DE1703413C3 - Elektromagnetisch betätigte Kolbenpumpe - Google Patents

Description

ιylindrischen Teil besieht, das freie Längskanale 24 aufweist, die dazu dienen, zwischen dem Hohlraum 25 des Körpers und einem über dem Kern 22 vorgesehenen ! (ohlraum 25 eine Verbindung herzustellen. Der Kern 22, der in der Folg« als Vibrationskern bezeichnet wird. wird in der Bohrung des Körpers 10 !'wischen zwei Federn 27 und 28 frei in der Gleichgewicntslage gehalten.

Mit dem Kern 22 ist ein Kolben 30 gekuppelt, der in einem zylindrischen Hohlraum 32 angeordnet ist, der in ein das untere Ende des Körpers 10 schließendes Futter 34 gebohrt ist. In diesem Futter 34 sind die öffnungen, aus den-in der Eingang P besteht, vorgesehen. Diese öffnungen können mit Ventil-Klappen 35 verschlossen werden, deren Hub mittels einer Schraube 36 beliebig begrenzt werden kann. Die Oberseite des Kolbens 30 weist Öffnungen 37 auf. die mit Ventilklappen 38 verschlossen werden können.

Im oberen Teil der Vorrichtung ist ein Hohlraum 40 vorgesehen, der seitlich von der Wandung des Körpers 10. die ihn von der Induktionsspule 12 trennt, am oberen Ende von einer Verriegelungsmutxer 42 und am unteren Ende von einer rohrförmigen Platte 44 begrenzt wird. In dem Hohlraum 40 ist ein weiterer Kern 46 untergebracht, der in der Folge als »Ventilkern« bezeichnet wird.

Dieser Kern 46 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist Längsbohrungen 47 auf, die ihn über seine gesamte Länge durchsetzen. Die Längsbohrungen 47 dienen dazu, den Hohlraum 25 des Körpers 10 über die Längskanale 24, den Hohlraum 26, eine in der rohrförmigen Platte 44 vorgesehene Bohrung 48 und den Hohlraum 40 mit der Ausströmöffnung ti in Verbindung zu bringen. Der Kern 46 weist einen axialen Schieber 50 auf, der unter dem Druck einer Feder 52 steht und dazu dient, die Bohrung 48 zu verschließen. wenn der Kern 46 sich in seiner unteren Stellung befindet. Dies wird später noch beschrieben. Der Schieber 50 ist in einer zentralen Bohrung des Kerns 46 untergebracht, der an einem oberen Ende mit einer Schraube 53 verschlossen ist. Der Kern 46 ist an seiner unteren Peripherie außerdem mit einem zur Phasenverschiebung dienenden Ring 54 versehen.

Die Abdichtung der Vorrichtung wird auf bekannte Weise von einer bestimmten Anzahl von Dichtungen gewährleistet.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die Induktionsspule 12 wird zuerst mit Wechselstrom gespeist, worauf der Ventilkern 46 an der rohrförmigen Platte 44 zur Anlage kommt. Daraus ergibt sich, daß der Schieber 50 die Bohrung 48 verschließt und jede Verbindung zwischen den Hohlräumen 25 und 26 und der Ausströmöffnung Eunterbindet.

Zur gleichen Zeit, wo sich dei Schieber 50 gegen seinen Sitz anlegt, beginnt der Kern 22 zu vibrieren, da die Induktionsspule 12 mit Wechselstrom gespeist wird. Der Kern vibriert in Längsrichtung nach beiden Seiten seiner Gleichgewichtslage, in der er sich vor der Erregung der Induktionsspule durch die Federn 27 und 28 befindet. Der Vibrationskern 22 nimmt den Kolben 30 bei seiner Bewegung mn. der dabei auf Grund seiner Klappen 38 und 35 eine Pumpwirkung herstellt. Die Flüssigkeit wird dabei von dem Eingang P aus zum Ausgang A weitergeleitet.

Wenn das Pumpen vom Eingang P zum Ausgang A beendet werden soll, ohne daß dabei ein Ausströmen aus dem Hohlraum 25 erfolgen kann (Verbindung zwischen A und E). wird die Induktionsspule 12 mit Gleichstrom gespeist. Daraus ergibt sich, daß der Kern 22 nicht mehr vibriert und seine Gleichgewichtslage zwischen den Federn 27 und 28 wieder einnimmt, wobei der Ventilkern 46 an seinem Silz anliegen bleibt und immer noch die Bohrung 48 verschließt.

Wenn durch die Induktionsspule 12 gar kein Strom mehr fließt, kehrt der Kern 46 in seine obere Stellung zurück und legt so die Bohrung 48 frei, so daß zwischen dem Ausgang A und der Ausströmöffnung E eine Verbindung hergestellt wird.

In F i g. 2 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel des elektrischen Schaltkreises für die Speisung der Induktionsspule 12 dargestellt.

Ein derartiger Schaltkreis besteht aus einer ersten Gleichrichterdiode Di, einem Wechselschalter /. einer aus der Induktionsspule L der Vorrichtung und einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Gleichrichterdiode Di bestehenden Parallelschaltung, wobei ein Widerstand R oder eine zweite Induktionsspule vorgesehen ist, um den Stromverbrauch zu verringern.

Wenn sich der Wechselschalter / in der Stellung 1 befindet, wird die Induktionsspule mit pulsierendem Gleichstrom gespeist, der es gestattet, daß der Kern 22 vibriert (pumpenfunktion) und daß der Ventilkern 46 die Bohrung 48 blockiert (Elektroventilfunktion).

Wenn sich der Wechselschalter in der Stellung 2 befindet, wird die Induktionsspule mit gleichgerichtetem Strom gespeist, so daß der Kern 22 nicht mehr vibriert und der Ventilkern 46 in der Anlage verbleibt.

Wenn der Strom nicht unterbrochen wird, ist die Vorrichtung in Betrieb.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch betätigte Kolbenpumpe mit Eiektroventüfunktion, gekcnnzeichndurch ein Gehäuse (10) mit drei Öffnungen (A. t. Ρ); eine das Gehäuse umgebende Induktionsspule (12): einen erscen Induktionskern (22), der in einer zentralen Bohirung des Gehäuses angeordnet und von zwei Federn (27, 28) in einer Gleichgewichtsla- to ge gehalten ist und bei Erregung der Induktionsspule mit Wechselstrom Schwingungen ausführt; einen mit dem ersten Kern gekoppelten Pumpenkolben (30), der bei Wechselstromerregung der Spule gemeinsam mit dem ersten Kern schwingt und eine Flüssigkeit von dem Eingang (P) zu dem Ausgang (A)pumpt; sowie einen zweiten Indukcionskern (46) für die Ventilfunktion, der frei in der zentraien Bohrung des Gehäuses angeordnet ist und sowohl bei Wechselstrom- als auch bei Gleichstromerregung der Spule eine Bohrung (48) verschließt, durch welche der Eingang (P) mit der Ausströmöffnung (E) in Verbindung steht.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der erste oder Schwingkern (22) und der zweite oder Ventilkern (46) in der zentralen Bohrung des von der Induktionsspule (12) umgebenen Gehäuses (10) übereinander angeordnet und durch eine rohrförmige Platte (44) voneinander getrennt sind, in der die Bohrung (48) vorgesehen ist, über welche der Eingang (P) und die Ausströmöffnung (E) in Verbindung stehen.

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Elektroventil dienende zweite Kern (46) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und mit ihn über seine gesamte Länge durchsetzenden Längsbohrungen (47) versehen ist, die zum Durchlaß der Flüssigkeit dienen, und daß er an seiner unteren Peripherie mit einem zur Phasenverschiebung dienenden Ring (54) und in seinem unteren Bereich mit einem Schieber (50) versehen ist, der an einer Feder (52) angebracht ist, und die Bohrung (48) verschließen kann, die zwischen dem Eingang (P) und der Ausströmöffnung (E) vorgesehen ist. as

4. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (12) mit Wechselstrom oder Gleichstrom gespeist wird, wobei die Speisung mittels eines Schaltkreises erfolgt, der in Serie geschaltet eine erste Gleichrichterdiode (D\), eine aus einer der ersten entgegengesetzten zweiten Gleichrichterdiode (D2,J und der Induktionsspule (L) bestehenden Parallelschaltung und einen Wechselschalter (I) aufweist, über den der Strom entweder durch die erste Gleichrichterdiode (D\) und die Induktionsspule (L) (Zufuhr von pulsierendem Gleichstrom) oder durch die beiden entgegengesetzten Gleichrichterdioden (Di, Di) (gleichgerichteter Strom) geleitet wird, wobei ein Widerstand (R) vorgesehen ist, der den Stromverbrauch vermindert.

5. Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung durch zwei Induktionsspulen ersetzt wird, die in derselben Spule angeordnet sind und von denen eine als Widerstand *5 dient.

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigte Kolbenpumpe mit Eiektroventüfunktion, die zum Pumpen von Flüssigkeiten geeignet ist.

Zu diesem Zweck werden üblicherweise Vorrichtungen benutzt, die sich aus einem Motor, einer Pumpe und einem Elektroventil 2:usammensetzen. Aus der deutschen Patentschrift 7 36 593 ist auch eine Kolbenpumpe bekannt, bei welcher der Kolben als Indukiionskern ausgebildet ist und durch die Einwirkung einer Induktionsspule innerhalb eines Glasrohres hin- und herbewegt wird.

Die bekannten Vorrichtungen sind kompliziert und wenig handlich aufgebaut. Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber eine einfach aufgebaute und kompakte Kolbenpumpe mit integrierter Eiektroventüfunktion.

Die erfindungsgemäße Lösung ist gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit drei Öffnungen; eine das Gehäuse umgebende Induktionsspule; einen ersten Induktionskern, der in einer zentralen Bohrung des Gehäuses angeordnet und von zwei Federn in einer Gleichgewichtslage gehalten ist und bei Erregung der Induktionsspule mit Wechselstrom Schwingungen ausführt; einen mit dem ersten Kern gekoppelten Pumpenkolben, der bei Wechselstromerregung der Spule gemeinsam mit dem ersten Kern schwingt und eine Flüssigkeit von dem Eingang zu dem Ausgang pumDt; sowie einen zweiten Induktionskern für die Ventilfunktion, der frei in der zentralen Bohrung des Gehäuses angeordnet ist und sowohl bei Wechselstrom- als auch bei Gleichstromerregung der Spule eine Bohrung verschließt, durch welche der Eingang mit der Ausströmöffnung in Verbindung steht.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erfüllt der mit dem Pumpenkolben gekoppelte erste Kern (Schwingkern) die Pumpenfunktion, wenn die Induktionsspule von einem Wechselstrom erregt wird. Die Eiektroventüfunktion wird von dem zweiten Kern (Ventilkern) erfüllt, wenn diese Induktionsspule entweder mit Wechselstrom (Abgabe von Flüssigkeit durch die Pumpe) oder durch Gleichstrom (keine Abgabe von Flüssigkeit) gespeist wird. Dabei wird die Abgabe des Mediums durch eine Unterbrechung der Stromzufuhr gewährleistet, wobei der Ventilkern die zwischen dem Eingang für die Flüssigkeit und der Ausströmöffnung liegende Öffnung in dem Gehäuse freigibt.

Weitere Einzelheiten werden nun an Hand einer bevorzugten Ausgestaltung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Kolbenpumpe entlang einer durch ihre Symmetrieachse verlaufenden Vertikalebene;

F i g. 2 zeigt ein elektrisches Schaltbild, welches eine mögliche Art der Stromspei^ung der Pumpe veranschaulichi.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist weist die erfindungsgemäße Pumpe einen Gehäusekörper 10 auf, der mit einem Eingang fund einem zur Verbraucherstelle führenden Ausgang A versehen ist. Im oberen Bereich der Pumpe ist eine Ausströmöffnung £ vorgesehen. In seinem oberen Bereich ist der Gehäusekörper 10 von einer Induktionsspule 12 umgeben, die von einer Kappe 14 geschützt wird. An der oberen Seite der Induktionsspule 12 ist ein oberer lameliierter Ring 18 und auf der unteren Seite ein unterer lamellierter Ring 16 vorgesehen.

In einer zentralen Bohrung des Körpers 10 und seiner Verlängerung im Innern der Induktionsspule 12 ist ein Kern 22 angebracht, der im wesentlichen aus einem