DE2460025C3 - Schwinganker-Kolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwinganker-Kolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 19 65 789, dortige Fig. 8, bekannten Pumpe verläuft der Ansaugkanal vom horizontalen Ansaug-Anschlußstutzen aus zunächst senkrecht nach unten in einen Behälter hinein, in dem ein zylindrisches Filter angeordnet ist. Die angesaugte Flüssigkeit durchdringt die Wand des Zylinderfilters und steigt in dessen Innenraum nach oben zu einem Ansaugventil im Inneren des Arbeitskolbens. Von dem hinter dem Ansaugventil liegenden Druckraum aus gelangt die Flüssigkeit nach erneuter Umlenkung um 90° zum Förderventil, hinter dem ein Druckentlastungskanal in den Förderkanal mündet. Der Druckentlastungskanal führt zu einem Druckbegrenzungsventil, dessen federbelasteter Gleitkolben nach einem vorbestimmten Gleitweg aus seiner Dichtlage heraus eine umiangsseitige Abströmöffnung freilegt, von der ein Rückstromkanal in den Behälter an der Außenseite des Zylinderfilters nach unten geführt ist.

Bei dieser bekannten Pumpe werden im oberen Teil des im Ansaugweg liegenden Behälters Blasen erzeugt, welche sich im Oberteil des Behälters ansammeln und als Gasfeder-Kissen dienen. Hierdurch soll die Saugwirkung der Pumpe gesteigert werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei einer weitgehend gasfreien Flüssigkeitsförderung die Saugwirkung der Pumpe infolge mangelnder Expandicrbarkeit der Flüssigkeit durchaus zufriedenstellend ist, umgekehrt aber die Förderwirkung der Pumpe zumal mit Rücksicht auf das geringe Fördervolumen pro Pumpenhub drastisch absinkt, wenn Gasblasen über das Ansaugventil in den Druckraum der Pumpe gelangen und dort im Druckhub komprimiert werden. Ein solches Mitreißen der Gasblasen zum Ansaugventil ließe sich nur durch besondere, aufwendige Sicherheitsmaßnahmen vermeiden, so daß bei dem anzustrebenden einfachen und damit funktionssicheren Pumpenaufbau Leistungsabfälle durch mitgerissene Gasblasen zu befürchten -4nd.
Zwar muß insbesondere bei leichtflüchtigen Flüssigkeiten wie beispielsweise Kerosin, Leichtöl oder Benzin damit gerechnet werden, daß durch Reibung insbesondere im Spalt zwischen dem Gleitkolben und dem Führungszylinder des Druckbegrenzungsventils Flüssigkeitsanteile in die Gasphase übergehen und Mikroblasen bilden. Derartige Mikroblasen jedoch beeinträchtigen die Leistung der Pumpe beim Durchgang durch den Druckraum nicht fühlbar. Ein deutlicher Leistungsabfall ergibt sich erst dann, wenn derartige Mikroblasen zu Makroblasen koagulieren, wie dies bei der bekannten Pumpe aus anderen Gründen absichtlich angestrebt wird, und derartige Makroblasen über das Ansaugventil in den Druckraum mitgerissen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pumpe der im Oberbegriff des Patentanspruches umrissenen Art zu schaffen, bei der auf möglichst einfache Weise die Gefahr eines Vorlicgens von koagulierten Makroblasen am Ansaugventil vermieden ist

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst

Dadurch, daß die Abströmöffnung unterhalb des Ansaugventils angeordnet ist, ergibt sich ein nach oben ansteigender Strömungsweg für den Rückströmkanal ohne Umlenkungen, in denen sich durch Koagulation von vorliegenden Mikroblasen ein Gassack bilden könnte, aus dem Makroblasen mitgerissen werden. Die Ausbildung des Rückströmkanales mit kleinem Durchmesser ergibt eine Beschleunigung der Strömung und damit eine Vergrößerung des Abc-andes benachbarter vorliegender Mikroblasen, so daß diese keine Gelegenheit zur Koagulation während der Aufwärtsströmung besitzen. Durch die Strömungsverengung des Ansaugkanales vor dem Ansaugventil und dem damit einhergehenden Abfall des statischen Druckes in der Ansaugströmung wird eine zusätzliche Saugwirkung auf die Strömung im Rückströmkanal und zugleich auf die Strömung im Leckkanal zum Bereich des Arbeitskolbens ausgeübt, so daß die dortigen Strömungen weiter beschleunigt werden. Zugleich tritt im Bereich des Ansaugkanales selbst keine wesentliche Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit auf, so daß auch dort auf dem restlichen Weg zum Ansaugventil eine Bildung von Makroblasen durch Koagulation nicht zu befürchten ist.

Zwar ist die Anordnung eines Leckkanales zwischen

dem Bereich des Arbeitskolbens und dem Ansaugkanal aus einer Pumpe gemäß Fig. 10 der DE-OS 19 65 789 an sich bekannt. Bei dieser Pumpe ist jedoch überhaupt kein Druckbegrenzungsventil vorgesehen, so daß sich die erfindungsgemäß zu lösende Aufgabe dort gar nicht stellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer zeichnerisch dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schwinganker-Kolbenpumpe.

Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Pumpe weist einen elektromagnetisch angetriebenen kolbenförmigen Schwinganker 1 auf, der gleitend hin- und herbeweglich in einem Zylindermantel 4 aus unmagneti-

schem Werkstoff läuft, der seinerseits von einer Erregerspule t6 umschlossen wird Der Schwinganker t ist über einen Stößel 3 mit einem Arbeitskolben 2 verbunden, der gleitend hin- und herbeweglich in einem Zylinder 5 im Inneren eines Pumpengehäuses 51 läuft; die Mittelachse des Zylinders 5 fällt mit der Mittelachse des Zylindermantels 4 zusammen. An einer Stellstange 12, die in ein Gewinde eines oberen, gasdicht am Oberteil des Zylindermantels 4 gelagerten Armaturenteiles 6 eingreift, ist ein Federsitzglied 11 vorgesehen, ι ο Ebenso ist am Unterteil des Zylindermantels 4 ein unteres Armaturenteil 9 gasdicht gelagert. Zwischen dem Federsitzglied 11 und dem oberen Ende des magnetischen Schwinkanker 1 ist eine obere Arbeitsfeder 7 gelagert. Um den Arbeitskolben 2 herum ist eine is untere Arbeitsfeder 8 angeordnet. Auf diese Weise wird der Schwinganker 1 von der Spannkraft der oberen Arbeitsfeder 7 nach unten gedrückt, während der Arbeitskolben 2 durch die Spannkraft der unteren Arbeitsfeder 8 nach oben gedrückt wird. Da die Spannkräfte beider Arbeitsfedern 7 und 8 gleich groß sind, drücken sie den Schwinganker 1 und den Arbeitskolben 2 mit gleicher Kraft gegeneinander und stützen beide Kolben so in einer vorbestimmten Stellung ab.

Das Pumpengehäuse 51 weist einen Sauganschluß 19 und einen Druckanschluß 20 auf, die in das Gehäuse 51 eingeschraubt sind. Im Sauganschluß 19 ist ein Filter 50 eingebaut. Mit dem Filter 50 verbunden ist ein im Sauganschluß 19 verlaufender Ansaugkanal 23. Am inneren Ende des Sauganschlusses 19 ist ein schlitzförmiger Durchbrach 24 vorgesehen. Im Pumpengehäuse 51 ist eine Ventilkammer 26 für ein Ansaugventil 25 im Anschluß an den Sauganschluß 19 ausgeformt. Im Druckanschluß 20 ist eine druckseitige Ventilkammer 27 mit einem Förderventil 28 vorgesehen. Im unteren Teil des Zylinders 5, der ebenfalls im Pumpengehäuse 51 gelagert ist und den Arbeitskolben 2 aufnimmt, ist ein Pumpendruckraum 10 angeordnet. Der Sauganschluß 19 und der Druckanschluß 20 stehen miteinander über die Ventilkammer 26 mit dem Ansaugventil 25, dem Pumpendruckraum 10 im Zylinder 5 und die Ventilkammer 27 mit dem Förderventil 28 in Verbindung.

Im Pumpengehäuse 51 ist weiterhin eine Druckausgleichkammer 38 ausgeformt, in der ein Führungszylin- der 37 angeordnet ist. Der Führungszylinder 37 ist au seinem in der Nachbarschaft eines Dichtsitzes 33 liegenden Ende in ein Gewinde in der Innenwand der Druckausgleichkamme) 38 eingeschraubt. Der Dichtsitz

33 schließt eine Druckbegrenzungsbohrung 32 im so Pumpengohäuse 51 ab. Im Führungszylinder 37 ist gleitend hin und herbeweglich ein Ventilkörper 35 geführt, der an seinem Vorderende einen Dichtkörper

34 trägt, welcher wiederum mit dem Dichtsitz 33 zusammenarbeitet und durch Anlage am Dichtsitz 33 den Innenraum des Führungszylinder 37 gegenüber der Druckbegrenzungsbohrung 32 abschließt.

Die Druckausgleichskammer 38 ist mit einem Deckel 42 für eine Druckeinstellschraube 41 versehen, der an dem dem Dichtkörper 34 bzw. Dichtsitz 33 gegenüberliegenden Ende, in Fig. 1 an der rechten Seite der Druckausgleichkammer 38, angeordnet ist. Die Längsmittellinie des Deckels 42 fluchtet in horizontaler Richtung mit der Längsmittellinie des Führungszylinder 37. Im Inneren des Deckels 42 ist ein Federsitzglied 40 es für eine Druckeinstellf f der 39 vorgesehen, die zwischen einer vorderen Stützfläche des Federsitzgliedes 40 und dem Ventilkörper 35 angeordnet ist. Die Druckeinstellschraube 41 ist über ein Gewinde im Deckel 42 gehalten und stützt das hintere Ende des Federsitzgliedes 40 nb. Wenn daher die Druckeinstellschraube 41 gedreht wird, so kann die Spannkraft der Druckeinstellfeder 39 geändert und so die Anpreßkraft des Dichtkörpers 34 auf den Dichtsitz 33 eingestellt werden.

Die Ventilkammer 27 mit dem Förderventil 28 im Druckanschluß 20 ist mit einem Auslaß 31 versehen, der in einen schräg verlaufenden Kanal 29 mündet und so mit der Druckbegrenzungsbohrung 32 im Pumpengehäuse 51 verbunden ist.

An einer geeigneten Stelle im Führungszylinder 37 ist eine rechtwinklig zur inneren und äußeren Wandfläche des Führungszylinder 37 liegende Abströmöffnung 36 vorgesehen, die in die Druckausgleichskammer 38 mündet Im Pumpengehäuse 51 ist weiterhin ein sich nach oben erstreckender Rückströmkanal 30 kleinen Querschnitts vorgesehen, der einerseits mit der Druckausgleichskammer 38 und andererseits mit einer Ringnut 48 in Verbindung stehL, die stromauf des Ansaugventil 25 der Pumpe in Höhe dei schlitzförmigen Durchbraches 24 am inneren Ende des Sauganschlusses 19 angeordnet ist Die Ringnut 48 steht über einen Leckkanal 47 mit einer im Pumpengehäuse 51 ausgeformten Kammer 46 zur Aufnahme der unteren Arbeitsfeder 8 in Verbindung.

Eine Abdeckung 17 für die Erregerspule 16, eine untere Stützplatte 18, die zwischen der Erregerspule 16 und dem Armaturenteil 9 gehalten ist, und das Armaturenteil 6 bilden ein Joch, das gegen die Erregerspule 16 mittels einer Spannmutter 14 über eine Beilagscheibe 13 festgelegt ist

Wenn die Erregerspule 16 durch Stromdurchfluß erregt wird, so werden der Schwinganker 1 und mit ihm der Arbeitskolben 2 durch die Magnetkraft in Richtung auf das Armaturenteil 9 oder in der gewählten Darstellung 1 nach unten im inneren des Zylindermantels 4 bzw. des Zylinders 5 bewegt, ausgehend von den Stellungen, in welchen die beiden Kolben ohne zusätzliche Krafteinwirkungen durch die Arbeitsfedern 7 und 8 abgestützt werden. Wenn der durch die Erregerspule 16 fließende Strom abgeschaltet wird, so entfällt die Magnetkraft oder wird weitestgehend vermindert und werden der Schwinganker 1 und der Arbeitskolben 2 durch die Kraft der unteren Arbeitsfeder 8 in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht, wonach eine Hubbewegung der Kolben beendet ist. Die obere Arbeitsfeder 7 und die untere Arbeitsfeder 8 nehmen dabei die aus dem Gewicht der Kolben bzw. ihrer Trägheitsmasse resultierende Energie am Ende jeder Hubbewegung auf. Die so in der vorangehenden Hubbewegung aufgenommene Energie wird in der näcnstfolgenden Hubbewegung wieder abgegeben, so daß diese gespeicherte Energie zur Verstärkung der Federkraft dient und auf diese Weise asn Hub der Kolben verstärkt und die Leistung der Pumpe erhöht

Durch Rechts- oder Linksdrehung der Stellstange 12 können die Federkräfte der Arbeitsfedern 7 und 8 eingestellt werden und so die Ruhestellung der beiden von den Arbeitsfedern 7 und 8 beaufschlagten Kolben verändert werden. Auf diese Weise kann die vom Armaturenteil 9 oder dem magnetischen Kopf des Schwinganker 1 entwickelte Magnetkraft und die Spannkraft der unteren Arbeitsfeder 8 eingestellt werden. Somit können die auf die beiden Kolben wirkenden Kräfte und die Hubwege der Kolben je nach Bedarf eingestellt werden, womit eine Einstellung des Förderdruckes und des Fördervolumens der Pumpe

einhergeht. Die gewählte Einstellung an der Stellstange 12 wird durch eine Kontermutter 15 gesichert; in analoger Weise ist an der Druckeinstellschraube 41 eine Kontermutter 43 vorgesehen.

Wie die vorstehende Beschreibung veranschaulicht, führen die beiden Kolben eine hin- und hergehende Bewegung aus, wenn Strom durch die Erregerspule 16 geleitet und wieder abgeschaltet wird. Mit Hilfe der Nachgeordneten Bewegung des Ansaugventiles 25 und des Förderventil 28, die in der bekannten Weise als Rückschlagventile arbeiten, wird die hin- und hergehende Bewegung des Arbeitskolbens 2 für eine Förderung der Förderflüssigkeil im Pumpendruckraum 10 genutzt. So wird Flüssigkeit aus der Richtung des Pfeiles a durch eine Ansaugöffnung 21 des Sauganschlusses 19 angesaugt, durch den Ansaugkanal 23 und die Ventilkammer 26 mit dem Ansaugventil 25 hindurch in den Pumpendruckraum iö eingesaugt, von wo die Flüssigkeit über die Ventilkammer 27 mit dem F'örderventil 28 und eine Förderöffnung 22 im Druckanschluß 20 in Richtung des Pfeiles bgefördert wird.

Wenn Änderungen in der Spannung an den Klemmen der Erregerspule 16 oder an der Drosselslcllung eines Drosselveniiles in der Druckleitung der Pumpe auftreten, so steigt der Druck im Pumpendruckraum 10 über denjenigen Förderdruck der Pumpe hinaus an, der durch Einstellung der Federkraft der Druckeinstellfeder 39 über eine Verstellung der Druckeinstellschraube 41 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt ist. Wenn dies der Fall ist. so strömt überschüssige Förderflüssigkeit durch den Auslaß 31 der Ventilkammer 27 mit dem Förderventil 28, den schräg verlaufenden Kanal 29 und die Druckbegrenzungsbohrung 32 und bewegt den Druckeinstellkolben 35 nach hinten oder in der gewählten Darstellung nach rechts, wobei die Druckeinstellfeder 39 zusammengedrückt wird. Dadurch hebt der Dichtkörper 34 am Vorderende des Ventilkörpers 35 vom Dichtsitz 33 ab, so daß Flüssigkeit durch den Dichtsitz 33 hindurchströmen kann und in das Innere des Führungszylinder 37 gelangt. Eine weitere Erhö-U.._n.~. Ant- CnwAnw-Awttflfac A**r DumnA fiil-ii-t 7Ii *>tn**m nrwh

weiterem Zurückdrängen des Ventilkörpers 35 gegen die Kraft der Druckeinstellfeder 39, bis eine Schulter an dem in der Zeichnung linken Ende des Ventilkörpers 35 die Abströmöffnung 36 erreicht. Wenn dies der Fall ist, so wird die Abströmöffnung 36 geöffnet und überschüssige Flüssigkeit fließt durch die Abströmöffnung 36 hindurch in die Druckausgleichskammer 38. Wenn das Volumen der durch die Abströmöffnung 36 in die Druckausgleichkü.-nmer 38 ausströmenden Flüssigkeit anwächst, so fällt der Druck in der an der Vorderseite des Ventilkörpers 35 stehenden Förderflüssigkeit ab, so daß die Druckeinstellfeder 39 eine Vorwärtsbewegung des Ventilkörpers 35 erzwingt und dieser in der gewählten Darstellung nach links bewegt wird. Durch je nach Bedarf erfolgendes öffnen oder Schließen der Abströmöffnung 36 wird der Förderdruck der Pumpe auf einer vorbestimmten Höhe gehalten.

Von dem Zeitpunkt ab, an dem der Dichtkörper 34 vom Dichtsitz 33 abhebt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Abströmöffnung 36 geöffnet wird, wird der Ventilkörper 35 im Inneren des Führungszylinders 37 ständig hin und herbewegt Diese Bewegung des Ventilkörpers 35 dient beim Entlastungsventil einer erfindungsgemäßen Pumpe zur Stoßdämpfung und zur Druckspeicherung, wodurch die im Betrieb auftretenden Druckänderungen der Pumpe minimiert werden und die pulsierende Förderung durch den hin- und hergehenden Arbeitskolben 2 in eine Förderung bei konstantem Druck und in konstantem Fördervolumen umgesetzt wird. Da hierbei der Ventilkörper 35 stets in Abhängigkeit von momentanen Förderdruck der Pumpe nach vorne oder nach hinten bewegt wird und dabei die Abströmöffnung 36 öffnet oder schließt, strömt eine überschüssige Fördermenge aus der Ventilkammer 27 mit dem Förderventil 28 ab, so daß der Druck der Flüssigkeit in der Ventilkammer 27 gesteuert

to und auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden kann. In der erläuterten Weise kann der Förderdruck der Pumpe durch Einstellung der Federkraft der Druckeinstellfeder 39. die den Dichtkörper 34 am Vorderende des Ventilkörpers 35 auf den Dichtsil/. 33 preßt, über eine entsprechende Stellung der Druckeinstellschraubc 41 auf jede beliebige Höhe eingestellt werden. Wesentliches Bauteil des Entlastungsventils

CK(LM Cl MIIUUligSgCiVlilUCM PüiVlpC (Si ddncf ucf V'cniii-

körper 35. der gleichzeitig als Federdruckspeicher wirkt und zur Einstellung des Förderdruckes der Pumpe dient.

Selbst dann, wenn Schwankungen der Spannung an

den Klemmen der Erregerspule 16 auftreten oder das Drosselventil in der Förderleitung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches auf einen beliebigen Wert eingestellt wird, kann der Förderdruck der Pumpe im wesentlichen in einer vorbestimmten Höhe dadurch gehaltc- werden, daß zunächst durch Einstellung an der Stellstange 12 der Förderdruck der Pumpe erheblich höher als der vorbestimmte Wert eingestellt wird, und

jo daß dann durch Einstellung an der Druckeinstellschraube 41 die Einstellung des Forderdruckes auf den vorbestimmten Wert erfolgt. Dadurch wird in jedem Falle ein merklicher Anstieg oder Abfall des Förderdruckes der Pumpe vermieden.

Die überschüssige Flüssigkeit, die über die Abströmöffnung 36 in die Druckausgleichskammer 38 gelangt, strömt durch den Rückströmkanal 30 in die Ringnut 38 stromauf des Ansaugventiles 25.

Von da wird die überschüssige Förderflüssigkeit durch den schlitzförmigen Durchbruch 24 in die Vpntilkammpr 2fi mit dem Ansaiieventil 25 eesaugt. Wenn es sich um eine leicht flüchtige Flüssigkeit wie beispielsweise Kerosin. Leichtöl oder Benzin handelt, so kann diese durch die Reibung im Spalt zwischen dem Ventilkörper 35 und dem Führungszylinder 37 teilweise in die gasförmige Phase übergehen oder können kleine in der Flüssigkeit enthaltene Luftblasen in der Druckausgleichskammer 38. dem Rückströmkanal 30 oder der Ringnut 48 gestaut werden und allmählich im Volumen anwachsen. Dies kann zur Bildung eines Gasoder Dampfsackes am Ansaugventil 25 oder zu Kavitation in der Pumpe führen. Die Flüssigkeits-Gas-Mischung, die auf diese Weise erzeugt wird, kann zu Druck- und Volumensänderungen der Flüssigkeit in der Pumpe und damit zu einem Leistungsabfall der Pumpe führen.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist die Druckaus gleichskammer 38 so ausgebildet, daß sie sich von ihrem Vorderende aus, in dem die Abströmöffnung 36 liegt in Richtung auf ihr rückwärtiges Ende, an dem die Druckeinstellschraube 41 liegt allmählich erweitert, so daß Luftbläschen, die über die Abströmöffnung 36 in die Druckausgleichskammer 38 eingeschwemmt werden, schnell zur Oberseite der Druckausgleichskammer 38 gelangen und von dort in den Rückströmkanal 30 eintreten. Der Rückströmkanal 30, der sich nach oben erstreckt weist den geringstmöglichen Querschnitt auf, so daß die zur Ventilkammer 26 mit dem Ansaugventil

25 zurückströmende Flüssigkeit über den Rückströmka nal 30 schnell zur Ventilkammer 26 gelangt, so daß die Luftbläsehen fein verteilt werden und eine Stauung von Luftblasen im Rückströmkanal 30 ausgeschlossen ist.

Wie bereits erläutert, weist der oberhalb der Druckausgleichskammer 38 angeordnete Rückströmka nal 30 einen verminderten Querschnitt auf, um eine Trennung der Luftblasen von der Flüssigkeit herbeizu führen und sie zur Flüssigkeitsoberfläche zu bringen, so daß die kleinen Luftbläschen schnell durch den Rückströmkanal 30 zur Ringnut 38 strömen können.

Die kleinen Luftbläschen sind in geringen Mengen in der von außerhalb der Pumpe angesaugten Flüssigkeit enthalten und haben keinen Einfluß auf die Leistung der Pumpe. Wenn die Luftblasen jedoch ein im Vergleich mit den Abmessungen der Kolben oder den Volumen der Ventilkammer 26 mit dem Ansaugventil 25 oder dem Pumpendruckraum 10 großes Volumen erreichen, so würde sich in einer Hubkolbenpumpe sofort ein sogenannter Dampfsack bilden, der infolge der Kompressibilität des Dampfes oder des Gases die Druckübertragung vom Arbeitskolben auf die Flüssigkeit dämpft; dies besonders in einer Schwingankerkolbenpumpe, in der der Arbeitskolben 2 einen kleinen Durchmesser und einen geringen Hub hat, so daß die Flüssigkeitsförderung durch die Pumpe instabil würde.

In einer Pumpe der erfindungsgemäßen Bauart kann Leckflüssigkeit durch den kleinen Spalt zwischen dem Arh<Mtskolben 2 und dem Zylinder 5 in die untere Federkammer 46 eindringen. Die in die untere Federkammer 46 eingedrungene Flüssigkeit steigt allmählich zum Zylindermantel 4 und zu vertikalen Durchgangsbohrungen 45 im Schwinganker 1 auf und sammelt sich schließlich in einer oberen Federkammer 44. in der die obere Arbeitsfeder 7 liegt. Bei Freikolbenpumpen wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei denen der Durchmesser oder die Querschnittsfläche des elektromagnetisch angetriebenen Schwinganker 1 erheblich größer ist als diejenige des Arbeitskolbens 2, ist der Widerstand, den die Flüssigkeit

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der Bewegung des Schwinganker 1 entgegensetzt, so groß, daß die Arbeit der Pumpe merklich beeinflußt wird, mit dem Ergebnis, daß der Wirkungsgrad bzw. die Leistung der Pumpe zwangsläufig vermindert wird. Um diesen Nachteil zu vermeiden ist der Leckkanal 47 im Pumpengehäuse 51 vorgesehen, der eine Verbindung zwischen der unteren Federkammer 46 und der Ringnut 48 auf der Saugseite der Pumpe herstellt und so Leckflüssigkeit an die Saugseite der Pumpe zurückführt. Die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit kann entweder aus einem Vorratsbehälter mit einem gegenüber der Pumpe höheren Flüssigkeitsspiegel entnommen oder aus einem Vorratsbehälter unterhalb der Pumpe angesaugt werden. Im letzteren Fall beträgt die Zahl der Hübe des Schwingankers 1 bei einer Nutzung der Vollwelle des Wechselstromes aus dem Netz für den Antrieb 6000 pro Minute bei 50 Hertz und 7200 pro Minute bei 60 Hertz; wenn bei gleichgerichtetem Wechselstrom nur eine Halbwelle genutzt wird, so beträgt die Anzahl der Hübe 3000 pro Minute bei 50 Hertz und 3600 pro Minute bei 60 Hertz Wechsel stromfrequenz. Daher bewegt sich der Schinganker I im Betrieb mit hohen Geschwindigkeiten. Da der Schwinganker 1 einen größeren Durchmesser als der Arbeitskolben 2 hat kann durch diese schnelle Bewegung Flüssigkeit von der Saugseite der Pumpe durch den Leckkanal 47 hindurch in die Federkammern 44 und 46 sowie den Zylindermantel 4 eingesaugt werden, wo die Flüssigkeit die Arbeit der Pumpe behindert.

Um ein solches Ansaugen von Flüssigkeit über den Leckkanal 47 in die untere Federkammer 46 zu

s vermeiden, ist der langgestreckte Ansaugkanal 23 im Sauganschluß 19 mit vergleichsweise kleinem Durchmesser ausgeführt, so daß der angesaugten Flüssigkeit ein gewisser Strömungswiderstand entgegengesetzt wird und die Strömungsgeschwindigkeit im Ansaugkanal 23 erhöht wird. Dies führt zu einer Absenkung de« statischen Druckes der Flüssigkeit im Ansaugkanal 23, so daß Flüssigkeit von den Federkammern 44 und 46 und dem Zylindermantel 4 durch den Lcckkanal 47 angesaugt wird und vermieden ist, daß Flüssigkeit über den Leckkanal 47 in die untere Federkammer 46 gelangt. Vorzugsweise weist das Filter 50 eine große Dicke auf. Je größer die Dicke des Filters 50 ist, um so größer ist der vom Filter 50 ausgehende Strömungswiderstand für die in die Pumpe eingesaugte Flüssigkeit.

Darüberhinaus wird der Druck der angesaugten Flüssigkeit abgesenkt und wird ebenfalls die positive statische Druckhöhe an der Saugseite der Pumpe vermindert.

In der erläuterten Weise kann der Flüssigkeitsdruck an der Saugseite der Pumpe so weit vermindert werden, daß negativer Druck an der Saugseite einer erfindungsgemäßen Pumpe vorliegt. Dies bietet zusätzliche Vorteile, da hierdurch die Strömung von überschüssiger Flüssigkeit, die über den Rückströmkanal 30, die Ringnut 48 und den Durchbruch 24 in der erläuterten Weise zur Beschränkung des Förderdruckes von der Druckausgleichskammer 38 in die Ventilkammer 26 strömt, erleichtert wird.

Der Durchmesser und die Länge des Ansaugkanales 23 können gemäß den Erfordernissen des Einzelfalles mit den Leistungsdaten der Pumpe, je nach dem Vorliegen einer positiven oder negativen Druckhöhe an der Saugseite der Pumpe, entsprechend dem Durchmesser, der Arbeitsgeschwindigkeit und der Länge de^r Hubbewegung (entsprechend dem von der Pumpe

Arbeitskolbens 2, entsprechend der zu fördernden Flüssigkeit, deren Viskosität oder anderer Eigenschaften oder Zustände, und dem Förderdruck der Pumpe schwanken.

Im Betrieb der Pumpe oszilliert der im Führungszylinder 37 gleitende Ventilkörper 35 hin und her und dient dabei als Druckspeicher. Wenn der Druck in der Pumpe einen vorbestimmten Wert übersteigt, so bewegt sich

der Ventilkörper 35 in der gewählten Darstellung'weitei nach rechts und legt die Abströmöffnung 36 frei, so daO überschüssige Förderflüssigkeit durch die Abströmöffnung 36 in die Druckausgleichskammer 38 abströmer kann und so der Förderdruck der Pumpe aul demjenigen vorbestimmten Wert gehalten werden kann, der durch Drehung der Druckeinstellschraube 41 und entsprechende Spannung der Druckeinstellfeder 33 eingestellt ist Die Luftblasen in der überschüssiger Flüssigkeitsmenge, die in die Druckausgleichskammei 38 abgegeben wird, schwimmen durch die Ausbildung des sich nach oben erstreckenden Rückströmkanals 3C mit vergleichweise kleinem Querschnitt an die Flüssig keitsoberfläche auf und werden fein verteilt Die Überschußflüssigkeit, die Luftblasen in fein verteiltet Form enthält wird schnell zur Saugseite zurückgeführt Der Druck wird ständig durch den erhöhten Strömung? widerstand in den Strömungskanälen und eine Erhö hung der Strömungsgeschwindigkeit vermindert j«

nach dem. ob die Druckhöhe an der Saugseite positiv oder negativ ist. Die zurückgeführte Flüssigkeit wird in die Ringnut 48 auf der Saugseite der Pumpe eingeführt, in der ein Unterdruck aufrechterhalten wird, und weiter der von außerhalb der Pumpe angesaugten Flüssigkeit zugemischt. Auf diese Weise wird das Auftreten eines

ίο

Dampfsackes b?w. Gassackes oder von Kavitation verhindert und sind Schwankungen im Förderdruck und Fördervolumen der Pumpe vermieden, so daß die Pumpe mit gutem Wirkungsgrad und hoher Leistung arbeitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schwinganker-Kolbenptimpe mit einer pulsierend stromdurehfiossenen Erregerspule, die konzentrisch einen Schwinganker mit daran anliegendem und über Arbeitsfedern gegen das Gehäuse abgestütztem Arbeitskolben gibt, an dessen Druckseite ein beidseits durch ein Rückschlag-Ansaugventil und ein Rückschlag-Förderventil abgeschlossener Druckraum vorgesehen ist, und mit einem stromab des Förderventils vorgesehenen Druckbegrenzungsventil, dessen Ventilkörper kopfseitig am zugeordneten Dichtsitz des Gehäuses anliegt und dessen Rückseite über einen Rückströmkanal mit dem Ansaugkanal der Pumpe in Verbindung steht, wobei der Ventilkörper des Druckbegrenzungsventils als abdichtender Gleitkolben ausgebildet ist, der nach einem vorbestimmten Gleitweg aus seiner Dichtlage am kopfseitiger. Dichtsitz des Gehäuses heraus mit einer Steuerkante wenigstens eine Abströmöffnung am Umfang seines Führungszylinders freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (36) unterhalb des Ansaugventils (25) der Pumpe angeordnet ist und der Rückströmkanal (30) zwischen der Abströmöffnung (36) und dem Ansaugkanal (23) sich zur Aufteilung und sicheren Ableitung von Gasblasen in dem Rückstrom mit kleinem Durchmesser nach oben erstreckt, und daß der Ansaugkanal (23) zur Erzielung einer Saugwirkung am Rfckströmkanal (30) und einem in an sich bekannter Weise in den Bereich des Arbeitskolbens (2) geführten Leckkanal (W) langgestreckt mit kleinem Querschnitt ausgebildet ist.