AT485U1

AT485U1 - Magnetische kolbenpumpe

Info

Publication number: AT485U1
Application number: AT0018894U
Authority: AT
Original assignee: Elmetor Srl
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1995-11-27
Also published as: DE9411449U1; ITMI930577U1; IT230356Y1; ITMI930577V0

Description

AT 000 485 Ul

Die Erfindung betrifft eine Elektropumpe mit magnetisch angetriebenem Kolben, bestehend aus einem Zylinder, einem darin verschiebbaren Kolben, zwei magnetischen Buchsen und einer dazwischen angeordneten nichtmagnetischen Buchse, die an der Außenseite des Zylinders aufgesteckt sind, einer um die Buchsen herum angeordneten Spule, die das Magnetfeld erzeugt, sowie Anschlüssen und Dichtungselementen .

Elektropumpen mit Magnetantrieb des Kolbens sind bekannt und im Handel erhältlich. Sie können die herkömlichen Kreiselpumpen ersetzten und werden zum Beispiel verwendet bei industriellen Bügelmaschinen, zur Kühlung von Schweißmaschinen sowie beim Abfüllen, z.B. Flaschenabfüllen, von Flüssigkeiten.

Das Funktionsprinzip solcher Pumpen ist allgemein bekannt. Am Zylinder sind drei rohrförmige Buchsen vorgesehen, die nenbeneinander auf dessen Außenfläche auf gesteckt sind. Die erste und dritte Buchse bestehen aus magnetischem Material (im allgemeinen Bleistahl für mechanische Hochgeschwindig-keits-Bearbeitung - AVP). Die dazwischen angeordnete zweite Buchse besteht aus nichtmagnetischen Material (im allgemeinen Messing). Eine Spule umgibt diese Buchsen und erzeugt bei ihrer Erregung ein Magnetfeld, wobei die nicht- 2 AT 000 485 Ul magnetische Buchse die Punktion hat, dieses Magnetfeld 2u unterbrechen. Der Kolben, der aus metallischen Material besteht (im allgemeinen Edelstahl AISI 430F), liegt mit seiner Basis gegen eine Feder an, die zusammengedrückt wird, sobald die Spule erregt wird, und infolgedessen eine Magnetkraft auf den Kolben ausübt, der sich im Zylinder verschiebt, bis er den Abschnitt schließt, der von der nicht magnetischen Buchse freigelassen ist. Die magnetisierende Wirkung der Spule wird mittels einer die eine Halbwelle eliminierende Diode reduziert bzw. auf Null gebracht und der Kolben wird durch Auf hören der auf ihn wirkenden Stellkraft durch die zuvor zusammengedrückte Feder in die Ausgangslage zurückgeführt. Dieser Vorgang wiederholt sich mit einer Frequenz von 50 bis 60 Zyklen pro Sekunde.

Bei den derzeit realisierten Pumpen besteht der Zylinder aus Kunst st off material (z.B. Nylon) und kann nicht, wie der Kolben, aus Metall bestehen, da sonst sehr leicht ein Kolbenfressen eintreten würde. Ein solches Material muß aber, wenn es die hohen Temperaturen sowie den Verschleiß aufgrund des Abriebs am metallischen Kolben aushalten soll, eine beträchtliche Dicke (sogar 2 bis 3 mm) haben. Dieser Umstand setzt die Förderleistung und den Förderdruck der Pumpe herab, da die Spule zusätzlich isoliert wird und der Kolben nicht mit der ganzen Kraft angezogen wird, die dem erzeugten Magnetfeld entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Elektropumpe mit magnetisch angetriebenen Kolben zu schaffen, bei der diese Nachteile und Beschränkungen der derzeit erhältlichen Pumpen dieser Art vermieden werden.

Zum Lösen der Aufgabe ist die Pumpe gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichent, daß der Zylinder ebenso wie der Kolben aus metallischem Material besteht und daß als Schutz für die zusammenwirkenden Oberflächen des 3 AT 000 485 Ul

Zylinders und des Kolbens eine Folie aus selbst schmierendem Material, vorzugsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) vorgesehen ist, die passend zugeschnitten und zwischen diese beiden Elemente eingefügt ist, wodurch ein optimaler Lauf des Kolbens im Zylinder ohne Fressen gewährleistet wird.

Durch diese Lösung der Aufgabe werden auch die folgenden weiteren Vorteile erzielt: - Es wird eine bessere 'Widerstandsfähigkeit der Pumpe gegen Stöße und Verformungen erreicht, da der Zylinder aus Metall besteht; - Die Leistung der Pumpe wird verbessert, da die Dicke des Zylinders sehr gering sein kann, insbesondere weniger als 1 mm betragen kann.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch die erfin-dungsgemäße Pumpe;

Fig. 2 zeigt im größeren Maßstab die Einzelheit bei A in Fig. l;

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Zylinder der erfindungsgemäßen Pumpe für einen Sonderfall der in den Zylinder eingesetzten selbstschmierenden Folie.

Funktion und Aufbau der Pumpe sind wie folgt:

Das zu pumpende Medium bewegt sich in Richtung des Pfeiles Fl, wobei es durch den Sauganschluß 2 eintritt und durch den Anschluß am Zylinderkopf 12 austritt. Diese beide Anschlüsse bestehen aus Metall und zwar vorzugsweise der An- 4 AT 000 485 Ul

Schluß aus Edelstahl AISI 303 und AISI 430F sowie der Anschluß 12 aus Messing OT 58.

Der Zylinder 1 ist hergestellt aus einem Metallrohr, vorzugsweise Stahl AISI 303, wobei die Dicke vorzugsweise zwischen 0,4 und 0,8 mm liegt. Der Zylinder ist an dem Anschluß 2 mit bekannten Mitteln befestigt. Der Kopfanschluß 12 ist seinerseits ebenfalls in bekannter Weise an einer Buchse 13 befestigt {die in der Zeichnung teilweise dargestellt ist) . An der Außenseite des Zylinders 1 sind drei Buchsen 7 und 9 aus magnetischem Material (AVP) und eine Buchse 8 aus nichtmagnetischem Material (Messing) vorgesehen. An der Außenseite dieser Buchsen ist eine Spule 10 vorgesehen, die das Magnetfeld für die Betätigung des Kolbens 3 der Pumpe erzeugt.

Die Leistung der Spule hängt von der Förderkapazität der Pumpe ab und liegt im allgemeinen zwischen 40 und 80 Watt.

Der Kolben 3 ist in den Zylinder 1 eingesetzt und weist an seiner Basis eine Rückstellfeder 4 und an seinem Kopf ein Rückschlagventil 11 mit Rückstellfeder 6 auf. Die Pumpe wird vervollständigt durch verschiedene Dichtungen (in der Zeichnung nicht dargestellt) und insbesondere einen O-Ring 16 für das Abdichten der Spule 10 am Äbstandsring 14.

Der bisher beschriebene konstruktive Aufbau entspricht im wesentlichen dem der bekannten Elektropumpen mit magnetisch angetriebenem Kolben, mit der einzigen Ausnahme, daß der Zylinder 1, wie angegeben, aus Metall besteht und nicht aus Kunststoff. Das andere kennzeichnende Merkmal der erfindungsgemäßen Elektropumpe besteht aus einer Folie 5 aus selbstschmierendem Material, vorzugsweise PTFE, die maßgerecht entsprechend dem Zylinder 1 zugeschnitten ist und nach Art einer Lauf buchse zwischen der Innenwand des Zylinders und der Außenwand des Kolbens angeordnet ist. Diese 5 AT 000 485 Ul

Folie hat vorzugsweise eine optimale Dicke zwischen 0,3 und 0,6 mm. Bei der Auslegung der Pumpe ist diese Dicke bei der Berechnung des Spiels zwischen Zylinder und Kolben zu berücksichtigen.

Die Abdeckung der genannten innen- und Außenflächen durch die Folie kann vollständig oder unvollständig sein, d.h. es kann ein mehr oder weniger großer Spalt 15 verbleiben, wie in Fig. 3 angedeutet. Auf jeden Fall ist ein optimaler Lauf des Kolbens gewährleistet.

Konstruktive Abänderungen der Pumpe gegenüber dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung möglich. 6

Claims

AT 000 485 Ul Ansprüche: 1. Elektropumpe mit magnetisch angetriebenem Kolben, bestehend aus einem Zylinder (1), einem darin verschiebbaren Kolben (3}, zwei magnetischen Buchsen und einer dazwischen angeordneten nichtmagnetischen Buchse, die an der Außenseite des Zylinders aufgesteckt sind, einer um die Buchsen herum angeordneten Spule, die das Magnetfeld erzeugt, sowie Anschlüssen und Dichtungselementen, dadurch gekennzeichnet, daß der 2ylinder (1) aus Metall besteht und daß eine Folie (5) aus selbst schmierendem Material vorgesehen ist, die als Laufbuchse zwischen der Innenfläche des Zylinders (1) und der Außenfläche des Kolbens (3) angeordnet ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) aus Stahl AISI 303 besteht und eine Dicke von 0,4 bis 0,8 mm hat.
3. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (5) aus PTFE besteht und eine Dicke von 0,3 bis 0,6 mm hat. 7