SE502160C2 - Method and apparatus for dosing a fluid - Google Patents
Method and apparatus for dosing a fluidInfo
- Publication number
- SE502160C2 SE502160C2 SE9304112A SE9304112A SE502160C2 SE 502160 C2 SE502160 C2 SE 502160C2 SE 9304112 A SE9304112 A SE 9304112A SE 9304112 A SE9304112 A SE 9304112A SE 502160 C2 SE502160 C2 SE 502160C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- fluid
- bodies
- cavity
- sleeve
- rod
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 4
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 17
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910001329 Terfenol-D Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
- G01F11/02—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
- G01F11/10—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
Abstract
Description
502 160 10 15 20 25 30 35 innan den avges. Ännu ett àndamäl är att anvisa ett sätt och en anordning medelst vilken en flertal i succesiv följd doserade volymer av fluidum kan transporteras vidare och samtidigt hällas separerade av injektorn/ejektorn innan dessa avges. Ännu ett ändamål är att erhälla en enkel injektor/ejektor där den magentostriktiva grundstomen utnyttjas för att skapa det tryck som fyller doseringsvolymen, vilken grundstomme även pà ett kontrollerat sätt vidarebefordrar den doserade volymen. ' Ännu ett ändamäl är att möjligöra en enkel injektor/ejektor vilken kan trycksátta den doserade volymen genom styrning av ett magnetfält. 502 160 10 15 20 25 30 35 before it is issued. Yet another object is to provide a method and a device by means of which a plurality of successively dosed volumes of fluid can be transported further and at the same time poured separated by the injector / ejector before these are dispensed. Another object is to obtain a simple injector / ejector in which the magentostrictive base body is used to create the pressure which fills the dosing volume, which base body also transmits the dosed volume in a controlled manner. Yet another object is to enable a simple injector / ejector which can pressurize the metered volume by controlling a magnetic field.
Ritningsförteckning En föredragen utföringsform beskrives i det följande under hänvisning till bifogade figurer, pä vilka Fig. l-4 illustrerar olika faser vid utövning av sättet enligt uppfinningen i en schematiskt visad anordning enligt uppfinningen, f Fig. 5 och 6 illustrerar schematiskt utóvning av sättet enligt uppfinningen vid förflyttning av en serie med fluidum fyllda kaviteter längs en enligt uppfinningen sammansatt kropp, Fig. 7 och 8 illusterar schematiskt tillämpning av uppfinningen vid förflyttning av en kavitet längs en enligt uppfinningen sammansatt kropp under samtidig komprimering av den i kaviteten inneslutna fluiden, Fig.9-12 illustrerar, pá motsvarande sätt som i figur l-4, olika faser vid utövning av sättet enligt uppfinningen i en modifierad anordning enligt uppfinningen, Pig. 13 är ett tvärsnitt genom anordningen taget sä som visas vid A-A i figurerna 1-12, 10 15 20 25 30 35 502-1eo_ Fig. 14 illustrerar ytterligare en utföringsvariant av anordningen enligt uppfinningen.List of Drawings A preferred embodiment is described in the following with reference to the accompanying figures, in which Figs. 1-4 illustrate different phases in the practice of the method according to the invention in a schematically shown device according to the invention, Figs. 5 and 6 schematically illustrate the practice of the method according to Fig. 7 and 8 schematically illustrate the application of the invention when moving a cavity along a body composed according to the invention while simultaneously compressing the fluid enclosed in the cavity, Figs. 9-12 illustrate, in a similar manner as in Figures 1-4, different phases in the practice of the method according to the invention in a modified device according to the invention, Figs. Fig. 13 is a cross-section through the device taken as shown at A-A in Figs. 1-12, Figs. 14 illustrates a further embodiment variant of the device according to the invention.
Beskrivning av utföringsexempel Uppfinningen förklaras närmare i det följande i anslutning till de schematiska illustrationerna enligt figurerna l-4, som visar de olika faserna vid uppfinningens tillämpning. Den för utövning av uppfinningen erforderliga anordningen enligt nämnda figurer innefattar en stavformig kropp l av ett företrädesvis jättemagnetostriktivt material av det slag som under inverkan av ett magnetfält undergár en kontraktion i tvärled och en expansion i längdled.Description of exemplary embodiments The invention is explained in more detail in the following in connection with the schematic illustrations according to Figures 1-4, which show the different phases in the application of the invention. The device according to said figures required for practicing the invention comprises a rod-shaped body 1 of a preferably giant magnetostrictive material of the kind which, under the action of a magnetic field, undergoes a transverse contraction and a longitudinal expansion.
Lämpligen användes ett material som gär under benämningen TERFENOL. Den stavformiga kroppen omges av en hylsformig kropp 2 företrädesvis av ett icke magnetiskt material och anligger mot den hylsformiga kroppens innerytor med tätning mellan anliggningsytorna. Tätningen mellan anliggningsytorna àstadkommes antingen genom att den stängformiga kroppen 1 är inkrympt i den hylsformiga kroppen 2 sä att ett förutbestämt grepp föreligger mellan anliggningsytorna, eller genom att kropparna är anordnade med en tunn vätskefilm mellan anliggningsytorna, sä att vätskefilmen bildar en dynamisk tätning.Suitably a material used under the name TERFENOL was used. The rod-shaped body is surrounded by a sleeve-shaped body 2, preferably of a non-magnetic material and abuts against the inner surfaces of the sleeve-shaped body with a seal between the abutment surfaces. The seal between the abutment surfaces is achieved either by the closed-shaped body 1 being crimped into the sleeve-shaped body 2 so that a predetermined grip is present between the abutment surfaces, or by the bodies being arranged with a thin liquid film between the abutment surfaces, so that the liquid film forms a dynamic seal.
Den hylsformade kroppen kan lämpligen avslutas vid sin ena, första, ände, till höger pä fig.l-4, med en ändvägg 3, varvid den stängformade kroppen l är anordnad i dikt anliggning mot insidan av nämnda ändvägg 3. Ändväggen 3 bildar vidare åtminstone en del av en begränsningsvägg i en till den hylsformade kroppens ände ansluten fluidumbehàllare 4 för det fluidum 5 som skall förflyttas längs de samansatta kropparna 1 och 2. I ändväggen 3 är anordnade ett antal slitsar eller smä kanaler 6, sä som också visas i figur 13. Kanalerna 6 mynnar i höjd med gränsytan mellan den stängformade kroppen l och den hylsformade kroppen 2, sä att fluiden i behällaren 4 stär 502 160 10 is 20 25 30 35 i direkt förbindelse med nämnda gränsskikt.The sleeve-shaped body can suitably be terminated at its one, first, end, to the right in Figs. 1-4, with an end wall 3, the rod-shaped body 1 being arranged in close abutment against the inside of said end wall 3. The end wall 3 further forms at least a part of a limiting wall in a fluid container 4 connected to the end of the sleeve-shaped body for the fluid 5 to be moved along the composite bodies 1 and 2. A number of slots or small channels 6 are arranged in the end wall 3, as also shown in Figure 13. The channels 6 open at a height with the interface between the rod-shaped body 1 and the sleeve-shaped body 2, so that the fluid in the container 4 stands in direct connection with said boundary layer.
Fluidumbehållaren 4 står i den visade utföringsformen via en ledning 7 i förbindelse med omgivningen, sä att omgivningstrycket verkar på fluiden i behållaren. En alternativ lösning är att låta en matarpump trycksátta behållaren 4 så att denna hålles fylld och reducerar bildning av luftbubblor.In the embodiment shown, the fluid container 4 communicates with the environment via a line 7, so that the ambient pressure acts on the fluid in the container. An alternative solution is to let a feed pump pressurize the container 4 so that it is filled and reduces the formation of air bubbles.
Runtom den på ovan beskrivet sätt sammansatta längsträckta kroppen 1,2 är intill varandra anordnade ett antal magnetlindningar 8, vilka var och en är aktiverbar för alstring av ett smalt magnetfält som påverkar en smal tvärsektion av den stångformiga kroppen l. Under inverkan av det alstrade magnetfältet undergår ifrågavarande del av den stàngformade kroppen l en kontraktion i tvärled och en expansion i längdled. Därvid bildas en kavitet 9 i gränsytan mellan kropparna 1 och 2, varvid fluidum 5 suges in i kaviteten 9 under inverkan av det i kaviteten alstrade undertrycket.Around the elongate body 1,2 assembled in the manner described above, a number of magnetic windings 8 are arranged next to each other, each of which is activatable for generating a narrow magnetic field which affects a narrow cross-section of the rod-shaped body 1. Under the influence of the generated magnetic field the part of the rod-shaped body in question undergoes a transverse contraction and a longitudinal expansion. Thereby a cavity 9 is formed in the interface between the bodies 1 and 2, whereby fluid 5 is sucked into the cavity 9 under the influence of the negative pressure generated in the cavity.
Genom urkoppling av ett antal av de närmast behållaren belägna magnetlindningarna under samtidig inkoppling av ett motsvarande antal av de magnetlindningar som ligger på andra sidan av kaviteten 9, så bibringas kaviteten 9 med däri innesluten fluidum en förflyttning i den sammansatta kroppens 1 och 2 längdriktning.By disconnecting a number of the magnetic windings located closest to the container while simultaneously connecting a corresponding number of the magnetic windings located on the other side of the cavity 9, the cavity 9 with fluid enclosed therein is displaced in the longitudinal direction of the composite body 1 and 2.
Figurerna l-4 illustrerade schematiskt tillämpningen av sättet enligt uppfinningen vid bildning av en vátskefylld kavitet 9 vid den närmast behållaren 4 belägna delen av den sammansatta kroppen 1-2, och förflyttning av den fluidumfyllda kaviteten 9 längs den sammansatta kroppen till dess motsatta, andra, ände, där fluiden i kaviteten sprutas ut. Vid aktiveringen av magnetlindningen eller magnetlindningarna 8 närmast stångens l mot ändväggen 3 utsättes anliggande ände, så som visas i figur 2, ändsektionen av stången l för inverkan av det alstrade 10 l5 20 25 30 35 so2.1eo_ magnetfältet. Ändsektionen av stängen l undergär därvid en kontraktion i tvärled och en expansion i längled, varvid en kavitet 9 bildas mellan den omgivande hylsformiga kroppen 2 och nämnda ändsektion av stången 1.Figures 1-4 schematically illustrate the application of the method according to the invention in forming a liquid-filled cavity 9 at the part of the composite body 1-2 located closest to the container 4, and moving the fluid-filled cavity 9 along the composite body to its opposite, second, end, where the fluid in the cavity is ejected. Upon activation of the magnetic winding or magnetic windings 8 closest to the rod 1 against the end wall 3, the abutting end, as shown in Figure 2, exposes the end section of the rod 1 to the effect of the generated magnetic field. The end section of the rod 1 thereby undergoes a transverse contraction and an extension in the longitudinal direction, a cavity 9 being formed between the surrounding sleeve-shaped body 2 and said end section of the rod 1.
Fluidum frän behållaren 4 insuges därvid i kaviteten genom kanalerna 6 i ändväggen 3. Eftersom den stàngformiga kroppen med sin ände befinner sig i dikt anliggning mot ändväggen 3 i den hylsformiga kroppen, medbringas denna liksom ocksä den hylsformiga kroppens änddel i expansionen i lángled. Änddelen av den hylsformiga kroppen utsattes sàledes for elastisk* töjning. Sà som schematiskt visas i figurerna har hylsans änddel gjorts tunnare för att erbjuda sa làgt motstànd som möjligt mot den elastiska töjningen. Den hylsformade kroppen utföres lämpligen av ett icke magnetiskt material med hög elasticitet i lángled.Fluid from the container 4 is then sucked into the cavity through the channels 6 in the end wall 3. Since the rod-shaped body with its end is in close abutment against the end wall 3 in the sleeve-shaped body, this is carried along with the end part of the sleeve-shaped body in the longitudinal expansion. The end portion of the sleeve-shaped body was thus subjected to elastic elongation. As schematically shown in the figures, the end part of the sleeve has been made thinner to offer as low a resistance as possible to the elastic strain. The sleeve-shaped body is suitably made of a non-magnetic material with high longitudinal elasticity.
Sásom visas i figur 3 förflyttas den magnetiska päverkningszonen längs den sammansatta kroppen 1,2 genom styrning av inkopplingen av magnetlindningarna i följd efter varandra, varvid den fluidumfyllda kaviteten förflyttas längs den sammansatta kroppen. Dä kaviteten nätt fram till den motsatta andra änden av den samansatta kroppen, sprutas fluiden i kaviteten ut genom den spalt som bildas vid nämnda andra ände, sä som visas i figur 4.As shown in Figure 3, the magnetic impact zone is moved along the composite body 1,2 by controlling the connection of the magnetic windings in succession, the fluid-filled cavity being moved along the composite body. As the cavity reaches the opposite other end of the composite body, the fluid in the cavity is ejected through the gap formed at said second end, as shown in Figure 4.
Figur l-4 illustrerar tillämpningen av uppfinningens princip vid bildning av en fluidumfylld kavitet och förflyttning av denna längs den sammansatta kroppen till dess andra ände.Figures 1-4 illustrate the application of the principle of the invention in forming a fluid-filled cavity and moving it along the composite body to its other end.
Figurerna 5 och 6 illustrerar den föredragna tillämpningen av sättet enligt uppfinningen , vid vilken en serie fluidumfyllda kaviteter alstras i följd efter varandra och succesivt utmatas vid den andra änden av den sammansatta kroppen.Figures 5 and 6 illustrate the preferred application of the method according to the invention, in which a series of fluid-filled cavities are generated in succession and successively discharged at the other end of the composite body.
Figurerna 7 och 8 illustrerar den möjlighet till trycksättning av den i kaviteten/kaviteterna inneslutna 502 160 10 15 20 25 30 35 fluiden som sättet enligt uppfinningen medger. Genom att variera bredden på den magentpåverkade zonen kan sålunda den fluidumfyllda kavitetens volym minskas under dess förflyttning längs den samansatta kroppen, vilket resulterar i en tryckökning i fluiden. En motsvarande effekt kan uppnås genom att under förflyttningen av den fluidumfyllda kaviteten längs den samansatta kroppen minska strömtillförseln till ifrågavarande magnetspole/- spolar.Figures 7 and 8 illustrate the possibility of pressurizing the fluid enclosed in the cavity (s) that the method according to the invention allows. Thus, by varying the width of the magenta zone, the volume of the fluid-filled cavity can be reduced during its movement along the composite body, resulting in an increase in pressure in the fluid. A corresponding effect can be achieved by reducing the current supply to the magnetic coil / coils in question during the movement of the fluid-filled cavity along the composite body.
I figurerna 1-8 är ändväggen 3 i den hylsformiga kroppen visad som en stel begränsningsvägg i behållaren 4. Vid den stångformiga kroppens expansion i längdled förflyttas således behållaren 4 en motsvarande sträcka. Figurerna 9- 12 illustrerar schematiskt ett alternativt utförande, vid vilket behållaren är stationär, varvid den sammansatta kroppen vid expansion av dess ànddel i längled förskjutes in i behållaren 4 under tryckpåverkan på fluiden i behållaren. Behållarens tillförselledning 6 kan därvid vara försedd med en backventil 10 för att hindra áterströmning av fluidum. Tryckökningen i fluiden bidrar till att snabbt fylla den genom magnetpåverkan bildade sättet enligt fluidumfylld kavitet och samansatta kroppen kaviteten 9. För beskrivning av uppfinningen för bildning av en förflyttning av denna längs den hänvisas till beskrivningen i anslutning till figurerna 1-8. In Figures 1-8, the end wall 3 of the sleeve-shaped body is shown as a rigid boundary wall in the container 4. During the longitudinal expansion of the rod-shaped body, the container 4 is thus moved a corresponding distance. Figures 9-12 schematically illustrate an alternative embodiment, in which the container is stationary, wherein the composite body, when expanding its part, is longitudinally displaced into the container 4 under the action of pressure on the fluid in the container. The supply line 6 of the container can then be provided with a non-return valve 10 to prevent backflow of fluid. The increase in pressure in the fluid contributes to rapidly filling the magnetically filled method according to the fluid-filled cavity and the composite body cavity 9. For a description of the invention for forming a movement thereof along it, reference is made to the description in connection with Figures 1-8.
Den stångformiga kroppen av jättemagnetostriktivt material måste på i sig känt sätt förspännas i en riktning motsatt riktningen för stångens lángdàndring Syftet härmed är att eliminera inverkan av bl.a mekanisk hysteres, så att under inverkan av magnetfältet. någon kvarvarande formföràndring hos den magnetostriktiva kroppen ej erhålles då magnetfältet upphör att verka.The rod-shaped body of giant magnetostrictive material must be biased in a direction known per se in the direction opposite to the longitudinal change of the rod. The purpose of this is to eliminate the effect of, among other things, mechanical hysteresis, so that under the influence of the magnetic field. no residual deformation of the magnetostrictive body is obtained when the magnetic field ceases to act.
Detta kan exempelvis åstadkommas med hjälp av en stav av minnesmetall som sträcker sig centralt genom den ände till magnetostriktiva stången från dess ena, första, 10 15 20 25 30 35 502-1eo_ dess andra ände, och som vid ändarna är infäst till ändbrickor anordnade pä den stängformiga kroppens bäda ändar.This can be achieved, for example, by means of a rod of memory metal which extends centrally through the end of the magnetostrictive rod from its one, first, 502-1eo_ its other end, and which is attached at the ends to end plates arranged thereon. the both ends of the closed body.
I figurerna 1-12 är den stängformiga kroppen visad som en massiv stäng av jättemagnetostriktivt material. I materalbesparande syfte sä kan den stängformiga kroppen vara utförd som en ihälig kropp, t ex ett rör, vars hálrum fyllts med ett icke magnetiskt material.In Figures 1-12, the rod-shaped body is shown as a solid rod of giant magnetostrictive material. For material-saving purposes, the rod-shaped body can be designed as a hollow body, for example a tube, the cavity of which is filled with a non-magnetic material.
I figurerna visas magnetlindningarna anordnade pä utsidan av den sammansatta kroppen och omgivande denna. Om den stángformiga jättemagentostriktiva kroppen är utformad som ett ror, kan magnetlindningarna istället vara anordnade inne i hälrumet i den rörformiga kroppen.The figures show the magnetic windings arranged on the outside of the composite body and surrounding it. If the rod-shaped giant magnetostrictive body is designed as a tube, the magnetic windings may instead be arranged inside the cavity of the tubular body.
Härigenom erhälles en minskning av anordningens ytterdimensioner.In this way a reduction of the outer dimensions of the device is obtained.
Vid den ände av den sammansatta kroppen 1,2 vid vilken fluiden utmatas, är lämpligen anordnad en magnetlindning för alstring av ett smalt magnetfält som päverkar en smal ändsektion av den stängformiga jättemagnetostriktiva stängen i och för inställning av spaltbredden hos den spalt genom vilken fluiden utmatas. Genom styrning av stromtillforseln till denna nämnda magnetspole kan spalten inställas till önskad spaltbredd.At the end of the composite body 1,2 at which the fluid is discharged, a magnetic winding is suitably provided for generating a narrow magnetic field which influences a narrow end section of the rod-shaped giant magnetostrictive rod in order to adjust the gap width of the gap through which the fluid is discharged. By controlling the power supply to this mentioned magnetic coil, the gap can be set to the desired gap width.
I figur 14 visas en variant av anordningen enligt uppfinningen vid vilken den stängformiga kroppen l av jättemagentostriktivt material omges av en hylsformig kropp 2 av ett elastiskt, icke magnetiskt material, exempelvis gummi. Stängen 1 är anordnad i hylsan 2 med ett visst grepp mellan anliggningsytorna och med stàngens l mot en fluidumbehällare 4 vända ände i dikt anliggning mot hylsans ändvägg 3. Hylsan 2 är vid nämnda ände utkragad och tätande förbunden med behällaren 4 for att bilda en elastisk begränsningsvägg i denna. I hylsans 2 ändvägg 3 är, liksom vid de tidigare beskrivna utföringsformerna, anordnade ett antal smala slitsar eller kanaler 6, genom vilken fluiden i behällaren 4 stär 502 160 10 15 20 25 30 35 i förbindelse med ändytan pá stángen l i gränsytan mellan stången 1 och hylsan 2. Den sammansatta kroppen omges, liksom vid tidigare beskrivna utföringsformer, av ett antal intill varandra anordnade magnetlindningar 8 anordnade att aktiveras i följd efter varandra för alstring och förflyttning av fluidumfyllda kaviteter 9 längs den sammansatta kroppen, sàsom beskrivits i det föregàeende.Figure 14 shows a variant of the device according to the invention in which the rod-shaped body 1 of giant magnetostrictive material is surrounded by a sleeve-shaped body 2 of an elastic, non-magnetic material, for example rubber. The rod 1 is arranged in the sleeve 2 with a certain grip between the abutment surfaces and with the end of the rod 1 facing a fluid container 4 in close abutment against the end wall 3 of the sleeve. The sleeve 2 is cantilevered at said end and sealingly connected to the container 4 to form an elastic restraining wall. in this. In the end wall 3 of the sleeve 2, as in the previously described embodiments, a number of narrow slots or channels 6 are arranged, through which the fluid in the container 4 communicates with the end surface of the rod 1 in the interface between the rod 1 and the sleeve 2. The composite body is surrounded, as in previously described embodiments, by a number of adjacent magnetic windings 8 arranged to be activated in succession for generating and moving fluid-filled cavities 9 along the composite body, as described above.
I figur 14 visas, vilket även är tillämpligt i övriga figurer, att varje enskilt segment 12 i magnetlindningen 8 är selektivt magnetiserbar via nägon form av styrenhet ll, via individuella styrledningar 13. Styrenheten ll kan eventuellt vara ett styrsystem för brànsleinsprutning i motorer, där insignalgivare 14 och 15 ger erforderlig infomation om varvtal/motorläge respektive lasten för bestämning av mängd och tidpunkt för varje insprutning. genom att varje segment 12 är selektivt magnetiserbar sa kan den bildade kaviteten förflyttas genom att den längst till höger i figuren liggande segmentet, av de segment som är magnetiserade, avmagnetiseras samtidigt som det längst till vänster i figuren liggande segmentet magnetiseras, vilken sekvens upprepas tills dess den bildade kaviteten transporterats över gränsytan till utloppet. Trycksättning sker genom att det totala antalet segment som magnetiserats, under sin förflyttning reduceras i antal, varigenom volymen pá kaviteten reduceras och den inneslutna fluiden trycksättes.Figure 14 shows, which is also applicable in other figures, that each individual segment 12 in the magnetic winding 8 is selectively magnetizable via some form of control unit 11, via individual control lines 13. The control unit 11 may optionally be a control system for fuel injection in motors, where input signal transducers 14 and 15 provide the required information on speed / engine position and load respectively for determining the amount and time of each injection. in that each segment 12 is selectively magnetizable so that the formed cavity can be moved by demagnetizing the far right segment of the figure, of the segments which are magnetized, while the left segment of the figure is magnetized, which sequence is repeated until the formed cavity is transported across the interface to the outlet. Pressurization takes place by reducing the total number of segments that have been magnetized during their movement in number, whereby the volume of the cavity is reduced and the enclosed fluid is pressurized.
Den i figur 14 visade utföringsformen är fördelaktig därigenom att den hylsformiga kroppen 2 är utförd av ett elastiskt material, t ex gummi, plast eller annat polymermaterial, och uppvisar stor tänjbarhet i lángdled och därför erbjuder ett lägre motstànd mot den expansion i längdled som stàngen 1 undergàr under inverkan av ett inducerat magnetfält, än vad som är fallet om den 10 15 20 25 30 35 5021160 hylsformiga kroppen 2 utgöres av ett metalliskt material.The embodiment shown in Figure 14 is advantageous in that the sleeve-shaped body 2 is made of an elastic material, for example rubber, plastic or other polymeric material, and has great longitudinal extensibility and therefore offers a lower resistance to the longitudinal expansion of the rod 1. undergoes under the influence of an induced magnetic field, than is the case if the sleeve-shaped body 2 is constituted by a metallic material.
Om man önskar att med bibehällen elasticitet i längled uppnà liten elasticitet i tvärled eller i radiell led hos hylsan 2, kan den elastiska hylsan armeras, t ex genom anbringning av en spirallindad armering av icke magnetiskt material, eller genom att utföra den elastiska hylsan 2 med ett antal tvàrgàeende, tätt intill varandra anordnade förstyvningsflänsar(ej visade).If it is desired to maintain longitudinal elasticity in the longitudinal or radial direction of the sleeve 2, the elastic sleeve can be reinforced, for example by applying a spirally wound reinforcement of non-magnetic material, or by making the elastic sleeve 2 with a number of transverse, closely spaced stiffening flanges (not shown).
Uppfinningen tillämpas med fördel överallt där man har behov av att med hög hastighet och hög precision pà ett nogrannt kontrollerbart sätt kunna inspruta smà doserade kvantiteter fluidum, t ex en vätska, i ett utrymme.The invention is advantageously applied wherever there is a need to be able to inject a small amount of fluid, for example a liquid, into a space with a high speed and high precision in an accurately controllable manner.
Särskilt väl lämpar sig föreliggande uppfinning för utnyttjande vid insprutning av bränsle i förbränningsmotorer.The present invention is particularly well suited for use in injecting fuel into internal combustion engines.
Den visade utföringsformen utgör endast en fördelaktig tillämpning av det uppfinningsenliga sättet och anordningen härför. Uppfinningen kan modifieras pä ett flertal sätt inom ramen för uppfinningstanken. De bàda kropparna (1,2) kan exempelvis utgöras av tvà längsträckta plana element, vilka endast anligger mot varandra i en i huvudsak plan anliggningsyta och där kaviteten förflyttas i denna plana anliggningsyta. Den ena, företrädesvis den icke magnetostriktiva kroppen, kan vara en stel fixerad kropp. Likasä kan bàda kropparna utgöras av magnetostriktiva material, vilka bada undergär kontraktion varigenom kaviteten bildas genom en lokal volymökning i anliggningsytorna genom att bäda ytorna fjärmar sig varandra.The embodiment shown constitutes only an advantageous application of the method according to the invention and the device therefor. The invention can be modified in a number of ways within the scope of the inventive concept. The two bodies (1,2) can for instance consist of two elongate planar elements, which only abut against each other in a substantially planar abutment surface and where the cavity is moved in this planar abutment surface. One, preferably the non-magnetostrictive body, may be a rigidly fixed body. Likewise, both bodies can be made of magnetostrictive materials, both of which undergo contraction whereby the cavity is formed by a local volume increase in the abutment surfaces by both surfaces moving away from each other.
Behällaren kan även vara fysiskt fristäeende frän de bäda kropparna och endast flödesmässigt vara förbunden med endast en kanal som utmynnar i anliggningsytan vid kropparnas första ände, där kaviteten först bildas.The container can also be physically independent of the two bodies and only flow-wise be connected to only one channel which opens into the abutment surface at the first end of the bodies, where the cavity is first formed.
Den andra kroppens (2) första ände kan även vara utan den i utföringsexemplet visade bottenväggen, varigenom den 502 10 15 20 25 30 160 10 första stängformade kroppen frilöpande kan expandera i längdled förbi den andra kroppens änddel.The first end of the second body (2) can also be without the bottom wall shown in the exemplary embodiment, whereby the first rod-shaped body can freely extend longitudinally past the end part of the second body.
Ovan angivna alternativ är exempel pä utföringsformer som ryms under de självständiga patentkraven pä det uppfinningsenliga sättet och anordningen för utövande av sättet.The above alternatives are examples of embodiments which fall under the independent claims of the method according to the invention and the device for practicing the method.
Kropparna 1,2 sträcker sig mellan tvä ändar pä ett avständ som är erforderligt för att kunna bilda en kavitet vid ena änden och under en del av kavitetens förflyttning till andra änden kunna hälla kaviteten innesluten mellan kropparnas anliggningsytor. Detta är vad som definitionsmässigt avses i den i patentkraven angivna bestämmelsen om längsträckta kroppar.The bodies 1,2 extend between two ends at a distance necessary to be able to form a cavity at one end and during part of the movement of the cavity to be able to keep the cavity enclosed between the abutment surfaces of the bodies. This is what is defined by definition in the provision on elongated bodies specified in the claims.
Transporten av kaviteten frän kropparnas ena ände till den andra änden behöver ej heller nödvändigtvis ske över kropparnas största utbredningsriktning mellan kropparnas anliggningsyta. Sälunda kan anliggningsytan mellan den i utföringsformen visade stängformade inre kroppen 1 och den hylsformade yttre kroppen 2 ha en omkrets som överstiger avständet mellan ändytorna pä hylsan respektive stängen.The transport of the cavity from one end of the bodies to the other end does not necessarily have to take place over the greatest direction of propagation of the bodies between the abutment surface of the bodies. Thus, the abutment surface between the rod-shaped inner body 1 shown in the embodiment and the sleeve-shaped outer body 2 can have a circumference which exceeds the distance between the end surfaces of the sleeve and the rod, respectively.
En alternativ lösning kan istället ha omvänd polaritet pä de magnetostriktiva egenskaperna sä att en stäng ligger innesluten av en hylsa med en spalt utbildad mellan stäng och hylsa. Genom magnetfältspäverkan kan istället en lokal vidgning av stängen ske, vilken vidgning kan förflyttas genom magnetfältets förflyttning sä att fluidum skjuts framför vidgningen i spalten mellan stäng och hylsa. Svärigheter uppkommer dock i att förspänning av stängen kan bli svär att realisera, vilken förspänning är nödvändig för att stängen utan hysteres skall äterta sin ursprungsform.An alternative solution may instead have the inverse polarity of the magnetostrictive properties so that a rod is enclosed by a sleeve with a gap formed between the rod and the sleeve. Due to the magnetic field splicing effect, a local widening of the rod can take place instead, which widening can be moved by the movement of the magnetic field so that fluid is pushed in front of the widening in the gap between rod and sleeve. Difficulties arise, however, in that biasing of the rod can be difficult to realize, which biasing is necessary for the rod without hysteresis to regain its original shape.
Claims (18)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9304112A SE502160C2 (en) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | Method and apparatus for dosing a fluid |
PCT/SE1994/001186 WO1995016188A1 (en) | 1993-12-10 | 1994-12-08 | Dosing feeder for fluids, preferably for combustion engine fuel injectors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9304112A SE502160C2 (en) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | Method and apparatus for dosing a fluid |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9304112D0 SE9304112D0 (en) | 1993-12-10 |
SE9304112L SE9304112L (en) | 1995-06-11 |
SE502160C2 true SE502160C2 (en) | 1995-09-04 |
Family
ID=20392062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9304112A SE502160C2 (en) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | Method and apparatus for dosing a fluid |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE502160C2 (en) |
WO (1) | WO1995016188A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1308810B1 (en) * | 1999-03-15 | 2002-01-11 | Giuliano Cozzari | FUEL INJECTOR DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES AND RELIEF INJECTION METHOD. |
IT1320642B1 (en) * | 2000-09-14 | 2003-12-10 | Giuliano Cozzari | FLUID MIXING DEVICE, IN PARTICULAR DICABURANT INJECTOR FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES, AND RELATED METHOD OF |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU628329A1 (en) * | 1977-05-26 | 1978-08-31 | Ворошиловградский машиностроительный институт | Fuel pump atomizer |
DE2931874C2 (en) * | 1979-08-06 | 1983-08-04 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Electrically operated valve |
FR2488655A2 (en) * | 1980-08-18 | 1982-02-19 | Rockwell International Corp | FUEL INJECTOR EQUIPPED WITH A ULTRA-SOUND VIBRATION RETENTION CHECK, IN PARTICULAR FOR A DIESEL ENGINE |
SU1059434A1 (en) * | 1982-05-14 | 1983-12-07 | Sukhinenko Mikhail A | Metering pump |
SE466467B (en) * | 1987-12-10 | 1992-02-17 | Asea Atom Ab | WATER PUMP DRIVEN FROM ELEMENTS OF A JETTAGMAGNOSTICTIVE MATERIAL |
DE4204435A1 (en) * | 1992-02-14 | 1993-08-19 | Daimler Benz Ag | Fuel injection pump for IC engine - has magnetostrictive drive with electronic control as well as separate pump for each cylinder |
-
1993
- 1993-12-10 SE SE9304112A patent/SE502160C2/en not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-12-08 WO PCT/SE1994/001186 patent/WO1995016188A1/en active Search and Examination
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9304112D0 (en) | 1993-12-10 |
SE9304112L (en) | 1995-06-11 |
WO1995016188A1 (en) | 1995-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shield et al. | Drop formation by DOD ink-jet nozzles: A comparison of experiment and numerical simulation | |
CN100428998C (en) | Microdosing device and method for the dosed delivery of liquids | |
US3452360A (en) | High-speed stylographic apparatus and system | |
CN107351386B (en) | Sampler type photo-curing 3D printing device and liquid changing method | |
SE502160C2 (en) | Method and apparatus for dosing a fluid | |
US4928125A (en) | Liquid drop ejection apparatus using a magnetic fluid | |
TR199800139T1 (en) | Flexible means of transport for the transport of cargo in liquid form. | |
JPH02295715A (en) | Extrusion molding and its apparatus | |
CN211777937U (en) | Tubular diaphragm pump | |
SE448158B (en) | DEVICE FOR LUBRICATION OF BELTS | |
CN101138872B (en) | Mold for injection molding apparatus | |
AU2005270483B2 (en) | Method for production of an antenna section for a submarine antenna | |
ATE115906T1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING HOLLOW BODIES FROM THERMOPLASTIC PLASTIC. | |
US3854645A (en) | Clamping and transfer device for elongate articles | |
JP2017164954A (en) | Drive waveform generation device, head drive device, liquid ejection device, and head driving method | |
CN112439654A (en) | Device and method for supplying a liquid medium | |
EP1385629A2 (en) | A method and device for dispensing of droplets | |
DE102014014317B4 (en) | Device and method for measuring medium-free filling of a container | |
DE19938239B4 (en) | Micropump for conveying, dosing and placing liquids | |
DE2742311A1 (en) | LIQUID JET MODULATOR | |
US5562065A (en) | Elastomeric pump | |
KR20120000891U (en) | Apparatus for Buoyant Experiment using a Rubber Ballon | |
JPH04176770A (en) | Self-running device in pipe | |
Bridges et al. | Jellyfish inspired soft robot prototype which uses circumferential contraction for jet propulsion | |
US11209747B2 (en) | Dispensers with plungers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |