DE2018112A1

DE2018112A1 -

Info

Publication number: DE2018112A1
Application number: DE19702018112
Authority: DE
Priority date: 1969-05-19
Filing date: 1970-04-15
Publication date: 1970-12-03
Also published as: JPS506043B1; US3709639A

Description

PATENTANWÄLTE	2018112
Dipi.-chem. Dr. D. Thomsen Di_Pi.-ing. H. TSedtke Dipi.-chem. G. Böhling	MÜNCHEN 2 TAL 33 TEL. 0311/226394 295051 CABLES: THOPATENT TELEX: FOLGT
Dipi-ing. W.Weinkauff	FRANKFURT (MAIN) 5< FUCHSHOHL 71 TEL. 0611/514566

Antwort erbeten nach:

Please reply to: '

8000 München 2 15. April 1970 case 2O49/T3559

Nippondenso Kabushiki Kaisha

Kariya-shi, Japan

und
Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha.

Toyota-shi, Japan

Kolbenpumpe mit gesteuertem'Durchsatz

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpeinrichtung mit einem Kolben, einem Zylinder und einem Elektromagnetischen Ventil, durch das das Strömungsmittel zur Steuerung der Durchsatzrate der Pumpe elektrisch gemessen wird.

Bei herkömmlichen Kolbenpumpen wird der Pumpendurchsatz dadurch gesteuert, daß man das untere Ende einer mit dem Kolben verbundenen Verbindungsstange mit Hilfe einer Hebeleinrichtung stützt, die'aus einem Stopper oder dergleichen besteht, wobei man die Stellung des Stoppers unter Ausnützung des Hebelprinzips verändert, um den Rückhub des Kolbens zu begrenzen. Eine Derartige Konstruktion hat den Nachteil, daß.

00 9 84 9/126 6

o-

durch Verwendung von Hebeleinrichtungen der mechanische "Aufbau sehr kompliziert ist.

Aufgäbe.der Erfindung ist es, den Durchsatz an Strömungsmitteln durch die Pumpe in einfacher Weise dadurch zu steuern, daß man. lediglich in Abhängigkeit von der erwünschten Durchsatzrate ein elektromagnetisches Ventil öffnet oder schließt.

■ Diese Aufgabe wird bei einer Pumpe mit einem Kolben und einem Zylinder dadurch gelöst, daß in einem Strömungsmitteleintrittskanal, der mit einer zwischen dem Kolben und dem Zylinder gebildeten Druckkammer in Verbindung steht, ein elektromagnetisches Ventil vorgesehen ist, das normalerweise für konstante Strömungsmittelzufuhr in die Druck-oder Kompressionskammer in seinem offenen Zustand gehalten und geschlossen wird, wenn das Volumen der Druckkammer beim Aufwärtshub des Kolbens auf einem der erwünschten Durchsatzmenge entsprechenden Wert verengert worden ist, wodurch das Strömungsmittel begrenzt und in der Druckkammer gemessen wird.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung erläutert» die eine Ansicht der Puinpensteuereinrichtung ist und eine Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Pumpeinrichtung mit gesteuertem Durchsatz zeigt.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Hockenwelle für 009849/1268

den Pumpenantrieb, auf der fest ein Nocken 2 sitzt. Der Nocken 2 steht mit einer Stoßstange 3 in Berührung, die durch eine Rückholfeder 3' vorgespannt ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Kolben mit einem darin ausgebildeten Strömungsmittelkanal 5 » der das Ende des Strömungsmittelabgabevorgangs des Kolbens bestimmt. Der Kolben 4 sitzt hin und her bewegbar in einem Zylinder 6 und ist mit seinem unteren Ende mit der angeformten Stoßstange 3 verbunden. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Druckkammer oder Kompressionskammer, in .der das Messen und das Kompremieren des Strömungsmittels bewirkt wird.· Das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Drossel. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein elektromagnetisches Ventil; 11 ist eine Rückholfeder die eine Rückholbewegung auf einen Ventilstößel 13 ausübt; 12 ist ein Ventilsitz, auf den der Ventilstößl 13 in eregtem Zustand des elektromagnetischen Ventils aufsitzt, um den Strom am Strömungsmittel zu stoppen; 14 ist ein Strömungsmittelkanal in dem Ventilstößel 13.Das Bezugszeichen 15 bezeichnet ein Abgabeventil,das so eingestellt ist-,daß es Strömungsmittel bei einem optimalen Abgabedruck abgibt. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Strömungsmitteltank , der über eine Leitung mit der Drossel 8 und durch eine andere Leitung über eine Forderpumpe 17 mit dem elektromagnetischen Ventil 10 verbunden ist. Das Bezugszeichen bezeichnet eine Steuereinrichtung, die das elektromagnetische Ventil 10 durch ein Signal eines Zeitglieds 19 steuert, das ^das Signal synchron niit der Drehung der antreibenden Nockenwelle erzeugt.

009849/1266

Die in vorgeschriebener Weise ausgebildete erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise: Wird die Nockenwelle 1 in Richtung des Pfeils a gedreht, wird die sich mit dem Nocken2 in Arbeitsberührung befindende Stoßstange in Richtung des Pfeils b bewegt, wodurch der Kolben nach oben bewegt und das Strömungsmittel komprimiert wird. Während dieser Perlode wird das elektromagnetische Ventil in seinem entregtem Zustand gehalten, wobei der Ventilstößel 13 unter der Wirkung der Rückholfeder 11 im Abstand von dem Ventilsitz 12 gehalten wird,, so daß das Strömungsmittel durch die Förderpumpe 17 vom Strömungsmitteltank 16 in der durch den Pfeil c angedeuteten Weise konstant geliefert wird«, Das durch den Strömungsmittelkanal 14 des elektromagnetischen Ventils 10 gehende Strömungsmittel tritt in die Druckkammer 7 durch einen Einlaßkanal 9 ein und füllt diese Kammer₉ wobei überschüssiges Strömungsmittel durch die Drossel 8 gemäß Pfeil d zu einem Tank 1β strömt. Steigt der Kolben 4 weiter an_a wird die Drossel 8 vollständig durch die Seitenwand des Kolbens 4 geschlossen , wobei danach durch den ansteigenden Kolben 4 der Strömungsmitteldruck in der Druckkammer 7 aufgebaut wird. Solange der Strömungsmitteldruck in der Druckkammer 7 niedriger als der Ventilöffnungsdruck des Abgabeventils 15-ist, strömt das in der Kammer befindliche Strömungsmittel gemäß Pfeil e über das elektromagnetische Ventil 3O hinaus und v^nrt unter

0-9849/1266

BAD

.■■■'..- 5 - ·

Umgehen derFörderpumpe 17 durch ein in der Pumpe angeordnetes Druckregulierventil in den Tank 16 zurück, wobei das Druckregulierventil so eingestellt ist, daß es bei einem Druck*öffnet, der kleiner als der des Abgabeventil» 15 ist. Ist das Volumen der Druckkammer 7 auf einen Viert verringert, der derjenigen Strömungsmittelmenge entspricht, die bei weiterer Aufwärtsbewegung des Kolbens 4 abzugeben ist, wird das elektromagnetische Ventil 10 durch die Steuereinrichtung 18 erregt, die ein Signal von dem Zeitglied 19 erhält, sodaß sich der Ventilstößel 13 dicht auf den Ventilsitz 12 setzt und den Strömungsmitteldurchgang sperrt, wodurch das Strömungsmittel in der Druckkammer 7 eingeschlossen und dadurch gemessen wird. Steigt der Kolben 4 weiter an, überwindet der Strömungsmitteldruck den Ventilöffnungsdruck des Ab-r gabeventils 15, sodaß das in dieser Weise gemessene Strömungsmittel in Richtung des Pfeils g durch das Abgabeventil abgegeben wird. Mit fortschreitender Abgabe bei weiter ansteigendem Kolben ¹J wird der Strömungsmittelkanal 5 im Kolben 4 mit der Drossel 8 in Verbindung gebracht, sodaß das in die Druckkammer 7 eingeschlossene Strömungsmittel in Richtung des Pfeils d zur Außenseite freigegeben wird. Dadurch wird der Strömungsmitteldruck in der Druckkammer verringert und die Strömungsmittelabgabe zwangsläufig beendet. · .Das Ende des Stromungsmittelabgabevorgangs 'kann konstant gehalten werden. Aus der Vorbeschreibung ergibt sich, daß man durch elektrisches Bestimmen der Zeit, bei der das

W9849/1266

Elektromagnetische Ventil 10 geschlossen wird und sich "■ der"Ventilstößel 13 in enger Berührung mit dem Ventilsitz 12 befindet, möglich ist, genau die Durchsatzmenge des Strömungsmittels zu steuern.

Bei der vorgeschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird durch den im Kolben 4 vorgesehenen Strömungsmittelkanal 5 und "die am- Zylinder· β vorgesehene Drossel 8 das Ende des Strömungsmittelabgabevorgangs des , Kolbens·4 erreicht, bevor der Kolben seinen oberen Tot punkt erreicht j selbstverständlich läßt sich das Ende" des Strömungsmittelabgabevorgangs auch so einstellen, daß es dann erreicht ist, wenn der Kolben 4 sich an seinem oberen Totpunkt befindet.

Erfindungsgemäß wird die aus einer' Kolbenpumpe abzugebende StrömungSjnittelmenge <}_ad_Urch gemessen, daß man in dem Strömungsmitteleingangskanal 9, der mit der zwischen dem Kolben ^Kund dem Zylinder S ausgebildeten Druckkammer 7 verbunden ist, das elektromagnetische Ventil 10 anordnet, das normalerweise in seinem of feien Zustand gehalten wird, um eine konstante Zufuhr des Strömungsmittels in die Druckkammer zu erreichen, wobei das Ventil geschlossen wird , wenn das Volumen der Druckkammer beim Aufwärtshub des'Kolbens 4 auf einen Wert vermindert worden ist, der der gewünschten Abgabe- oder Durchsatzmenge des Strömungsmittels·entspricht,um das Strömungsmittel

' in der Druckkammer einzuschließen und zu messen. Bei der

009849/1266

erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es lediglich notwendig, in Abhängigkeit von der erwünschten Durchsatzrate das Elektromagnetische Ventil in offenen Zustand bzw. in dem geschlossenen Zustand zu halte¹¹; demgegenüber wird bei den herkömmlichen Durchsatzsteuervorriehtungen das Ende des Rückhubs des Kolbens mechanisch festgelegt. Dementsprechend hat die Erfindung den großen Vorteil, daß eine Pumpeneinrichtung mit elektrisch gesteuertem Durchsatz sehr einfachen Aufbaus erhalten werden kann.

0098A9/1266

Claims

Patentansprüche

Pumpeneinrichtung mit gesteuertem Durchsatz, gekennzeichnet durch einen Kolben, einen Zylinder und ein Elektromagnetisches Ventil (10), das in einem Strömungsmitteleinlaßkanal (9) vorgesehen ist,- der mit einer zwischen dem, Kolben(4") und dem Zylinder (6) gebildeten Druckkammer (7).in Verbindung steht, wobei das Elektromagnetische Ventil (10) zur Erzielung einer konstanten Zufuhr an Strömungsmittel in die Druckkammer (7) normalerweise in einem offenen Zustand gehalten und geschlossen wird, wenn beim Aufwärtshub des Kolbens (4) das Volumen in der Druckkammer (7) auf einen Viert vermindert worden ist, der einer erwünschten Strömungsmitteldur chsatzmenge entspricht,wodurch das Strömungsmittel in der Druckkammer begrenzt und gemessen wird.
2. Pumpeneirichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder(6-) ein Abgabeventil (15) aufweist, das Strömungsmittel bei einem optimalen Abgabedruck abgibt, sowie,eine Drossel (8), durch die überschüssiges Strömungsmittel zur Außenseite des Zylinders abströmt.
3. Pumpeneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (H) einen Strömungsmittelkanal

ΌΌ98Α9/ 126 6 ■■ - .

(5) aufweist, der beim Anstieg des Kolbens mit der Drossel(8) in Verbindung bringbar ist.

009849/126-6

?0

Leerseite