CH682938A5

CH682938A5 - Electromechanical driven pump.

Info

Publication number: CH682938A5
Application number: CH381/91A
Authority: CH
Inventors: Kenji Mizuno
Original assignee: Nitto Kohki Co
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1991-02-07
Publication date: 1993-12-15
Also published as: KR910015621U; GB9101798D0; KR940008439Y1; GB2241287A; JPH03104188U; JPH0442536Y2; DE4102710A1; DE4102710C2

Description

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CH 682 938 A5 CH 682 938 A5

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Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine eiektrome-chanisch angetriebene Pumpe. Insbesondere betrifft sie eine solche elektromechanisch angetriebene Pumpe, bei der ein freier Kolben gleitend mit Hilfe eines Elektromagneten und einer Feder hin- und herbewegt wird und bei der das Volumen der Druckkammer durch die hin- und hergehende Bewegung verändert werden kann, wodurch das Ansaugen und Ausstossen eines Fliessmittels bewirkt werden kann. The present invention relates to an electro-mechanically driven pump. In particular, it relates to such an electromechanically driven pump, in which a free piston is slid back and forth with the aid of an electromagnet and a spring, and in which the volume of the pressure chamber can be changed by the back and forth movement, as a result of which the suction and ejection of an eluent can be effected.

Als relativ kleinbauende Druckpumpe ist bisher eine Bauart bekannt gewesen, in der eine Membran mit einem Bewegungskörper verbunden war, der seinerseits einen Permanentmagneten oder ein magnetisches Glied aufwies, und das Volumen der Druckkammer, dessen eine Wand die Membran war, wurde durch Betätigen des Bewegungskörpers mit Hilfe einer elektromagnetischen Kraft bewirkt, so dass auf diese Weise das Ansaugen und Ausstossen eines Fliessmittels, wie z.B. Luft, bewirkt wurde. As a relatively small pressure pump, a design was previously known in which a membrane was connected to a moving body, which in turn had a permanent magnet or a magnetic member, and the volume of the pressure chamber, one wall of which was the membrane, was determined by actuating the moving body With the help of an electromagnetic force, so that the suction and ejection of a fluid, such as Air.

Eine Pumpe einer solchen Bauart (die im folgenden als Membranpumpe bezeichnet wird) ist im offiziellen japanischen Mitteilungsblatt der offengelegten Patentanmeldungen Nr. 63-65 182, 63-176 680, 63-227 978 oder dergleichen, beschrieben. A pump of such a type (hereinafter referred to as a diaphragm pump) is described in Japanese Official Journal of Patent Application Laid-Open Nos. 63-65 182, 63-176 680, 63-227 978 or the like.

Bei einer Membranpumpe bestehen die folgenden Probleme: The following problems exist with a diaphragm pump:

1. Da die Membran, die sich jedesmal dann, wenn sich der Bewegungskörper hin- und herbewegt, verformt, aus einem Material mit hoher Flexibilität, wie z.B. einem synthetischen Gummi besteht, kann sie leicht zerstört werden. Ihre Wartung ist daher mühevoll und teuer. 1. Since the membrane, which deforms every time the moving body moves back and forth, is made of a material with high flexibility, such as a synthetic rubber, it can be easily destroyed. Maintenance is therefore difficult and expensive.

Wenn die Membran aus einem sehr haltbaren Material gemacht wird, um eine Zerstörung zu vermeiden, dann kann kein sehr hoher Druck und keine hohe Förderrate erwartet werden und zusätzlich wird eine solche Ausführung teuer. Darüber hinaus ist der Aufbau der Abstützung der Membran kompliziert und die Membran selber ist ebenfalls aufwendig, so dass die Wirtschaftlichkeit auf diese Weise abnimmt. If the membrane is made of a very durable material in order to avoid destruction, then a very high pressure and a high delivery rate cannot be expected and, in addition, such an embodiment becomes expensive. In addition, the structure of the support of the membrane is complicated and the membrane itself is also complex, so that the economy decreases in this way.

2. Da der Bewegungskörper durch die Membran selber gelagert wird, ist die Ausrichtung der Achsen des Bewegungskörpers und eines nahe dem Bewegungskörper angeordneten Magnetkerns nicht gewährleistet, und der Bewegungskörper kann dadurch in Berührung mit dem Magnetkern oder dergleichen gebracht werden, dass die Membran während des Betriebes sich stark durchbiegt und in einem solchen Fall entsteht ein Geräusch, wodurch letztendlich die Membranpumpe zerstört werden kann. 2. Since the moving body is supported by the membrane itself, the alignment of the axes of the moving body and a magnetic core arranged near the moving body is not guaranteed, and the moving body can thereby be brought into contact with the magnetic core or the like that the membrane during operation bends strongly and in such a case there is a noise, which can ultimately destroy the diaphragm pump.

Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, eine sehr haltbare Pumpeneinheit anzugeben, die leicht gewartet werden kann, einfach aufgebaut ist und zu niedrigen Kosten hergesteilt werden kann. The invention is therefore based on the object of specifying a very durable pump unit which can be easily maintained, is simple in construction and can be manufactured at low cost.

Um diese Aufgabe zu lösen, weist die elektromechanisch angetriebene Pumpe die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 auf. In order to achieve this object, the electromechanically driven pump has the features in the characterizing part of claim 1.

Wenn die Spule an einen Wechselstrom angeschlossen wird, dann wird der Magnet durch den Magnetfluss von der Spule her angezogen und ab-gestossen, so dass der Kolben sich dauernd in mittig ausgerichtetem Zustand hin- und herbewegt, der seinerseits durch die Zylinderbüchse aus dünnem Material aufrechterhalten wird und das Volumen der Druckkammer verändert sich, wodurch ein Fliessmittel in die Saugkammer eingesaugt und aus ihr ausgestossen wird. When the coil is connected to an alternating current, the magnet is attracted and repelled by the magnetic flux from the coil, so that the piston constantly reciprocates in a centrally aligned state, which in turn is maintained by the cylinder liner made of thin material is and the volume of the pressure chamber changes, whereby a fluid is sucked into and out of the suction chamber.

Anhand der beigefügten Figuren werden nun Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are now described in more detail, for example, with reference to the accompanying figures. Show it:

Fig. 1 ist eine Längsschnitt-Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention;

Fig. 2 ist eine Querschnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 1 sowie eine Seitenansicht derselben; Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 1 and a side view thereof;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Flachventil; 3 is a top view of the flat valve;

Fig. 4 ist eine Darstellung des Ventilsitzes, gesehen aus Richtung des Pfeiles B in Fig. 1; Fig. 4 is an illustration of the valve seat seen from the direction of arrow B in Fig. 1;

Fig. 5 ist eine Ansicht im Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die die Hauptabschnitte dieser Ausführungsform zeigt; Fig. 5 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the present invention, showing the main portions of this embodiment;

Fig. 5 ist eine Ansicht von links in Fig. 5; Fig. 5 is a view from the left in Fig. 5;

Fig. 7 ist eine Ansicht von rechts in Fig. 5; Fig. 7 is a right side view in Fig. 5;

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung nach Fig. 5, entsprechend der Linie C-C; Figure 8 is a cross-sectional view of the device of Figure 5, taken along the line C-C;

Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht der Darstellung in Fig. 6, längs der Linie D-D; und Fig. 9 is a cross-sectional view of the representation in Fig. 6 taken along the line D-D; and

Fig. 10 ist eine Querschnittsdarstellung der Vorrichtung nach Fig. 7 längs der Linie E-E. Fig. 10 is a cross-sectional view of the device of Fig. 7 along the line E-E.

Anhand der Fig. 1 bis 4 wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. In Fig. 4 ist durch gestrichelte Linien ein Flachventil 2 dargestellt. Der in Fig. 2 dargestellte Pumpenfuss 31 kann aus Gummi bestehende Schwingungsdämpfer 17 aufnehmen, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, wobei in dieser Figur der Pumpenfuss 31 aus Vereinfachungsgründen fortgelassen worden ist. Gemäss den Fig. 1 und 2 ist um einen aus Kunststoff bestehenden Spulenträger 6 eine zylindrische Spule 10 aufgewickelt. Innerhalb des Spulenträgers 6 ist ein zylindrischer Statorkern 12 angeordnet, der aus einem magnetischen Material, wie z.B. aus einem niedrig gekohlten Stahl, besteht. Innerhalb des Statorkernes 12 befindet sich eine Zylinderbüchse 13, die aus Hartglas, rostfreiem Stahl, Messing oder dergleichen besteht und deren Wandstärke so dünn wie möglich ist. Obwohl der Querschnitt der Zylinderbüchse in Übereinstimmung mit dem Querschnitt eines Kolbens, der später beschrieben werden wird, zylindrisch ist, kann er auch eine andere Form als die zylindrische haben und zwar dann, wenn die Fläche geeignet ist, strömungsmitteldicht und gleitbar mit der äusseren Umfangsfläche des Kolbens zusammenzuwirken. A first embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 4. In Fig. 4, a flat valve 2 is shown by dashed lines. The pump foot 31 shown in FIG. 2 can accommodate vibration dampers 17 made of rubber, as shown in FIG. 1, the pump foot 31 having been omitted in this figure for reasons of simplification. 1 and 2, a cylindrical coil 10 is wound around a coil support 6 made of plastic. A cylindrical stator core 12, which is made of a magnetic material such as e.g. made of a low carbon steel. Inside the stator core 12 there is a cylinder liner 13 which is made of tempered glass, stainless steel, brass or the like and whose wall thickness is as thin as possible. Although the cross-section of the cylinder liner is cylindrical in accordance with the cross-section of a piston, which will be described later, it can also have a shape other than the cylindrical one, if the surface is suitable, fluid-tight and slidable with the outer peripheral surface of the To work together.

Ausserhalb der zylindrischen Spule 10 ist ein Jochkern 5 angeordnet, der aus einem magnetischen Material, wie z.B. aus einem niedrig gekohlten Stahl oder ähnlichem besteht. Der Spulenträger 6 und der Statorkern 12 sind mit einem Kunstharz so umhüllt, dass ihre Lage relativ zueinander festgelegt ist. Die Umhüllung 30 wird so ausgeführt, A yoke core 5 is arranged outside the cylindrical coil 10 and is made of a magnetic material such as e.g. consists of a low-carbon steel or the like. The coil carrier 6 and the stator core 12 are coated with a synthetic resin in such a way that their position is fixed relative to one another. The envelope 30 is carried out in such a way

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dass die Innenfläche der Zylinderbüchse 13 ausgespart wird. that the inner surface of the cylinder liner 13 is recessed.

Innerhalb der Zylinderbüchse 13 ist ein Kolben 20 fliessmitteldicht und gleitend angeordnet. Der Kolben 20 hat einen zylindrischen Hauptkörper 11, der in seinem Mittelteil aus einem nichtmagnetischen Material, wie z.B. einem Kunststoff, einem Kohienstoffmaterial oder aus Aluminium besteht und er umfasst Paare von vorderen Magnetjochen 7, Permanentmagneten 8 und hinteren Magnetjochen 9, die an beiden Enden des Kolben-Hauptkörpers 11 befestigt sind, wobei das Paar von vorderen Magnetjochen 7 die beiden Kolbenköpfe bildet. A piston 20 is arranged in a fluid-tight and sliding manner within the cylinder liner 13. The piston 20 has a cylindrical main body 11, which in its central part is made of a non-magnetic material, e.g. a plastic, a carbon material or aluminum and it comprises pairs of front magnetic yokes 7, permanent magnets 8 and rear magnetic yokes 9, which are attached to both ends of the piston main body 11, the pair of front magnetic yokes 7 forming the two piston heads.

Vorzugsweise bestehen die vorderen und hinteren Magnetjoche 7 und 9 aus einem magnetischen Material, wie z.B. aus einem niedrig gekohlten Stahl und die Magnete 8 aus einem Material seltener Erden. Die hinteren Magnetjoche 9 sind plattenförmig ausgebildet und an beiden Enden des Kolben-Hauptkörpers 11 mit einem benötigten Abstand zwischen ihnen angebracht. Die Permanentmagnete 8 sind an beiden Aussenseiten der hinteren Magnetjoche 9 angebracht und die vorderen Magnetjoche 7 sind wiederum an den Aussenseiten der Permanentmagnete 8 in dieser Reihenfolge angebracht und sie sind an beiden Enden des Kolben-Hauptkörpers 11 so befestigt, dass sie jeweils in enger Berührung miteinander stehen. Das Paar von Permanentmagneten 8 ist so angeordnet, dass die einander gegenüberliegenden Seiten die gleiche Polarität aufweisen. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Permanentmagnet 8 so angeordnet, dass die zum hinteren Magnetjoch 9 weisende Seite der Südpol ist. Preferably, the front and rear magnetic yokes 7 and 9 are made of a magnetic material such as e.g. from a low carbon steel and the magnets 8 from a rare earth material. The rear magnetic yokes 9 are plate-shaped and attached to both ends of the piston main body 11 with a required distance between them. The permanent magnets 8 are attached to both outer sides of the rear magnetic yokes 9 and the front magnetic yokes 7 are in turn attached to the outer sides of the permanent magnets 8 in this order and they are attached to both ends of the piston main body 11 so that they are in close contact with each other stand. The pair of permanent magnets 8 are arranged so that the opposite sides have the same polarity. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, each permanent magnet 8 is arranged such that the side facing the rear magnetic yoke 9 is the south pole.

Wenn die zylindrische Spule 10 nicht an Strom angeschlossen ist, dann wird der Kolben 20 durch ein Paar Federn 14 in einem ausgewogenen Zustand so gehalten, dass er sich im Mittelabschnitt der zylindrischen Spule 10 (neutrale Lage) oder im Mittelabschnitt des Statorkernes 12 befindet. When the cylindrical coil 10 is not energized, the piston 20 is held in a balanced state by a pair of springs 14 so that it is located in the central portion of the cylindrical coil 10 (neutral position) or in the central portion of the stator core 12.

An beiden Enden der zylindrischen Spule 10 sind aus Kunststoff oder dergleichen bestehende Stirnabdeckungen 1, Ventilsitze 3 und flache Ventile 2 mit Hilfe von O-Ringen angebracht. Die Befestigung erfolgt mit Hilfe von Schrauben 16, die in den Jochkern 5 eingeschraubt werden. End covers 1, valve seats 3 and flat valves 2 made of plastic or the like are attached to both ends of the cylindrical coil 10 by means of O-rings. The attachment is carried out with the aid of screws 16 which are screwed into the yoke core 5.

Die Flachventile 2 sind plattenförmige Ventile, die aus einem flexiblen Material, wie z.B. aus einem synthetischen Gummi bestehen und sie sind mit einem Paar von Ventilkörpern, nämlich mit einem Ansaugventil 2A und einem Auslassventil 2B versehen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Der Ventilsitz 3 ist aus Kunststoff oder dergleichen hergesteilt und hat gemäss den Fig. 1 und 4 eine erste Vertiefung 3A, die in seine Aussenseite mit einer Tiefe eingegraben ist, die im wesentlichen der Dicke des Flachventiles 2 entspricht und auch dessen Um-fangsform hat, so dass das Flachventil 2, das im vorliegenden Falle elliptisch ist, dort aufgenommen werden kann; der Ventilsitz 3 hat ferner eine zweite Vertiefung 3B, die innerhalb der ersten Vertiefung 3A tiefer als die erste Vertiefung 3A ausgebildet ist, und zwar in einer Lage, die dem Ansaugventil 2A gegenüberliegt sowie eine dritte Vertiefung 3C, die noch tiefer als die zweite Vertiefung 3B ist, so dass sie durchflussmässig mit der zweiten Vertiefung 3B verbunden ist. The flat valves 2 are plate-shaped valves, which are made of a flexible material, such as e.g. are made of synthetic rubber and they are provided with a pair of valve bodies, namely, an intake valve 2A and an exhaust valve 2B, as shown in FIG. 3. The valve seat 3 is made of plastic or the like and has, according to FIGS. 1 and 4, a first recess 3A which is buried in its outside with a depth which essentially corresponds to the thickness of the flat valve 2 and also has its circumferential shape, so that the flat valve 2, which is elliptical in the present case, can be accommodated there; the valve seat 3 also has a second recess 3B, which is formed within the first recess 3A lower than the first recess 3A, in a position which is opposite the intake valve 2A, and a third recess 3C which is even lower than the second recess 3B is so that it is flow connected to the second recess 3B.

In demjenigen Abschnitt des Ventilsitzes 3, in dem die dritte Vertiefung 3C ausgebildet ist, sind Fliessmittel-Durchlässe 21 so ausgebildet, dass sie dem Ansaugventil 2A nicht gegenüberliegen. In demjenigen Abschnitt des Ventilsitzes 3, in dem die erste Vertiefung 3A ausgebildet ist und der gegenüber dem Auslassventil 2B liegt, ist ein Fliessmittel-durchlass 22 eingeformt. Die Fliessmitteldurchlässe 21 und 22 reichen durch den Ventilsitz 3 hindurch. In that section of the valve seat 3 in which the third recess 3C is formed, flow agent passages 21 are formed such that they do not lie opposite the suction valve 2A. In that section of the valve seat 3 in which the first depression 3A is formed and which is opposite the outlet valve 2B, a flow agent passage 22 is formed. The fluid passages 21 and 22 extend through the valve seat 3.

Die Stirnabdeckung 1 weist einen Saugeinlass 1A auf, der in einer Lage gegenüber dem Ansaugventil 2A des Flachventiles 2 ausgebildet ist und sie hat auf ihrer Innenseite eine Vertiefung 1C, die in einer Lage gegenüber dem Auslassventil 2B liegt, wobei die Vertiefung 1C grösser ist als der Aussen-umfang des Auslassventiles 2B und mit dem Pum-penauslass 1B in Verbindung steht. The front cover 1 has a suction inlet 1A which is formed in a position opposite the intake valve 2A of the flat valve 2 and has an indentation 1C on its inside which lies in a position opposite the outlet valve 2B, the indentation 1C being larger than that The outer circumference of the outlet valve 2B and is connected to the pump outlet 1B.

Wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, ist das Flachventil 2 zwischen dem Ventilsitz 3 und der Stirnabdeckung 1 so befestigt, dass es zwischen diesen beiden eingeklemmt ist. Das Ansaugventil 2A ist normalerweise fliessmitteldicht mit dem Umfang des Saugeinlasses 1A in Berührung und das Auslassventil 2B ist mit dem Umfang des Fliessmittel-Durchlasses 22 abdichtend in Verbindung, der im Ventilsitz 3 eingeformt ist. As shown in Fig. 1, the flat valve 2 is fixed between the valve seat 3 and the front cover 1 so that it is clamped between these two. The suction valve 2A is normally in fluid-tight contact with the periphery of the suction inlet 1A and the outlet valve 2B is sealingly connected to the periphery of the fluid passage 22, which is formed in the valve seat 3.

Die Federn 14 sind jeweils zwischen den Ventilsitzen 3 und den Enden des Kolbens 20 angeordnet und bestehen aus rostfreiem Stahl oder dergleichen. Die Enden der Federn 14 werden jeweils von Federsitzen 15 aufgenommen, die aus rostfreiem Stahl oder dergleichen bestehen. The springs 14 are each arranged between the valve seats 3 and the ends of the piston 20 and are made of stainless steel or the like. The ends of the springs 14 are each received by spring seats 15 which are made of stainless steel or the like.

Am unteren Teil der Umhüllung 30 sind Füsse 18 angeformt, an deren Unterseiten aus Gummi bestehende Schwingungsdämpfer 17 befestigt sind. Die Schwingungsdämpfer 17 werden im Pumpenfuss 31 (Fig. 2) aufgenommen. Feet 18 are formed on the lower part of the casing 30, on the undersides of which rubber vibration dampers 17 are fastened. The vibration dampers 17 are received in the pump foot 31 (FIG. 2).

Wie dies aus Fig. 1 hervorgeht, werden durch das luftdichte Anbringen der Ventilsitze 3 an der Umhüllung 30 über O-Ringe ein Paar von abgedichteten Druckkammern 32 zwischen den jeweiligen Ventilsitzen 3 und beiden Enden des Kolbens 20 gebildet. As can be seen from FIG. 1, a pair of sealed pressure chambers 32 are formed between the respective valve seats 3 and both ends of the piston 20 by the airtight attachment of the valve seats 3 to the casing 30 via O-rings.

Beim Betrieb des beschriebenen Ausführungsbeispiels wird ein Wechselstrom, wie z.B. ein handelsüblicher Wechselstrom, in die Zylinderspule 10 eingeleitet, wodurch ein Magnetfluss durch den magnetischen Kreislauf hindurchgeht, der zwischen dem Jochkern 5 und dem Statorkern 12 gebildet wird. Da sich zwischen den Endabschnitten des Jochkernes 5 an beiden Seiten der zylindrischen Spule 10 (welche Abschnitte mit den Bezugszeichen L und R bezeichnet sind) und beiden Enden des Statorkernes 12 kein magnetisches Material befindet, wodurch ein nicht-magnetischer Abschnitt zwischen ihnen liegt und ein Streufluss entsteht, entstehen an beiden inneren Abschnitten L und R des Jochkernes 5 und an beiden Enden des Statorkernes 12 abwechselnd magnetische Süd- und Nordpole. When operating the described embodiment, an alternating current, e.g. a commercially available alternating current is introduced into the solenoid 10, as a result of which a magnetic flux passes through the magnetic circuit which is formed between the yoke core 5 and the stator core 12. Since there is no magnetic material between the end portions of the yoke core 5 on both sides of the cylindrical coil 10 (which portions are designated by reference numerals L and R) and both ends of the stator core 12, a non-magnetic portion lies between them and a leakage flux arises, magnetic south and north poles alternate at both inner sections L and R of the yoke core 5 and at both ends of the stator core 12.

Wenn beispielsweise bei einer Halbwelle des Wechselstroms der Südpol im Abschnitt L und der Nordpol im linken Ende des Statorkernes 12 ent5 If, for example, the south pole in section L and the north pole in the left end of the stator core 12 ent5 in the case of a half-wave of the alternating current

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steht und gleichzeitig der Südpol im rechten Ende des Statorkernes 12 und der Nordpol im Abschnitt R, dann gleitet der Kolben 20 durch die magnetische Anziehung zwischen den Magnetpolen und den Permanentmagneten 8 in Fig. 1 nach links. Bei der folgenden Halbwelle werden die jeweiligen Magnetpole in den jeweiligen Abschnitten umgekehrt und der Kolben 20 gleitet in derselben Figur nach rechts. stands and at the same time the south pole in the right end of the stator core 12 and the north pole in section R, then the piston 20 slides to the left in FIG. 1 due to the magnetic attraction between the magnetic poles and the permanent magnets 8. In the following half-wave, the respective magnetic poles in the respective sections are reversed and the piston 20 slides to the right in the same figure.

Wenn die Eigenfrequenz des Kolbensystems 20 der Pumpe vorausschauend so ausgelegt wird, dass sie mit der Frequenz der Kraftquelle übereinstimmt, an die die zylindrische Spule 10 angeschlossen wird, dann gerät der Kolben 20 in einen Resonanz-Zustand und bewegt sich hin und her. Bei der Hin- und Herbewegung des Kolbens 20 wird ein Fliessmittel, wie z.B. Luft, vom Saugeinlass 1A über das Ansaugventil 2A, die dritte Vertiefung 3C und den Fliessmitteldurchlass 21 in die Druckkammer 32 eingeführt und aus dem Pumpenaus-lass 1B über den Fliessmitteldurchlass 22, das Auslassventil 2B und die Vertiefung 1C abgeführt. If the natural frequency of the piston system 20 of the pump is designed in advance to match the frequency of the power source to which the cylindrical coil 10 is connected, then the piston 20 comes into a resonant state and moves back and forth. During the reciprocating movement of the piston 20, a flow agent, such as e.g. Air is introduced into the pressure chamber 32 from the suction inlet 1A via the suction valve 2A, the third depression 3C and the fluid passage 21 and discharged from the pump outlet 1B via the fluid passage 22, the outlet valve 2B and the depression 1C.

Obwohl in der in Fig. 1 dargestellten Pumpe ein Paar von Druckkammern 32 an beiden Seiten des Kolbens 20 ausgebildet sind sowie zwei Paare von Saugeinlässen 1A und Pumpenauslässen 1B so vorgesehen sind, dass sie mit der jeweiligen Druckkammer 32 in Verbindung stehen, wobei die beiden Paare von Saugeinlässen 1A und Pumpenauslässen 1B voneinander getrennt sind, können die beiden Saugeinlässe 1A und die beiden Pumpenauslässe 1B auch jeweils parallel miteinander verbunden sein. Durch eine solche Verbindung werden die Paare von Pumpenauslässen und Saugeinlässen bei der Pumpe jeweils zu einem verbunden. Ferner kann ein Pumpenauslass 1B mit dem anderen Saugeinlass 1A verbunden werden, um auf diese Weise die beiden Druckkammern hintereinander zu schalten. Die Fliessmittel-Durchlässe für diese parallelen oder hintereinandergeschalteten Verbindungen können innerhalb der Umhüllung 30 ausgebildet sein. 1, a pair of pressure chambers 32 are formed on both sides of the piston 20 and two pairs of suction inlets 1A and pump outlets 1B are provided to communicate with the respective pressure chamber 32, the two pairs are separated from each other by suction inlets 1A and pump outlets 1B, the two suction inlets 1A and the two pump outlets 1B can also be connected to one another in parallel. With such a connection, the pairs of pump outlets and suction inlets in the pump are each connected to one. Furthermore, a pump outlet 1B can be connected to the other suction inlet 1A, in order in this way to connect the two pressure chambers in series. The flow agent passages for these parallel or series-connected connections can be formed within the casing 30.

Eine zweite Ausführungsform mit einer solchen parallelen Verbindung wird nun im Zusammenhang mit den Fig. 5 bis 10 beschrieben. Dabei sind in Fig. 7 zur besseren Klarheit die verborgenen Umrisslinien des Flachventiles 20, der Strömungsmittelkammern 52A, 52B, der Fliessmitteldurchlässe 53A, 53B usw. weggelassen, die jedoch in der Fig. 6 dargestellt sind. In den Fig. 5 bis 10 bezeichnen dieselben Bezugsziffern die gleichen oder ähnliche Abschnitte wie bei den Fig. 1 bis 4 und auf diese Weise kann eine Beschreibung dieser Teile entfallen. In den jeweiligen Figuren bedeutet die Bezugsziffer 55 Zuführungsdrähte, die an die zylindrische Spule 10 der elektromechanisch angetriebenen Pumpe angeschlossen sind. A second embodiment with such a parallel connection will now be described in connection with FIGS. 5 to 10. For clarity, the hidden outlines of the flat valve 20, the fluid chambers 52A, 52B, the fluid passages 53A, 53B, etc., which are shown in FIG. 6, are omitted in FIG. 7. 5 to 10, the same reference numerals designate the same or similar portions as in Figs. 1 to 4, and in this way, a description of these parts can be omitted. In the respective figures, the reference number 55 denotes feed wires which are connected to the cylindrical coil 10 of the electromechanically driven pump.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Saugeinlässe 1A und die Pumpenauslässe 1B, die an beiden Enden der in Fig. 1 dargestellten elektromagnetisch angetriebenen Pumpe angeordnet sind, jeweils mit einem Paar von Fliessmittelkammern 52A sowie mit einem Paar von Fliessmittelkammern 52B verbunden, die weiter unten beschrieben werden; das Paar von Fliessmittelkammern 52A und das Paar Fliessmittelkammern 52B sind mit Fliessmittel-Durchlässen 53A und 53B verbunden, die später beschrieben sind und sie sind ferner jeweils mit dem gemeinsamen Saugeinlass 1A und dem Pumpenauslass 1B (Fig. 5 und 7) verbunden. In the second embodiment, the suction inlets 1A and the pump outlets 1B located at both ends of the electromagnetically driven pump shown in Fig. 1 are each connected to a pair of fluid chambers 52A and a pair of fluid chambers 52B, which will be described later ; the pair of fluid chambers 52A and the pair of fluid chambers 52B are connected to fluid passages 53A and 53B, which will be described later, and are further connected to the common suction inlet 1A and the pump outlet 1B (FIGS. 5 and 7), respectively.

In den Fig. 5 bis 10 bestehen die Paare von Fliessmittelkammern 52A und 52B aus den Vertiefungen, die in den zu beiden Seiten des Kolbens 20 angeordneten Stirnabdeckungen angeordnet sind und sie sind ihrerseits jeweils durch eine Abdeckung 51 abgedichtet. In Fig. 5 ist die Darstellung der Fliessmittelkammern 52A und 52B, die in der rechten Seite der Figur vorhanden ist, weggelassen worden. 5 to 10, the pairs of fluid chambers 52A and 52B consist of the depressions which are arranged in the end covers arranged on both sides of the piston 20 and in turn are each sealed by a cover 51. In Fig. 5, the illustration of the fluid chambers 52A and 52B, which is present in the right side of the figure, has been omitted.

Die Druckkammern 32, die auf beiden Enden des Kolbens 20 angeordnet sind, sind mit den Fliessmittelkammern 52A und 52B über das Ansaugventil 2A und das Auslassventil 2B des Flachventils 2 in ähnlicher Weise verbunden, wie dies oben in bezug auf die Fig. 1 ausgeführt worden ist. Das Paar von Fliessmittelkammern 52A und das Paar von Fliessmittelkammern 52B sind miteinander über Fliessmitteldurchlässe 53A und 53B verbunden und sie sind jeweils mit dem Saugeinlass 1A und dem Pumpenauslass 1B verbunden. The pressure chambers 32, which are located on both ends of the piston 20, are connected to the fluid chambers 52A and 52B via the suction valve 2A and the outlet valve 2B of the flat valve 2 in a similar manner as was explained above with reference to FIG. 1 . The pair of fluid chambers 52A and the pair of fluid chambers 52B are connected to each other via fluid passages 53A and 53B, and they are connected to the suction inlet 1A and the pump outlet 1B, respectively.

Wie dies oben beschrieben ist, kann das Ansaugventil 2A und das Auslassventil 2B, das jeweils vor beiden Enden des Kolbens 20 angeordnet ist, miteinander über Flüssigkeitsdurchlässe 53A und 53B in Verbindung stehen, die in der Umhüllung 30 eingeformt sind. As described above, the suction valve 2A and the exhaust valve 2B, which are respectively located in front of both ends of the piston 20, can communicate with each other via liquid passages 53A and 53B formed in the case 30.

Abwandlung 1: Obwohl gemäss Fig. 1 ein Federpaar 14 zum Abstützen des Kolbens 20 auf beiden Enden des Kolbens 20 vorgesehen ist, kann auch nur eine Feder 14 vorgesehen sein, die nur an einem Ende des Kolbens angreift. In diesem Fall muss die Feder 14 am Federsitz 15 befestigt sein und auch am Ende des Kolbens 20 (in diesem Beispiel, am vorderen Magnetjoch 7), so dass sie sich davon nicht lösen kann. Modification 1: Although, according to FIG. 1, a pair of springs 14 is provided for supporting the piston 20 on both ends of the piston 20, only one spring 14 can be provided, which only engages one end of the piston. In this case, the spring 14 must be fastened to the spring seat 15 and also at the end of the piston 20 (in this example, on the front magnetic yoke 7), so that it cannot detach from it.

Abwandlung 2: Obwohl gemäss Fig. 1 zwei Magnete 8 an beiden Enden des Kolbens 20 vorgesehen sind, kann der Magnet 8 auch nur an einem Ende des Kolbens vorgesehen sein. Da es in diesem Fall nicht nötig ist, dass an der Seite, wo sich kein Magnet 8 befindet, ein nichtmagnetischer Abschnitt vorgesehen ist und ein Pol ausgebildet ist, sind ein Ende des Jochkernes 5 (Abschnitt L oder R) und das Ende des Statorkerns 12 durch ein magnetisches Material miteinander verbunden. Auf diese Weise kann ein Energieverlust vermieden werden, der aufgrund des Streuflusses auftritt. Modification 2: Although two magnets 8 are provided at both ends of the piston 20 according to FIG. 1, the magnet 8 can also be provided only at one end of the piston. In this case, since it is not necessary to have a non-magnetic portion and a pole to be formed on the side where there is no magnet 8, one end of the yoke core 5 (portion L or R) and the end of the stator core 12 bonded together by a magnetic material. In this way, energy loss that occurs due to the leakage flow can be avoided.

Abwandlung 3: Obwohl der in Fig. 1 dargestellte Kolben 20 so aufgebaut ist, dass die vorderen Magnetjochs 7 an beiden Enden des Kolbens angeordnet sind, kann der ganze Kolben 20 auch aus einem Kunststoff oder dergleichen hergestellt sein, wie dies durch die Bezugsziffer 54 in der Fig. 5 dargestellt ist, so dass die magnetischen Werkstoffe, die Magnete oder dergleichen, nicht nach aussen vorstehen. In einem solchen Fall werden die vorderen Magnetjochs 7 und dergleichen vor Rostbefall geschützt und die Hin- und Herbewegung des Kolbens 20 kann in jedem Falle glatt ablaufen. Modification 3: Although the piston 20 shown in FIG. 1 is constructed such that the front magnetic yokes 7 are arranged at both ends of the piston, the entire piston 20 can also be made of a plastic or the like, as is indicated by the reference number 54 in FIG 5, so that the magnetic materials, the magnets or the like, do not protrude outwards. In such a case, the front magnetic yokes 7 and the like are protected from rust and the reciprocating movement of the piston 20 can run smoothly in any case.

Abwandlung 4: Die oben beschriebene Pumpe Modification 4: The pump described above

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

4 4th

7 7

CH 682 938 A5 CH 682 938 A5

8 8th

kann nicht nur als Druckpumpe verwendet werden, sondern auch als Vakuumpumpe mit kleinen Baumassen. can not only be used as a pressure pump, but also as a vacuum pump with small dimensions.

Wie dies aus der obigen Beschreibung hervorgeht, können mit der vorliegenden Erfindung folgende Wirkungen erzielt werden. As is apparent from the above description, the following effects can be achieved with the present invention.

1. Da die Hin- und Herbewegung des Kolbens ebenso wie das Einsaugen und Ausstossen eines Fliessmittels ohne Verwendung einer Membran durchgeführt wird, besteht keine Gefahr eines Membranenbruchs und auf diese Weise wird die Haltbarkeit und die Zuverlässigkeit der Pumpe erhöht. 1. Since the reciprocating movement of the piston as well as the suction and ejection of a superplasticizer is carried out without the use of a membrane, there is no risk of a membrane breaking and in this way the durability and reliability of the pump is increased.

2. Da der Kolben im Innenumfang der zylindrischen Spule innerhalb einer Zylinderbüchse angeordnet ist, kann der Kolben immer in einem mittig ausgerichteten Zustand und in einer leichten Gleitfähigkeit gehalten werden, so dass die Möglichkeit des Entstehens von Störungen in der Pumpe gering ist und die Produktionskosten können wegen des einfachen Aufbaus vermindert werden. 2. Since the piston is arranged in the inner periphery of the cylindrical coil inside a cylinder liner, the piston can always be kept in a centered state and in a light lubricity, so that the possibility of malfunctions in the pump is small and the production costs can be reduced be reduced because of the simple structure.

3. Wenn der Kolben einen in bezug auf seine Vorder- und Hinterseite symmetrischen Aufbau hat und wenn ein Federpaar jeweils sowohl auf das Vorderende als auch auf das Hinterende einwirkt, dann wird der Hub des Kolbens konstant. Darüber hinaus ist das Einstellen der Federkonstante der Federn leicht im Verhältnis zu einer Membranpumpe und eine stets gleichmässige Wirkung kann daher erwartet werden. 3. If the piston has a symmetrical structure with respect to its front and rear sides and if a pair of springs acts on both the front end and the rear end, then the stroke of the piston becomes constant. In addition, the setting of the spring constant of the springs is easy in relation to a diaphragm pump, and an always uniform effect can therefore be expected.

4. Da der Magnetfluss wirksam benutzt werden kann, wenn die Hin- und Herbewegung des Kolbens mit Hilfe der Permanentmagneten durchgeführt wird, die an beiden Enden des Kolbens angeordnet sind, steigt der Wirkungsgrad der Pumpeneinheit, was wiederum ein Beitrag dazu ist, dass die Baumasse der Pumpeneinheit verkleinert werden können. 4. Since the magnetic flux can be used effectively if the reciprocating movement of the piston is carried out by means of the permanent magnets which are arranged at both ends of the piston, the efficiency of the pump unit increases, which in turn contributes to the building mass the pump unit can be reduced.

5. Das Anordnen von Druckkammern vor beiden Enden des Kolbens macht es möglich, dass die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens wirkungsvoll auf die Saugvorgänge und Ausstossvor-gänge des Fliessmittels übertragen wird und der Wirkungsgrad der Pumpeneinheit steigt auf diese Weise an. 5. Placing pressure chambers in front of both ends of the piston makes it possible for the reciprocating movement of the piston to be transferred effectively to the suction and ejection processes of the flow agent, and the efficiency of the pump unit increases in this way.

Claims

1. Electromechanically driven pump, characterized by

- a cylindrical coil (10),

a piston (20) arranged inside the coil (10), which is slidable in the direction of the central axis of the coil (10) and which is provided with a piston head at at least one end,

- at least one permanent magnet (8) attached to the piston (20),

a closed pressure chamber (32) which is constructed in such a way that its volume can be changed as a function of the sliding movement of the piston (20),

a suction inlet (1A) and a pump outlet (1B), which are each connected to the pressure chamber (32),

- an intake valve (2A) and an exhaust valve (2B),

which are each arranged between the pressure chamber (32) and the suction inlet (1A) and the pump outlet (1B),

- a cylinder liner (13), which consists of a non-magnetic material, and which extends inside the coil (10) at least as far as the stroke of the piston (20),

at least one spring (14) which lies within the coil (10) and serves to hold the piston (20) at one end and to return it to a neutral position,

- A along the outer circumference of the cylindrical coil (10) extending yoke core (5) and a stator core (12) which abuts the inner circumference of the cylindrical coil and does not protrude beyond the magnet (8) in the direction of the center line of the coil (10).

2. Electromechanically driven pump according to claim 1, characterized in that the piston (20) is hollow with closed ends.

3. Electromechanically driven pump according to one of claims 1 or 2, characterized in that the closed pressure chamber (32) in the coil (10) is formed in the direction of its center line at its two ends.

4. Electromechanically driven pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that a front yoke member (7) is attached to the side of the permanent magnet (8) facing the pressure chamber and that on the opposite side of the magnet yoke (7) in the direction of A rear magnetic yoke (9) is attached to the center line.

5. Electromechanically driven pump according to claim 4, characterized in that the front magnetic yoke (7) represents a piston head.

6. Electromechanically driven pump according to claim 4, characterized in that at least that portion of the front magnetic yoke (7) which acts as a piston head is covered with a synthetic resin.

7. Electromechanically driven pump according to claim 5, characterized in that the entire piston (20) is coated with a synthetic resin.

8. Electromechanically driven pump according to claim 1, characterized in that a pair of piston heads are provided on both sides of the piston (20), that a pair of closed pressure chambers (32) within the coil (10) at both ends towards its center line are provided and that the suction inlets (1A) and the pump outlets (1B) of the respective pressure chambers (32) are connected to one another in the pump main body and each is connected to a common suction inlet and a common pump outlet.

9. Electromechanically driven pump according to claim 1, characterized in that a pair of piston heads is provided at both ends of the piston (20), that a pair of closed pressure chambers (32) within the coil (10) at both ends towards its center line are formed and that in the pump main body

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CH 682 938 A5

the suction inlet (1A), which is connected to a pressure chamber (32), is connected to the pump outlet (1B), which is connected to the other pressure chamber (32), and wherein the pump outlet (1B), which is connected to the one pressure chamber (32 ) and the suction inlet (1A), which is connected to the other pressure chamber (32), is set up for connection to external devices.

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