DE102017004949B4

DE102017004949B4 - Reciprocating pump

Info

Publication number: DE102017004949B4
Application number: DE102017004949.1A
Authority: DE
Inventors: Axel Müller; Thomas Rolland; Jeannette Kemper; Michael Müller; Thomas Baum
Original assignee: Thomas Magnete GmbH
Current assignee: Thomas Magnete GmbH
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2021-12-09
Anticipated expiration: 2037-05-24
Also published as: DE102017004949A1

Abstract

Hubkolbenpumpe (10) aufweisend einen Einlass (20) und einen Auslass (30), in denen ein Fluidmedium förderbar ist, einen bestrombaren Elektromagneten (40), der mit einem Magnetanker (60) der Hubkolbenpumpe (10) in Wirkverbindung steht, einen Pumpenkolben (50), der zumindest teilweise von dem Magnetanker (60) umgeben ist, einer Rückstellfeder (70), die mit dem Magnetanker (60) in Wirkverbindung steht, einen Polkern (80), der mit dem Auslass (30) verbunden ist und eine Ventilfeder (90) sowie ein Dichtkörper (100) aufweist, ein Gleitelement (110), welches mit der Federkraft der Rückstellfeder (70) beaufschlagt ist, wobei das Gleitelement (110) einen Ventilsitz (120) aufweist, welcher unter Wirkung der Federkraft der Rückstellfeder (70) mit dem Dichtkörper (100) zusammenwirkt, ein Dichtelement (130), welches das Gleitelement (110) zum Polkern (80) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Falle eines in dem Bereich des Auslasses (30) auftretenden fluidischen Überdrucks das in der Hubkolbenpumpe (10) beweglich angeordnete Gleitelement (110) entgegen der Federkraft der Rückstellfeder (70) bewegt und einen Bypasspfad (140) freigibt, über den das überdruckbehaftete Fluidmedium in Richtung Einlass (20) entweicht, wobei die Öffnung des Bypasspfades (140) über eine durch die Bestromung des Elektromagneten (40) beeinflussbare Position des Magnetankers (60) bestimmbar ist.A reciprocating piston pump (10) having an inlet (20) and an outlet (30), in which a fluid medium can be conveyed, an energizable electromagnet (40) which is in operative connection with a magnet armature (60) of the reciprocating piston pump (10), a pump piston ( 50), which is at least partially surrounded by the magnet armature (60), a return spring (70) which is in operative connection with the magnet armature (60), a pole core (80) which is connected to the outlet (30) and a valve spring (90) and a sealing body (100), a sliding element (110) which is acted upon by the spring force of the return spring (70), the sliding element (110) having a valve seat (120) which, under the action of the spring force of the return spring ( 70) interacts with the sealing body (100), a sealing element (130) which seals the sliding element (110) to the pole core (80), characterized in that in the event of a fluidic overpressure occurring in the area of the outlet (30) the in the Hubk Piston pump (10) movably arranged sliding element (110) moves against the spring force of the return spring (70) and releases a bypass path (140) via which the excess pressure fluid medium escapes in the direction of the inlet (20), the opening of the bypass path (140) via a the position of the magnet armature (60) which can be influenced by the energization of the electromagnet (40) can be determined.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenpumpe aufweisend einen Einlass und einen Auslass, in denen ein Fluidmedium förderbar ist, einen bestrombaren Elektromagneten, der mit einem Magnetanker in Wirkverbindung steht, einen Pumpenkolben, der zumindest teilweise von dem Magnetanker umgeben ist, einer Rückstellfeder, die mit dem Magnetanker in Wirkverbindung steht, einen Polkern, der mit dem Auslass verbunden ist und eine Ventilfeder sowie ein Dichtkörper aufweist, ein Gleitelement, welches mit der Federkraft der Rückstellfeder beaufschlagt ist, wobei das Gleitelement einen Ventilsitz aufweist, welcher unter Wirkung der Federkraft der Rückstellfeder mit dem Dichtkörper zusammenwirkt, ein Dichtelement, welches das Gleitelement zum Polkern abdichtet.The invention relates to a reciprocating piston pump having an inlet and an outlet in which a fluid medium can be conveyed, an energizable electromagnet that is in operative connection with a magnet armature, a pump piston that is at least partially surrounded by the magnet armature, a return spring that is connected to the magnet armature is in operative connection, a pole core which is connected to the outlet and has a valve spring and a sealing body, a sliding element which is acted upon by the spring force of the return spring, the sliding element having a valve seat which, under the action of the spring force of the return spring, connects to the sealing body cooperates, a sealing element which seals the sliding element to the pole core.

Die DE 10 2013 003 833 A1 offenbart eine Pumpe zur Beförderung eines Fördermediums von einer Eintrittsseite zu einer Austrittsseite. Die Pumpe weist ein äußeres Teil und ein darin angeordnetes inneres Teil auf, von denen ein Teil drehbar angetrieben und ein Teil gegenüber dem anderen Teil eine exzentrische Bewegung vollführen kann. Hierbei weist das innere Teil wenigstens einen sich in axialer Richtung schraubenlinienförmig erstreckenden Gewindegang auf und das äußere Teil eine um eins höhere Anzahl an Gewindegängen als das innere Teil auf. Das Verhältnis der Anzahlen der Gewindegänge in jedem Querschnitt ist identisch mit dem Verhältnis der Steigungen der Gewindegänge. Das äußere Teil und das innere Teil berühren sich derart, dass zwischen den Teilen Förderkammern gebildet sind, deren Axiallage durch Drehung des einen Teils relativ zum anderen Teil änderbar ist, so dass das Fördermedium von der Eintrittsseite zur Austrittsseite förderbar ist. Die axiale Länge des äußeren Teils ist verkürzt, sodass sich die Gewindegänge des äußeren Teils nicht um ganze 360° um die Symmetrieachse des äußeren Teils winden. Dies bewirkt, dass nicht zu jedem Zeitpunkt abgeschlossene Kammern zwischen dem inneren Teil und dem äußeren Teil vorliegen. Vielmehr gibt es bei einer vollen Drehung des einen Teils relativ zum anderen Teil einen Drehwinkelbereich, in dem die Teile so zueinander positioniert sind, dass eine Förderkammer sowohl zur Eintrittsseite als auch zur Austrittsseite hin offen ist. Hierdurch kann sich ein austrittsseitig aufbauender Überdruck zur Eintrittsseite hin abbauen. Die offenbarte Pumpe besitzt einen umfangreichen Aufbau, welcher mit sehr hohem Aufwand herzustellen ist.the DE 10 2013 003 833 A1 discloses a pump for conveying a delivery medium from an inlet side to an outlet side. The pump has an outer part and an inner part arranged therein, one part of which can be rotatably driven and one part can perform an eccentric movement with respect to the other part. Here, the inner part has at least one thread that extends helically in the axial direction, and the outer part has a number of threads that is one greater than that of the inner part. The ratio of the numbers of threads in each cross section is identical to the ratio of the pitches of the threads. The outer part and the inner part touch each other in such a way that conveying chambers are formed between the parts, the axial position of which can be changed by rotating one part relative to the other part, so that the conveying medium can be conveyed from the inlet side to the outlet side. The axial length of the outer part is shortened so that the threads of the outer part do not wind a full 360 ° around the axis of symmetry of the outer part. This has the effect that closed chambers are not always present between the inner part and the outer part. Rather, when one part is fully rotated relative to the other part, there is an angular range of rotation in which the parts are positioned with respect to one another in such a way that a delivery chamber is open to both the inlet side and the outlet side. As a result, an overpressure that builds up on the outlet side can be reduced towards the inlet side. The disclosed pump has an extensive structure which is very expensive to manufacture.

Die DE 10 2006 019 584 A1 offenbart eine Dosierpumpe umfassend ein zylinderförmiges Gehäuse mit einem in dem Gehäuse hin und her bewegten Pumpenkolben zum Fördern, und Ansaugen eines Hydraulikfluids aus einem Einlassbereich in den Auslassbereich der Pumpe, einen Hubraum, in welchem das Fluid mittels des Pumpenkolbens druckbeaufschlagbar ist, ein Auslassventil zum gerichteten Ausstoß des im Hubraum befindlichen Hydraulikfluids und ein im Pumpenkolben angeordnetes Einlassventil zum definierten Zulauf des Hydraulikfluids aus dem Einlassbereich der Pumpe in den Hubraum. Die Dosierpumpe weist mindestens ein Einlassventil mit Steuerbohrungen auf, mit denen der Zulauf bis zum Erreichen des Förderendhubes des Kolbens geöffnet ist und durch diese Position der Zulauf zum Hubraum unterbrochen ist. Nachteilig ist der aufwendige Aufbau dieser Ausführungsform.the DE 10 2006 019 584 A1 discloses a metering pump comprising a cylindrical housing with a pump piston moved back and forth in the housing for pumping and sucking a hydraulic fluid from an inlet area into the outlet area of the pump, a displacement in which the fluid can be pressurized by means of the pump piston, an outlet valve for the directional Ejection of the hydraulic fluid located in the cubic capacity and an inlet valve arranged in the pump piston for the defined inflow of the hydraulic fluid from the inlet area of the pump into the cubic capacity. The metering pump has at least one inlet valve with control bores, with which the inlet is open until the piston reaches the delivery end stroke and the inlet to the displacement is interrupted by this position. The complex structure of this embodiment is disadvantageous.

Weitere Hubkolbenpumpen sind aus der DE 10 2015 015 845 A1 , DE 10 2008 055 609 A1 und DE 60 2004 001 547 T2 bekannt.Other reciprocating pumps are from the DE 10 2015 015 845 A1 , DE 10 2008 055 609 A1 and DE 60 2004 001 547 T2 known.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hubkolbenpumpe bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise minimiert, wobei weiterhin ein Schutz des Systems, in dem die Hubkolbenpumpe zur Anwendung kommt, zu gewährleisten ist, um Schäden an dem System zumindest teilweise zu vermeiden.The object of the present invention is to provide a reciprocating piston pump which at least partially minimizes the disadvantages of the prior art, while protection of the system in which the reciprocating piston pump is used must also be ensured in order to at least partially avoid damage to the system .

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Hubkolbenpumpe aufweisend einen Einlass und einen Auslass, in denen ein Fluidmedium förderbar ist, einen bestrombaren Elektromagneten, der mit einem Magnetanker der Hubkolbenpumpe in Wirkverbindung steht, einen Pumpenkolben, der zumindest teilweise von dem Magnetanker umgeben ist, einer Rückstellfeder, die mit dem Magnetanker in Wirkverbindung steht, einen Polkern, der mit dem Auslass verbunden ist und eine Ventilfeder sowie ein Dichtkörper aufweist, ein Gleitelement, welches mit der Federkraft der Rückstellfeder beaufschlagt ist, wobei das Gleitelement einen Ventilsitz aufweist, welcher unter Wirkung der Federkraft der Rückstellfeder mit dem Dichtkörper zusammenwirkt, ein Dichtelement, welches das Gleitelement zum Polkern abdichtet.This object is achieved by a reciprocating piston pump having an inlet and an outlet in which a fluid medium can be conveyed, an electromagnet that can be energized and which is in operative connection with a magnet armature of the reciprocating piston pump, a pump piston which is at least partially surrounded by the magnet armature, a return spring , which is in operative connection with the armature, a pole core which is connected to the outlet and has a valve spring and a sealing body, a sliding element which is acted upon by the spring force of the return spring, the sliding element having a valve seat which, under the action of the spring force the return spring interacts with the sealing body, a sealing element which seals the sliding element to the pole core.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass sich im Falle eines in dem Bereich des Auslasses auftretenden fluidischen Überdrucks das in der Hubkolbenkumpe beweglich angeordnete Gleitelement entgegen der Federkraft der Rückstellfeder bewegt und einen Bypasspfad freigibt, über den das überdruckbehaftete Fluidmedium in Richtung Einlass entweicht, wobei die Öffnung des Bypasspfades über eine durch die Bestromung des Elektromagneten beeinflussbare Position des Magnetankers bestimmbar ist. Mit der Ansteuerung des Elektromagneten kann das Gleitelement über den Magnetanker beansprucht werden, um den Bypasspfad gezielt freigegeben zu können. Bei der Ansteuerung des Elektromagneten ist weiterhin die Federvorspannung beeinflussbar, wobei die Federkraft dieser vorgespannten Feder auf das Gleitelement wirkt. Somit ist die beinflussbare Federvorspannung zur Freigabe des Bypasspfades über das Gleitelement gezielt ansteuerbar. Der fluidische Überdruck kann bei Hubkolbenpumpen unterschiedlich ausgestaltet sein, wobei der Arbeitsdruck beispielsweise zwischen 0,1 bar und 150 bar ausgelegt ist. Bei Überschreitung des für eine jegliche Hubkolbenpumpe vorhandenen Arbeitsdruck wird der Bypasspfad freigegeben. Durch die Freigabe des Bypasspfades ist sichergestellt, dass bei fluidischem Überdruck im Bereich des Auslasses das druckbeaufschlagte Fluidmedium in den Bypasspfad entweicht und der fluidische Überdruck im Bereich des Auslasses abgebaut wird. So ist die Hubkolbenpumpe vor Schäden durch fluidischem Überdruck im Bereich des Auslasses geschützt. Auch ein System, in dem die Hubkolbenpumpe zur Anwendung kommt, ist vor Schäden geschützt.The invention includes the technical teaching that in the event of a fluidic overpressure occurring in the area of the outlet, the sliding element movably arranged in the reciprocating piston pump moves against the spring force of the return spring and releases a bypass path through which the overpressurized fluid medium escapes in the direction of the inlet, whereby the opening of the bypass path can be determined via a position of the magnet armature that can be influenced by the energization of the electromagnet. With the activation of the electromagnet, the sliding element can be stressed via the magnet armature in order to be able to specifically clear the bypass path. When the electromagnet is activated, the spring preload can also be influenced, the spring force of this preloaded spring acting on the sliding element. Thus, the adjustable spring preload to release the Bypass path can be specifically controlled via the sliding element. The fluidic overpressure can be configured differently in reciprocating piston pumps, the working pressure being designed, for example, between 0.1 bar and 150 bar. If the working pressure available for any reciprocating piston pump is exceeded, the bypass path is released. The release of the bypass path ensures that in the event of excess fluid pressure in the area of the outlet, the pressurized fluid medium escapes into the bypass path and the excess fluid pressure is reduced in the area of the outlet. The reciprocating piston pump is thus protected from damage caused by excess fluid pressure in the area of the outlet. A system in which the reciprocating pump is used is also protected from damage.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass durch geeignete Kombinationen aus druckbeaufschlagten Flächen des Gleitelements und entgegengerichteter Kraft wie beispielsweise eine Federkraft Definitionen des Überdruckbereiches vornehmbar sind, bei denen der Bypasspfad geöffnet werden kann.Furthermore, there is the possibility of defining the overpressure area, in which the bypass path can be opened, by means of suitable combinations of pressurized surfaces of the sliding element and opposing force such as a spring force.

Die abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims contain advantageous developments of the invention.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Ventilsitz von einem Elastomer zumindest teilweise umgeben. Bei einem im Bereich des Auslasses vorliegendem fluidischen Überdruck wird der Ventilsitz elastisch verformt, wodurch die Abdichtung zwischen dem Ventilsitz und dem Polkern aufgehoben wird. Der Ventilsitz ist gebildet aus einem Grundkörper, welcher von einem Elastomer umgeben ist.According to an advantageous development, the valve seat is at least partially surrounded by an elastomer. If there is an excess fluid pressure in the area of the outlet, the valve seat is elastically deformed, as a result of which the seal between the valve seat and the pole core is broken. The valve seat is formed from a base body which is surrounded by an elastomer.

Der Ventilsitz besteht vorteilhafterweise aus einem Elastomer oder der Ventilsitz besteht zumindest teilweise aus einem Elastomer. Bei einem im Bereich des Auslasses vorliegendem fluidischen Überdruck wird der Ventilsitz elastisch verformt, wodurch die Abdichtung zwischen dem Ventilsitz und dem Polkern aufgehoben wird. Unterschreitet der fluidische Überdruck einen vorgegebenen Wert, bildet sich das Elastomer in seine ursprüngliche Form zurück, wodurch die elastische Verformung des Ventilsitzes aufgehoben wird und die Abdichtung zwischen dem Ventilsitz und dem Polkern wiedergegeben ist. Der Ventilsitz und das Gleitelement sind einteilig oder mehrteilig ausgebildet.The valve seat advantageously consists of an elastomer or the valve seat consists at least partially of an elastomer. If there is an excess fluid pressure in the area of the outlet, the valve seat is elastically deformed, as a result of which the seal between the valve seat and the pole core is broken. If the fluidic overpressure falls below a predetermined value, the elastomer returns to its original shape, as a result of which the elastic deformation of the valve seat is canceled and the seal between the valve seat and the pole core is reproduced. The valve seat and the sliding element are constructed in one piece or in several pieces.

Vorteilhafterweise ist das Elastomer durch ein Spritzgußverfahren an dem Ventilsitz angeordnet. Durch das Spritzgußverfahren ist der Ventilsitz auf kostengünstige Weise herstellbar. Neben dem Spritzgußverfahren sind weitere Herstellverfahren wie beispielsweise das Aufkleben oder das Aufschrumpfen sowie das Prägen oder das Aufsprühen oder das Aufstecken von Elastomeren denkbar.The elastomer is advantageously arranged on the valve seat by an injection molding process. The valve seat can be manufactured in a cost-effective manner by means of the injection molding process. In addition to the injection molding process, other manufacturing processes such as gluing or shrinking on, as well as embossing or spraying or attaching elastomers are conceivable.

Auch von Vorteil ist, dass der Ventilsitz zwischen dem Polkern und dem Gleitelement angeordnet ist. Die konstruktive Ausgestaltung des Ventilsitzes ist auf einfache Weise herstellbar.It is also advantageous that the valve seat is arranged between the pole core and the sliding element. The structural design of the valve seat can be produced in a simple manner.

Vorteilig ist, dass das Gleitelement von dem Polkern und/oder von dem Pumpenkolben geführt ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass eine geradlinige Führung des Gleitelements innerhalb der Hubkolbenpumpe vorhanden ist.It is advantageous that the sliding element is guided by the pole core and / or by the pump piston. This ensures that the sliding element is guided in a straight line within the reciprocating piston pump.

Vorteilig ist, dass das Gleitelement kraftschlüssig mit dem Polkern verbunden ist. Sobald dieser Kraftschluss durch den Überdruck im Bereich des Auslasses überwunden wird, ist das Gleitelement in der Lage, sich in Richtung des Pumpenkolbens bzw. des Einlasses zu bewegen, wodurch der Bypasspfad freigegeben wird.It is advantageous that the sliding element is positively connected to the pole core. As soon as this frictional connection is overcome by the overpressure in the area of the outlet, the sliding element is able to move in the direction of the pump piston or the inlet, whereby the bypass path is released.

Vorteilig ist, dass der Bypasspfad den Ventilsitz zumindest teilweise umgibt. Durch diese Anordnung des Bypasspfades wird das überdruckbehaftete Fluidmedium ohne zusätzliche Kanäle schaffen zu müssen direkt aus dem Auslass in Richtung Einlass befördert.It is advantageous that the bypass path at least partially surrounds the valve seat. As a result of this arrangement of the bypass path, the fluid medium subject to excess pressure is conveyed directly out of the outlet in the direction of the inlet without having to create additional channels.

Auch von Vorteil ist, dass der Bypasspfad zumindest teilweise in dem Bereich des Zusammenwirkens zwischen dem Polkern und dem Gleitelement angeordnet ist. Das überdruckbehaftete Fluidmedium entweicht bei Bewegung des Gleitelements auf direktem Weg in den Bypasspfad, wodurch ein direkter Druckabbau erwirkt wird. Der Bypasspfad ist bei dieser Anordnung auf eine einfache Weise bei der Hubkolbenpumpe herstellbar.It is also advantageous that the bypass path is arranged at least partially in the area of interaction between the pole core and the sliding element. The fluid medium subject to excess pressure escapes directly into the bypass path when the sliding element moves, which brings about a direct reduction in pressure. With this arrangement, the bypass path can be produced in a simple manner in the reciprocating piston pump.

Ebenfalls von Vorteil ist, dass der Bypasspfad gebildet ist aus einem Zusammenwirken von Freimachungen, welche teilweise in dem Polkern und teilweise in dem Gleitelement ausgeprägt sind. Hierbei sind der Ausgestaltung des Bypasspfades unterschiedliche Möglichkeiten gegeben, welche auf einfache Weise herstellbar sind. So sind korrespondierende Freimachungen sowohl an dem Polkern als auch an dem Gleitelement anzuordnen.It is also advantageous that the bypass path is formed from an interaction of clearances which are partially formed in the pole core and partially in the sliding element. Here, the design of the bypass path is given different options, which can be produced in a simple manner. Corresponding frankings are to be arranged both on the pole core and on the sliding element.

Bei der Hubkolbenpumpe aufweisend einen Einlass und einen Auslass, in denen ein Fluidmedium förderbar ist, einen Elektromagneten, einen Pumpenkolben, der zumindest teilweise von einem Magnetanker umgeben ist, einer Rückstellfeder, die mit dem Magnetanker in Wirkverbindung steht, einen Polkern, der mit dem Auslass verbunden ist und eine Ventilfeder sowie ein Dichtkörper aufweist, ein Gleitelement, welches mit der Federkraft der Rückstellfeder beaufschlagt ist, wobei das Gleitelement einen Ventilsitz aufweist, welcher unter Wirkung der Federkraft der Rückstellfeder mit dem Dichtkörper zusammenwirkt, ein Dichtelement, welches das Gleitelement zum Polkern abdichtet, sind das Gleitelement und der Ventilsitz einteilig ausgebildet, wobei der Ventilsitz eine Querschnittsfläche beinhaltet, welche eine druckwirksame Fläche darstellt. Das Gleitelement ist durch die Federkraft der Rückstellfeder in einer Ruheposition innerhalb der Hubkolbenpumpe angeordnet, bei der der Ventilsitz mit dem Dichtkörper in Wirkverbindung steht. Bei einem möglichen in dem Bereich des Auslasses auftretenden fluidischen Überdruck, verursacht durch beispielsweise eine blockierte Leitung innerhalb der Hubkolbenpumpe, sorgt der fluidische Überdruck dafür, dass über den Dichtkörper und der druckwirksamen Fläche des Ventilsitzes das Gleitelement entgegen der Federkraft der Rückstellfeder aus der Ruheposition in Richtung des Einlasses bewegt wird. Dabei überwindet der fluidische Überdruck die Federkraft der Rückstellfeder, sowie die Reibkraft zwischen dem Dichtelement, dem Gleitelement und dem Polkern. Das Gleitelement sorgt während der Bewegung aus der Ruheposition dafür, zumindest ein Bypasspfad freizugeben, in den das fluidisch überdruckbehaftete Fluidmedium entweicht, wodurch der in dem Bereich des Auslasses aufgetretene fluidische Überdruck abgebaut wird. Sobald der fluidische Überdruck abgebaut ist und die Federkraft der Rückstellfeder eine größere Kraft besitzt, als die Kraft, welche der fluidische Überdruck besitzt, bewegt die Federkraft der Rückstellfeder das Gleitelement in Richtung seiner Ruheposition. Bis zum Erreichen der Ruheposition verschließt das Gleitelement den Bypasspfad.In the reciprocating piston pump having an inlet and an outlet in which a fluid medium can be conveyed, an electromagnet, a pump piston which is at least partially surrounded by a magnet armature, a return spring which is in operative connection with the magnet armature, a pole core which is connected to the outlet is connected and has a valve spring and a sealing body, a sliding element which is acted upon by the spring force of the return spring, the sliding element having a valve seat which interacts with the sealing body under the action of the spring force of the return spring, a sealing element which seals the sliding element to the pole core , are the sliding element and the valve seat is formed in one piece, the valve seat including a cross-sectional area which represents a pressure-effective area. The sliding element is arranged by the spring force of the return spring in a rest position within the reciprocating piston pump, in which the valve seat is in operative connection with the sealing body. In the event of a possible fluidic overpressure occurring in the area of the outlet, caused for example by a blocked line within the reciprocating piston pump, the fluidic overpressure ensures that, via the sealing body and the pressure-effective surface of the valve seat, the sliding element against the spring force of the return spring from the rest position towards of the inlet is moved. The fluidic overpressure overcomes the spring force of the return spring, as well as the frictional force between the sealing element, the sliding element and the pole core. During the movement from the rest position, the sliding element ensures that at least one bypass path is released into which the fluid medium subject to excess fluid pressure escapes, as a result of which the excess fluid pressure that has occurred in the area of the outlet is reduced. As soon as the fluidic overpressure has been reduced and the spring force of the return spring has a greater force than the force which the fluidic overpressure has, the spring force of the return spring moves the sliding element in the direction of its rest position. The sliding element closes the bypass path until the rest position is reached.

Es ist weiterhin denkbar, dass durch die Bestromung des Elektromagneten der Hub des Magnetankers beeinflussbar ist, wodurch Positionen des Magnetankers bestimmbar sind, welche Positionen zur Öffnung und/oder Schließung des Bypasses nutzbar sind. So ist auch die Federvorspannung beeinflussbar, um den Bypasspfad durch das Gleitelement freigeben zu können.It is also conceivable that the stroke of the magnet armature can be influenced by energizing the electromagnet, whereby positions of the magnet armature can be determined, which positions can be used for opening and / or closing the bypass. The spring preload can thus also be influenced in order to be able to release the bypass path through the sliding element.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung anhand der Zeichnung.Further details, features and advantages of the invention emerge from the following description with reference to the drawing.

Es zeigt:

1 einen Vollschnitt der Hubkolbenpumpe,
2 eine Detailansicht X aus der 1.

It shows:

1 a full section of the reciprocating piston pump,
2 a detailed view X from the 1 .

1 zeigt eine erfindungsgemäße Hubkolbenkumpe 10 im Vollschnitt, bei der eine Einlass 20 und ein Auslass 30 vorhanden ist, welche mit einem Fluidmedium durchströmbar sind. Weiterhin ist bei der Hubkolbenpumpe 10 ein Elektromagnet 40 vorhanden, welcher mit einem Magnetanker 60 und einem Polkern 80 zusammenwirkt. Zwischen dem Einlass 20 und dem Auslass 30 ist ein Pumpenkolben 50 angeordnet, der zumindest teilweise von dem Magnetanker 60 umgeben ist. Eine Rückstellfeder 70 steht mit dem Magnetanker 60 in Wirkverbindung, wobei die Rückstellfeder 70 mit ihrem ersten Ende an einer Anlagefläche des Magnetankers 60 anlehnt und mit ihrem zweiten Ende an einer Anlagefläche des Polkerns 80 anlehnt. Der Magnetanker 60 und der Polkern 80 sind zueinander beabstandet angeordnet, wobei dieser Abstand derart gewählt ist, dass die Rückstellfeder 70 in ihrer Anlage zu den jeweiligen Anlageflächen eine Vorspannung besitzt, welche sich erhöht, sobald der Elektromagnet 40 einer Bestromung ausgesetzt ist, da sich in diesem Fall der Abstand zwischen dem Magnetanker 60 und dem Polkern 80 verringert. Der Polkern 80 ist zumindest teilweise von dem Elektromagnet 40 umgeben, wobei der Polkern 80 einen Bereich aufweist, in welchem ein Gleitelement 110 beweglich angeordnet ist. Der Polkern 80 ist derart ausgebildet, dass dieser das Gleitelement 110 führt. Das Gleitelement 110 umgibt zumindest teilweise den Pumpenkolben 50, wobei ein Dichtelement 130 den Polkern 80 zum Gleitelement 110 abdichtet. Der Polkern 80 weist weiterhin einen Bereich auf, welcher eine Ventilfeder 90 sowie einen Dichtkörper 100 aufnimmt. Die Ventilfeder 90 wirkt auf den Dichtkörper 100, wobei die Federkraft der Ventilfeder 90 den Dichtkörper 100 gegen einen Ventilsitz 120 drückt, welcher an dem Gleitelement 110 angeordnet ist, wodurch eine Abdichtung für das Fluidmedium aus Richtung Auslass 30 in Richtung Einlass 20 erzielt ist. 1 shows a reciprocating piston pump according to the invention 10 in full section, with one inlet 20th and an outlet 30th is present, through which a fluid medium can flow. Furthermore, the reciprocating piston pump 10 an electromagnet 40 available, which with a magnet armature 60 and a pole core 80 cooperates. Between the inlet 20th and the outlet 30th is a pump piston 50 arranged at least partially from the armature 60 is surrounded. A return spring 70 stands with the magnet armature 60 in operative connection, the return spring 70 with their first end on a contact surface of the magnet armature 60 leans against and with its second end on a contact surface of the pole core 80 leans on. The magnet anchor 60 and the pole core 80 are arranged at a distance from one another, this distance being selected such that the return spring 70 in their contact with the respective contact surfaces has a bias which increases as soon as the electromagnet 40 is exposed to an energization, since in this case the distance between the armature 60 and the pole core 80 decreased. The pole core 80 is at least partially from the electromagnet 40 surrounded, with the pole core 80 has an area in which a sliding element 110 is movably arranged. The pole core 80 is designed in such a way that this is the sliding element 110 leads. The sliding element 110 at least partially surrounds the pump piston 50 , with a sealing element 130 the pole core 80 to the sliding element 110 seals. The pole core 80 furthermore has an area which is a valve spring 90 and a sealing body 100 records. The valve spring 90 acts on the sealing body 100 , the spring force of the valve spring 90 the sealing body 100 against a valve seat 120 pushes which on the sliding element 110 is arranged, whereby a seal for the fluid medium from the direction of the outlet 30th towards the inlet 20th is achieved.

Die 2 zeigt die Detailansicht X aus der 1. Zwischen dem Polkern 80 und dem Gleitelement 110 ist zumindest ein Bypasspfad 140 vorhanden, welcher Bypasspfad 140 in dem Bereich des Ventilsitzes 120 angeordnet ist.the 2 shows the detailed view X from 1 . Between the pole core 80 and the sliding element 110 is at least a bypass path 140 available, which bypass path 140 in the area of the valve seat 120 is arranged.

Die Hubkolbenpumpe 10 ist bei im Bereich des Auslasses 30 auftretendem fluidischen Überdruck derart geschützt, dass der fluidische Überdruck über einen Bypasspfad 140 entweicht, wodurch die Hubkolbenpumpe 10 vor Schädigungen bewahrt ist. Ein in dem Bereich des Auslasses 30 möglicher fluidischer Überdruck bewirkt, dass sich über den Dichtkörper 100 das Gleitelement 110 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 70 in Richtung des Einlasses 20 bewegt und einen Bypasspfad 140 freigibt, in den das überdruckbehaftete Fluidmedium entweicht, wodurch der fluidische Überdruck in dem Bereich des Auslasses 30 abgebaut ist. So ist diese Hubkolbenpumpe 10 gegen Schädigungen durch im Bereich des Auslasses 30 möglichem fluidischen Überdruck geschützt.The reciprocating pump 10 is in the area of the outlet 30th occurring fluidic overpressure protected in such a way that the fluidic overpressure via a bypass path 140 escapes, causing the reciprocating pump 10 is protected from damage. One in the area of the outlet 30th possible fluidic overpressure causes that over the sealing body 100 the sliding element 110 against the spring force of the return spring 70 towards the inlet 20th moved and a bypass path 140 releases, into which the overpressure fluid medium escapes, whereby the fluidic overpressure in the area of the outlet 30th is dismantled. So is this reciprocating pump 10 against damage from in the area of the outlet 30th protected against possible fluidic overpressure.

Die vorhergehende Beschreibung gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.The foregoing description according to the present invention is for illustrative purposes only and not for the purpose of limiting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without departing from the scope of the invention and its equivalents.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: HubkolbenpumpeReciprocating pump
2020th: Einlassinlet
3030th: AuslassOutlet
4040: ElektromagnetElectromagnet
5050: PumpenkolbenPump piston
6060: MagnetankerMagnet armature
7070: RückstellfederReturn spring
8080: PolkernPole core
9090: VentilfederValve spring
100100: DichtkörperSealing body
110110: GleitlelementSliding element
120120: VentilsitzValve seat
130130: DichtelementSealing element
140140: BypasspfadBypass path

Claims

A reciprocating piston pump (10) having an inlet (20) and an outlet (30) in which a fluid medium can be conveyed, an electromagnet (40) which can be energized and which is in operative connection with a magnet armature (60) of the reciprocating piston pump (10), a pump piston ( 50), which is at least partially surrounded by the magnet armature (60), a return spring (70) which is in operative connection with the magnet armature (60), a pole core (80) which is connected to the outlet (30) and a valve spring (90) and a sealing body (100), a sliding element (110) which is acted upon by the spring force of the return spring (70), the sliding element (110) having a valve seat (120) which, under the action of the spring force of the return spring ( 70) interacts with the sealing body (100), a sealing element (130) which seals the sliding element (110) to the pole core (80), characterized in that in the event of a fluidic overpressure occurring in the area of the outlet (30) the in the hub piston pump (10) movably arranged sliding element (110) moves against the spring force of the return spring (70) and releases a bypass path (140) via which the excess pressure fluid medium escapes in the direction of the inlet (20), the opening of the bypass path (140) via a the position of the magnet armature (60) which can be influenced by the energization of the electromagnet (40) can be determined.

Reciprocating piston pump (10) Claim 1 , characterized in that the valve seat (120) is at least partially surrounded by an elastomer.

Reciprocating piston pump (10) Claim 1 , characterized in that the valve seat (120) consists of an elastomer or at least partially consists of an elastomer.

Reciprocating piston pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer is arranged on the valve seat (120) by an injection molding process.

Reciprocating piston pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve seat (120) is arranged between the pole core (80) and the sliding element (110).

Reciprocating piston pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding element (110) is guided by the pole core (80) and / or by the pump piston (50).

Reciprocating piston pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding element (110) is connected to the pole core (80) with a force fit.

Reciprocating piston pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass path (140) at least partially surrounds the valve seat (120).

Reciprocating piston pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass path (140) is arranged at least partially in the area of interaction between the pole core (80) and the sliding element (110).

Reciprocating piston pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass path (140) is formed from an interaction of clearances which are partially formed in the pole core (80) and partially in the sliding element (110).

Reciprocating piston pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the opening of the bypass path (140) can be determined via a position of the magnet armature (60) which can be influenced by the energization of the electromagnet.