DE102008006868A1 - Motor vehicle pump for conveying e.g. fuel, has annular channel wrapped by coils exteriorly, and conveyor element i.e. rustless steel ball, provided in channel, where element is made of material comprising ferromagnetic characteristics - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere eine Kraftfahrzeugpumpe, zum Fördern eines förderbaren Mediums, wobei ein von dem förderbaren Medium durchströmbarer Ringkanal vorgesehen ist, der von außen mit einer Spule umwickelt ist.The The invention relates to a pump, in particular a motor vehicle pump, for conveying a recoverable medium, wherein a from the conveyable medium permeable annular channel is provided, which is wrapped from the outside with a coil is.
Kraftfahrzeugpumpen, werden in verschiedenen Anwendungsgebieten, wie z. B. zur Kraftstoffversorgung in einem Kraftfahrzeug, benötigt. Dabei müssen kleinste sowie größere Mengen von Kraftstoff genau dosiert und gefördert werden.Automobile pumps, be used in various applications, such. B. for fuel supply in a motor vehicle, needed. It must smallest as well as larger quantities of fuel exactly dosed and promoted.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Realisierungen von Pumpen bekannt. Die meisten dieser Pumpen werden nach dem Funktionsprinzip als Verdränger- oder Strömungspumpen klassifiziert. Innerhalb dieser Einteilungen ist eine Vielzahl von Ausführungen bekannt.Out In the prior art are various implementations of pumps known. Most of these pumps are designed according to the principle of operation Displacement or flow pumps classified. Within These divisions are a variety of designs known.
Aus
der
Ein ähnliches
Prinzip einer solchen elektromagnetischen Pumpe zum Bewegen einer
elektrisch leitenden Flüssigkeit in einem Ringkanal durch
magnetische Wanderfelder ist in der
Diese aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen setzen eine elektrisch leitende Flüssigkeit als Fördermedium voraus. Damit ist ein Einsatz als Kraftfahrzeugpumpe weitestgehend ausgeschlossen.These From the prior art known constructions set an electrical conductive liquid as a conveying medium ahead. Thus, use as a motor vehicle pump is largely excluded.
Die erfindungsgemäße Pumpe, insbesondere eine Kraftfahrzeugpumpe, weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ein beliebiges förderbares Medium gefördert werden kann.The Pump according to the invention, in particular a motor vehicle pump, In contrast, has the advantage that any conveyable medium can be promoted.
Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch eine Pumpe, insbesondere eine Kraftfahrzeugpumpe, zum Fördern eines förderbaren Mediums, wobei ein von dem förderbaren Medium durchströmbarer Ringkanal vorgesehen ist, der von außen mit einer Spule umwickelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringkanal ein Förderelement aus ferromagnetische Eigenschaften aufweisendem Material vorgesehen ist.According to the invention this is achieved by a pump, in particular a motor vehicle pump, for conveying a recoverable medium, wherein a from the conveyable medium permeable annular channel is provided, which is wrapped from the outside with a coil is, characterized in that in the annular channel a conveying element provided ferromagnetic properties having material is.
Erfindungsgemäß ist damit eine Pumpe gegeben, die kein Lager erfordert und insofern wartungsarm ist. Ferner weist die Pumpe eine hohe Volumenleistung auf und ist für flüssige und/oder gasförmige Medien und/oder Granulat einsetzbar. Das Förderelement ist vorzugsweise derart ausgeführt, das es bündig an dem Ringkanal anliegt, jedoch innerhalb des Ringkanals leicht beweglich ist, so dass eine ausreichende Dichtung zwischen dem Förderelement und dem Ringkanal gegeben ist.According to the invention so given a pump that requires no stock and thus low maintenance. Furthermore, the pump has a high volume performance on and is for liquid and / or gaseous Media and / or granules can be used. The conveying element is preferably designed so that it flush rests against the annular channel, but slightly within the annular channel is movable, leaving a sufficient seal between the conveyor element and the annular channel is given.
Grundsätzlich kann der Ringkanal beliebig, z. B. oval, ausgeführt sein. Ganz besonders bevorzugt ist jedoch eine kreisrunde Ausführung des Ringkanals. Das Förderelement ist vorzugsweise aus einer ferromagnetischen Eigenschaft aufweisendem Element, wie z. B. Eisen, Kobalt oder Nickel, oder einer ferromagnetische Eigenschaften aufweisende Legierung ausgeführt.in principle can the ring channel any, z. B. oval, executed. However, very particular preference is a circular design of the ring channel. The conveying element is preferably made of a ferromagnetic property having element such. As iron, cobalt or nickel, or a ferromagnetic properties comprising alloy.
Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl von Spulen vorgesehen sein. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist eine Mehrzahl von Spulen vorgesehen, vorzugsweise wenigstens drei Spulen. Dabei sind die Spulen vorzugsweise nacheinander von außen um den Ringkanal gewickelt. Die Spulen überschneiden sich vorzugsweise nicht.in principle can be provided any number of coils. According to one preferred embodiment of the invention is a plurality of coils provided, preferably at least three coils. Here are the Coils preferably successively from the outside around the annular channel wound. The coils preferably do not overlap.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Spulen in einem gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet sind.A preferred development of the invention is that the coils are arranged at an equal angular distance from each other.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass eine Spulenversorgung vorgesehen ist, mit der die Spulen nacheinander mit Energie ansteuerbar sind. Insbesondere ist bevorzugt, dass immer nur eine Spule mit Energie angesteuert ist. Wenn eine Spule mit Energie angesteuert ist, baut sich ein magnetisches Feld auf. Das magnetische Feld zieht das Förderelement aus ferromagnetischen Eigenschaften aufweisendem Material an und beschleunigt das Förderelement in Richtung des Spulenzentrums. Angezogen durch das Magnetfeld verdrängt das Förderelement die den Ringkanal durchströmende Flüssigkeit in Richtung des Spulenzentrums und fördert die Flüssigkeit.Farther it is preferred that a coil supply is provided with the coils are sequentially energized. In particular preferred that only one coil is energized with energy. When a coil is energized, a magnetic builds up Field up. The magnetic field pulls the conveyor element from ferromagnetic properties exhibiting material to and accelerates the conveyor element in the direction of the coil center. Attracted by the magnetic field displaces the conveyor element the liquid flowing through the annular channel in Direction of the coil center and promotes the liquid.
Die Energie zur Erzeugung des magnetischen Feldes wird vorzugsweise, kurz bevor das Förderelement das Spulenzentrum erreicht, abgeschaltet, um eine bremsende Wirkung des magnetischen Feldes auf das Förderelement zu vermeiden. Dadurch bleibt die Bewegung des Förderelementes erhalten.The Energy for generating the magnetic field is preferably just before the conveyor element reaches the coil center, switched off to a braking effect of the magnetic field to avoid the conveyor element. This leaves the Movement of the conveying element obtained.
Vorzugsweise wird danach die nächste im Uhrzeigersinn angebrachte Spule mit Energie angesteuert. Diese nächste Spule erzeugt ein Magnetfeld und zieht dadurch das Förderelement an. Das Förderelement fördert die Flüssigkeit um den Winkelabstand der vorher- und nachgehenden Spule zueinander durch den Ringkanal. Auch hier gilt: Die Energie zur Erzeugung des Magnetfeldes wird kurz vor Erreichen des Spulenzentrums abgeschaltet, um eine bremsende Wirkung des magnetischen Feldes auf das Förderelement zu vermeiden.Preferably, thereafter the next clockwise mounted coil is energized. This next coil generates a magnetic field and thereby attracts the conveying element. The conveying element conveys the liquid by the angular distance of the preceding and following coil to each other through the annular channel. Again, the rule is: the energy to generate the magnetic field is switched off shortly before reaching the coil center to avoid a braking effect of the magnetic field on the conveyor element.
Bei fortwährender sequentieller Ansteuerung der hintereinander angebrachten Spulen mit Energie wiederholt sich der Vorgang, so dass sich eine fortwährende Förderung der den Ringkanal durchfließenden Flüssigkeit einstellt. Durch Variation der Geschwindigkeit der sequentiellen Ansteuerung mit Energie, variiert die Geschwindigkeit des Förderelementes und damit die Förderleistung der Pumpe.at continuous sequential control of the sequential attached coils with energy, the process is repeated, so that an ongoing promotion of the Adjusting annular channel by flowing liquid. By varying the speed of the sequential control with energy, the speed of the conveyor element varies and thus the delivery rate of the pump.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass das Förderelement an einer festen Position fixiert ist. Durch konstante Ansteuerung einer Spule oder mehrerer Spulen mit Energie wird ein konstantes Magnetfeld aufgebaut, das das Förderelement an einer festen Position im Ringkanal fixiert. Dadurch ist die Pumpe als Ventil verwendbar.A preferred development of the invention is that the conveying element fixed at a fixed position. By constant control a coil or multiple coils with energy becomes a constant Magnetic field constructed, which the conveying element to a fixed Position fixed in the ring channel. This makes the pump as a valve usable.
Grundsätzlich kann die Ansteuerung der Spulen über eine beliebige Steuerung erfolgen. Ganz besonders ist jedoch vorgesehen, dass die Spulenversorgung derart ausgestaltet ist, dass die Ansteuerung der Spulen über Pulsweitenmodulation (PWM) durchführbar ist. Durch vorgebbare, unterschiedlich lange Ein- und Ausschaltzeiten der Energieversorgung, gesteuert durch PWM, werden die Spulen dabei mit Energie angesteuert. Die Ein- und Ausschaltzeiten sind insbesondere in Bezug auf die Geschwindigkeit des Förderelements bzw. in Abhängigkeit der Förderleistung der Kraftfahrzeugpumpe anpassbar. Zum Beispiel kann es notwendig sein, dass aufgrund größerer Förderhöhe bei ansonsten normaler Fördermenge eine längere Ansteuerung mit Energie oder Ansteuerung mit höherer Energie notwendig ist.in principle can control the coils via any controller respectively. Especially, however, it is provided that the coil supply is configured such that the control of the coil via Pulse width modulation (PWM) is feasible. By specifiable, different on and off times of the power supply, controlled by PWM, the coils are driven with energy. The turn-on and turn-off are particularly in relation to the Speed of the conveyor element or in dependence adaptable to the delivery rate of the motor vehicle pump. To the For example, it may be necessary that due to larger Delivery height with otherwise normal delivery rate a longer control with energy or control with higher energy is necessary.
Grundsätzlich kann das Förderelement eine beliebige Form aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist jedoch vorgesehen, dass das Förderelement als Kugel, insbesondere als rostfreie Stahlkugel, ausgeführt ist. Da das Förderelement, wie vorab beschrieben, vorzugsweise bündig an dem Ringkanal anliegt, um eine entsprechende Dichtung zwischen Förderelement und Ringkanal zu erreichen, ist durch die kugelförmige Ausführung des Förderelements ein kreisförmiger Innendurchmesser des Ringkanals gegeben.in principle The conveying element may have any shape. According to one preferred development, however, is provided that the conveying element as a ball, in particular as a stainless steel ball executed is. As the conveying element, as described above, preferably flush against the annular channel to a corresponding To achieve sealing between conveying element and annular channel, is due to the spherical design of the conveyor element given a circular inner diameter of the annular channel.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Durchmesser des Einlaufstutzens und/oder der Durchmesser des Auslaufstutzens einen kleineren Durchmesser als der Ringkanal auf. Dadurch ist das an den Ringkanal bündig anliegende Förderelement auf einer durch die Form des Ringkanals bestimmte Bahn gebunden und entweicht nicht aus dem Ringkanal. Ferner kann der Auslassstutzen mit einem Gitter oder Sieb derart geschützt sein, dass das Förderelement durch einen möglichen Druck der im Ringkanal befindlichen Flüssigkeit nicht aus dem Ringkanal entweichen kann. Auch kann eine Führung des Förderelementes auf einer Schiene innerhalb des Ringkanals vorgesehen sein.In a preferred embodiment, the diameter the inlet nozzle and / or the diameter of the outlet nozzle a smaller diameter than the annular channel. That's what it's like the annular channel flush adjacent conveyor element a bound by the shape of the annular channel path and does not escape from the annular channel. Furthermore, the outlet can be protected with a grid or sieve such that the conveying element by a possible pressure the fluid located in the annular channel not from the Ring channel can escape. Also, a guide of the conveying element be provided on a rail within the annular channel.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass eine Mehrzahl von Förderelementen vorgesehen ist. Auf diese Weise kann z. B. ein größerer Förderdruck erreicht werden. Ferner sind die Förderelement vorzugsweise derart ansteuerbar, dass jeweils eine äquivalente Mehrzahl von Spulen gleichzeitig mit Energie versorgt wird, so dass jede mit Energie versorgte Spule ein Förderelement durch Aufbau eines magnetischen Feldes anzieht.Farther it is preferred that a plurality of conveying elements is provided. In this way, z. B. a larger one Delivery pressure can be achieved. Furthermore, the conveying element Preferably be controlled such that in each case an equivalent plurality is powered by coils at the same time, so that each energized coil a conveyor element by construction of a magnetic field.
Die zuvor beschriebene Pumpe findet vorzugsweise Anwendung in Kraftfahrzeugen, z. B. zur Kraftstoffversorgung. Weitere Anwendungsgebiete für eine solche Pumpe liegen auch außerhalb von Kraftfahrzeugen. Ferner sind neben Flüssigkeiten auch gasförmige Medien oder Granulate förderbar.The previously described pump is preferably used in motor vehicles, z. B. for fuel supply. Further applications for such a pump are also outside of motor vehicles. Furthermore, in addition to liquids and gaseous Media or granules eligible.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert.following the invention with reference to the accompanying drawings on the basis of a preferred embodiment in more detail explained.
Es zeigt die einzige Figur eine schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugpumpe.It the single figure shows a schematic cross-sectional view a motor vehicle pump according to the invention.
Aus
der Figur ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer Kraftfahrzeugpumpe
gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ersichtlich. Diese Kraftfahrzeugpumpe dient zum Fördern einer
Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, und weist einen Ringkanal
Der
Ringkanal
Wie
aus der Figur ersichtlich, ist im Ringkanal
Zur
Einleitung eines Pumpvorgangs wird eine Spule
In
der Folge wird die nächste in Bewegungsrichtung
- 22
- Ringkanalannular channel
- 33
- SpuleKitchen sink
- 44
- FörderlementFörderlement
- 66
- Einlaufstutzenflowguide
- 77
- Auslaufstutzenoutlet connection
- 88th
- Bewegungsrichtung Winkelabstandmovement direction angular distance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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