WO2007124873A1

WO2007124873A1 - Dosierpumpe

Info

Publication number: WO2007124873A1
Application number: PCT/EP2007/003458
Authority: WO
Inventors: Olaf OHLIGSCHLÄGER
Original assignee: Thomas Magnete Gmbh
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2007-11-08
Also published as: EP2010785A1; DE102006019584A1; DE102006019584B4

Abstract

Dosierpumpe, umfassend ein zylinderförmiges Gehäuse mit einem in dem Gehäuse hin und her bewegten Pumpenkolben (12) zum Fördern (Förderhub), und Ansaugen (Ansaughub) eines Hydraulikfluids aus einem Einlassbereich (2) in den Auslassbereich (4) der Pumpe (1), einen Hubraum (30), in welchem das Fluid mittels des Pumpenkolbens (12) druckbeaufschlagbar ist, ein Auslassventil (46) zum gerichteten Ausstoß des im Hubraumraum (30) befindlichen Hydraulikfluids und ein im Pumpenkolben (12) angeordnetes Einlassventil (32) zum definierten Zulauf des Hydraulikfluids aus dem Einlassbereich (2) der Pumpe in den Hubraum (30). Mindestens ein Einlassventil (32) weist Steuerbohrungen (36, 37) auf, mit denen der Zulauf bis zum Erreichen des Förderendhubes des Kolbens (12) geöffnet ist, und durch diese Position der Zulauf zum Hubraum (30) unterbrochen ist.

Description

Dosierpumpe

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe entsprechend den Merkmalen des gattungsbildenden Teils des Anspruches 1. Dosierpumpem der genannten Art arbeiten nach dem Prinzip einer elektromagnetisch oder anderswie betätigten axialen Hubkolbenpumpe, die genau definierte Mengen eines Hydraulikfluids aus einem Einlassbereich in den Auslassbereich der Pumpe fördert. Hubkolbenpumpen besitzen einen höheren Wirkungsgrad als andere Pumpen. Damit lässt sich eine höhere Do- siergenauigkeit besser realisieren. Ein typisches jedoch nicht ausschließliches Anwendungsgebiet ist die Dosierung von Kraftstoff für einen Verbrennungsprozess, z. B bei einem Verbrennungsmotor im Kfz.

Dosierpumpen weisen in der Regel ein Auslassventil und ein Einlassventil auf. Das Einlassventil dient dazu, das Hydraulikfluid aus dem Einlassbereich der Pumpe in dosierten Mengen in den Hubkolbenbereich des Pumpenkolbens einströmen zu lassen. Das im Arbeitsraum des Kolbens gesammelte Fluid wird mit Hilfe des Auslassventils in den Auslassbereich der Pumpe gefördert und ausgestoßen. Zu Beginn eines Förderhubes schließt das Einlassventil, so dass der Zufluss zum Hubraum durch die Hubbewe- gung geschlossen wird. Bei dem anschließenden umgekehrt verlaufenden Saughub öffnet das Einlassventil, der Zulauf wird wieder geöffnet und es strömt durch den entstehenden Unterdruck eine definierte Fördermenge in den Hubraum ein.

Durch die Hubbewegungen des Kolbens entstehen im Einlassbereich und Auslassbereich Druckspitzen des Fluids, die zu einer Überförderung der Pumpe führen können. Zur Vermeidung von Dosierfehlern sind daher Maßnahmen zur Vermeidung von Überströmungen durch das Ventil notwendig. Die Überförderung macht sich insbesondere bei steigenden Vordrücken der Pumpe bemerkbar. Angestrebt wird eine druckunabhängige Förderkennlinie. Als Lösungsansätze existieren zum einen eine Dämpfung im Einlassbereich, zum anderen eine Druckentlastung durch eine externe Fluidleitung. Beide Lösungen sind jedoch aufwendig.

DE 10 2004 028 889 A1 zeigt eine Dosierpumpe in der Funktion als Kolbenpumpe zur Förderung eines Hydraulikfluids, welches insbesondere in Bremsanlagen von Fahrzeugen verwendet wird. Der Zulauf des Hydraulikfluids erfolgt in Form eines schlitzgesteuerten Einlassventils, das in Bewegungsrichtung des Pumpenkolbens angeordnet ist. Das im Hubraum der Pumpe gesammelte Fluid wird durch ein Auslassventil in Form eines Kugelsitzventils in den Auslassbereich der Pumpe gefördert. Bei der bekannten Anordnung sind die Steuerbohrungen für das Einlassventil ausschließlich im Gehäuse angeordnet. Die Bohrungen sind jedoch durch die Konstruktion festgelegt. Eine Zwangssteuerung, die auftretende Druckspitzen des Einlassbereiches ausgleicht oder abbaut, ist bei der bekannten Anordnung nicht vorgesehen. Hierzu sind aufwendige Mittel, wie externe Fluidleitungen oder Dämpfungsmaßnahmen im Einlassbereich erforderlich. Wird auf diese zusätzlichen Maßnahmen verzichtet, ist für die Pumpe eine stärkere Feder notwendig. Hierzu ist wiederum eine hohe Betätigungskraft notwendig, da der Kolben eine hohe Rückstellkraft in Form einer starken Feder überwinden muss. DE 43 28 621 A1 zeigt eine Dosierpumpe, bei der Überströmungen im

Hubkolbenraum durch Dämpfungsmaßnahmen in Form von einer Quer- und dazu angeordneten Längsbohrung im Kolben verhindert werden, die jedoch ausschließlich den Einlassbereich der Pumpe betreffen und mit diesem permanent verbunden sind. Die beiden Bohrungen stellt Einlassseitig lediglich ein Druckpolster dar, das den Druckverlauf des zwischen der Einlassöffnung und dem Zulauföffnung im Gehäuse anstehenden Fördermediums glättet. Sie enthalten Luft und sind als Zulauf nicht geeignet. Die Längsbohrung ist an ihrem dem Hubraum zugewandten Ende mit einer Abdichtung verschlossen. Der Zulauf in den Hubraum erfolgt ausschließlich durch eine Ansaugbohrung im Gehäuse, die beim Überfahren des Kolbens geschlossen und bei einem anschließenden rückwärtigen Saughub wieder geöffnet wird. In einer durch die Praxis bestimmten Weiterentwicklung der Pumpe wurde die Abdichtung des Kolbens gegenüber dem Hubraum durch ein im Ventilkäfig angeordnetes Sitzventil mit einem bestimmten und begrenzten Schließdruck ersetzt, wodurch auch ein Zulauf im Kolben ermöglicht wird. Die axiale Anordnung der mit dem Zufluss verbunden Querbohrung am Kolbenumfang definiert lediglich den Nutzhub des Hubraumes. Ist der Hubkolben bei einem Förderhub an seinem dem Auslass zugewandten Anschlag angelangt, so ist bei der bekannten Anordnung nicht sichergestellt, dass der Zufluss durch die Querbohrung verschlossen ist. Ist die Querboh- rung nicht verschlossen, so kann bei Erreichen des Förderendhubes auf Grund der Druckspitzen am Einlassbereich weiteres Fluid durch die im Kolben angeordnete Steuerbohrungen nachströmen. Damit besteht die Gefahr, dass das Sitzventil aus seiner Schließstellung angehoben wird und zu einer Überförderung führt. Es ist die Aufgabe der Erfindung die durch Überförderung bedingten

Dosierfehler mit einfachen Mitteln zu verhindern. Die Lösung der Aufgabe erfolgt in Zusammenhang mit den gattungsbildenden Merkmalen des Anspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale.

Durch die Erfindung wird eine „Zwangssteuerung" durch die Positio- nierung des Zulaufes realisiert, der so positioniert ist, dass er in jeder belebeigen Position des Kolbens eine Verbindung zwischen dem Einlassbereich und dem Hubreich herstellt und erst bei Erreichen der Förderendposition geschlossen wird. Damit wird eine Überförderung und damit bedingte Dosierfehler durch eine vom Einlassventil her gesteuerte Zu- laufbegrenzung während des Förderhubes realisiert. Die Zulaufbohrung bleibt so lange geöffnet, bis der Kolben seine Förderendstellung erreicht hat. Erst bei Erreichen dieser Position wird ein weiterer Zulauf des Hydraulikmediums in den Hubraum verhindert. Hierzu sind keine oder nur geringe zusätzliche Maßnahmen für den Zufluss erforderlich, da in vielen Anwendun- gen diese Bohrungen bereits vorhanden sind. Sie dienten jedoch laut Stand der Technik ausschließlich als permanent offener Strömungskanal. Eine Verwendung als Steuerbohrung war bisher noch nicht vorgesehen. Die bei der Erfindung jetzt als Steuerbohrung verwendete Zulaufbohrung muss lediglich so geformt sein, dass eine definierte Schließfunktion erreicht wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Steuerbohrungen wird eine Balance zwischen der Druckspitze und der geforderten Dosiergenauigkeit erzielt und im Hubraum eine Ausgleichsmöglichkeit für den beim Förderhub auftretenden Überdruck realisiert. Dies wird ausschließlich durch Modifikation der Bohrung, der „Schlitzgeometrie", oder anderen Kombinationen von verschiedenen Größen oder verschiedenen positionierten Bohrungen erreicht. Der Einbau von stärkeren Rückstellfedern und dadurch bedingte höhere Antriebskräften ist nicht erforderlich.

Der Vorteil eines schlitzgesteuerten aus dem Stand der Technik bekannten Einlassventils wird zusätzlich durch Maßnahmen gegen Überförderung verbessert. Damit wird die Fördergenauigkeit - je nach Ausle- gung der Ein- und Auslassventile und des Betriebspunktes - um ein vielfaches unabhängig vom Vordruck. Damit wird ein vor dem Arbeitsvolumen angeordnetes Einlassventil realisiert, das eine Reihenschaltung zweier Einlassventile umfasst.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst der Zufluss einen zusätzlichen Zufluss im Gehäuse mit einem weiteren Einlassventil. Beide Einlassventile haben unterschiedliche Funktionen. Das im Gehäuse angeordnete Einlassventil dient im Förderhub zum Steuern und genauen Be- füllen des Hubraumes. Das Einlassventil im Kolben hingegen reduziert beim Rück/ oder Saughub des Kolbens den Unterdruck im Hubraum. Der Ventilzufluss im Gehäuse kann eine einfache Zulaufbohrung umfassen, mit der bei einem Saughub das Förderfluid in den Hubraum des Kolbens gefördert wird, und die beim Überfahren des Kolbens öffnet und / oder schließt. Zusätzlich kann ein solches Einlassventil jedoch auch schlitzgesteuert ausgeführt sein, wobei auch mehrere Steuerschlitze vorgesehen sein können, die konzentrisch zueinander angeordneten sind. Die Steuerbohrungen für ein derartiges Ventil sind dabei vorteilhaft im Raum zwischen dem Innumfang des zylinderförmigen Gehäuses und einer Fϋhrungshülse für den Kolben angeordnet. Die Führungshülse weist dabei eine Öffnung zum Hubraum der Pumpe auf.

Das Einlassventil im Pumpenkolben umfasst vorteilhaft eine Sackboh- rung in Richtung des Einlassbereiches mit einer anschließenden Querbohrung auf, die im Einlassbereich der Pumpe mündet. Als Verschluss ist an der Stirnseite des Kolbens ein Sitzventil vorgesehen. Die Längsbohrung wird durch den Sitzkörper in Form einer Kugel verschlossen. Die Mündung der Querbohrung zum Einlassbereich bleibt so lange geöffnet, bis der Kolben seine Förderendstellung erreicht hat. Der im Einlassbereich anstehende Überdruck liegt dadurch auch am Sitzventil an der Mündung zum Hubraum des Kolbens an.

Da in der Endposition des Kolbens die Querbohrung den Zulauf zu dem Kugelsitzventil verschließt, kann die im Einlassbereich der Pumpe an- stehende Druckspitze das Kugelsitzventil nicht öffnen. Es findet keine Überförderung statt. Beim Rück- /oder Saughub gibt die Querbohrung den Förderweg hingegen wieder frei. Jetzt kann der Überdruck im Saugteil der Pumpe gegenüber dem Unterdruck im Hubraum das Kugelsitzventil leicht öffnen, um somit einen leichtgängigen Kolbenhub zu ermöglichen. Für den Verschluss der Steuerbohrung bzw. der Querbohrung zum

Einlassbereich sind keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich. Hierbei wird vorteilhaft die zwischen dem Gehäuse und dem Kolben angeordnete Füh- rungs- und / oder Lagerhülse verwendet. Diese Art der Lagerung des Kolbens ist heute Stand der Technik. Die axiale Länge der in Richtung der Querbohrung erstreckenden Gleitlagerhülse wird in Abhängigkeit vom Kolbenhub dimensioniert. Die Position der Querbohrung und die Ausraglänge der Führungshülse ist so angeordnet, dass bei Erreichen des Förderendhubes die Querbohrung von der Ausraglänge der Hülse in diese Richtung abgedeckt ist und verschlossen ist. Die Gleitlagerung des Kolbens in der Führungshülse verhindert, dass in der Schließlage Fluidmaterial zwischen Kolben und Hülse in den Hubraum eindringen kann. Die erfindungsgemäße Dosierpumpe wird vorteilhaft magnetbetätigt. Der Hub des Kolbens wird mit einem integriertem elektromagnetischen System erzeugt, bei dem der Kolben fest mit einem Anker eines Hubmagneten verbunden ist, der zentrisch von einer Spule umgeben ist. Der Pumpenkol- ben bildet eine in Hubrichtung des Ankers angeordnete Ankerstange, die den Konus des Magneten durchgreift. Im unbestromten Zustand sind alle Hohlräume im Einlassbereich und im Hubraum des Kolbens mit Hydraulikfluid ausgefüllt. Wird die Spule bestromt verschiebt der Anker den Kolben gegen die Kraft einer Druckfeder, die zwischen Anker und der Lagerhülse des KoI- bens angeordnet ist. Durch das im Hubraum gesammelte Fördermedium wird das Auslassventil geöffnet und das Fördermedium ausgestoßen. Gleichzeitig wird ein weiterer Zulauf gesperrt. In dieser Zeit läuft in dem zum Einlassbereich zugehörigen Ankerhubraum weiteres Fluidmaterial nach. Wird der Strom abgeschaltet, drückt die Feder den Anker und damit den Kolben wie- der in die Ausgangsposition zurück. Es beginnt der rückwärtige Saughub. Dabei entsteht in dem Hubraum des Kolbens ein Unterdruck. Über das jetzt wieder geöffnete Einlassventil, sowohl das im Gehäuse als auch das im Kolben, kann neues Fluidmaterial in dem Hubraum nachlaufen, bis bei erneuter Bestromung des Magneten ein weiterer Förderhub erfolgt. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den

Unteransprüchen und einem in der Zeichnung beschriebenem Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Erfindung in einer ersten Position des Pumpenkolbens. Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1 .

Fig. 3 zeigt den Ausschnitt von Fig. 1 in einer anderen Position des Pumpenkolbens.

Fig. 1 zeigt in einer Querschnittsdarstellung eine magnetbetätigten Kraftstoffdosierpumpe 1 , die beispielsweise zur Dieselnachspritzung oder für den Einsatz in Kfz Heizsystemen verwendet wird. Der zylinderförmige Pumpenkolben 12 ist dabei fest mit dem ebenfalls zylinderförmigen Magnetanker 13 verbunden, der zentrisch von einer in einem Spulenkörper 21 eingebetteten Magnetspule 14 umgeben ist. Mit der Pumpe 1 werden genau bemessene Mengen an Kraftstoff aus einem Tank zu einem Verbraucher gefördert. Die Durchflussrichtung des Kraftstoffes erfolgt von rechts nach links in Pfeilrichtung X.

Die Pumpe 1 umfasst im Wesentlichen drei Bereiche, einen Einlassbereich 2, einen Pumpenbereich 3 und einen Auslassbereich 4. Einlass- und Pumpenbereich 2, 3 sind vergrößert in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt.

Der Einlassbereich 2 weist, wie aus Fig. 1 ganz rechts ersichtlich ist, einen Ansaugstutzen 5 mit einer axialen Bohrung 7 zum Ansaugen des Kraftstoffes auf. Der Eingang der Bohrung 7 ist mit einer Schutzkappe 6 gegen Verunreinigung im Liefer- und Transportzustand verschließbar. Vom Ansaugstutzen 5 fließt der Kraftstoff durch einen Filter 8 und gelangt in einen als Nullabschluss 9 bezeichneten Bereich. Dieser Bereich verhindert den Kraftstoffzufluss in den Pumpenbereich 3 bei nicht betätigtem Pumpenkolben 12. Der Nullabschluss 9 umfasst eine Kunststoffhülse 10, in deren Öffnungsbereich der Filter 8 angeordnet ist. Dessen Hülsenboden weist eine axiale Durchgangsöffnung 11 in Richtung des Pumpenbereiches 2 auf, die bei nicht betätigtem Magnetanker 13, wie dies insbesondere aus Fig. 2 er- sichtlich ist, durch einen in Richtung der Öffnung 11 sich erstreckenden rückwärtigen Kolbenstutzen 15 verschlossen ist. Bei Betätigung des Pumpenkolbens 12, wie dies insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird die Durchgangsöffnung 11 für den Kraftstoff geöffnet. Die sichere Abdichtung zwischen der Öffnung 11 und dem Kolbenstutzen 15 wird durch eine am Au- ßenumfang des Kolbenstutzens 15 angeordnete erste O-Ring Abdichtung 16 sichergestellt.

Der Magnetanker 13 weist eine durchgehende gestufte Ankerbohrung 18 auf, deren Durchmesser sich in Richtung seines Konusses 17 leicht vergrößert und in der anderen Richtung als Kammer 19 ausgestaltet ist, in welcher der Kraftstoff bei geöffneter Durchgangsöffnung 11 einströmen kann. In der Ankerbohrung 18 ist der Pumpenkolben 12 als Stange fest einge- spannt. Bei einer Hubbewegung des Ankers 13 öffnet bzw. schließt der in Richtung Ansaugstutzens 5 gerichteten Kolbenstutzen 15 die Durchgangsöffnung 11 zum Ansaugstutzen 5.

Der Anker 13, der Nullabschluss 9 und der Filter 8 sind von einem aus ferromagnetischem Material bestehenden Ankergehäuse 20 umgeben und gegen die Kunststoffhülse 10 des Nullabschlusses 9 und dem Ansaugstutzen 5 durch jeweils zwei O-Ringabdichtungen 54, 55 abgedichtet. Der Anker 13 und damit der Pumpenkolben 12 ist in dem Ankergehäuse 20 axial verschieblich bewegbar. Die Aussenwandung des Ankers 13 und die Innen- wandung des Ankergehäuses 20 sind im Abstand zu einander angeordnet und bilden einen Zulaufkanal 42, der eine Verbindung von der Kammer 19 im Nullabschluss 9 zu dem Pumpenbereich 3 herstellt.

Auf dem Ankergehäuse 20 ist in seinem linken Endbereich der Spulenkörper 21 aufgeschoben, der zweckmäßig durch Hartlöten oder Schweißen mit dem Ankergehäuse 20 verbunden, und von einem Magnet- gehäuse 22 umgeben ist, das an seinem in Richtung des Einlassbereiches 2 sich erstreckenden Ende mit dem Ankergehäuse 20 fest verbunden ist.

Von der anderen (linken) Seite in Fig. 1 ist in dem Spulenkörper 21 eine ebenso aus ferromagnetischen Werkstoff bestehende Hülse 23 einge- schoben, deren dem Endkonus 24 zugewandten konischen Öffnung als Magnetpol wirksam wird, und die sich, wie das Ankergehäuse 20, im Klemmsitz innerhalb des Spulenkörpers 21 hält. In der Hülse 23 ist eine Lagerhülse 26 mit einer Ansaugöffnung 25 eingepasst, welche als Gleitlager 27 den in den Anker 13 eingepressten Pumpenkolben 12 eine axiale Führung sichert. Zwischen der Hülse 23 und der Lagerhülse 26 ist ein weiterer Zulaufkanal 43 angeordnet, der den Hubankerraum 29 mit der Ansaugöffnung 25 verbindet.

Der Spulenkörper 21 ist in Richtung des Auslassbereiches 4 durch eine Konusscheibe 33 begrenzt, die den radialen sich erstreckenden Bereich des Magnetpols bildet. Der Spulenkörper 21 weist an diesem Ende eine radiale Abdeckung 35 auf, die axial von der Hülse 23 durchgriffen ist und mit dieser fest verbunden ist. Die Bestromung der Spule 14 erfolgt über einen aus der Abdeckung herausragenden Kupplungsstecker 34. Die Abdeckung 35 ist gegenüber der Hülse 23 durch eine weitere O- Ringabdichtung 56 abgedichtet. Eine weitere O-Ringabdichtung 57 dichtet sie gegenüber dem Magnetgehäuse 22 ab.

Die Stirnseiten der Hülse 23 und des Ankers 13 sind in der Mitte des Spulenkörpers 21 im axialen Abstand zueinander angeordnet und bilden einen Hubankerraum 29, der im unbestromten Zustand durch den Zulaufkanal 42 im Ankerbereich mit Kraftstoff gefüllt ist. In dem Bereich 29 ist eine Druckfeder 28 angeordnet, die sich mit Ihrem einem Ende gegen den Endkonus 24 des Ankers 13 stützt und mit ihrem anderen Ende gegen das herauskragende Ende der Lagerhülse 26 abstützt. Bei Bestromung der Spule 14 wird der Anker 13 mitsamt dem Pumpenkolben 12 gegen die Kraft der vorgespannten Druckfeder 28 (nach links) in Richtung des Konusses 17 ver- schoben (Fig. 3).

Der Zulaufkanal 43 mündet über die Ansaugöffnung 25 in einen Hubraum 30, der in axialer Richtung den Nutzhubbereich der Pumpe 1 festlegt und zwei Einlassventile 31 , 32 aufweist, von denen das Ventil 31 im Gehäuse und das Ventil 32 im Kolben 12 angeordnet sind. In radialer Richtung wird der Hubraum 30 durch den Innendurchmesser der Hülse 23 festgelegt.

Das Einlassventil 31 im Gehäuse wird durch die Ansaugöffnung 25 und die Hubbewegung des Pumpenkolbens 12 gebildet. Beim Überfahren der Öffnung 25 wird der zugehörige Zulaufkanal 43 jeweils durch die Position des Kolbens 12 geöffnet bzw. verschlossen. Durch eine axiale Positionierung der Ansaugöffnung 25 und Gestaltung der Öffnungsbohrungen sind bei diesem Ventil 31 auch Steuerfunktionen zu realisieren.

Das andere Einlassventil 32 ist an der Stirnseite des Kolbens 12 angeordnet. Es bildet mit einer Querbohrung 37 und anschließenden axialen Sackbohrung 36 eine in Reihe geschalte Ventilanordnung, die zwangsge- steuert geschlossen ist, sobald der Kolben 12 das Ende des Förderhubes erreicht hat. Die Querbohrung 37, die mit dem Hubankerraum 29 des Ein- lassbereiches 2 in Verbindung steht, ist so positioniert, dass sie bei Erreichen des Förderendhubes des Kolbens 12 von der Lagerhülse 26 verschlossen ist. Ist jedoch dieser Zulauf durch die Position des Kolbens 12 geöffnet, bilden die Querbohrung 37 und die axiale Sackbohrung 36 einen weiteren Zulauf für den Hubraum 30 der Pumpe 1.

Der Mündungsbereich der Sackbohrung 36 weist ein Sitzventil 38 auf. In der Sitzposition ist der Zulauf über die Quer- und Sackbohrung 36, 37 in den Hubraum 30 verschlossen. Der Verschluss erfolgt durch einen Sitzkörper 41 und einer weiteren Druckfeder 39, die sich in dem Ventilsitz 40 abgestützt.

Der Kolben 12 stößt in seinem Förderendhub elastisch gegen einen Anschlag 44, der als Dämpfungsscheibe ausgeführt ist und einen zentralen Durchlass 45 für den durch einen Förderhub ausstoßende Kraftstoff aufweist, der dadurch in den Auslassbereich 4 der Pumpe 1 gefördert wird. Der Auslassbereich 4 umfasst im Wesentlichen ein Auslassventil 46 und einem die Pumpe begrenzenden Auslassstutzen 47, dessen Bohrung 40 im Transport und Lagerzustand von einer weiteren Schutzkappe 48 verschlossen ist.

Das Auslassventil 46 ist ebenfalls wie das zweite Einlassventil 31 im Kolben als Sitzventil ausgeführt. In der Hülse 23 ist an ihrem dem Auslassventil 46 zugewandten Ende der zugehörige Ventilsitz 50 mit einer zentralen Öffnung 51 für den Durchlass 45 des Kraftstoffes eingesetzt. Der zugehörige Sitzkörper ist als Kugel 52 ausgeführt, die durch eine weitere Druckfeder 53 die Öffnung 51 verschließt. Beim Förderhub des Kraftstoffes wird die Ku- gel 52 aus ihrer Sitzstellung gegen die Kraft der Druckfeder 53 angehoben und fördert den Kraftstoff in den Auslassstutzen 47.

Die Wirkungsweise einer derart aufgebauten Dosierpumpe 1 ist wie folgt:

Die durch Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Positionen des Magnetankers 13 zeigen den unbestromten Zustand, bei dem alle Zwischenräume in der Pumpe 1 mit Kraftstoff geflutet sind. Dies betrifft den Hubankerraum 29 im Einlassbereich 2 und insbesondere den Hubraum 30 im Pumpbereich 3. Das erste Einlassventil 31 , das durch den Zulaufkanal 43 und der Ansaugöffnung 25 gebildet ist, ist geöffnet. Das zweite Einlassventil 32 ist dagegen verschlossen, obwohl der Zulauf im Kolben 12 noch frei ist, da die als Steu- erbohrung fungierende Querbohrung 37 in dieser Position noch nicht von der Lagerhülse 26 abgedeckt ist. Der im Einlassbereich 2 auftretende Förderdruck des Kraftstoffes liegt somit direkt am Sitzventil 38 an.

Bei einem Förderhub der Pumpe (nach links) wird die Spule 14 bestromt und der mit dem Anker 13 verbundene Pumpenkolben 12 wird in Richtung gegen den Anschlag 44 in seine Förderendposition bewegt. Die Ansaugöffnung 25 in der Lagerhϋlse 26 ist so positioniert, dass sie schon zu Beginn des Förderhubes durch Überfahren des Kolbens 12 geschlossen wird, so dass kein Kraftstoff mehr durch den Zulaufkanal 43 strömen kann.

Der im Hubraum 30 gesammelte Kraftstoff wird durch den Förderhub in den Auslassbereich 4 der Pumpe 1 gedrückt. Die dort angeordnete Kugel 52 des Auslassventils 46 wird angehoben und fördert den Kraftstoff in den Auslassstutzen 47. Bei Erreichen des Förderendhubes, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist auch der Zulauf über das zweite Einlassventil 32 im Kolben 12 gesperrt, da erfindungsgemäß die Querbohrung 37 in dieser Position von der Lagerhülse 26 abgedeckt ist. Damit werden im Einlassbereich 2 in der Kolbenstellung auftretende Druckspitzen nicht mehr abgebaut, die zu einer Überförderung im Hubkolbenbereich 30 der Pumpe 1 führen könnten.

Mit dem Beginn des Förderhubes wird gleichzeitig der Verschluß des Nullabschlusses 9 am hinteren Ende des Ankers 13 geöffnet, und es fließt gleichzeitig neuer Kraftstoff in den Hubankerraum 29 nach.

Mit Erreichen der (linken) Förderendposition am Anschlag 44 des Auslassventils 46 wird die Bestromung der Spule 14 unterbrochen. Durch die Rückstellkraft der ersten Druckfeder 28 im Ankerhubraum 29 wird der Anker 13 mitsamt dem Kolben 12 in seine Ausgangsituation (Fig. 2) zurückgeschoben, wodurch im Hubraum 30 einen Unterdruck mit einer Sogwirkung erzeugt wird. Sobald die Ansaugöffnung 25 und die Querbohrung 37 durch das Zurückfahren des Kolbens 12 wieder frei sind, kann neuer Kraftstoff in den Hubraum 30 nachströmen, bis der Kolben 12 seine Ausgangsposition wieder erreicht hat, und ein weiterer Zufluss durch den Nullabschluss 9 gestoppt wird. Anschließend erfolgt ein weiterer Förderhub durch erneute Bestromung der Spule 14.

Die vorliegende Erfindung wurde am Beispiel zweier Zuflüsse mit jeweils zwei Einlassventilen erläutert. Es ist aber ohne weitere Erläuterungen für Fachleute nachzuvollziehen, dass die Erfindung auch bei Dosierpumpen in Anwendung kommen kann, bei denen der Zufluss ausschließlich über das zweite Einlassventil 32 im Kolben erfolgt und auf den Zufluss über das erste Einlassventil 31 verzichtet wird, so dass das Ventil 32 neben Steuerfunktionen auch gleichzeitig die Befüllung des Hubraumes 30 übernimmt. Hierzu ist lediglich das dort vorgesehene Sitzventil 38 entsprechend auszulegen.

Claims

Patentansprüche

1 ) Dosierpumpe, umfassend

Ein zylinderförmiges Gehäuse mit einem in dem Gehäuse hin und her bewegten Pumpenkolben (12) zum Fördern (Förderhub), und Ansaugen (Ansaughub) eines Hydraulikfluids aus einem Einlassbereich (2) in den Auslassbereich (4) der Pumpe (1 ),

Einen Hubraum (30), in welchem das Fluid mittels des Pumpenkolbens (12) druckbeaufschlagbar ist, Ein Auslassventil (46) zum gerichteten Ausstoß des im

Hubraumraum (30) befindlichen Hydraulikfluids und ein im Pumpenkolben (12) angeordnetes Einlassventil (32) zum definierten Zulauf des Hydraulikfluids aus dem Einlassbereich (2) der Pumpe in den Hubraum (30), Dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Einlassventil (32)

Steuerbohrungen (36, 37) aufweist, mit denen der Zulauf bis zum Erreichen des Förderendhubes des Kolbens (12) geöffnet ist, und durch diese Position der Zulauf zum Hubraum (30) unterbrochen ist.

2) Dosierpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf über eine weitere Zuflussbohrung (25) im Gehäuse mit einem zusätzlichen Einlaufventil (31 ) erfolgt.

3) Dosierpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Einlassventil (31 ) schlitzgesteuert ist.

4) Dosierpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbohrung eine axiale Sackbohrung (36) in Richtung des Einlassbereiches mit einer anschließenden Querbohrung (37) umfasst. 5) Dosierpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrung (37) axial so positioniert ist, dass sie bei Erreichen des Förderendhubes verschlossen ist.

6) Dosierpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (32) den Durchlass der Sackbohrung (36) zum Hubraum (30) steuert.

7) Dosierpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil 32) ein Sitzventil (38) mit einem die

Sackbohrung (36) verschließenden Sitzkörper (41 ) umfasst.

8) Dosierpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (30) in einer fest mit dem Gehäuse verbundenen Lagerhülse (26) gleitend gelagert ist.

9) Dosierpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen des Förderendhubes die Querbohrung (37) von der Lagerhülse (26) verschlossen ist.

10) Dosierpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (12) elektromagnetisch betätigt wird, insbesondere durch einen auf dem Gehäuse aufgeschobenen Hubmagneten.

11 ) Dosierpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der

Kolben (12) fest mit einem Magnetanker (13) des Hubmagneten verbunden ist.