DE3048174A1

DE3048174A1 - Magnetbetaetigte pumpe

Info

Publication number: DE3048174A1
Application number: DE19803048174
Authority: DE
Inventors: Akira Mizuno; Shigeo Shizuoka Suzuki
Original assignee: Shizuoka Seiki Co Ltd
Current assignee: Shizuoka Seiki Co Ltd
Priority date: 1979-12-22
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1981-09-10
Also published as: IT8026863A0; JPH0140231B2; US4388047A; GB2066375B; FR2473125A1; JPS5688972A; GB2066375A; IT1134850B; FR2473125B1

Description

Magnetbetätigte Pumpe.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine magnetbetätigte Pumpe/ die ein Stellglied, wie z.B. einen elektromagnetisch hin- und herbeweglichen Kolben aufweist, insbesondere eine magnetbetätigte Pumpe, die in einem Brenner Verwendung findet, in dem zur Brennstoffverbrennung von einer Zerstäubung des Brenn-Stoffs unter Hochdruck Gebrauch gemacht wird.

Magnetbetätigte Pumpen dieser Art haben zum Betrieb der Pumpe einen Kolben mit einem kleinen Hub bei hoher Geschwindigkeit. Bei dem geringen Hub des Stellgliedes unterliegt die Pumpenkammer einer geringfügigen Volumensveränderung. Dies hat zu Nachteilen geführt, da der Betrieb der Pumpe unzureichend wird, wenn sich in dem zu pumpenden öl oder Brennstoff eine große Menge Luft befindet, besonders zu dem Zeitpunkt, an dem die Pumpe gestartet wird, oder nach einem Auffüllen des Brennstofftanks, da die eingeschlossene Luft in der Pumpenkammer einer Volumenkontraktion unterliegt. Daraus resultiert ein Brennstoffdruck, der niedriger ist als der, der im Zufuhrsystem des Brennstoffs erforderlich ist, so daß der Brennstoff an der Sprühdüse nicht ausreichend zerstäubt wird und so eine unvollständige oder anormale Verbrennung stattfindet.

Eine solche unvollständige oder anormale Verbrennung ist nachteilig, besonders, da dadurch die Leistung und die Lebensdauer eines ölverbrennenden Infrarotstrahlenerzeugers nachteilig beeinflußt wird. Ein solcher ölbeheizter Infrarotstrahlerzeuger, wie er

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vor kurzem von der Anmelderin entwickelt worden ist, ist in der Abbildung 1 in seinem Grundaufbau dargestellt. Dabei wird der von einem Brenner gelieferte Brennstoff in einem hohlen, aus Keramikfasern hergestellten Ofen verbrannt, um ein Gas von hoher Temperatur zu bilden, das in ein vertikales Rotglührohr geleitet wird, das aus einem Metallnetz mit 7o-er Maschen gefertigt ist und durch das die hohe Temperatur nach außen durch die Maschen tritt, um Infrarotstrahlen zu erzeugen. Wenn e±rß unvollständige oder anormale Verbrennung stattfindet, strömt Rauch im Ofen aus und wird in dem Rotglührohr karbonisiert, was zu einer Kohlenstoffbildung führt, wodurch die Maschen des Rotglührohres zugesetzt werden, ßemgemaß wird verhindert, daß das Rotglührohr gleichmäßig erhitzt wird, so daß es auf Grund des unzulässigen Verbrennungsdruckes zu?Verformung neigt und evtl. aufbricht und Verbrennungsgas ausströmt.

Es sind Bemühungen unternommen worden, um die Luft aus dem Brennstoff im Brennstoffzuführsystem zu entfernen. Ein solcher Vorschlag bezieht sich auf ein manuell betätigtes Wegeventil, das in einer Auslaßpassage angebracht ist und durch den Bediener im Moment des Betriebsstarts des Infraroterzeugers oder nach Bedarf betätigt wird, um ausgetretenen Brennstoff in den Brennstofftank zurückzuführen, bis sich keine Luft mehr im Brennstoff befindet. Nach Entfernen der Luft aus dem Brennstoff wird das Ventil noch einmal betätigt, um die Auslaßpassage mit der Sprühdüse zu verbinden. Diese Einrichtung bringt Probleme mit sich, da der Bediener das Ventil, immer wenn es erforderlich ist, betätigen muß. Manchmal kann der Bediener das vergessen, oder er kann das

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Ventil abschalten, bevor die Luft vollständig aus dem Brennstoff entfernt ist, was zu den oben aufgezeigten Nachteilen führt.

Ein anderer Versuch der automatischen Entlüftung wäre es, einen Druckschalter in der Brennstoffauslaßpassage anzuordnen und einen Teil der Auslaßpassage nach dem Druckschalter in zwei Passagen abzuleiten, von denen die eine zur Sprühdüse, die andere zum Brennstofftank führt, und die entsprechende Magnetventile beinhalten.

Wenn der Druck in der Auslaßpassage unter einem vorher festgelegten Wert liegt, würde das Magnetventil in der zur Sprühdüse führenden Passage geschlossen und das andere Magnetventil in der Passage zum Brennstofftank geöffnet, wodurch der lufthaltige Brennstoff in den Brennstofftank zurückgeführt würde, bis alle Luft aus dem Brennstoff entfernt ist. Wenn die Auslaßpassage unter einem Druck steht., der höher als der vorher festgelegte Wert ist, würde das Magnetventil in der Passage zur Sprühdüse geöffnet und das Magentventil in der Passage zum Brennstofftank geschlossen, so daß der Brennstoff der Sprühdüse zugeführt würde.

Eine solche Struktur würde jedoch separate Druckschalter und Magnetventile erfordern, die teuer sind, einen großen Raumbedarf haben und bei der Montage mehr Zeit und Arbeitsaufwand erfordern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine magnetbetätigte Pumpe mit einem automatischen Entlüftungsmechanismus von kleinerer Abmessung zu

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schaffen, die einfach und damit preiswert in der Konstruktion und zuverlässig in ihrer Entlüftungswirkung ist. Darüber hinaus ist es ein weiteres Ziel der Erfindung, den automatischen Entlüftungsmechanismus austauschbar am Pumpenkörper anzubringen.

Die Lösung dieser /\ufgabe liegt in einer magnetbetätigten Pumpe, bestehend aus:
a) einem Pumpenkörper,
b) einer ersten Flüssigkeitspassage, die sich durch

den Pumpenkörper erstreckt,
c) einem magnetbetätigten Stellglied, das in dem Pumpenkörper montiert ist und die Flüssigkeit durch die erste Flüssigkeitspassage strömen läßt, d) einer zweiten Flüssigkeitspassage, die von der ersten Flüssigkeitspassage abgezweigt ist,

e) Mitteln in der zweiten Flüssigkeitspassage zur Schaffung einer Druckänderung in der sie durchströmenden Flüssigkeit in Abhängigkeit von einer Änderung in ihrer Viskosität und

f) Mitteln in der ersten Flüssigkeitspassage, die normalerweise die Flüssigkeit von der ersten zu der zweiten Flüssigkeitspassage leitet, wobei diese Mittel zur Riehtungsgebung der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Druckänderung verstellbar sind, um die Flüssigkeit von der zweiten in die erste Flüssigkeitspassage zu leiten.

Die Vorteile und die Wirkungsweise dieser magnetbetätigten Pumpe sind nachfolgende:

Bei der Erfindung wird ein Ventil in einer Auslaßpassage in dem Pumpenkörper oder in ein mit dem Pumpenkörper verbundenen Gehäuse angebracht. Das Ventil wird durch den Brennstoffdruck in der Auslaßpassage

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- Io -

betätigt. Wenn ein solcher Brennstoffdruck unter einem vorher festgelegten. Wert liegt, ermöglicht das Ventil der Auslaßpassage die Flüssigkeitsverbindung mit dem Brennstofftank, bis die Luft aus dem Brennstoff des Brennstofftanks entfernt ist. Wenn andererseits der Brennstoffdruck einen vorher festgelegten Wert übersteigt, wird das Ventil bewegt, um die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Auslaßpassage und der Sprühdüse herzustellen. Zur selben Zeit ist der Brennstoffrücklauf in den Brennstofftank blockiert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen und dem dazugehörigen Beschreibungstext, ohne daß die Erfindung auf die zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist.

Abbildung 1 ist ein vertikaler Schnitt eines ölverbrennenden Infrarotstrahlenerzeugers, der eine magnetbetätigte Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.

Abb. 2 ist ein vergrößerter, vertikaler Querschnitt einer magnetbetätigten Pumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Abb. 3 ist ein vergrößerter Querschnitt eines Entlüftungsmechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Abb. 4 ist ein vergrößerter Querschnitt eines Entlüftungsmechanismus gemäß einer dritten Ausführungsform.

Abb. 5 ist ein vergrößerter Querschnitt eines Entlüftungsmechanismus gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

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Abb. 6 ist ein vergrößerter Querschnitt eines Entlüftungsmechanismus gemäß einer fünften ausführungsform und

Abb. 7 ist ein vergrößerter Querschnitt einer magnetbetätigten Pumpe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Abb. 1 zeigt einen ölverbrennenden Infrarotstrahlenerzeuger, einschließlich einer magnetbetätigten Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Infrarotstrahlenerzeuger beinhaltet einen Körper oder Rahmen 1 und in dessen unterem Teil einen Brennstofftank 2, auf dem ein Ofen 3, hauptsächlich in Form eines Kegelstumpfes, montiert ist. Der Ofen 3 hat eine Einlaßöffnung 4, in der ein ölbrenner 5 angebracht ist, und eine Auslaßöffnung 6, die mit einem Rotglührohr 7 verbunden ist, das durch Halter 8 in Position gehalten wird. Der Rahmen 1 hat ein Rad 9, das drehbar am vorderen Teil des Brennstofftanks 2 angebracht ist, einen Handgriff Io, der sich vom Rahmen 1 nach hinten oben erstreckt und ein Stützbein 11, daß sich vom hinteren Ende des Brennstofftanks 2 nach hinten unten erstreckt. Auf diese Weise kann der Infrarotstrahlenerzeuger durch Anheben und Schieben des Handgriffs Io bewegt werden.

Der ölbrenner 5 beinhaltet ein in der Einlaßöffnung 4 befestigtes Rohr 12, eine Düse 13, die zentral im Rohr 12 angebracht und zur Zerstäubung des Brenn-Stoffs auf den Ofen 3 gerichtet ist, ein Gebläse 14, das eine Auslaßöffnung aufweist, die am hinteren Ende des Rohrs¹ befestigt ist_;um zwangsweise Luft dem Rohr 12 zuzuführen. Ein am vorderen Ende des Rohres 12 befestigter Stabilisator 15 sorgt für ein

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gleichmäßiges Verteilen der Flamme im Ofen 3 und eine nicht dargestellte Entladungselektrode dient zur Zündung des Luft-Brennstoff-Gemisches.

Eine magnetbetätigte Pumpe 16 gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf dem Brennstofftank 2 montiert und hat ein Einlaßrohr 17, das sich in den Brennstofftank 2 erstreckt, und ein Auslaßrohr 18, das mit der Düse 13 verbunden ist. Die magnetbetätigte Pumpe 16 beinhaltet ein Wegeventil 19 mit dem später beschriebenen Entlüftungsmechanismus, das mit einem Rücklaufrohr 2o zum Brennstofftank 2 gekoppelt ist.

Wie in Abb. 2 gezeigt, beinhaltet die magnetbetätigte Pumpe 16 einen Pumpenkörper 21, der in seinem unteren Teil eine Pumpenkammer 22 hat, die über ein Einlaßventil 23 an einem Ende mit dem Brennstofftank 2 und am anderen Ende mit einer Auslaßpassage 26 über ein Auslaßventil 25 in Verbindung steht.

Neben dem Auslaßventil 25 ist ein Akkumulator 27 auf dem Pumpenkörper 21 montiert, um Pulsierungen oder einen ungleichmäßigen Fluß des Brennstoffs vom Auslaßventil 25 zu reduzieren. Die Pumpe 16 beinhaltet ebenfalls einen Magneten 28, montiert auf dem Pumpenkörper 21, und hat einen J^xial·Vollkolben 3o, der in einer Führungshülse 29 verschiebbar angebracht ist und sich je nach Erregung oder Nicht-regung des Magneten 28 auf und nieder bewegt. Ein Kolben 31 ist am Vollkolben 3o befestigt und erstreckt sich von diesem nach unten, so daß er aus der Pumpenkammer 22 heraus oder in diese hineinbewegt werden kann. Der Magnet 28 hat weiter eine feststehende Stange 32 und eine obere Druckringfeder 33, die zwischen der feststehenden Stange 32 und dem Vollkolben 3o wirkt, um

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letzteren unten zu halten. Eine untere Druckfeder befindet sich zwischen dem Vollkolben 3o und einem zylinderförmigen Einsatz 34, der lose über dem Kolben 31 angebracht und auf dem Pumpenkörper 21 montiert ist. Eine Auslaßkupplung 36 ist an der Stange 32 befestigt und hat einen Teil, der in die Magnetspule 28 hineinreicht. Die Kupplung 36 beinhaltet ein Magnetventil 38, getragen durch eine Ringfeder 37 auf der feststehenden Stange 32, das bei Erregung der Magnetspule 28 so wirkt, daß es den Brennstoff durchläßt. Eine Brennstoffdurchflußpassage A durch die Pumpe 16 wird gebildet durch die Auslaßpassage 26, eine Kammer 39, in der der Kolben 31 angebracht ist, eine Öffnung 4o im Vollkolben 3o, eine Kammer zwischen dem Vollkolben 3o und der feststehenden Stange 32, eine Bohrung 42 in der feststehenden Stange 32, eine Kammer 43 zwischen der feststehenden Stange 32 und dem Magnetventil 38, eine Öffnung 38a im Magnetventil, eine Kammer 44 in der ^uslaßkupplung 36 auf dem Magnetventil 38 und eine Auslaßöffnung 45 in der Kupplung 36.

Die Auslaßkupplung 36 ist verbunden mit dem Auslaßrohr 18 (Abb. 1), das wiederum mit der Düse 13 gekoppelt ist.

Die in Abb. 2 gezeigte magnetbetätigte Pumpe 16 beinhaltet einen automatischen Entlüftungsmechanismus loo, der das Wegeventil 19 zum öffnen und Schließen der Passage 26 einschließt. Das Ventil 47 wird normalerweise in eine Richtung bewegt, so daß es die Passage 26 durch eine Ventilfeder 49 schließt, die durch einen Federsitz 46 getragen wird, der auf der Stellschraube 48 sitzt, fine Entlüftungspassage 5o ist von der Aus-

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laßpassage 26 abgezweigt - und zwar vor dem Ventil 47 -. Die Entlüftungspassage 5o ist über eine Drossel 51 und eine Passage hinter dem Ventil 47 mit dem Rücklaufrohr 2o verbunden, das wiederum, wie oben beschrieben, mit dem Brennstofftank 2 in Verbindung steht. Es gibt einen ringförmigen Steg 53 _r der von einem Teil des Pumpenkörpers 21 hinter dem Ventil 47 hervorspringt. Der Steg 53 wirkt zusammen mit dem Ventil 47 beim Schließen des Rücklaufrohrs 2o. Mit 62 ist ein Druckregler bezeichnet.

Bevor die magnetbetätigte Pumpe 16 in (lang gesetzt wird, wird die Passage 26 durch das Wegeventil 47 geschlossen, da der Druck in der Passage 26 vor dem Ventil 47 niedrig ist. Kenn die Magnetspule 28 durch einen Wechselstrom, gleichgerichtet durch Einweggleichrichtung, erregt wird, produziert die Spule 28 eine intermittierende Magnetkraft, die den Vollkolben 3o und daher den damit verbundenen Kolben 31 auf-und abbewegt. Der Kolben 31 wird in die Pumpenkammer 22 hinein-oder aus dieser herausbewegt, um das Volumen der Pumpenkammer 22 zu ändern und damit alternativ das Einlaßventil 23 oder das Auslaßventil 25 zu öffnen und zu schließen. Der flüssige Brennstoff wird also vom Brennstofftank 2 durch das Einlaßventil 23, die Kammer 22 und das Auslaßventil Q-S in die Passage 26 gepumpt.

Falls sich im Brennstoff noch Luft befindet, wenn die Pumpe l6 in Gang gesetzt wird, ist der Druck in der Auslaßpassage 26 noch niedrig und das Ventil 47 bleibt geschlossen, wodurch der luftenthaltende Brennstoff durch das Rück I auf rohr 2o in den

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Brennstofftank 2 geführt wird. Da fast alle Luft aus dem Brennstoff entfernt wird, wird der Brennstoff druck in den Passagen 26, 5o vor der Drossel 51 auf Grund der Viskosität des Brennstoffs gesteigert, bis das Ventil 47 gegen die Kraft der Feder 49 nach links bewegt wird und damit die Passage 26 öffnet und die Passage 5o schließt, wenn das Ventil in seiner hitjneren Stellung gegen den ringförmigen Steg 53 gehalten wird. Da das Magnetventil 38 so lange in einer offenen Position verbleibt, wie die Spule 28 erregt ist, d.h. wie die Pumpe 16 in Betrieb ist, kann der Brennstoff über das Wegeventil 47 durch die Durchflußpassage A zur Düse 13 im Brenner 5 fließen. Wenn die Magnetspule entregt wird, um den Betrieb der Pumpe 16 zu stoppen, beendet der Vollkolben 3o seine Bewegung und das Ventil 47 wird durch die Kraft der Ventilfeder 49 in seine geschlossene Position gedrückt. Zur selben Zeit wird das Magnetventil 38 in seine geschlossene Position zurückgebracht, um den Brennstoffdurchfluß zu blockieren.

Während bei der dargestellten Ausgestaltung von Abb. 1 die Luft durch das mit dem Tank verbundene Rohr 2o abgelassen wird, kann die Entlüftungspassage 5o direkt in die Umluft entlüftet werden, ohne mit dem Brennstofftank 2 verbunden zu sein, vorausgesetzt, daß der Teil der Passage 5o, der vor der Drossel liegt, zu einem Punkt in einer erforderlichen Höhe ausgedehnt ist.

Gemäß einer zweiten Ausgestaltung, die in Abb.3 gezeigt wird, hat der Entlüftungsmechanismus 2oo einen Schlitz 54, der axial in der Außenfläche des

Wegeventils 47 gebildet ist und der Schlitz 54 wirkt 130037/0781

- 16 als Drossel.

Das Ventil 47 ist in einer geschlossenen Position gezeigt, in der das Ventil 47 gegen den von einem Teil des Ventilkörpers 21 hervorstehenden ringförmigen Ventilsitz 55 gehalten wird. Die Passage 26 steht in Verbindung mit einer Ventilkammer 56, die vor dem Ventilsitz 55 angebracht ist, und die eine Flüssigkeitsverbindung mit der Entlüftungspassage 5o, verbunden mit dem Rohr 2o, schafft, wenn das Ventil 47 in seiner geschlossenen Stellung ist. Wenn der Druck in der Passage 26 vor dem Ventil 47 unter einem vorher festgelegten Wert liegt, ist das Ventil 47, wie gezeigt, in seiner geschlossenen Stellung, so daß die Luft von der Passage über die Ventilkammer 56, den Schlitz 54 und die Passage 5o durch das Rohr 2o in den Tank 2 strömen kann.

Abb. 4 zeigt einen Entlüftungsmechanismus 3oo gemäß einer dritten Ausgestaltung, wobei das Wegeventil 47 eine axiale Entlüftungsöffnung 57 hat. Das Wegeventil 47 ist an einem Ende mit der Ventilkammer 56, die zur Passage 26 führt, verbunden und am anderen Ende mit einer Venti!kammer 59, die in Flüssigkeitsverbindung steht durch eine Drossel oder ein Nadelventil 58 mit einer Passage 69, die ihrerseits wieder über das Rohr 2o mit dem Brennstofftank 2 verbunden ist. Wenn das Wegeventil 47 in geschlossener Position steht und, wegen des niedrigen Drucks in der Passage 26, gegen den Ventilsitz 55 stößt, wird in der Passage 26 enthaltene Luft durch die Ventilkammer 56, des Entlüftungsloch 57, die Ventilkammer 59, das Nadelventil 58, die Passage

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- 17 und das Rohr 2o in den Brennstofftank 2 geführt.

Gemäß einer in Abb. 5 gezeigten vierten Ausgestaltung ist der Entlüftungsmechanismus 4oo separat von der Pumpe angeordnet. Er ist integriert in eine Auslaßkupplung 61, die mit Gewinde auf der Pumpe befestigt ist. Der Entlüftungsmechanismus 4oo beinhaltet ein Gehäuse 4ol, in dem neben der Auslaßöffnung 4o3 ein beweglicher Schieber 4o2 angebracht ist. Die Auslaßöffnung 4o3 ist mit der Auslaßöffnung 45 verbunden, die zur Düse 13 ( Abb. 1) über das Rohr 18 führt. In dem Schieber 4o2 ist ein Trennstück 4o4 angebracht.

Eine erste Ventilkammer 4o5 befindet sich zwischen der Auslaßöffnung 4o3 und dem Schieber 4o2. Eine zweite Ventilkammer 4o6, die einen kleineren Durchmesser hat als die erste Ventilkammer 4o5, befindet sich zwischen der Endwand des Schiebers 4o2 und dem Trennstück 4o4. Die Ventilkammern 4o4, 4o6 stehen untereinander durch die öffnungen 4o7 in Flüssigkeitsverbindung. Die Endwand des Schiebers 4o2 trägt

ein erstes Ventil 4o8 mit einem Dämpfer in entgegengesetzter Relation zur öffnung 4o3. Das Trennstück 4o4 hat eine axiale Passage 4Io einschließlich der Drossel 4o9, gebildet in einem axialen Vorsprung 411, der sich als Ventilsitz in Richtung auf ein zweites Ventil 412 erstreckt, das im Gehäuse 4ol einen Dämpfer aufweist. Das Trennstück 4o4 wird normalerweise durch eine Druckringfeder 413, die im Gehäuse 4ol angebracht ist, nach links in Richtung Endwand des Schiebers 4o2 gedrückt, wodurch das erste Ventil 4o8 die öffnung 4o3 verschließt. Wenn das Trennstück 4o4 so nach links ge-

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drückt ist, ist der Vorsprung 411 vom zweiten Ventil 412 entfernt, so daß die Passage 41o über einen Schlitz 414 hinter dem zweiten Ventil 412 in Verbindung mit der Entlüftungspassage 2o steht. 5

Der flüssige Brennstoff, der Luft enthält, fließt von der Passage A über die erste Ventilkammer 4o5 und die Öffnung 4o7 in die zweite Ventilkammer 4o6. Da der Luft enthaltende Brennstoff einen niedrigen Druck hat, bleibt der Schieber 4o2 und damit das erste Ventil 4o8 nach links versetzt und verschließt die Öffnung 4o3. Daher fließt der Brennstoff durch die Drossel 4o9 in das Rohr 2o.

Wenn keine Luft mehr im Brennstoff enthalten ist, bau t sich der Druck des Brennstoffes vor der Drossel 4o9 auf Grund der Viskosität des Brennstoffes auf, Csa die erste Ventilkammer 4o5 einen grösseren Durchmesser hat als die Zweite Ventilkammer 4o6 ist der Druck in der ersten Kammer 4o5 größer als in der zweiten Kammer 4o6, wodurch der Schieber 4o2 nach rechts bewegt wird, bis der Vorsprung 411 gegen das zweite Ventil 412 zur Anlage kommt und die Passage 41o geschlossen wird. Gleichzeitig wird das erste Ventil 4o8 von der Öffnung 4o3 wegbewegt, worauf der Brennstoff von der Passage A über die Öffnung 4o3 in die Auslaßöffnung 45 fließen kann. Mit ■ der in Abb. 5 gezeigten Anordnung kann der Entlüftungsmechanismus 4oo unabhängig von der Pumpe selbst konstruiert werden und kann einfach in der Pumpe montiert oder von ihr demontiert werden.

Wie in Fig. 6 gezeigt, enthält ein Entlüftungsmechanismus 5oo gemäß einer fünften Ausgestaltung

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einen Ventilkörper 5ol mit einer ersten und einer zweiten Ventilkanuner 5o2, 5o3, die untereinander verbunden sind, wobei die erste Kammer 5o2 einen größeren Durchmesser als die zweite Kammer 5o3 hat. Ein Vollkolben 5o4 ist axial beweglich in den Kammern 5o2, 5o3 angebracht. Eine Einlaßöffnung 5o5, die im Ventilkörper 5ol gebildet ist, steht in Verbindung mit der ersten Ventilkammer 5o2 und zwar an dem Ende, das von der zweiten Ventilkammer 5o3 entfernt ist. Die Einlaßöffnung 5o5 steht in Verbindung mit einer Auslaßpassage 5o8a in der Pumpe selbst. Der Ventilkörper 5ol hat auch eine Auslaßöffnung 5o6, die mit der ersten Kammer 5o2 in Verbindung steht, und zwar in koaxialer Beziehung dazu. Der Vollkolben 5o4 hat eine axiale Passage 5o7, die sich nahezu durch den ganzen Kolben erstreckt und an einem Ende immer mit der ersten Kammer 5o2 in Verbindung steht. Der Vollkolben 5o4 hat an einem Ende ebenfalls einen ersten Ventilabschnitt 5o8 zum öffnen und Schließen der Auslaßöffnung 5o6, und am anderen Ende einen zweiten Ventilabschnitt 5o9 zum öffnen und Schließen der axialen Passage 5o7 an der zweiten Kammer 5o3 - durch Zusammenwirken mit einer Wand, die die zweite Kammer 5o3 bildet -. Daher steht die axiale Passage 5o7 mit der zweiten Kammer nur in Verbindung, wenn das zweite Ventil 5o3 nach links aus der zweiten Kammer 5o3 herausbewegt ist. Der Vollkolben 5o4 wird axial durch eine Druckringfeder 51o gedrückt, die in der ersten Kammer 5o2, entfernt von der Auslaßöffnung 5o6, angebracht ist, normalerweise in einer Richtung, bei der der erste Ventilabschnitt 5o8 die Auslaßpassage 5o6 schließt und der zweite Ventilabschnitt 5o9 die axiale Passage 5o7 öffnet. Die zweite Kammer 5o3 steht^der ersten

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- 2ο -

Kammer 5ο2 ebenfalls durch eine Rücklaufpassage mit einer regulierbaren Drossel 512 in Verbindung. Der Ventilkörper 5ol hat eine Rücklauföffnung 513 in Verbindung mit der ersten Kammer 5o2, und zwar an dem von der Auslaßöffnung 5o6 entfernt liegenden Ende und dem Rücklaufrohr 2o, verbunden mit dem Brennstofftank 2.

Der aus der Auslaßpassage 5o8a kommende Brennstoff wird über die Einlaßöffnung 5o5 in die erste Kammer 5ol geführt. Wenn der Druck des Brennstoffs auf Grund der darin enthaltenen Luft gering ist, bleibt der Vollkolben 5o4 nach links gedreht unter der Kraft der Feder 51o, so daß die Auslaßöffnung 5o6 mit dem ersten Ventilabschnitt 5o8 geschlossen wird und eine Verbindung zwischen der axialen Passage 5o7 und der zweiten Ventilkammer 5o3 hergestellt ist. Der lufthaltige Brennstoff fließt dann von der ersten Ventilkammer 5o2 durch die axiale Passage 5o7, die zweite Ventilkammer 5o3, die Drossel 512, die Rücklaufpassage 511, die erste Ventilkammer 5o2 und die Rücklauföffnung 513 in das Rohr 2o. Da die Viskosität des lufthaltigen Brennstoffs niedrig ist, kann der Brennstoff durch die Drossel 512 fließen, ohne daß diese Widerstand entgegensetzt und ohne einen Druckaufbau zu verur-Sachen. Da der lufthaltige Brennstoff zum Brennstofftank 2 zurückgeführt wird und der durch die Auslaßpassage 5o8a kommende Brennstoff fast keine Luft

al«
enthält, wirdvViskosität des Brennstoffs bis zu dem Punkt gesteigert, an dem die Drossel 512 dem Durchfluß des Brennstoffs Widerstand entgegensetzt. Daraufhin findet ein Druckaufbau vor der Drossel statt, d.h. in der ersten und der zweiten Ventilkammer 5o2, bzw. 5o3. Da die erste Ventilkammer 5o2

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einen größeren Durchmesser als die zweite Ventilkammer 5o3 hat, unterliegt die erste Ventilkammer 5o2 einem größeren Druck, wodurch der Vollkolben 5o4 zu einer Bewegung nach rechts und zum öffnen der Auslaßöffnung 5o6 verursacht wird. Zur selben Zeit stößt der zweite Ventilabschnitt 5o9 gegen die Wandung der zweiten Ventilkammer 5o3 und gibt die Passage 5o6 frei. Demzufolge wird der gesamte Brennstoff, der von der Einlaßöffnung 5o5 fließt, durch die Auslaßöffnung 5o6 zu der Sprühdüse 13 (Abb. 1) geführt.

Abb. 7 zeigt eine magnetbetätigte Pumpe gemäß der sechsten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.

Die Pumpe beinhaltet einen Pumpenkörper 6ol, der in seinem unteren Teil eine Pumpenkammer 6o2 hat, die über ein Einlaßventil 6o3 und das Einlaßrohr 17 an einem Ende mit dem Brennstofftank 2 in Verbindung steht und am anderen Ende über ein Auslaßventil 6o6 mit einer Auslaßöffnung 6o7 verbunden ist. Die Pumpe beinhaltet ebenfalls eine Magnetspule 6o8, die über der Pumpenkammer 6o2 nach oben gerichtet angebracht ist und eine innere Führungswandung oder -hülse 6o9 hat, in der ein Vollkolben 61o so angebracht ist, daß er sich je nach Erregung oder Nicht-Erregung der Magnetspule 6o8 auf- und abbewegt. Am unteren Ende des Vollkolbens 61o ist ein Kolben 611 angebracht, der sich in die Pumpenkammer 6o2 hinein-, bzw. aus dieser herausbewegt. Der Vollkolben 61o wird normalerweise durch eine obere Druckringfeder 613, die zwischen Vollkolben 6Io und einer in der Spule 608 oberhalb des Vollkolbens 61o angebrachten feststehenden

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Stange 612 angebracht ist, nach unten gedruckt. Ein

zylinderförmiger Einsatz 614 ist oberhalb des KoI-611

bensYverschiebbar angebracht und wird normalerweise durch eine untere Druckringfeder 615, die zwischen dem Vollkolben 6Io und dorn Einsatz 614 wirkt, nach unten gedrückt. Eine Auslaßkupp]ung 6 1 ist mit Gewinde an der feststehenden Stange 612 gesichert und beinhaltet ein Magnetventil 618, getragen durch eine Ringfeder 617 auf der feststehenden Stange 612, das bei Erregung der Magnetspule 6o8 den Brennstoff passieren läßt. Der Brennstoff fließt normalerweise von der Auslaßöffnung 6o7 durch eine Kammer 619 in den Pumponkörper 6ol, in dem der Kolben 611 angebracht ist, eine Öffnung im Vollkolben 61o, eine Kammer 621 in der Führungshülse 6o9 zwischen der feststehenden STange 612 und dem Vollkolben 61o, eine Öffnung 622 in der feststehenden Stange 612, eine Öffnung 623 im Magnetventil 618, eine Kammer 624 in der Auslaßkupplung 616 und dann durch ein Auslaßloch 625, das über das Auslaßrohr 18 mit der Brennerdüse 1 (Abb. 1) in Verbindung steht. Auf dem Pumpenkörper 6ol ist ein automatischer Entlüf t.ungsmechani smus 626 montiert, und zwar an einer Stelle neben der Auslaßöffnung 606, der einen Akkumulator 627 mit einem Zylinder 628 enthält und an einem Ende durch Gewinde am Pumpenkörper 6ol befestigt ist. Der Zylinder 628 hat am anderen Ende eine verschraubte Abdeckung 63o und eine Kupplung 629. Der Zylinder 628 hat auf der einen Seite des Purivponkörpers einen druckempfindlichen Kolben 631 und auf der anderen Seite der Abdeckung einen Akkumulatorkolben 632. Die Kolben 631, 632 sind axial beweglich und von geeignetem Dichtungsmittel umgeben. Der Akkumulator

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jSJACHBEREICHT j

- 23 -

kolben 632 wird normalerweise nach rechts gehalten, d.h. in Richtung auf den druckempfindlichen Kolben

631 - und zwar durch eine Druckringfeder 633, die zwischen der Abdeckung 63o und dem Kolben 632 liegt und einen Stopper 634 hat, der die Rechtsbewegung des Kolbens 632 limitiert. Die Kolben 631, 632 werden normalerweise durch eine dazwischenliegende Druckringfeder 635 voneinander entfernt gehalten. Die Feder 635 hat eine geringere Spannkraft als die Feder 633. Der druckempfindliche Kolben 631 hat eine Kammer 636, die mit der Auslaßöffnung 607 in • Verbindung steht. Es gibt eine Passage 637 als Verbindung zwischen Kammer 619 und der Kammer 636. Der Kolben 631 beinhaltet ein Brennstoffventil 638 zum Öffnen und Schließen der Passage 638 ^an seinem Ende und in der Kammer 636. Der Kolben 631 hat auch eine Entlüftungspassage 64o als Verbindung zu der Kammer 636 und eine Drossel 6 39. Der Akkumulatorkolben

632 und die Abdeckung 63o haben Entlüftungspassagen 641, bzw. 642, die untereinander in Flüssigkeitsverbindung stehen. Der Kolben 632 hat ein Entlüftungsventil 643 zum öffnen und Schließen' der Entlüftungspassage 64o im druckumpfindlichen Kolben 631. Die Kupplung 629 ist durch das Rücklaufrohr 2o mit dein Brennstofftank 2 verbunden.

Wenn der Magnet 608 intermittierend erregt wird, werden der Vollkolben 61o und damit der Kolben 611 auf- und abbewegt, um das Volumen der Pumpenkammer 6o2 zu erhöhen, bzw. zu vermindern, wobei abwechselnd die Einlaß- und Auslaßventile 6o3, bzw. 606 geöffnet, bzw. geschlossen werden und dadurch Brennstoff aus dem Brennstofftank 2 gepumpt und durch das Aus-" laßventil 606 geführt wird.

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Wenn lufthaltiger Brennstoff in die Auslaßöffnung 6o7 geführt wird, bleibt der druckdinpfindliche Kolben 631 ut|ner der Spannkraft der Feder 635 nach rechts vom Akkumulatorkolben weygelagert, da der Druck eines solchen Brennstoffs nicht ausreicht, um den Kolben 6 31 zu bewegen. Demgemäß ist die Passage 637 durch das Brennstoffventil 638 geschlossen und das Entlüftungsventil 64 3 wird nicht durch den Kolben 631 betätigt. Die Kammer 636 steht daher in Verbindung mit den Passagen 641 und 642 über die Entlüftungspassage 64o, einem Raum in dem Zylin-

zwi sehen
der 628 den Kolben 631, 632 und einem Schlitz 644 hinter dem Ventil 643, worauf der lufthaltige Brennstoff in den Brennstofftank 2 zurückfließt.

Da die Luft im wesentlichen aus dem Brennstoff entfernt wird, steigert sich der Druck des Brennstoffs vor der Drossel 639 auf Grund seiner Viskosität, so daß die Kanuner 636 so stark unter Druck gesetzt wird, daß der Kolben 6 31 gegen die Kraft der Feder 635 nach links bewegt wird, bis der Kolben 631 gegen den Kolben 632 stößt. Das Brennstoffventil ist nun in seiner offenen Stellung und das Entlüftungsventil 643 verschließt die Passage 64o. Daher steht die Kammer 636 mit der Passage 637 in Verbindung, so daß der Brennstoff von der Auslaßöffnung 6o7 in die Kammer 619 fließen und den gesamten Weg zur Düse 13 geleitet werden kann.

Pulsierungen im Brennstoffluß vom Ventil 606 werden aufgehoben, um einen gleichmäßigen Fluß zu gewährleitsen, wenn die Kolben 631 und 632 im Gleichklang gegen und unter der Spannkraft der Feder 633 bewegt werden, um das Volumen in der Kammer 636 zu ändern.

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Während in der dargestellten Anordnung der Entlüftungsmechanismus 626 unmittelbar vor der Auslaßöffnung 6o6 angebracht ist, kann er auch irgendwo hinter der Auslaßöffnung angebracht werden. 5

Bei dieser Anordnung kann der Entlüftungsmechanismus 626, der mit dem Akkumulator 627 verbunden ist, leicht demontierbar am Pumpenkörper 6ol befestigt werden. Daher ist keine wesentliche Änderung des Pumpenkörpers erforderlich. Weiterhin kann der

Pumpenkörper 6ol einfach^der Konstruktion und klein in seinen Abmessungen bleiben, da der Entlüftungsmechnismus 626 separat gefertigt werden kann.

Obwohl bestimmte bevorzugte Ausgestaltungen gezeigt und in allen Einzelheiten beschrieben worden sind, versteht sich, daß viele Änderungen und fftodifikationen im Rahmen der gestellten Patentansprüche gemacht werden können. So kann z.B. die oben beschriebene Kolben- und Vollkolbenpumpe durch eine Membranpumpe ersetzt werden.

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Claims

Anlage zur Eingabe vom 17.12.198o

Anmelder: Shizuoka Seiki Co., Ltd., 4-1 Yamana-cho, Fukuroi-City, Shizuoka-Pref., Japan

Patentansprüche.

Eine magnetbetätigte Pumpe, bestehend aus

a) einem Pumpenkörper

b) einer ersten Flüssigkeitspassage, die sich durch den Pumpenkörper erstreckt,

c) einem magnetbetätigten Stellglied, das in dem Pumpenkörper montiert ist und die Flüssigkeit durch die erste Flüssigkeitspassage strömen läßt,

d) einer zweiten Flüssigkextspassage, die von der ersten Flüssigkeitspassage abgezweigt ist,

e) Mitteln in der zweiten Flüssigkextspassage zur Schaffung einer Druckänderung in der sie durchströmenden Flüssigkeit in Abhängigkeit von einer Änderung in ihrer Viskosität und

f) Mitteln in der ersten Flüssigkeitspassage, die normalerweise die Flüssigkeit von der ersten zu der zweiten Flüssigkextspassage leitet, wobei diese Mittel zur Richtungsgebung der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Druckänderung verstellbar sind, um die Flüssigkeit von der zweiten in die erste Flüssigkextspassage zu leiten.

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2. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die druckändernden Mittel eine Drossel beinhalten/ um die Druckänderung in einem Teil der zweiten Flüssigkeitspassage zu erzeugen, der vor den Mitteln zur Richtungsgebung der Flüssigkeit liegt.
3. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel eine regulierbares Nadelventil beinhaltet.
4. Eine magnetbetätigte Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Richtungsgebung der Flüssigkeit ein Wegeventil aufweisen, das normalerweise in einer ersten Position gehalten ist, in der die erste Flüssigkeitspassage geschlossen und die zweite Flüssigkextspassage geöffnet ist und das in Abhängigkeit von besagtem Druckwechsel in eine zweite Position verstellbar ist, in der die zweite Flüssigkextspassage geschlossen und die erste Flüssigkextspassage geöffnet ist.
5. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Feder, die das Wegeventil normalerweise in der ersten Position hält.
6. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder in ihrer Spannkraft einstellbar ist.
7. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil aus einem ersten und einem zweiten gegenüberliegenden Ventilabschnitt zum Verschließen ^r ersten bzw. zweiten Flüssigkextspassage besteht 130037/0781
8. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Flüssigkeitspassage einen Abschnitt hat, der sich als Nebenleitung zu dem Wegeventil und durch den zweiten Ventilabschnitt erstreckt.
9. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Flüssigkeitspassage einen Abschnitt hat, der sich durch das Wegeventil erstreckt.
10. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil ein Paar erster, bzw. zweiter Ventilkammern in den ersten und zweiten Ventilabschnitten besitzt, wobei die erste Ventilkammer einen größeren Durchmesser als die zweite Ventilkammer aufweist.
11. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil austauschbar in dem Pumpenkörper angebracht ist.
12. Eine magentbetätigte Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Akkumulator aufweist, der mit dem Wegeventil beweglich zusammenwirkt, um Pulsierungen im Flüssigkeitsfluß durch die erste Flüssigkeitspassage zu absorbieren, wenn das Wegeventil in der ersten Position steht.

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13. Eine magnetbetätigte Pumpe, um Flüssigkeit aus einem Tank zu liefern, bestehend aus:

a) einem Pumpenkörper,

b) einer Flüssigkeitspassage, die sich durch den Pumpenkörper erstreckt und zum Anschluß an den Tank adaptiert ist,

c) einem magnetbetätigtem Stellglied, das an dem Pumpenkörper befestigt ist, um normalerweise Flüssigkeit aus dem Tank durch die Flüssigkeitspassage zu leiten,

d) einer Flüssigkeitsablaufpassage, abgezweigt von der ersten Flüssigkeitspassage und zum Anschluß an den Tank adaptiert,

e) einer Drossel in der Flüssigkeitsablaufpassage zur Entwicklung eines Druckaufbaues der Flüssigkeit in Abhängigkeit von einer Änderung in der Eigenschaft der durchfließenden Flüssigkeit, und

f) einem Wegeventil, angebracht in der Flüssigkeitsablaufpassage und verstellbar zwischen einer ersten Position, in der die Flüssigkeitspassage geschlossen und die Flüssigkeitsablaufpassage geöffnet ist, und einer zweiten Position, in der die Flüssigkeitspassage geöffnet und die Flüssigkeitsablaufpassage geschlossen ist und wobei das Wegeventil normalerweise in der ersten Position gehalten und in Abhängigkeit von dem Druckaufbauvder Flüssigkeit in die zweite Position bewegbar ist.
14. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil im Pumpenkörper untergebracht ist.

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15. Eine magnetbetätigte Pumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Wegeventil ein Gehäuse hat, das lösbar auf dem besagten Pumpenkörper angebracht ist.

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