SE437700B - Elektromagnetiskt driven matar- och doseringspump - Google Patents

Description

7905150-4 konstant även vid större ledningslängder på t ex 10m, stora sughöjder på upp till exempelvis 1m; och höga omgivningstemperaturer på t ex 6000. Denna uppgift löses genom att uppfinningen även uppvisar sär- dragen enligt kravets 1 kännetecknande del. Fördelaktiga utförings- former framgår av de osjälvständiga kraven.

Den till doserkolven hörande sugventilen förhindrar vid doser- kolvpumpens tryckslag att matarmedium (bränsle) trycks över till sug- sidan. Detta garanterar en kontrollerad genomströmning genom doser- kolvpumpen även vid höga kolvslagsfrekvenser och därigenom noggrann dosering. Emedan membranpumpen och doserkolvpumpen utför sina slag i motfas; ligger de båda pumparna funktionsmässigt i serie. Doserkolv- pumpens arbetskammare fylls under denna pumps sugslag under direkt ' påverkan av membranpumpens tryckslag. Fyllningsgraden förbättras avse- värt jämfört med fyllning enbart under inverkan av vätskeståndet i en flottörkammare.

Vid membranpumpen insuges ett överskott av bränsle från förråde- tanken, vilket överskott kan inställas efter behov i beroende av bräns- lets fysikaliska egenskaper, omgivningens temperatur, strömningsmot- ståndet i pumpen el dyl. Överskottet framföras vid alla driftstillstånd så att doseringen alltid får bränsle. Membranet insuger bränsle genom en sugventil och leder det genom en förbindelsekanal till en behållare före doserpumpen. De bägge ventilerna erfordras för att göra doseringe- delen möjligast oberoende av motständen i pumpkretsloppen och säker- ställa gasmatningsmöjligheten. Insugning genom kolvpumpen från bränsle- förrådet sker från ett lägre område, medan returen från förrådet sker från en högre nivå. Härigenom säkerställes att eventuella luftblåsor avskiljes i förrådet och icke medföljer till kolvpumpen. Ålternativt kan kolvpumpen suga direkt ur membranpumpens arbetskammare genom en sugventil genom att kolven och dess förlängning är utformade med ett genomgående, centralt hål med en sugventil, vilket hål utmynnar i membranpumpens arbetskammare så att kdlvens ändyta i pumpens viloläge av en returfjäder tryckes mot en tätning. Härigenom förhindras en tömning av en högre belägen tank vid stillestånd.

Genom att placera membranet på en förlängning av kolven blir membranpumpens slaglängd gemensam med kolvens matarslag. För att dock möjliggöra en reglering av pumparnas matningsmängder kan membranet förses med en egen fjäder. Om av varandra oberoende element är anord- nade för begränsning av kolvrörelserna i bägge riktningarna kan man därmed dels reglera den gemensamma rekylfjädern och dels reglera kol- vens matningsslag. Den gemensamma returfjädern kan ha en motsvarande v-s 7905150-4 större kraft för att övervinna fjädern för membranpumpens sugslag, vilken kan verka först när magnetspolen fått ström så att doserpumpez igàngsättes. Då utpressas den i pumprummet stående bränslemängden till förbrukaren. När magneten frånkopplas skjuter returfjädern till- baka kolven till utgångsläget, doserpumpens sugventil öppnas och bränsle insuges av membranpumpen.

Särskilt vid bränslen med låg kokpunkt bildas alltid luftblàsc i sugledningen och i ventilerna och tryckes av membranet in i bränsle tanken och avskiljes. Doseringspumpen suger härigenom endast vätska.

Membranpumpen säkerställer icke enbart ett konstant förtryck före ko] ven, men genom ett inställbart överskott av vätska avledes även egen värme och fjärrvärme. Härigenom minskas tendensen till blåsbildning även vid högre omgivningstemperaturer. Eftersom membranet åtminstone i en riktning rör sig tillsammans med kolven-fordras ingen särskild drivanordning för membranpumpen. Genom dessa åtgärder erhålles också den eftersträvade förenklingen och prissänkningen.

I returledningen är en backventil, en lufttank och en backvent inkopplade. Härigenom dämpas tryckvariationer på sugsidan av doser- pumpen, som kan uppträda som pulserande strömningar som framkallas av membranet och kolven. Backventilen hindrar tryckvariationer i retur- ledningen som härledes från förändrad vätskenivå-i tanken, som direkt påverkar kolvens sugsida. I stället för en backventil kan man använda en strypanordning.

Två utföringsformer av uppfinningen beskrivs nedan under hänvi ning till bifogade ritningar, i vilka fig 1 visar ett längssnitt av e matar- och doseringskolvpump enligt den första utföringsformen, och fig 2 ett längssnitt genom den andra utföringsformen av uppfinningen.

I fig 1 visas en membranpump 1 och en kolvpump 2. Bägge pumpar na är placerade i samma hus, som består av en överdel 3 med en fläns i sin nedre del, som är skruvad fast vid en fläns 5 på membranpump- huset. Mellan flänsarna 4 och 5 är ett membran 6 inklämt. Membranpump huset innehåller ett sugrum 7 som genom en sugstos 8 är anslutet till en icke visad behållare, samt ett tryckrum som genom en tryckstos 10 är anslutet till en returledning genom en annan behållare. Rummen 7 och 9 är skilda från membranpumpens arbetskammare 11 genom en platta 12 som via tätningar 13 ligger an mot avsatser 14 i rummens väggar och en mellan dem anordnad tredje vägg 15. I plattan 12 är varandra motverkande fjäderbelastade backventiler 16 och 17 anordnade, genom vilka arbetskammaren 11 står i förbindelse dels med sugrummet 7 och dels med tryckrummet 9.

..-'-;' ;" P 7905150-”4 överdelen 3 avslutas uppåt av ett tak 18 med ett centralt hål 19, genom vilket ett rör 20 av permeabelt material sträcker sig nedåt inät, och omslutes av spolen 21 till en elektromagnet. Inuti röret 20 befinner sig en bussning 22 av icke magnetiskt material, t ex mässing, i vilket kolven 23 till kolvpumpen 2 är förskjutbar. Dennas arbetskam- mare 24 begränsas uppåt av en insats 25 som är inskruvad i röret 20 och vars inre ändyta 26 utgör anslag för kolven 23. Genom in- eller utskruvning av insatsen 25 kan således kolvslaget och därmed pumpens uppfordringsmängd regleras.

Kolven 23 är fast förbunden dels med elektromagnetens ankar- platta 27 och dels med membranet 6 och en returfjäder 28 strävar att föra ankarplattan inåt. Kolven 6 sträcker sig genom membranet in i ar- betsrummet 11 och i en fördjupning 30 i väggen 15 och anligger i pum- pens viloläge mot en tätning 31. Kolven 23 har en genomgående, cent- ral kanal 32 som i övre änden tillslutes av en fjäderbelastad sugven- til 33. I insatsen 25 är en fjäderbelastad tryckventil 34 för pumpen 2 anordnad, varigenom matarledningen 35 till förbrukare, exempelvis en brännare till ett tillsatsvärmeaggregat, regleras.

Pumpen enligt uppfinningen verkar på följande sätt.

Anlägges spänning på spolen 21 lyftes ankarplattan 27 för att sluta det magnetiska kraftflödet genom överdelen 3, som består av per- meabelt material, via röret 20 och ankarplattan 27. Den sistnämnda medtar kolven 23 och därmed även membranet 6, vilket medför att det i kolvens arbetsrum 24 befintliga bränslet pressas ut genom ledningen 35, medan samtidigt bränsle från förrådet insuges från sugrummet 7 ge- nom den öppnande backventilen 16 till arbetskammaren 11 till membran- pumpen 1. Brytes nu strömtillförseln till spolen 21 àterför returfjä- dern 28 ankaret 27 nedåt varigenom membranet 6 utför sitt matarslag och kolven 23 sitt sugslag. Under detta föres bränsle från kammaren 11 genom kanalen 32 och ventilen 33 till kammaren 24 i pumpen 2. Ge- nom lämplig bestämning av fjädern till backventilen 17 och bestämning av returstosens 10 diameter uppnår man att ett visst förtryck erhål- les. Några eventuella ångblåsor i det av membranpumpen 1 uppsugna bränslet kan icke hinna fram till pumpen 2 eftersom insugningen sker från det djupaste stället i kammaren 11.

De elektriska impulserna för spolen 21 alstras på vanligt sätt av en impulsgivare som styres av den önskade matningsmängden hos pum- pen 2. g I fig 2 användes samma hänvisningsbeteckningar som i fig 1 på alarm? u~__._.

Claims (9)

7905150-4 samma delar, dock med tillägg av indexet a. Utföringsformen enligt fig 2 skiljer sig från pumpen enligt fig 1 främst däri att kolven 23: och ankaret 27a icke är fast förbundna med membranet 6a och att för sugslaget hos membranpumpen 1a en egen fjäder 36 är anordnad. Mat- ningsslaget för membranpumpen 1a sker dock liksom i den första ut- föringsformen genom den gemensamma returfjädern 28a. Detta àtskiljan de av membranet 6a från kolven 25a möjliggör en separat inställning av matningen från pumparna 1a och 2a, för vilket ändamål i husflänsm 5a en ställskruv 37 är anordnad, som begränsar mätningen från membra- net 6a. Å andra sidan är en ställskruv 38 anordnad, som till sin ver- kan motsvarar insatsen 25 iffig 1 och reglerar matningsslaget för ko ven 23a. En olikhet i de bägge utföringsformerna är även transporten a* bränslet inom den kombinerade pumpen. Matarledningen 39 till membran- pumpen 1a leder till ett förrådsrum 40 i huset Ba, från vilket dose- ringspumpen 2a hämtarbränslet genom sin sugledning 41. Detta sker från undre delen av rummet 40 för att med säkerhet undvika insugning av luftblàsor. Från den övre delen av rummet föres bränslet genom en ledning 42 till bränsletanken. En skiljeväåš 43 i rummet 40 verkar m ett slags bräddavlopp för avskiljande av luftblåsor. Till returledningen 42 är en lufttank 44 ansluten och efter denna en backventil 45. Lufttanken dämpar tryckvariationer på sugsidz av doseringspumpen 2a, som eventuellt kan uppträda på grund av pulse rande strömmar, som kan framkallas av membranet och kolven 23a. Back- ventilen 45 hindrar verkan av tryckpulser i returledningen på sugsi~ dan av doseringspumpen, som kan uppträda i returledningen vid ändrin¿ av vätskenivàn i lufttanken. I stället för backventilen 45 kan man eventuellt anordna en strypventil för dämpning av dessa trycksväng- ningar. I utföringsformen enligt fig 2 erhålles en särskilt intensiv kylning av doseringspumpen 2a genom den av bränslet genomströmmade kammaren 40. Dessutom undvikas en uppvärmning av det av doseringspum- pen direkt insugna bränslet, som kan åstadkommas av elströmmen genom spolen 21a och den därav föranledda uppvärmningen av kolven 25a. P a t e n t k r a v :

1. Hatar- och doseringspump med en membranpump (1,1a), som ma fram ett överskott och är försedd med sug- och tryckventil, och en doserkolv (23,23a), vars arbetskanmare kan tillföras från membran- pumpen kommande matarvätska och genom en tryckventil (34) kan för- _ Aé-q IQQ¶Ü1 ~ Pa- t... -v-»a _.L_...-.. _ .-.__ 7905150-4 bindas med utloppet på matar- och doseringspumpen, k.ä n n e t e c k- n a d av att mellan arbetskamrarna för doserkolven (23,23a) och membranpumpen (1,1a) i den bränsle matande matar- och doseringspumpen är anordnat en till doserkolven hörande sugventil (33), Som tillsammans med doserkolven och dess tryckventil (34) bildar en doserkolvpump (2,2a); att arbetskamrarna är anordnade att förbindas med varandra under membranpumpens matarslag och det samtidigt därmed utförda sug- slaget hos doserkolvpumpen; att doserkolven är förbunden med ankaret (27,27a) hos en elektromagnet; och att en gemensam returfjäder (28,28a) är anordnad för membranpumpens matarslag och doserkolvens sugslag.

2. mp enlig-skrevet 1, känna tecknad svett membranpumpen (1,1a), doseringspumpen (2,2a) och elektromagnetens spole är sammanförda i ett gemensamt hus (3,3a). 3

3. Pump enligt kravet 1 och 2, k ä n n e t e c k n a d av att membranpumpens (1) membran (6) är anordnat direkt på en förlängning av doserkolven (23))

4, Pump enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att doserkolven (23) och dess förlängning uppvisar en genomgående längskanal (32), i vilken sugventilen (33) är anordnad; och som mynnar i membran- pumpens (1) arbetskammare (11); och_att den ände (29) På knhdöfüfiëflfigen som skjuter in i membranpumpens (1) arbetskammare (11) i pumpens vilo- läge trycks mot en tätning (31) av returfjädern (28).

5. Pump enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att menbranpumpens (1a) membran (Ga) belastas av en egen fjäder (36) för att genomföra sugslaget.

6. Pump enligt kravet 5, k ä n n e t e c k n a d av att av varandra oberoende, inställbara element (37,3É) är anordnade för att begränsa kolvens rörelser i båda riktningarna.

7. Pumy enligt något av kraven 1 till 3 och 5,6, k ä n n e - t e c k n a d av att membranpumpens (1a) och doserkolvpumpens (2a) arbetskammare är inbördes förbundna genom en kanal (39) i pumphuset(3aL

8. Pump enligt något av föregående krav, k ä ntn e t e c k - n a d av att den är försedd med en förrådskammare (40), som är för- bunden dels med mebranpumpens (1a) arbetskammare och dels med insug- ningssidan på doserkolvspumpen (2a) och med en returledning (42), som för bort för mycket inmatat bränsle.

9. Pump enligt kravet 8, k ä n n e t e c k n a d av att en backventil (45) och uppströms om denna en lufttank (44) är anordnade i returledningen (42).