DE1703919A1

DE1703919A1 - Elektromagnetpumpe

Info

Publication number: DE1703919A1
Application number: DE19681703919
Authority: DE
Inventors: Bijl Dingeman
Original assignee: GAF Corp
Current assignee: GAF Corp
Priority date: 1967-08-01
Filing date: 1968-07-31
Publication date: 1972-03-23
Also published as: DE1703919B2; GB1219608A; JPS4815162B1; BR6801002D0; DE1703919C3; NL6810832A; CH485120A; US3521794A; FR1573791A

Description

Case 0-409 31, Juli

General Aniline & Film Corporation 140 West 51 Street, Neui York, Neu» York 10020, USA

Elektromagnetpumpe

Die Erfindung betrifft ElektromagnetpumpBn und befaßt sich insbesondere mit einer verbesserten Elektromagnet-Ammoniakpumps zum periodischen Herauspumpen vorbestimmter mengen flüssigen Ammoniaks aus einem Behälter.

Bei verschiedenen Arten von Diazoentuiicklungemaechinen wird es häufig erforderlich, vorbestimmte Mengen von flüssigem Ammoniak in die Entwicklerkammern einzubringen. Die notwendigen IDengen an flüssigem Ammoniak hängen im wesentlichen von der Vorschubgeschwindigkeit des Diazomateriala ab, das in den Entwicklerkammern der Maschine während einer vorgegebenen Zeiteinheit verarbeitet wird. Infolgedessen muß das Einströmen von Ammoniak in die Entwicklerkammern der Diazoentwicklungemaschinen in Abhängigkeit von der Worschubgeschwindigkeit des Diazomateriale bemessen oder gesteuert warden. Weitere Faktoren, die die Klenge an flüssigem Ammoniak beeinflussen, die den Entwicklerkammern zugeführt werden muß, sind die sich ändernden

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Entwicklungsbedingungen, die bei unterschiedlichen Arten von Diazomaterialien erforderlich «erden. Dies macht die Konstruktion von Pumpen und Pumpanlagen notwendig, die das flüssige Ammoniak aus einem Behälter unmittelbar in die Entwicklerkammerteile der Entuiicklungsmaechinen fördern.

Zur Lösung der Probleme, die sich bei der Anwendung von flüssigem Ammoniak ergeben, wurden in jüngster Zeit Pumpen entwickelt, die Rlengen von flüssigem Ammoniak aus Behältern periodisch in die Entwicklungsmaechinen pumpen oder fördern. Obwohl die bekannten Pumpen im allgemeinen zufriedenstellend sind, wenn sie unter normalen Arbeitsbedingungen eingesetzt «erden, ergaben eich bei verschiedenen Gelegenheiten Schwierigkeiten. So hat beispielsweise die Neigung von flüssigem Ammoniak, bei etwas erhöhten Temperaturen unter Pumpdruckbedingungen zu verdampfen, in den Ammoniakpumpen zu einer Verstopfung durch Dampfblasen geführt, so daß den Entwicklungsmaschinen keine ausreichende Menge an flüssigem Ammoniak zugeführt werden konnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige und verbesserte Elektromagnetpumpe, insbesondere zur Versorgung einer Diazoentwicklungsmaschine mit flüssigem Ammoniak, zu schaffen, die die vorstehend genannten und weitere Nachteile bekannter Pumpen vermeidet. Bei der neuen Pumpe soll sine Verstopfung durch Dampfblasen, insbesondere durch verdampftes Ammoniak,vermieden sein; as soll sichergestellt sein, daß der

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Entwicklungemaschine geeignete Mengen an Ammoniak in Abhängigkeit von eines Maschinell betätigten Pumpen-Erregeretromkreis zugeführt «erden. Die Elektromagnetpumpe nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein im wesentlichen lotrecht verlaufendes, langgestrecktes Rohr, dessen unterer Teil durch die AuslaQöffnung hindurch in den Behälter hineinreicht und das am unteren Ende ein Ventil aufweist, einen innerhalb des Rohres verschiebbaren Hohlkolben mit eine« an seinem unteren Ende angeordneten Ventil, sine das Rohr an seinem oberen, außerhalb des Behälters liegenden Teil umfassende Elektromagnetepule, ψβ einen innerhalb des Rohres im Bereich der Elektromagnetspule verschiebbaren Ragnetanker, der mit dem Hohlkolben verbunden ist, und einen elektrischen Erregerstromkreis, mittels dessen die Elektromagnetspule periodisch erregbar ist, so daß der fflagnetanker und der Hohlkolben während der Erregungedauer nach oben verschoben werden, um Medium aus dem Rohr herauszufordern.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Erregerstromkreis eine Stromquelle, einen aus der Stromquelle aufladbaren ^ Kondensator und einen likroschaltsr aufweisen, über den der Kondensator mit der Stromquelle verbunden ist, während die Elektromagnetspule im entregten Zustand gehalten wird, und der periodisch betätigbar ist, um den Kondensator Ober die Elektromagnetspule zu entladen und letztere zu erregen.

Bei der bevorzugten Ausföhrungsform der Erfindung ist also die Pumpe mit einer Elektromagnetspule ausgestattet, die über einen

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geladenen Kondensator in Abhängigkeit von dem Arbeiten der Entwicklungsmaschine periodisch erregt wird. Auf Grund der Erregung der Spule wird der innerhalb der Pumpe verschiebbar angeordnete Iflagnetanker betätigt, der seinerseits den Pumpenkolben verschiebt, so daß flüssiges Ammoniak aus dem Behälter der Diazoentuiicklungsmaschine zugeleitet wird. Auf diese Uleise uiird die Diazoentwicklungsmaschine intermittierend mit vorbestimmten Mengen an flüssigem Ammoniak versorgt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung, die einen Schnitt einer Elektromagnetpumpe für flüssiges Ammoniak und eine schematische Darstellung des Erregerstromkreises zur Betätigung der Elektromagnetpumpe veranschaulicht.

Die Pumpe 1 weist ein langgestrecktes Rohr 2 aus einem nicht ferromagnetischen Werkstoff, beispielsweise einem Thermoplasten, auf. Der untere Teil des Rohres 2 kann, wie bei 3 angedeutet, nach innen eingebördelt sein, um eine innere Kolbenhülse 4 durch Klemmwirkung festzuhalten. Am unteren Ende der Kolbenhülse 4 wird der Boden des Rohres 2 durch einen Stopfen 5 aus rostsicherem Stahl verschlossen, der mit der Kolbenhülse 4 über einen Stift 6 verbunden ist. Die Bodenwand 7 des Stopfens 5 ist mit einer Öffnung 8 für den Durchtritt von flüssigem Ammoniak versehen. Im Inneren des Stopfens 5 bildet die Boden-

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wand 7 einen Ventilsitz 9, gegen den sich eine Rückschlagventilkugel 10 aus rostsicherem Stahl anlegen kann.

Im Bereich des oberen Endes des Rohres 2 ist das Rohr 2 von einer Elektromagnetspule 11 umfaßt, die an dem Rohr 2 befestigt ist. Die Spule 11 sitzt innerhalb eines zweckentsprechenden Kunststoffgehäuses 12, in das ein Kabel 13 eingeführt ist, über das die Spule mit einem insgesamt mit 14 bezeichneten Erregerstromkreis verbunden werden kann. Das untere Ende des Kunetetoffgehäueee 12 kann mit Dichtflächen 15 versehen sein, die zusammen mit einem Korken oder Stopfen 16 eines Ammoniak-Vorratsbehälters 17 eine Dichtung bilden.

Innerhalb des Rohrss 2 ist ein im wesentlichen zylindrischer ferromagnetischer fflagnetanker 18 angeordnet, der in Richtung der Längsachse des Rohres verschiebbar ist. Der fflagnetanker 18 ist über einen langgestreckten Draht 19 mit einem Hohlkolben 20 verbunden. Der Kolben 20, der aus rostsicherem Stahl gefertigt sein kann, ist in Richtung der Längsachse des Rohres 2 frei verschiebbar und wird von der Kolbenhülse 4 abgestützt. Der obere Teil des Kolbens 20 und das untere Ende des Riagnetankers 18 können mit querverlaufenden Stahlstiften ausgestattet sein, um die die Enden des Drahtes 19 herumgebogen sein können.

Der Kolben 20 ist mit einer Bodenwand 21 versehen, die auf dem Stopfen 5 aufsitzen kann, wenn der Kolben seine unterste Stel-

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lung im Rohr 2 einnimmt. Die Badenwand 20 weist eine öffnung 22 für den Durchtritt von flüssigem Ammoniak auf. Die Innenfläche dar Bodenwand 21 bildet einen Ventilsitz 23, gegen den sich eins Rückschlagventilkugel 24 aus rostsicherem Stahl anlegen kann.

Das Rohr 2 kann am oberen Ende mit einem Innengewinde ausgestattet sein, um eine hohle Stellschraube 25 aufzunehmen, die von Hand in das Rohr 2 hinein- oder aus diesen herausgeschraubt werden kann, um den Hub des Kolbens vorzugeben.

Der Erregerstromkreis 14 der Pumpe 1 weist sine Stromquelle auf. Ein Widerstand 27, eine Diode 28 und ein Kondensator 29 liegen über einen Schalter 30 in Reihe mit der Stromquelle Parallel zu dem Kondensator 29 (bezüglich der Stromquelle 26) ist die Elektromagnetspule 11 der Pumpe 1 geschaltet.

Um die Pumpe 1 in Betrieb zu nehmen, wird sie in den Vorratsbehälter 17 eingesetzt, der eine Klenge an flüssigem Ammoniak enthält. Der untere Teil des Rohrs 2 reicht in das flüssige Ammoniak hinein, während an das obers Ende des Rohrs 2 eine zweckentsprechende, nicht veranschaulichte Leitung angeschlossen sein kann, um hsrausgepumptes flüssiges Ammoniak einer Entwicklungsmaschine unter einen solchen Druck zuzuführen, daß das Rohr 2 normalerweise mit Ammoniak gefüllt ist.

Die Stromquelle 26 lädt den Kondensator 29 auf, da der Schaltsr

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30 normalerweise an dem Kontakt 30a anliegt. Dadurch bleibt die Elektromagnetspule 11 in entregtem Zustand. Der Schalter kann ein ITÜkroschalter sein, der mittels eines nicht veranschaulichten Nockens betätigt wird, der an einem rotierenden Teil der Entuiicklungsmaschine befestigt ist. Wann daher der Nocken an der Entwicklungsmaschine den fflikroschalter 30 derart betätigt, daß er gegsn den Kontakt 30b angelegt wird, wird der Kondensator 29 über die Elektromagnetspule 11 entladen. Infolgedessen wird der flJagnetanker 18 augenblicklich nach oben werschoben, bis er an der Stellschraube 25 anstößt. Da der Hohlkolben 20 mit dem IRagnetanker verbunden ist und sich zusammen mit diesem bewegt, wird eine (tienge an flüssigem Ammoniak im oberen Teil des Rohrs 2 durch die hohle Stellschraube 25 hindurch in die Entu/icklungsmaschine gedrückt. Die der Entwicklungsmaschine zugeleitete menge an Ammoniak ist dem Hub des fflagnetankers 18 proportional.

Die Erregung der Elektromagnetspule 11 und die darauf zurückzuführende Aufwärtsbewegung des Hohlkalbens 20 führen zu einem JB Unterdruck unterhalb der Bodenwand 21 des Kolbens 20 und über dem Stopfen 5. Flüssiges Ammoniak aus dem Vorratsbehälter 17 hebt infolgedessen die Rückechlagventilkugel 10 von dem Ventilsitz 9 ab und tritt in den Raum unterhalb der angehobenen Bodenfläche des Kolbens 20 ein.

Wenn sich der an der Entwicklungsmaschine vorgesehene Nocken, der den fflikroschalter 30 steuert, «eiterdreht, kehrt der Schalt-

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kontakt zu dem Kontakt 30a zurück. Dadurch uiird die Elektromagnetspule 11 entregt, lueil der Stromkreis zum Kondensator unterbrochen wird. Die Umschaltung des ITlikroschalters 30 zum Kontakt 30a bewirkt ferner ein erneutes Aufladen des Kondensators 29 aus der Stromquelle 26„ Die Entregung der Elektromagnetspule 11 hat zur Folge, daß der üfiagnetanker 18 und der Hohlkolben 20 sich innerhalb des Rohres 2 unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten verschieben. Die Absenkung des Kolbens 20 bewirkt, daß das darunter durch Abheben der Rückschlagventilkugel 10 angesammelte flüssige Ammoniak die Rückschlagventilkugel 24 von dem Ventilsitz 23 abhebt. Infolgedessen kann flüssiges Ammoniak durch die Öffnung 22 hindurchgelangen; der Kolben 20 kann sich auf die Oberseite des Stopfens 5 aufsetzen. Nachdem der Kolben 20 seinen Abuuärtshub beendet hat und das Rohr 2 mit flüssigem Ammoniak aus dem Vorratsbehälter 17 gefüllt ist, kehrt die Rückschlagventilkugel 24 der Schwerkraftfolgend auf den Ventilsitz 23 zurück und schließt die Öffnung 22 ab.

Das zuvor beschriebene Arbeitsspiel der Elektromagnet-Ammoniakpumpe wird jedesmal wiederholt, wenn der ITIikroschalter 30 auf Grund des Arbeitene der Entwicklungsmaschine und der Drehung des an der Maschine vorgesehenen Steuernockens zwischen den Kontakten 30a und 30b hin und her bewegt wird.

Da die Pumpwirkung der Elektromagnetpumpe 1 durch die auf dem Kondensator 29 sitzende Ladung gesteuert wird, die die Elektro-

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magnetspule 11 erregt, beeinträchtigt ein Arbeiten mit niedriger Frequenz die Wirksamkeit der Pumpe nicht, wie dies bei bekannten Konstruktionen der Fall ist, weil die Geschwindigkeit des Kolbens 20 ausschließlich durch die Erregung des fflagnetankers 18 bestimmt wird.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Pumpenkonstruktion besteht darin, daß das Rohr 2 während des Arbeitens in gewissem Umfang ausgelenkt werden kann, ohne daß die Wirkungsweise der Pumpe ungUnstig beeinflußt wird.

Während im veranschaulichten Ausführungebeispiel die Elektromagnetpumpe durch einen Mikroschalter betätigt wird, der seinerseits durch einen Nocken der Entwicklungsmaschine gesteuert wird, versteht es sich, daß auch Elektromotoren benutzt werden können, die in Synchronismus mit den Entwicklungsmaschinen angetrieben werden.

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Claims

Ansprüche

(T). Elektromagnetpumpe zum Herauspumpen eines Mediums aus einem mit einer Auslaßöffnung versehenen Behälter, gekennzeichnet durch ein imwesentlichen lotrecht verlaufendes, langgestrecktes Rohr (2), dessen unterer Teil durch die Auslaßöffnung hindurch in den Behälter (17) hineinreicht und das am unteren Ende ein Ventil (9, 10) aufweist, einen innerhalb des Rohres verschiebbaren Hohlkolben (20) mit einem an seinem unteren Ende angeordneten Ventil (23, 24), eine das Rohr an seinem oberen, außerhalb des Behälters liegenden Teil umfassende Elektromagnetspule (11), einen innerhalb des Rohres im Bereich der Elektromagnetspule verschiebbaren iflagnetanker (18), der mit dem Hohlkolben verbunden ist, und einen elektrischen Erregerstromkreis (14), mittels dessen die Elektromagnetspule periodisch erregbar ist, so daß der lYlagnstanker und der Hohlkolben mährend der Erregungsdauer nach oben verschoben werden, um medium aus dem Rohr herauszufordern.
2. Elektromagnetpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventile (9, 10; 23, 24) als Kugelrückschlagventile ausgebildet sind.
3. Elektromagnetpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Rohres (2) ein Stellglied (25) zur Begrenzung der Aufu/ärtabeufegung des Iflagnetankers

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(18) und des Hohlkolbens (20) angeordnet ist.
4. Elektromagnetpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied eine hohle Stellschraube (25) vorgesehen ist, die in den oberen Teil des Rohres (2) einschraubbar ist.
5. Elektromagnetpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ITIagnetanker (16) mit dem Hohlkolben (20) über einen langgestreckten Draht (19) verbunden ist.
6. Elektromagnetpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstromkreis (14) eine Stromquelle (26), einen aus der Stromquelle aufladbaren Kondensator (29) und einen Blikroschalter (30) aufweist, über den der Kondensator mit der Stromquelle verbunden ist, während die Elektromagnetspule (11) im entregten Zustand gehalten wird, und der periodisch betätigbar ist, um den Kondensator über die Elektromagnetspule zu entladen und letztere zu erregen.

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