müssen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Fig. i ist ein Aüfriß in Ansicht, Fig. 2 eine Draufsicht, Fig. 3 ein
Mittelschnitt zu Fig. i nach Linie A-A in Fig. 2.
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Fig. q. ist ein Teilaufrißschnitt nach Linie B-B in Fig. - mit der
Unterbrechervorr ichtung.
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Fig. ist eine Draufsicht auf die Membran mit dem Magnetkern, letzterer
nach Linie C-C in Fig. 3 geschnitten, F ig. 6 eine Draufsicht auf den Pumpenkammerboden.
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Fig.7 ist ein Grundrißmittelschnitt durch die Pumpenkammersaug- und
-druckstutzen, Fig.8 eine schematische Darstellung der Funkenlöschspule.
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Die elektrisch betriebene Pumpe zum Fördern von flüssigem Brennstoff
o.'dgl. nach der Erfindung besteht aus einem zylindrischen Magnetgehäuse i aus weichem
Eisen oder Stahl mit eingelegter Spule :2 und einem in deren Höhlung angeordneten
Kern 3, dessen Querschnitt vom oberen Ende
3, nach dem unteren, 3b, hin stetig
zunimmt. Das weitere untere Ende besitzt einen exzentrisch angeordneten Flansch
4.- (s. Fig. 5). Der am weitesten von der Kernachse entfernte Teil dieses Flansches
¢ legt sich mit seiner oberen Seite gegen einen kleinen Anschlagnocken 6 an dem
die Spulenkammer unten abschließenden inneren Ringflansch ; . Außen ist das Magnetgehäuse
mit einem Fußflansch 8 versehen. Dank dieser Anordnung wird beim Einschalten der
Spule, da die Achse des Kerns 3, wie dargestellt, gewöhnlich gegen diejenige der
Spule geneigt ist, der erwähnte exzentrische Flansch 4. in Schwingung versetzt,
da der Kern nach innen gezogen wird. Am Flansch .4 ist die biegsame Membran g befestigt,
was z. B. auf einfache und billige Weise dadurch geschehen kann, daß sie zwischen
den Flansch und eine Scheibe io von gleichem Durchmesser geklemmt wird, etwa mittels
einer durch die Scheibe io in den Kern 3 geführten Kopf-
| N T.waube i i. |
| L;-ler enge Teil 3Q des Kerns endet in gerin- |
| *#Abstand von einer Scheibe 12 aus Stahl |
| der Eisen, welche die Spulenkammer oben |
abschließt und im magnetischen Feld der Spule liegt, so daß dank der normalerweise
schrägen Lage der Achse des Kerns beim Einschalten der Spule das obere enge Kernende
durch das Magnetfeld dieser Scheibe 1-2 von einer Seite der Spulenachse auf die
andere gezogen oder wenigstens in dieser Richtung bewegt wird, so daß also der Magnetismus
dieser Scheibe 12 denjenigen der Spule unterstützt, durch welchen das weite Ende
des Kerns in die Spule hineingezogen wird, so daß ein großer Teil der magnetischen
Energie 'nutzbar zur Wirkung kommt, um den Kern 3 in die Spule hinein und zugleich
seitwärts zu bewegen, wobei der Flansch 4 mit der Membran g in einseitigem Ausschlag
um den Anschlag 6 schwingt.
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Um die Membran nun wieder zurückzubewegen, ist eine Schraubenzugfeder
13 mit dem freien Ende eines nicht magnetischen flachen Kniehebels 14 verbunden,
der mit seinem einen Schenkel in einem Schlitz des dünnen Endes 3, des Magnetkerns
3 befestigt ist, während der andere durch einen Schlitz 16 der erwähnten magnetischen
Scheibe 12 nach oben ragt, in welchen das eine Ende der Feder 13 eingehängt ist,
während das andere an einem Stift 14" an einem Aufbau 15 des Magnetgehäuses aufgehängt
ist, der weiter unten beschrieben wird. Dieser Winkelhebel 14 geht in dem diametralen
Schlitz ifi der Scheibe 12 hin und her, und seine Bewegung dient gleichzeitig zum
Schalten eines Stromunterbrechers. Dieser besteht aus einer kleinen Kegeldruckfeder
17, welche auch am freien Ende des Winkelhebels 14. angreift und anderseits an einem
Finger o. dgl. 18, welcher unterhalb der Schwingachse :2o einer Kontaktplatte ig,
die einen Kontakt ig" trägt, angeordnet ist. Die Verschiebung und vorübergehende
Zusammendrückung dieser Feder, die durch die Schwingung des Winkelhebels 14. entsteht,
läßt die Kontaktplatte ig um die erwähnte Achse 20 schwingen.
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Die Schwingachse 2o kann etwa durch ein entsprechendes Auge 2i des
Kontakthebels it) gesteckt und in zwei Augen 22 gelagert sein, die auf dem U-förmigen,
unten offenen, nichtleitenden Trägeraufbau 15 sitzen, der auf dem Magnetgehäuse
i bzw. auf dessen Deckel 12 ruht. Die Decke dieses Trägers 15 ist teilweise durchbrochen
zum Durchlassen des Kontakthebels ig. Der Kontakt 23Q, der mit dem Kontakt i g"
auf der Schwingscheibe i g
zusammenwirkt, kann auf einem federnden
Finger 23 sitzen, der an der Decke des Triigers-i5 befestigt ist. Eine, geeignete
Klemmschraube 24 ist durch den federnden Finger 23 isoliert durchgeführt.
Sie dient zum Festklemmen der Stromzuführungsleitung und des' einen Spulenendes
25, während das andere; 26, an den federnden Finger 23 gelegt ist. Der Stromkreis
wird über Erde geschlossen, wenn die schwingende Kontaktplatte i9 mit ihrem Kontakt
iga den Kontakt 21, des federnden Fingers`23 berührt. Dann verbindet der
Erddraht 26" den Hebel i9 mit dem Gehäuse i, und der Kern wird angezogen und spannt
die Federn 13 und 17, bis diese die Stromunterbrechung herbeiführen.
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Bei einer Pumpe finit schwingender Membran. nach dem dargestellten
Ausführungsbeispiel, wird die Peripherie der Membran zwischen dem Fußflansch 8 des
Magnetgehäuses i und einem das Pumpengehäuse bildenden Boden 27 eingelegt, der zugleich
als Boden des Magnetgehäuses dient und gegen dessen Fußflansch 8 geschraubt ist.
Der Pumpenkörper 27 besitzt in seiner Deckenfläche eine unmittig angeordnete Vertiefung
28, die zur Aufnahme der ebenfalls unmittig angeordneten Membrangegenplatte io dient.
Für die obenerwähnte Befestigungsschraube i i für diese Gegenplatte ist außerdem
noch eine zweite, kleinere Vertiefung 29 vorgesehen.
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Die Ventilkammer wird durch einen rohrartigen Ansatz 30 unter
dem Boden 27 gebildet, dessen eines Ende etwa mit einem Nippel 31 zum Anschluß einer
Druckleitung versehen ist, während für den Anschluß der Brennstoffzuleitung oder
Saugleitung ein einseitiger Abzweig 32 an der Kammer 30 vorgesehen ist. In
letzterer ist zwischen dem rückwärtigen Verschlußstopfen 34, und einem Bund 34 ein
zylindrischer Filter 33 angeordnet. Das andere Ende dieses Bundes dient als Sitz
für ein' Rückschlagtellerventil 35 o. dgl., dem gegenüber ein entsprechendes, in
der anderen Richtung wirkendes, den Austrittsstutzen 31 steuerndes Rückschlagventil
36 mit Sitz 34" angeordnet ist. Der Raum zwischen diesen beiden Ventilen ist durch
einen oder mehrere Kanäle 37 mit der Membrankanimer 28 verbunden.
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"Zur Vermeidung von Induktionsfunken, die ein Nachteil bei den bisher
bekannten elektrisch betriebenen Brennstoffpumpen sind, wird eine Widerstandsspule
38 (s. Fig. 8) parallel zu den beiden Spulenenden geschaltet. Am vorteilhaftesten
ist für diesen Zweck ein Stück Widerstandsdraht, etwa aus Neusilber, dessen beide
Enden je mit einem Ende der Spule 2 verbunden werden, worauf der Widerstand unter
Anwendung einer Isolierzwischenlage doppelläufig auf die Spule 2 gewickelt wird,
während er in der Zeichnung (Fig.8) der deutlichen Darstellung wegen neben die Spule
:2 gezeichnet ist. Auf diese Weise ist der Widerstand induktionsfrei und x-rzeugt
kein eigenes Feld.
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'-#' Wenn die Vorrichtung für eine Membranpuinpe verwendet, werden
soll, bei der die Mitte der Membran nur in Richtung der Spulenachse bewegt werden
soll, so würde die Achse des nach oben verjüngten Kerns in der Achse der Spule 2
liegen müssen, und das dünne Ende des Kerns würde so angeordnet werden, daß es am
Ende der Hubperioden nahezu, aber nicht ganz, die obenerwähnte magnetische Scheibe
1-2 berührt. Dieses dünne Ende des Kerns kann dann mit irgendeiner geeigneten Art
von Ansatz für die Betätigung eines Stromunterbrechers durch rein geradlinig hin
und her gehende, statt schwingende und hin und her gehende Bewegung versehen sein.
Eine solche Einrichtung könnte auch zum Betrieb einer Pumpe dienen, die statt der
biegsamen Membran einen anderen Kolben als Arbeitsorgan besitzt.