DE1653354B2

DE1653354B2 - Magnetisch angetriebene kolbenpumpe

Info

Publication number: DE1653354B2
Application number: DE19671653354
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim 7321 Die gelsberg Bierling
Original assignee: Apparatebau Eugen Schrag KG
Current assignee: Apparatebau Eugen Schrag KG
Priority date: 1967-04-26
Filing date: 1967-04-26
Publication date: 1972-12-07
Also published as: DE1653354A1

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetisch angetriebene Kolbenpampe, deren Kolben in dem Magnetfeld einer mit Wechselstrom gespeisten Spule gegen die Kraft einer Feder schwingt und auf einer Lauffläche eines Rohres gleitet, das Teil des Statorjoches ist. '

Bekannte Kolbenpumpen dieser Art besitzen ein·;.- recht aufwendigen Aufbau, wodurch eine teure Herstellung bedingt wird. Insbesondere erfordert die Herstellung der Laufflächen für den Kolben einen erheblichen Aufwand. So ist es beispielsweise bekannt, das auf seiner ganzen Länge als Lauffläche für den Kolben dienende Rohr mit einem ringförmigen Rohrstück aus unmagnetisierbarem Material zu versehen, um eine Unterbrechung des Magnetflusses zu erhalten. Bei diesen Kolbenpumpen ist es notwendig, die gesamte Rohrlauffläche und die Innenfläche des ringförmigen Rohrstückes exakt zu bearbeiten, was sehr aufwendig und wegen der unterschiedlichen Materialien auch nicht ohne weiteres möglich ist. Es hat "sich auch gezeigt, daß die Montage solchtr Bauarten umständlich ist, weil gesonderte Bauteile zur Befestigung der Spule auf dem Laufrohr vorgesehen sein müssen.

Es ist bei anderen Bauarten auch bekannt, einen Luftspalt vorzusehen und dabei den Kolben in einem dünnwandigen Rohr aus nicht magnetisierbarem Material zu führen (deutsches Gebrauchsmusiei J928 446). Solche Ausführungsformen weisen der. Nachteil auf, daß die als Lauffläche vorgesehenen dünnwandigen Rohre einerseits nur sehr schwer und unter großem Aufwand zu bearbeiten und zu montieren sind, wenn die Wandstärke das Maß erhalten soll, das sie aus Gründen des elektrischen Wirkungsgrades haben sollte, und daß andererseits in der Praxis die Wandstärke aus Festigkeitsgründen und wegen der nötigen Bearbeitung einen gewissen Wert nicht unterschreiten kann, so daß der Wirkungsgrad solcher Kolbenpumpen schlecht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Pumpen der eingangs beschriebenen Art in bezug auf ihre Herstellung und Wirkungsweise wesentlich zu vereinfachen, ohne daß Nachteile elektrischer Art in Kauf genommen werden müssen.

Die Erfindung besteht darin, daß als Teil des Statorjoches zwei gleich ausgebildete Rohrteile vorgesehen sind, die zur Bildung des Luftspaltes in Abstand zueinander in den Spulenkörper eingesetzt sind, und daß der Kolben nur in einem der beiden Rohrteile und nur auf einem Teil seiner Länge so geführt ist, daß der zweite Rohrteil nicht als Führungste.' dient. Das Einpressen der gleich ausgebildeten Rohre in den Spulenkörper ermöglicht eine äußerst einfache Herstellung. Da der Kolben nur in einem der beiden Rohre geführt ist, braucht nach dem Pressen, auch wenn die Rohre etwas gegeneinander verseti*. sein sollten, die Lauffläche des Kolbens nicht nachgearbeitet werden, wobei Voraussetzung ist, daß der Kolben ni"ht in Berührung mit dem zweiten Rohrteil kommt.

Bei einem Wechselstrom-Magnetsystem nimmt bekanntlich der Erregerstrom bei Verkleinerung des Luftspaltes ab, wobei der magnetische FIuIi konstant bleibt. Ändert sich der Luftspalt bei der 3ewegung des Magnetankers in Richtung zu dessen Stator nicht proportional zu dem Weg des Ankers, ist also z. B. der Stator an der dem Anker zugewandten Seite trichterförmig ausgebildet, dann ändert sich der effektive Luftspalt in bezug zu dem linearen Weg des Ankers progressiv-zunehmend. Um diese Erscheinung zu verwirklichen, die hier als unstetiger Luftspalt bezeichnet werden soll, und um zu verliindern, daß der Kolben auf Grund seines vorhandenen Gleitspieles während des Schwingungsvorganges gegen das ihn nicht führende Rohr anschlägt, kann vorgesehen werden, daß der Rand der dem Arbeitsluftspalt zugesvandten Stirnfläche des Kolbens abgeschrägt ist.

In baulich einfacher Weise kann die Pumpe zu sammengehalten werden, wenn die beiden als Teile des Statorjoches dienenden Rohrteile mit Ringflanschen versehen sind, die an den Schenkeln des Spulenkörpers anliegen und zwischen denen der Stator- mantel gehalten ist. Vorteilhaft kann hierbei vorgesehen werden, daß die Ringflanschen auf die mit Außengewinde versehenen Rohrteile aufgeschraubt sind. Hierdurch wird es möglich, den rohrförmigen Statormantel nachträglich einzuklemmen.

Vorteilhaft kann zum direkten Anschluß der Saugleitung und der Druckleitung vorgesehen werden, daß die beiden Rohrteile, die mit Fortsätzen über die Ringflansche hinausragen und als Einlaß und Auslaß dienen, an ihren äußeren Enden mit In- nengewinde versehen sind. Dabei kann in das Innengewinde des Rohrteiles auf der Einlaßseite ein Ventilträger für ein Rückschlagventil und in das Innengewinde auf der Auslaßseite eine Drossel eingesetzt sein. Außerdem kann auf der dem Arbeitsluftspalt zugewandten Stirnfläche des Kolbens ein zweites Rückschlagventil angeordnet sein.

Um auch nach der Herstellung durch geringfügiauch nachträglich erst auf die hierzu mit Außengewinde versehenen Rohrteile 4 und 5 aufgeschraubt werden, so daß das Anbringen des Statormantels 7 erst nach dem Einpressen der Rohiteile4 und 5 in den Spulenkörper 1 erfolgt.

Die Magnetspule! wird mit gerichtetem Wechselstrom, bei dem eine Amplitude unterdrückt ist, gespeist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hebt die Magnetspule! den Kolben3 an, während die Schraubenfeder 10 den Kolben 3 nach unten drückt. Der Kolben schwingt mit der halben Frequenz des Wechselstromes.

Um das Schwingen des Kolbens 3 zum Fördern eines Mediums auszunutzen, sind zwei Rückschlagventile 11 und 12 vorgesehen. Das eine Rückschlagventil 11 ist auf einem Ventilträger 13 angeordnet, der in den mit Innengewinde 14 versehenen Rohrteil 5 eingeschraubt ist. Das zvnte Rückschlagventil 12 ist auf der dem Arbeitsluftspalt zugewandten Stirnfläche 8 des Kolbens 3 angeordnet. Bei der Hubbewegung des Kolbens 3 öffnet das in dem Rohrteil. 5 angeordneie Rückschlagventil 11, während das auf dem Kolben 3 angeordnete Rückschlagventil 12 geschlossen bleibt. Bei Umkehr der Bewegung, d. ii.

die Kraft der Feder erfolgt, können beide Rückschlagventile in an sich bekannter Weise je eine Kugel und eine Feder besitzen, die in ihrem jeweiligen Ventilgehäuse in ihrer Wirkungsrichtung umkehrbar sind.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt.

Die Kolbenpumpe besteht im wesentlichen aus einer auf einen vorzugsweise aus Kunststoff beste-

ten drückt, is* das au.

Rückschlagventil 12 geöffnet, während das in dem RohrteilS angeordnete Rückschlagventil 11 geschlossen ist. Hierdurch erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel eine Förderung des Mediums nach oben. Um zu verhindern, daß das gesamte Medium auf der Druckseite mit der Frequenz des Kolbens 3 schwingt, ist in das mit Innengewinde 15 versehene Ende des anderen Rohrteiles 4 eine Drossel 16 einge-

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und aus dem als Anker wirkenden Kolben 3. Der Stator besteht aus zwei gleichen, symmetrisch in den Spulenkörper eingepreßten Rohrteilen 4 und 5, die zwischen ihren Ringflanschen 6, den rohrförmigen Statormantel 7 halten. Die Rohrteile 4 und 5 sind mit Abstand zueinander in den Spulenkörper 1 eingepreßt, so daß eine Unterbrechung des Magnetflusses entsteht und dieser durch den Kolben 3 geleitet wird.

Der Kolben 3 ist nur in einem der beiden Rohrteile 5 geführt und bildet mit seiner gegen den anderen Rolirteil4 gerichteten Stirnfläche 8 und mit dem Ende dieses Rohrteiles 4 den Arbeitsluftspalt. Um mit Sicherheit zu verhindern, daß der Kolben 3 gegen den nicht zur Führung vorgesehenen Rohrteil 4 stößt, auch wenn beim Einpressen die Achsen der Rohrteile 4 und 5 gegeneinander verschoben worden sind, ist der Rand 9 dieser Stirnfläche 8 abgeschrägt. Außerdem wird durch diese Form des Arbeitsluftspaltes die Leistung der Pumpe günstig beeinflußt, da ein sogenannter unstetiger Luftspalt erzieit wird. Die Ringflanschen 6 der Rohrteile 4 und 5 können

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schlagventile H und 12 wird das Medium während des Anhebens des Kolbens, d. h. durch die Kraft der Magnetspule 2, gefördert.

Die Kugeln 17 und 18 und die Federn 19 und 20 beider Rückschlagventile 11 und 12 sind derart innerhalb ihrer Ventilgehäuse 21 und 22 angeordnet, daß sie gegeneinander vertauschbar sind. Werden die Kugeln 17 und 18 und die Federn 19 und 20 gegeneinander vertauscht, so daß die Kugeln 17 und 18 gegen die Bohrungen in ihren Ventilgehäusen 21 und 22 ar.ürgen, und die Federn 19 und 20 sich auf den Veutilträgern 13 und 23 abstützen, so erfolgt eine Umkehrung der Förderrichtung. Es würde dann die Kraft der Feder 10 den Förderdruck bestimmen, was insbesondere bei der Verwendung derartiger Pumpen für Heizöl günstig ist, da dann, auch bei geschlossenem Auslaß, nur ein der Kraft der Feder 10 entsprechender Überdruck entstehen kann. 55 Zweckmäfoigerweise werden die Ventilträger und 23, die Ventilgehäuse 21 und 22 und die Drossel 16 aus Messing und die Kugeln 19 und 20 aus Kunststoff hergestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetisch angetriebene Kolbenpumpe, deren Kolben als Anker in dem Magnetfeld einer mit Wechselstrom gespeisten Spule gegen die Kraft einer Feder schwingt und auf einer Lauffläche eines Rohres gleitet, das Teil des Statorjoches ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Teil des Statorjoches zwei gleich ausgebildete Rohrteile (4, 5) vorgesehen sind, die zur Bildung des Lnftspaltes in Abstand zueinander in den Spulenkörper (1) eingesetzt sind, und daß der Kolben (3) nur in einem der beiden Rohrteile (5) und nur auf einem Teil seiner Länge so geführt ist, daß der zweite Rohrteil (4) nicht als Führungsteil dient.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (9) der dem Arbeitsluftspalt zugewandten Stirnfläche (8) des Kolbens (3) abgeschrägt ist.

3. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden als Teile des Statorjoches dienenden Rohrteile (4,

5) mit Ringflanschen (6) versehen sind, die an den Schenkeln des Spulenkörpers (1) anliegen und zv.'ischen de ^a.n der Statormantel (7) gehalten ist.

4. Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflansrhen (6) an die mit Außengewinde versehenen Rohrteile (4, 5) aufgeschraubt sind.

5. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohrteile (4, 5), die mit Fortsätzen über die Ringflansehe (6) hinausragen und als Einlaß und Auslaß dienen, an ihren äußeren Enden mit Innengewinde (14, 15) versehen sind.

6. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in das Innengewinde (14) des Rohrteiles (5) auf der Einlaßseite ein Ventilträger (13) für ein Rückschlagventil (11) und in das Innengewinde (15) auf der Auslaßseite eine Drossei (16) eingesetzt sind.

7. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Arbeitsluftspalt zugewandten Stirnfläche (8) des Kolbens (3) ein zweites Rückschlagventil (12) angeordnet ist.

8. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rückschlagventile (11, 12) in an sich bekannter Weise je eine Kugel (17, 18) und eine Feder (19, 20) besitzen, die in ihrem jeweiligen Ventilgehäuse (21, 22) in ihrer Wirkungsrichtung umkehrbar sind.