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Elektromagnetische Schwingkolbenpumpe
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Schwingkolbenpumpe für die Förderung von Flüssigkeiten, die als Antrieb von Springbrunnen, Spielzeugen, Modellanlagen u. ähnl. Zwecke Verwendung findet.
Es ist bereits eine elektromagnetische Schwingkolbenpumpe bekannt, bei der ein dauermagnetisierter Pumpenkolben mit an seinen Enden befindlichem Nord- bzw. Südpol in einem magnetisierten Wechselfeld beweglich angeordnet ist. Entsprechend der Wechselfrequenz und des damit verbundenen Polaritätswechsels wird der Pumpenkolben in einem den Kolben umschliessenden Durchflussrohr hin und her bewegt.
Das Durchflussrohr, welches aus magnetisch indifferentem Werkstoff, z. B. Glas, Porzellan od. dgl. besteht, ist von der an Wechselstrom angeschlossenen Magnetspule dicht umschlossen. Der Kolben selbst ist durchbohrt, so dass die Flüssigkeit durch ihn hindurch treten kann. Ein im Pumpenkolben vorgesehenes Rückschlagventil garantiert die Beibehaltung einer bestimmten Förderrichtung.
Weiterhinistesbekannt, elektromagnetische Schwingkolbenpumpen so auszubilden, dass die Magnetspule in einem ringförmigen Körper eingebettet wird, der die Funktion eines Stators übernimmt. Um den magne tischen Fluss durch den Pumpenkolben leiten zu können. wird die Innenwandung des ringförmigen Stators an einer Stelle unterbrochen und die vorhandene Lücke durch einen der Innenwandung angepassten ma- gnetisch indifferenten Werkstoff ersetzt. Um die Funktionsfähigkeit sicher zu stellen, ist es jedoch erforderlich, die übrige Innenwandung des Stators mit einer dünnen, z. B. galvanisch aufgetragenen magnetischen Schicht auszukleiden. Für diese Pumpe ist es weiterhin notwendig, dass eine stetig gleichbleibende Ausgangsstellung des Pumpenkolbens vorhanden ist.
Dazu dient eine im Hubraum des Pumpenkolbens in der einen Bewegungsrichtung desselben vorgespannte Feder.
Während die eingangs dargestellte Schwingkolbenpumpe infolge des Fehlens eines die Spule umschlie- ssenden aus magnetisierbaremWerkstoff bestehenden Körpers in ihrem Wirkungsgrad schlecht und damit die Förderleistung derselben gering ist, wird in der andern Ausführungsform der Wirkungsgrad zwar verbessert, jedoch ist der technische Aufwand erheblich grösser.
Ferner sind bereits Schwingkolbenpumpen bekanntgeworden, bei denen die Magnetspule von einem ringförmigen Permanentmagneten umschlossen wird, während das Durchflussrohr ebenfalls aus magnetisch indifferentem Werkstoff besteht. Mit dieser Bauart wurde der Wirkungsgrad der Schwingkolbenpumpe weiter verbessert, ohne dass jedoch eine optimale Förderleistung erreicht worden ist.
Daraus ergibt sich die Aufgabe, das Antriebsystem ohne wesentliche Erhöhung des technischen Aufwandes der Pumpe so zu verbessern, dass eine optimale Feldausnutzung und damit eine Verbesserung des Wirkungsgrades erreicht wird.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwei oder mehrere mit gleichem Wicklungssinn in Reihe geschaltete Magnetspulen vorgesehen sind, die sich auf dem magnetisch indifferenten Durchflussrohr befinden und von denen jede für sich von einem ringförmigen Permanentmagneten umschlossen ist, zwischen deren Stirnflächen magnetisierbare Zwischenscheiben angeordnet sind, die sich bis zum
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Durchflussrohr erstrecken und dass vordem im Durchflussrohr schwingenden Pumpenkolben ein weiteres Rückschlagventil eingebaut ist.
Weiterhin ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Zwischenscheiben von der Bohrung ausgehende diametral verlaufende Schlitze aufweisen, durch die der Querschnitt der Zwischenscheiben an dieserStel- le um wenigstens die Hälfte verringert wird.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen Fig. l die Schwingkolbenpumpe und Fig. 2 die Zwischenscheibe.
Die Schwingkolbenpumpe besteht aus zwei Permanentringmagneten 3, die jeder für sich eine Magnetspule 2 umschliessen. Die Bohrungen der Spulenkörper nehmen ein Durchflussrohr l auf, indem sich der Pumpenkolben S befindet. Zwischen den Permanentringmagneten 3 befindet sich eine Zwi- schenscheibe 4, während die Stirnseiten der Permanentringmagnete 3 einschliesslich der Magnetspu- le 2 durch Polplatten 6 abgedeckt sind. Die Bohrung 9 der Zwischenscheibe 4 dient zur Auf- nahme des Durchflussrohres l. Der Querschnitt der Zwischenscheibe 4 wird in der Mitte durch zwei Schlitze 10 um wenigstens die Hälfte verringert, so dass der Magnetfluss durch den Pumpenkolben 5 verbessert wird.
Der Pumpenkolben 5 wird in an sich bekannter Weise durch Kolbenringe 8 im Durchflussrohr 1 geführt und ist an seiner Ausgangsseite mit einem Rückschlagventil 7 versehen. Vor dem Pumpenkolben 5 ist im Durchflussrohr l ein weiteres Rückschlagventil 11 angeordnet, das bei der entgegen der Förderrichtung erfolgten Kolbenbewegung einen Druckabfall an der Strahldüse verhindert. Die Magnetspulen 2 sind mit gleichem Wicklungssinn in Reihe geschaltet und werden mit einer Wechselspannung beaufschlagt. Durch diese Anordnung addieren sich die Kräfte des magnetischen Flusses derMagnetspulen. Infolge der gegeneinander gerichteten Permanentringmagnete 3 ergibt sich in der Zwischenscheibe 4 eine Verdoppelung des magnetischen Flusses. Die Folge davon ist eine wesentliche Leistungserhöhung der Schwingkolbenpumpe.
So wird nach der neuen Anordnung eine maximale Strahlhöhe von 750 mm mit einer Leistung von 4,8 VA erreicht und damit ein Wert, der über dem dreifachen des bisher maximal Erreichbaren liegt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. ElektromagnetischeSchwingkolbenpumpemitvon einem Permanentmagneten umschlossener wechselstromgespeister Spule und im Durchflussrohr schwingendem, aus magnetisierbarem Material bestehendem PumpenkolbenmitRückschlagventil, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehreremitgleichem Wicklungssinn in Reihe geschaltete Magnetspulen (2) vorgesehen sind, die sich auf dem magnetisch indifferentemDurchflussrohr (l) befinden und von denen jede für sich von einem ringförmigenpermanent- magneten (3) umschlossen ist, zwischen deren Stirnflächen magnetisierbare Zwischenscheiben (4) angeordnet sind, die sich bis zum Durchflussrohr erstrecken und dass vor dem im Durchflussrohr (1) schwingenden Pumpenkolben (5)
ein weiteres Rückschlagventil (11) eingebaut ist.