DE4005110C1 - - Google Patents

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DE4005110C1
DE4005110C1 DE19904005110 DE4005110A DE4005110C1 DE 4005110 C1 DE4005110 C1 DE 4005110C1 DE 19904005110 DE19904005110 DE 19904005110 DE 4005110 A DE4005110 A DE 4005110A DE 4005110 C1 DE4005110 C1 DE 4005110C1
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Leo 5190 Stolberg De Bertram
Hugo Dr. Schaesberg Nl Schemmann
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Philips Intellectual Property and Standards GmbH
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Philips Patentverwaltung GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/005Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons
    • F04B11/0075Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons connected in series
    • F04B11/0083Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons connected in series the pistons having different cross-sections

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckpumpe zum Erzeugen eines Druckes in einem fließfähigen Medium in einem Gerät, insbesondere in einer Espressomaschine, bei der die in einem Arbeitspumpenraum auf einen Arbeits­ kolben wirkende Kraft während eines Pumpzyklusses beim Druckhub auf einen Maximalwert ansteigt und beim Saughub gering ist, mit einem als Antriebsmotor dienenden zwei­ poligen Einphasensynchronmotor, der über eine Umdrehung ein von der Rotorstellung und dem Strom abhängiges, stark wechselndes Motormoment aufweist und der über einen Exzenterschieber, der ohne Zwischenschaltung eines Getriebes unmittelbar vom dauermagnetischen Rotor angetrieben wird, den in dem Arbeitspumpenraum verschieb­ baren Arbeitskolben abwechselnd im Druckhub vor und im Saughub zurück bewegt, wobei in der Wand des Arbeits­ pumpenraumes Ein- und Auslaßventile für das Medium vorge­ sehen sind.The invention relates to a pressure pump for Generate pressure in a flowable medium in a device, especially in an espresso machine the one in a working pump room on a working piston acting force during a pumping cycle at Pressure stroke increases to a maximum value and during the suction stroke is small, with one serving as a drive motor pole single-phase synchronous motor that over a revolution a strong depending on the rotor position and the current has changing engine torque and over a Eccentric slide valve, which without the interposition of a Gear directly from the permanent magnet rotor is driven, which moves in the working pump room working piston alternately in the pressure stroke before and in Suction stroke moves back, being in the wall of the work Pump chamber inlet and outlet valves for the medium featured are seen.

Bei der Espresso-Zubereitung wird Wasser unter hohem Druck durch das Kaffeemehl gepreßt. Zur Erzielung einer guten Espresso-Qualität ist ein Druck von etwa 10 bar erforder­ lich. Erst bei etwa diesem Druck entsteht eine für den Kenner unverzichtbare emulsionsartige Substanz, die an der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmt und nur bei hohem Druck aus dem Kaffeemehl gelöst wird. When preparing espresso, water becomes under high pressure pressed through the ground coffee. To achieve good Espresso quality requires a pressure of around 10 bar Lich. Only at this pressure does one develop for the Connoisseur indispensable emulsion-like substance that on the Surface of the liquid floats and only at high Pressure from the ground coffee is released.  

Es sind elektrisch betriebene Pumpen für die Espresso- Zubereitung bekannt, bei denen ein aus weichmagnetischem Material bestehender Kolben in einer Zylinderspule beweg­ lich ist. Die Spule ist über eine Diode an das Netz angeschlossen, so daß sie während einer Halbwelle der Versorgungsspannung von Strom durchflossen ist, während sie während der anderen Halbwelle stromlos ist. Solange Strom fließt, wird auf den weichmagnetischen Kolben eine Kraft ausgeübt, die diesen gegen eine mechanische Rückhol­ feder und den Gegendruck des Wassers in einem Kolbenraum beschleunigt. Überschreitet der Druck einen einstellbaren Grenzwert, so öffnet ein Ventil, und das Wasser wird in die sich ebenfalls unter Druck befindliche Heizkammer und von dort aus weiter durch das Kaffeemehl gepreßt. Setzt der Strom aus, so drückt die Rückholfeder den Kolben zurück, der Wasserdruck im Kolbenraum bricht zusammen, und das Auslaßventil schließt wieder. Gleichzeitig öffnet sich ein Einlaßventil, und erneut kann Wasser in den Pumpen­ raum eindringen. Mit der nächstfolgenden Halbwelle der Spannung wiederholt sich der Vorgang.They are electrically operated pumps for the espresso Preparation known in which a soft magnetic Move material of existing pistons in a solenoid is. The coil is connected to the mains via a diode connected so that during a half wave of Supply voltage is traversed by current while it is without current during the other half-wave. As long as Current flows, is a soft magnetic piston Force exerted this against a mechanical return spring and the back pressure of the water in a piston chamber accelerates. If the pressure exceeds an adjustable one Limit value, a valve opens, and the water is in the heating chamber, which is also under pressure, and thence pressed through the ground coffee. Puts the current out, the return spring pushes the piston back, the water pressure in the piston chamber collapses, and the outlet valve closes again. At the same time it opens an inlet valve, and again there can be water in the pumps penetrate space. With the next half wave of The process repeats tension.

Der elektromechanische Wirkungsgrad einer derartigen Anordnung ist schlecht. Demzufolge ist die erforderliche aufgenommene Leistung hoch und das Leistungsvolumen niedrig. Dies führt dazu, daß die bekannten Pumpen­ aggregate ein großes Bauvolumen haben und wegen des damit verbundenen Materialaufwandes nicht wirtschaftlich zu fertigen sind.The electromechanical efficiency of such Arrangement is bad. As a result, the required power consumed high and the power volume low. This leads to the well-known pumps aggregates have a large construction volume and because of that associated material costs are not economical are finished.

Aus der DE 34 19 177 C1 ist eine Druckpumpe bekannt, die von einem Einphasensynchronmotor angetrieben wird und über eine Exzenter- oder Kurbeltriebanordnung einen Kolben bewegt. Bei dieser Pumpe, die bei einer Mund­ dusche zum Einsatz kommt, wird ein Einphasensynchronmotor von etwa 10 W mit dauermagnetischem Läufer verwendet, der den Kolben antreibt. Das Rückholen des Kolbens beim Saug­ hub bewirkt der Motor. Eine ausgeführte Konstruktion dieser Druckpumpe arbeitet mit Klappenventilen. Mit dieser Mundduschen-Pumpe läßt sich ein Überdruck von etwa 2 bis 4 bar erreichen.DE 34 19 177 C1 is a pressure pump known, driven by a single-phase synchronous motor is and via an eccentric or crank drive arrangement moved a piston. With this pump, with a mouth  shower is used, a single-phase synchronous motor of about 10 W with permanent magnet rotor used drives the piston. The return of the piston during suction stroke causes the engine. An executed construction this pressure pump works with flap valves. With this Oral irrigation pump can have an excess pressure of about 2 to Reach 4 bar.

Aus DE 35 37 297 A1 ist eine Dosierpumpe bekannt, die von einem elektromotorischen Antrieb mit einem Unter­ setzungsgetriebe betätigt wird. Der Druckhub des Pumpen­ stößels erfolgt über eine Exzenter- oder Kurvenscheibe, während der Saughub mit Hilfe einer Rückholfeder bewirkt wird. Beim Druckhub wird die Rückholfeder gespannt; die stärkste Federbelastung des Motors tritt auf, wenn der Pumpenstößel maximal ausgelenkt ist. Hinzu kommt noch die Betriebsbelastung der Pumpe. Während des Saughubes wird der Motor vom Pumpenstößel nicht belastet; er wird viel­ mehr durch die Rückholfeder geschoben. Aufgrund des Unter­ setzungsgetriebes erfährt der Motor während einer Anzahl von Umdrehungen beim Druckhub eine allmählich zunehmende Belastung, wogegen er beim Rücklauf des Stößels während einiger Umdrehungen vom Kolben nicht belastet wird. Der Motor muß auf die Leistung ausgelegt werden, die am Ende des Druckhubes auftritt und außer durch die Pumpbelastung wesentlich durch die Rückholfeder bestimmt wird. Diese hohe Motorleistung wird während des Rücklaufes nicht benötigt. Die Pumpe nach der DE 35 37 297 A1 ist zusätz­ lich mit einer Anordnung zur Speicherung mechanischer Energie in Form von Tellerfedern ausgestattet, die eine entgegen der Kraft der Rückholfeder gerichtete Kraft auf den Pumpenstößel übertragen können und die im Verlauf des Saughubes des Pumpenstößels durch die Motorkurven­ scheibe auf einen Zustand höherer potentieller Energie geladen wird. Während des Druckhubes gegen die Rückhol­ feder unterstützt die Tellerfeder den Motor. Das Gegen­ einander-Arbeiten von Rückholfedern und Energiespeicher­ feder mindert die Leistung jedes der Federsysteme.From DE 35 37 297 A1 a metering pump is known which from an electric motor drive with a sub gearing is operated. The pressure stroke of the pump tappet takes place via an eccentric or cam disc, during the suction stroke with the help of a return spring becomes. The return spring is tensioned during the pressure stroke; the strongest spring loading of the motor occurs when the Pump plunger is deflected to the maximum. Add to that the Operating load on the pump. During the suction stroke the motor is not loaded by the pump tappet; he will be a lot pushed more by the return spring. Because of the sub Settlement gear the engine experiences during a number of revolutions during the pressure stroke a gradually increasing Load, whereas when the plunger returns during a few revolutions is not loaded by the piston. The Engine must be designed for the power that will end up of the pressure stroke occurs and except due to the pump load is essentially determined by the return spring. These high engine power is not during the return needed. The pump according to DE 35 37 297 A1 is additional Lich with an arrangement for storing mechanical Energy equipped in the form of disc springs that a force directed against the force of the return spring can be transferred to the pump tappet and in the course the suction stroke of the pump tappet through the motor curves  slice to a state of higher potential energy is loaded. During the pressure stroke against the return the diaphragm spring supports the motor. The opposite each other-work of return springs and energy storage spring reduces the performance of each of the spring systems.

Einbau und Justierung der Energiespeicher, die in Form von Federn realisiert werden, sind aufwendig. Zudem wird durch den Federdruck die Anlaufreibung, die auf den Motor wirkt, vergrößert und damit das Starten erschwert.Installation and adjustment of energy storage in the form of Springs to be realized are complex. In addition, through the spring pressure the starting friction that acts on the motor, enlarged and thus difficult to start.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektromechanische Druckpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten zu realisieren, die kleinbauend ist, wirtschaftlich aus wenigen Teilen hergestellt werden kann und deren Anlaufreibung nicht über das beim Pumpbetrieb unvermeidbare Maß hinaus geht.It is an object of the invention to provide an electromechanical To realize pressure pump for conveying liquids, which is small in size, economical from a few parts can be produced and their start-up friction does not have that goes beyond what is unavoidable when pumping.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung als Pumpe mit Ventilen für höhere Pumpdrücke von 8 bis 18 bar, wobei die Pumpe als Differentialpumpe ausgeführt ist mit einem zusätzlichen Verdrängungskolben in einem zusätzlichen Verdrängungspumpenraum, der beim Druckhub mit dem Arbeitspumpenraum in Verbindung steht, wobei die Kolben in den Pumpenräumen das darin enthaltene fließfähige Medium abwechselnd verdrängen und wobei der Querschnitt des Arbeitskolbens im Arbeitspumpenraum größer ist als der Querschnitt des Verdrängungskolbens im Verdrängungspumpenraum und damit bei gleichem Kolbenhub auch das verdrängte Volumen im Arbeitspumpenraum größer ist als das verdrängte Volumen im Verdrängungspumpenraum.The object is achieved according to the invention by Use as a pump with valves for higher pump pressures from 8 to 18 bar, using the pump as a differential pump is designed with an additional displacement piston in an additional displacement pump room, which at Pressure stroke is connected to the working pump chamber, the pistons in the pump chambers the contained therein alternately displace flowable medium and the Cross section of the working piston in the working pump chamber larger is as the cross section of the displacement piston in the Displacement pump chamber and thus with the same piston stroke the displaced volume in the working pump room is also larger is as the displaced volume in the displacement pump room.

Nach dem Einschalten der Pumpe wird zunächst das System mit dem fließfähigen Medium gefüllt. After the pump is switched on, the system first filled with the flowable medium.  

Ist der Systemdruck erreicht so wirkt im Betrieb auf den Exzenterantrieb die Differenzkraft der gegeneinander gerichteten Kolbenkräfte. Durch geeignete Wahl der Kolbenquerschnitte kann damit beim Druckhub die auf den Exzenter wirkende Kraft auf den gewünschten Wert reduziert werden. Der Verdrängungskolben im Verdrängungspumpenraum unterstützt damit den Arbeitskolben im Arbeitspumpenraum beim Druckhub. Während beim Saughub die Kolbenkraft im Arbeitspumpenraum auf etwa Null absinkt muß der Verdrängungskolben im Verdrängungspumpenraum das kleinere Flüssigkeitsvolumen mit der kleineren Kolbenkraft noch verdrängen. Dadurch wirkt auch beim Saughub auf den Exzenter eine Kraft die jedoch kleiner ist als die Druckkraftspitze auf den Arbeitskolben beim Druckhub und die von der Fläche des Verdrängungskolbens und vom während des Druckhubes aufgebauten Druck abhängt. Somit wird die auf den Exzenter wirkende Druckkraftspitze reduziert und die Belastung auf Druck- und Saughub verteilt. Auf den Einsatz von Energiespeicherfedern kann verzichtet werden. Lager- und Exzenterdruck werden kleiner wodurch sich der Verschleiß verringert. Außerdem führt die Einführung des Verdrängungspumpenraumes auch zu einer Vergleichmäßigung des Volumenflusses. Durch das Wegfallen des Federdruckes der Energiespeicherfedern wird beim Anlaufen des Rotors die Anlaufreibung kleiner wodurch der Anlauf erleichtert wird. If the system pressure has been reached, it acts on the Eccentric drive the differential force of the against each other directed piston forces. By appropriate choice of Piston cross sections can thus on the pressure stroke Eccentric force reduced to the desired value will. The displacement piston in the displacement pump chamber supports the working piston in the working pump room during the pressure stroke. While the piston force during the suction stroke The working pump chamber must sink to approximately zero Displacement piston in the displacement pump chamber the smaller one Volume of liquid with the smaller piston force still oust. This also affects the suction stroke Eccentric a force that is smaller than that Peak pressure on the working piston during the pressure stroke and which from the surface of the displacement piston and from during pressure build-up depends on the pressure stroke. Thus the reduced pressure force acting on the eccentric and the load is distributed over the pressure and suction stroke. On the The use of energy storage springs can be dispensed with. Bearing and eccentric pressure become smaller, which increases the Wear reduced. In addition, the introduction of the Displacement pump room also to an equalization of the volume flow. By eliminating the spring pressure the energy storage springs when the rotor starts the starting friction is smaller, which makes starting easier becomes.  

An sich sind Differentialpumpen aus der DE-PS 2 56 803 und der US-PS 33 30 217 bekannt. Mit unterschiedlichen Arbeitskolbendurchmessern bzw. Hubgeschwindigkeiten wird dabei ein gleichmäßiger Leistungsbedarf angestrebt.Differential pumps from DE-PS 2 56 803 and the US-PS 33 30 217 known. With different Working piston diameters or lifting speeds an even power requirement is striven for.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß der Querschnitt des Arbeitskolbens im Arbeits­ pumpenraum etwa doppelt so groß ist wie der des Verdrän­ gungskolbens im Verdrängungspumpenraum. Bei einer der­ artigen Anordnung beträgt die auf den Exzenter wirkende Differenzkraft nur die Hälfte der Kolbenkraft beim Druck­ hub und ist gleichmäßig auf Druck- und Saughub verteilt. Zusätzlich ist auch der Volumenstrom beim Druck- und Saug­ hub vergleichmäßigt.According to a further embodiment of the invention is pre see that the cross section of the piston in the work pump room is about twice as large as that of the displacement piston in the displacement pump chamber. At one of the like arrangement is the acting on the eccentric Differential force only half the piston force at pressure  stroke and is evenly distributed over the pressure and suction stroke. In addition, there is also the volume flow for pressure and suction stroke more even.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Mittellinien der Pumpenräume und die Achsen der Kolben, die in ihnen verschieblich sind, miteinander fluchten und in einer Mittellinie zusammenfallen. Auf diese Weise entsteht ein einachsig arbeitendes Gebilde, das einfach herstellbar ist.According to a further embodiment of the invention is pre see the center lines of the pump rooms and the axes the pistons, which are displaceable in them, with each other align and collapse in a center line. On this creates a single-axis structure, that is easy to manufacture.

Dabei ist es von Vorteil, wenn gemäß einer weiteren Aus­ gestaltung der Erfindung die Kolben an voneinander abliegenden Seiten des Exzenters angeordnet sind.It is advantageous if according to a further off design of the invention, the pistons on each other remote sides of the eccentric are arranged.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Die Zeichnung zeigt ein Pumpengehäuse 1 mit einem Wasser­ einlaßstutzen 3 und einem Wasserauslaßstutzen 5. Die Wasserführungen 3a und 5a in den Wassereinlaßstutzen 3 und 5 führen zu Ventilsitzen 3b, 5b, die mittels Ventilkugeln 3c bzw. 5c verschließbar sind unter Zuhilfenahme von Ventilfedern 3d und 5d. Zwischen den so gebildeten Ventilen 3e und 5e befindet sich ein Arbeitspumpenraum 7, in dem ein Arbeitskolben 9 in Druckrichtung 10 und Saug­ richtung 11 verschiebbar ist. Der Arbeitskolben 9 ist mit einem Schieber 12 verbunden, der in einer Schieberführung 13 zusammen mit dem Arbeitskolben 9 längs einer Mittel­ linie 16 verschiebbar ist. Der Arbeitskolben 9 ist mittels eines Ansatzes 17 an einer Seitenfläche 18 des Schiebers 12 befestigt. An einer von der Seitenfläche 18 abliegenden Seite 19 des Schiebers ist über einen zweiten Kolbenansatz 20 ein Verdrängungskolben 21 vorgesehen. Dieser Verdrängungskolben 21 arbeitet in einem Verdrängungs­ pumpenraum 22. Arbeitspumpenraum 7 und Verdrängungspumpen­ raum 22 sowie Arbeitskolben 9 und Verdrängungskolben 21 liegen in einer Flucht, so daß deren Mittellinien bzw. Achsen in der Mittellinie 16 zusammenfallen.The drawing shows a pump housing 1 with a water inlet connector 3 and a water outlet connector 5th The water guides 3 a and 5 a in the water inlet ports 3 and 5 lead to valve seats 3 b, 5 b, which can be closed by means of valve balls 3 c and 5 c with the aid of valve springs 3 d and 5 d. Between the valves 3 e and 5 e thus formed there is a working pump chamber 7 , in which a working piston 9 is displaceable in the pressure direction 10 and suction direction 11 . The working piston 9 is connected to a slide 12 , which is displaceable in a slide guide 13 together with the working piston 9 along a center line 16 . The working piston 9 is attached to a side surface 18 of the slide 12 by means of an extension 17 . A displacement piston 21 is provided on a side 19 of the slide lying away from the side surface 18 via a second piston shoulder 20 . This displacement piston 21 works in a displacement pump chamber 22nd Working pump chamber 7 and displacement pump chamber 22 as well as working piston 9 and displacement piston 21 are in alignment so that their center lines or axes coincide in the center line 16 .

Der Kolbenquerschnitt FV im zylindrischen Verdrängungs­ pumpenraum 22 ist halb so groß wie der Kolbenquerschnitt FA im Arbeitspumpenraum 7, so daß bei gleichem Kolbenhub das verdrängte Volumen im Arbeitspumpenraum 7 doppelt so groß ist wie das verdrängte Volumen im Verdrängungspumpen­ raum 22.The piston cross section F V in the cylindrical displacement pump chamber 22 is half as large as the piston cross section F A in the working pump chamber 7 , so that with the same piston stroke the displaced volume in the working pump chamber 7 is twice as large as the displaced volume in the displacement pump chamber 22 .

Der Verdrängungspumpenraum 22 mündet offen in die Wasser­ führung 5a, die vom Ventil 5e kommend in angedeuteter Weise zu einem Druckbehälter 24 (Heizkammer in einer Espressomaschine) in einem Gerät 25 führt. Beim Arbeiten der Pumpe bildet sich in der Wasserführung 5a, in dem Verdrängungspumpenraum 22 und in dem Druckbehälter 24 des Gerätes 25 ein Überdruck aus.The displacement pump chamber 22 opens into the water guide 5 a, which comes from the valve 5 e in an indicated manner to a pressure vessel 24 (heating chamber in an espresso machine) in a device 25 . When the pump is working, an excess pressure forms in the water duct 5 a, in the displacement pump chamber 22 and in the pressure vessel 24 of the device 25 .

In dem Schieber 12 befindet sich ein Querschlitz 26, der quer zur Mittellinie 16 verläuft. In diesen Schlitz greift ein Exzenter 27 ein, der auf die Welle 28 eines nicht dar­ gestellten Einphasensynchronmotors aufgeflanscht ist.In the slide 12 there is a transverse slot 26 which extends transversely to the center line 16 . In this slot engages an eccentric 27 , which is flanged onto the shaft 28 of a single-phase synchronous motor, not shown.

Die Druckpumpe arbeitet nun in folgender Weise. Wird der Schieber 12 in Richtung des Pfeiles 11 bewegt, dann öffnet das Saugventil 3e, und fließfähiges Medium, beispielsweise Wasser, wird in den Arbeitspumpenraum 7 eingesaugt. Nach Durchlaufen des Kolbenhubs ist der Saugvorgang abgeschlos­ sen, und das Saugventil 3e schließt wieder. Fährt darauf­ hin der Schieber 12 in Druckhubrichtung entsprechend dem Pfeil 10 nach links, dann öffnet das Druckventil 5e, und das fließfähige Medium im Arbeitspumpenraum 7 wird in die Wasserführung 5a ausgestoßen. Dieser Anfangspumpvorgang führt dazu, daß in die Wasserführung 5a, in den Verdrängungspumpenraum 22 und bis in den Druckbehälter 24 hinein fließfähiges Medium gepumpt und daraufhin in diesem System der Systemdruck aufgebaut wird. Infolge dieses Druckaufbaus wird auch der Verdrängungskolben 21 mit dem Querschnitt FV unter Druck gesetzt. Im Bewegungsablauf des Saughubes in Richtung des Pfeiles 11 verdrängt gleich­ zeitig dann der Verdrängungskolben 21 das unter Druck stehende fließfähige Medium aus dem Verdrängungspumpenraum 22 in die Wasserführung 5a. Bei konstantem Systemdruck wirkt eine Kraft auf den Querschnitt FV des Verdrän­ gungskolbens 21 im Verdrängungspumpenraum 22, die entsprechend dem genannten Querschnittsverhältnis FV/FA halb so groß ist wie die Druckkraft auf den Arbeitskolben 9. Beim Druckhub in Richtung des Pfeiles 10 wirkt deshalb die Kraft des Verdrängungskolbens 21 gegen die Druckkraft des Arbeitskolbens 9, so daß nur noch die Differenzkraft auf den Exzenter 27 wirkt, die entsprechend der vorliegenden Kolbenquerschnittsverhältnisse auch halb so groß ist wie die Druckraft des Arbeitskolbens 9 im Arbeitspumpenraum. Der Einphasensynchronmotor, über dessen Welle 28 und den Exzenter 27 der Schieber 12 mit den Kolben 9 und 21 ohne Zwischenschaltung eines Getriebes angetrieben wird, erfährt während des Saug- und Druckhubes eine gleichmäßigere Belastung mit Kräften, die auf den Exzenter 27 einwirken, die halb so groß sind wie die Druckkraftspitze während des Druckhubes. The pressure pump now works in the following way. If the slide 12 is moved in the direction of the arrow 11 , the suction valve 3 e opens, and flowable medium, for example water, is sucked into the working pump chamber 7 . After passing through the piston stroke, the suction process is completed, and the suction valve 3 e closes again. Thereupon the slide 12 moves in the pressure stroke direction according to the arrow 10 to the left, then the pressure valve 5 e opens and the flowable medium in the working pump chamber 7 is expelled into the water duct 5 a. This initial pumping action results in a, is pumped into the displacement pump chamber 22 and up into the pressure vessel 24 into flowable medium and then built up in this system, the system pressure in the water supply. 5 As a result of this pressure build-up, the displacement piston 21 with the cross section F V is also pressurized. In the course of movement of the suction stroke in the direction of arrow 11 , the displacement piston 21 simultaneously displaces the fluid medium under pressure from the displacement pump chamber 22 into the water duct 5 a. At constant system pressure, a force acts on the cross-section F V of the displacement piston 21 in the displacement pump chamber 22 , which is half the size of the compressive force on the working piston 9 in accordance with the cross-sectional ratio F V / F A. During the pressure stroke in the direction of arrow 10, therefore, the force of the displacement piston 21 acts against the pressure force of the working piston 9 , so that only the differential force acts on the eccentric 27 , which, according to the present piston cross-sectional ratios, is also half as large as the pressure force of the working piston 9 in Working pump room. The single-phase synchronous motor, via the shaft 28 and the eccentric 27 of the slide 12 with the pistons 9 and 21 is driven without the interposition of a gearbox, experiences a more uniform load with forces acting on the eccentric 27 during the suction and pressure stroke, which is half as much are as large as the pressure force peak during the pressure stroke.

Dies ist vorteilhaft für den zum Antrieb dienenden zwei­ poligen Einphasensynchronmotor mit seinem in bekannter Weise über eine Umdrehung von der Rotorstellung und dem Strom abhängigen, stark wechselnden Motormoment und seiner Empfindlichkeit gegenüber pulsförmigen Belastungen. Der Motor braucht danamisch nicht für die hohe Druckkraft­ spitze dimensioniert zu werden. Da keine Energiespeicher­ federn nötig sind, fällt der starke Federdruck auf den Exzenter 27 weg, was den Anlauf des Synchronmotors stark verbessert.This is advantageous for the two-pole single-phase synchronous motor used for driving, with its motor torque, which changes in a known manner over a revolution from the rotor position and the current, and its sensitivity to pulsed loads. The engine need not be dimensioned danamically for the high pressure force. Since no energy storage springs are necessary, the strong spring pressure on the eccentric 27 is eliminated, which greatly improves the start-up of the synchronous motor.

Claims (4)

1. Druckpumpe zum Erzeugen eines Druckes in einem fließ­ fähigen Medium in einem Gerät (25), insbesondere in einer Espressomaschine, bei der die in einem Arbeitspumpenraum (7) auf einen Arbeitskolben (9) wirkende Kraft während eines Pumpzyklusses beim Druckhub auf einen Maximalwert ansteigt und beim Saughub gering ist, mit einem als Antriebsmotor dienenden zweipoligen Einphasensynchron­ motor, der über eine Umdrehung ein von der Rotorstellung und dem Strom abhängiges, stark wechselndes Motormoment aufweist und der über einen Exzenterschieber (12, 27), der ohne Zwischenschaltung eines Getriebes unmittelbar vom dauermagnetischen Rotor (28) angetrieben wird, den in dem Arbeitspumpenraum (7) verschiebbaren Arbeitskolben (9) abwechselnd im Druckhub vor und im Saughub zurück bewegt, wobei in der Wand des Arbeitspumpenraumes Ein- (3e) und Auslaßventile (5e) für das Medium vorgesehen sind, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung als Pumpe mit Ventilen (3e, 5e) für höhere Pumpdrücke von 8 bis 18 bar, wobei die Pumpe als Differentialpumpe ausgeführt ist mit einem zusätzlichen Verdrängungskolben (21) in einem zusätzlichen Verdrängungspumpenraum (22), der beim Druckhub mit dem Arbeitspumpenraum (7) in Verbindung steht, wobei die Kolben (9, 21) in den Pumpenrräumen (7, 22) das in ihnen enthaltene fließfähige Medium abwechselnd verdrängen und wobei der Querschnitt des Arbeitskolbens (9) im Arbeits­ pumpenraum (7) größer ist als der Querschnitt des Verdrän­ gungskolbens (21) im Verdrängungspumpenraum (22) und damit bei gleichem Kolbenhub auch das verdrängte Volumen im Arbeitspumpenraum (7) größer ist als das verdrängte Volumen im Verdrängungspumpenraum (22). 1. Pressure pump for generating a pressure in a flowable medium in a device ( 25 ), in particular in an espresso machine, in which the force acting in a working pump chamber ( 7 ) on a working piston ( 9 ) increases to a maximum value during a pumping cycle during the pressure stroke and is low during the suction stroke, with a two-pole single-phase synchronous motor serving as the drive motor, which has a strongly changing motor torque dependent on the rotor position and the current over one revolution, and which has an eccentric slide valve ( 12 , 27 ) that moves directly from the gearbox without the interposition of a gearbox Permanently magnetic rotor ( 28 ) is driven, the working piston ( 9 ), which is displaceable in the working pump chamber ( 7 ), moves back and forth alternately in the pressure stroke and in the suction stroke, with inlet ( 3 e) and outlet valves ( 5 e) for that in the wall of the working pump chamber Medium are provided, characterized by the use as a pump with valves ( 3 e, 5 e) for h Higher pump pressures from 8 to 18 bar, the pump being designed as a differential pump with an additional displacement piston ( 21 ) in an additional displacement pump chamber ( 22 ) which is connected to the working pump chamber ( 7 ) during the pressure stroke, the pistons ( 9 , 21 ) in the pump chambers ( 7 , 22 ) alternately displace the flowable medium contained in them and the cross section of the working piston ( 9 ) in the working pump chamber ( 7 ) is larger than the cross section of the displacement piston ( 21 ) in the displacement pump chamber ( 22 ) and thus with the same piston stroke, the displaced volume in the working pump chamber ( 7 ) is also greater than the displaced volume in the displacement pump chamber ( 22 ). 2. Druckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (FA) des Arbeitskolbens (9) etwa doppelt so groß ist wie der Querschnitt (FV) des Verdrängungs­ kolbens (21) im Verdrängungspumpenraum (22).2. Pressure pump according to claim 1, characterized in that the cross section (F A ) of the working piston ( 9 ) is approximately twice as large as the cross section (F V ) of the displacement piston ( 21 ) in the displacement pump chamber ( 22 ). 3. Druckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der Pumpenräume und die Achsen der Kolben, die von ihnen verschieblich sind, miteinander fluchten und in einer Mittellinie (16) zusammenfallen.3. Pressure pump according to claim 1, characterized in that the center lines of the pump chambers and the axes of the pistons, which are displaceable by them, are aligned with one another and coincide in a center line ( 16 ). 4. Druckpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (9, 21) an voneinander abliegenden Seiten (18, 19) des von einem Exzenter (27) bewegten Schiebers (12) angeordnet sind.4. Pressure pump according to claim 3, characterized in that the pistons ( 9 , 21 ) on opposite sides ( 18 , 19 ) of the eccentric ( 27 ) moving slide ( 12 ) are arranged.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19802043A1 (en) * 1997-11-21 1999-05-27 Itt Mfg Enterprises Inc Piston pump with at least two pump cylinders located in pump housing

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4234746A1 (en) * 1992-10-15 1994-04-21 Braun Ag Pump for household appliances
WO2009070876A1 (en) * 2007-12-06 2009-06-11 Gerald Lesko Mud pump
CH705749B1 (en) * 2010-08-27 2014-03-14 Nestec Sa Beverage machine to motirisée brewing unit commanded by capsule, its method of operation and use of a capsule for this command.
CN109124354B (en) * 2018-08-06 2021-06-11 上海机商实业有限公司 Coffee extraction device, coffee machine and automatic coffee vending machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE256603C (en) *
US3330217A (en) * 1965-07-20 1967-07-11 Binks Mfg Co Pump
DE3419177C1 (en) * 1984-05-23 1985-01-31 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Drive device with a rotary drive motor
DE3537297A1 (en) * 1985-10-19 1987-04-23 Cillichemie DRIVING DEVICE FOR A PUMP, ESPECIALLY A LIQUID DOSING PUMP

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE56523C (en) * C. HOPPE in Berlin N., Gartenstr. 9 — 12 Double suction and pushing differential piston pump with two valves
DE1951347C3 (en) * 1969-10-11 1978-11-16 Wolf Von Dipl.-Phys. 8130 Starnberg Casimir Device for the pulsation-free delivery of a liquid or a gas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE256603C (en) *
US3330217A (en) * 1965-07-20 1967-07-11 Binks Mfg Co Pump
DE3419177C1 (en) * 1984-05-23 1985-01-31 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Drive device with a rotary drive motor
DE3537297A1 (en) * 1985-10-19 1987-04-23 Cillichemie DRIVING DEVICE FOR A PUMP, ESPECIALLY A LIQUID DOSING PUMP

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19802043A1 (en) * 1997-11-21 1999-05-27 Itt Mfg Enterprises Inc Piston pump with at least two pump cylinders located in pump housing

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