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Elektronisch gesteuerte elektromagnetische Membran-oder Kolbenpumpe, insbesondere für den Brennstofftransport in Fahrzeugheizungen
Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuerung für elektromagnetische Membran- oder Kolbenpumpen, insbesondere für den Brennstofftransport in Fahrzeugheizungen, mit einer Transistor-Schaltanordnung als Multivibrator oder Oszillator für eine voreinstellbare bzw. vom Brennstoffverbrauch abhän- gige Impulsfrequenz.
Es ist bekannt, elektronische Steuerungen für den gegenwärtigen Zweck einzusetzen. Dafür wurde bisher eine vom Pumpenaggregat getrennte Bauweise vorgesehen, für welche zusätzliche Anschlüsse erforderlich waren und wofür auch hinsichtlich Einbau und Klimatisierung besondere Vorkehrungen getroffen werden mussten.
Die Erfindung bezweckt eine gedrängte Bauform der elektronischen Steuerung und deren vollständige Einbeziehung in eine Brennstoffpumpen-Baueinheit und sie stellt sich die Aufgabe, eine intensive Wärmeableitung für die elektronischen Bauelemente zur Stabilisierung der Impulsfrequenz zu sichern und die sonst unübersichtlichen Anschlussverhältnisse des elektronischen und elektrischen Teiles weitestgehend zu vereinfachen.
Dies wird erfindungsgemäss durch die Anordnung der elektronischen Steuerung in einem topfförmigen Gehäuse erreicht, dessen Öffnung unmittelbar an das Gehäuse des Pumpenaggregats anschliesst, wobei die Bauelemente der elektronischen Steuerung in an sich bekannter Weise auf eine Isolierplatte aufgebautsindund das Innere des topfförmigen Gehäuses mit dem brennstoffabseitigen Pumpenraum über eine hohlgebohrte Schraube in einem Luftaustauschverhältnis steht. Durch diese Massnahme entsteht eine Luftströmung wechselnder Richtung im Inneren des topfförmigen Gehäuses, so dass zwischen diesem Raum bzw. der elektronischen Steuerung und der Pumpe ein Wärmeaustausch stattfindet.
Die bei einer an sich bekannten gedruckten Schaltung vorgesehenen Lötösen in der Isolierplatte unterstützen mit ihren Durchtrittsöffnungen die Luftzirkulation innerhalb des topfförmigen Gehäuses.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Lösung bestehen in einer Vereinfachung des Aufbaues der elektronischen Steuerung, in einer raumsparenden Anordnung derselben durch die Baueinheit von Steuerung und Pumpenaggregat, dessen elektrischer Anschluss sich dadurch übersichtlich und irrtumsfrei gestaltet.
Durch die Anordnung der Bauelemente der elektronischen Steuerung, insbesondere der Transistoren, innerhalb eines Gehäuseabschnittesdes Pumpenaggregats ist eine Temperaturstabilisierung dieserElemen- te und dadurch die Impulskonstanz gewährleistet.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt u. zw. zeigen : Fig. 1 das Pumpenaggregat mit der elektronischen Steuerung im Schnitt, die Fig. 2 und 3 eine Isolierplatte mit elektronischenSchaltelementen, Fig. 4die Anordnung der Kondensatoren auf der Isolierplatte und Fig. 5 einen Schaltplan für die elektronische Steuerung.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Pumpenaggregat als Membranpumpe ausgebildet, die aus einem Gehäuse 1, einem Magnettauchanker 2, einer Magnetspule 3 und einer Membran 4 besteht.
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Die Membran 4 ist beiderseits von Scheiben 5, 6 gefasst, die durch eine Schraube 7 mit dem Tauchanker 2 verbunden sind. Eine konisch gewickelte Spiralfeder 8 hält den Tauchanker 2 in einer unteren Lage, aus der er durch die Wirkung der Magnetspule 3 angehoben wird. Dieser Arbeitshub wird durch einen Hubbegrenzer 9 eingestellt, der mittels einer hohlgebohrten Schraube 10 am Deckel 11 des Gehäuses 1 befestigt ist. Eine hier auftretende Blaswirkung, hervorgerufen durch den bewegtenTauchanker 2, führt zur Ausbildungeiner Luftströmung, die durch die hohlgebohrte Schrau- be 10 in die über dem Pumpenaggregat aufgebaute elektronische Steuerung gelangt und auf diese eine Kühlwirkung ausübt.
Die elektronische Steuerung des Pumpenaggregats ist in einem topfförmigen Gehäuse 12 angeordnet, welches an das Gehäuse 1 des Pumpenaggregats angeschlossen ist. Die Verbindung zwischen den Gehäusen 1 und 12 wird durch eine Schraube 13 hergestellt, für die auf dem Gehäusedekkel 11 aufgeschweisste Winkelstücke 14 vorgesehen sind. Eine elektrische Anschlussklemme 15 ist isoliert vom Gehäuse 12 in dessen Kopfteil untergebracht. Die elektronischen Bauelemente sind auf eine Isolierplatte 16 montiert u. zw. auf deren Ober- und Unterseite. Eine Isolierscheibe 17 überdeckt dieseBauelemente und sie dient zusammen mit einer weiteren Isolierscheibe 18 als Siche- rung gegenüber einer Masseberührung der übrigen freiliegenden elektronischen Bauelemente.
Für den elektrischen Anschluss über "Masse" ist eine Lötfahne 19 vorgesehen, welche von der hohlgebohrten Schraube 10 gehalten wird. Neben der bereits erwähnten Blaswirkung durch diese hohlgebohrte Schraube 10 dient zur Erzielung eines Wärmeaustausches der Anschluss des Gehäuses 12 an das Gehäuse 1 des Pumpenaggregats. Es findet dadurch ein Temperaturausgleich zwischen Pumpenaggregat und den Bauelementen der elektronischen Steuerung statt.
Die Gestaltung der Isolierplatte 16 und der Aufbau der elektronischen Bauelemente ist aus den Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich. Dabei zeigt Fig. 2 die Ausbildung der gedruckten Schaltung an der Isolerplatte 16 und Fig. 3 die oberhalb der Isolierplatte 16 angeordneten Schaltelemente, die Widerstände Rl-R, die Transistoren Tl T, T und T, die Diode D. Der Aufbau weiterer Bauelemente, die Kondensatoren C, C unterhalb der Isolierplatte 16 ist aus Fig. 4 ersichtlich.
In Fig. 5 ist das Schaltschema des elektronischen Impulsgebers dargestellt, welcher nach dem Prinzip einer astabilen Kippstufe bzw. eines Multivibrators arbeitet. Der elektromagnetische Teil der Membranpumpe ist darin durch ein Schaltsymbol Rsp angedeutet. Es wird zwischen den beiden Transistoren T, T durch den Kondensator C eine starke Rückkopplung hergestellt. Ein Stromanstieg im Transistor T bewirkt durch das damit verbundene Absinken der Spannung am Kollektor über den Kondensator C auch das Absinken des Basispotentials am Transistor T, der zunächst gesperrt ist. Der darauf entstehende Spannungsanstieg an dem Kollektor des Transistors T wird über den Kondensator C2 an der Basis des Transistors T wirksam, dieser wird für den Stromdurchgang noch weiter ge- öffnet.
Der Transistor T erhält somit keine Basisspannung und befindet sich ebenso wie der Transistor T in gesperrtem Zustand. Das wieder bewirkt einen Spannungsanstieg am Kollektor des Transistors T, so dass die Basis des Transistors T über Kollektor-Emitter des Transistors T negativ vorgespannt wird und der als Schalttransistor wirkende Transistor T 3 durchgeschaltet wird. Die Sperre des Transistors T bewirkt, dass sich der Kondensator Cl über den Widerstand R2 nahezu auf die volle Speisespannung auflädt, wobei eine Zeitkonstante wirksam wird. Die Zeitkonstante resultiert aus dem Wert für den Kondensator C, welcher erfahrungsgemäss bei 500 [F liegt. Der in Reihe mit dem Kondensator C geschaltete Widerstand R2 besitzt einen Wert von etwa 4,1k#, er ist frequenzbestimmend und kann regelbar ausgebildet sein.
Der im Kollektorstromkreis des Transistors T liegende Widerstand Rl istmitl50Qbemessen. Der Basiswiderstand R 3 besitzt einen Wert von 4, 3 k n und dieser Wert besitzt ebenfalls Einfluss auf die Frequenz und das Tastverhältnis. Der Kollektorwiderstand R vom Transistor T ist mit 150 n bemessen, während die Basis-Spannungsteilerwiderstän-
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parallel zum elektromagnetischen Teil Rsp der Förderpumpe ist eine Diode D geschaltet.
Zur Verbindung der elektronischen Bauelemente mit der gedruckten Schaltung sind auf der Isolierplatte 16 die üblichen Lötösen vorgesehen, welche als Hohlkörper ausgebildet sind und neben andern Bohrungen die Luftzirkulation im Bereich der elektronischen Bauteile gewährleisten. Die Anordnung die-
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