DE2522309C3

DE2522309C3 - Flüssigkeitspumpe

Info

Publication number: DE2522309C3
Application number: DE2522309A
Authority: DE
Inventors: Waldemar 4500 Osnabrueck Riepe
Original assignee: Individual
Current assignee: Riepe Waldemar Fonteta-La Bisbal Gerona Es
Priority date: 1975-05-20
Filing date: 1975-05-20
Publication date: 1979-10-11
Also published as: IT1070029B; CS207350B2; DK218576A; DK144341C; US4063826A; ATA336876A; CA1075972A; DK144341B; AU1409576A; IE42698B1; JPS51142704A; DE2522309A1; AU501517B2; NL7604697A; GB1518224A; SE7605685L; BE841360A; DE2522309B2; LU74966A1; CH611982A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe mit einem wechselstrombetriebenen, an einer Blattfeder gehaltenen Schwinganker und einer hiermit verbundenen, etwa in Verlängerung der Blattfeder angeordneten, elastisch biegsamen, dünnwandigen Platte, die in den der Flüssigkeitsförderung dienenden Kanal hineinragt, wobei die Blattfeder und die Platte synchrone Querbewegungen ausführen.

Bei den bekannten Pumpen dieser Ausbildung (DE-PS 6 48 762, US-PS 22 40 307) sind die Blattfeder und die vorgenannten Platte einstückig ausgeführt; die Platte ist also das vordere Ende der Blattfeder, die zur pendelnden Lagerung des Schwingankers dient. Bei einer solchen Pumpe kann der vordere, plattenförrnige

·» Teil keine ausreichende Pumpbewegung ausführen, da geeignete Hübe ausgeschlossen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnten Pumpen so zu verbessern, daß eine wesentliche Steigerung der Förderleistung eintritt.

Ό Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Platte eine Biegesteifigkeit aufweist, die mehrfach kleiner ist als diejenige der Blattfeder. Vorzugsweise sollen sich dabei diese Steifigkeiten verhalten wie 1 :10 bis 1 : 100, insb. jedoch

y> wie 1 :60.

Diese Ausbildung der Flüssigkeitspumpe führt einerseits zu der gewünschten Lagerung des Schwinganker, während andererseits die ir den Flüssigkeitskanal hineinragende Platte aufgrund ihrer vergleichsweise großen Biegefreudigkeit flossenartige Bewegungen mit einem entsprechend großen Hub quer zu der durch sie bestimmten Ebene ausführen kann. Dementsprechend führt der Schwinganker auch nur kleine Seitenhübe aus, während die weiche Platte Hubbewegungen ausführt,

⁴'"> die mehrfach größer sind als diejenigen des an der Blattfeder gelagerten Schwingankers. Der Schwinganker, gehalten und geführt durch die Blattfeder hat somit auch nur die Aufgabe, die biegeweiche Platte rhythmisch hin und her zu bewegen, um ihr so eine Bewegung

^r><> nach Art einer Schwanzflosse eines Fisches zu verleihen, und zwar bei den in Rede stehenden Pumpen im Sinne der Antriebsfrequenz, die in der Regel 50 Hz beträgt.

Die Weichheit der vorne liegenden Platte wird

^r>> zweckmäßigerweise durch eine Werkstoffwahl sichergestellt, indem eine aus Gummi bzw. gummiähnlichem Kunststoff bestehende Platte verwendet wird, die eine solche Weichheit erhält, daß sie schon bei etwa 0,5 Pond eine Auslenkung von etwa I mm erfährt, wenn eine freie

^h0 Einspannlänge von etwa 10 mm zugrundegelegi wird. Dabei wird man auch eine Härte der Platte von etwa 55—65 Shore-Härtegrade A wählen. Hiermit wird sichergestellt, daß die Platte auch bei kleinen Hüben des Schwingankers relativ weit zur Seite hin ausschlägt. Der

''"' seitliche Ausschlag ist dabei so groll, daß sich die Spit/c bzw. das freie Ende der Platte über die ganze bzw. nahezu über die gesamte Breite des Flüssigkeitskanals bewegt. Dabei ist auch eine Berührung der den Kanal

begrenzenden Wandungen möglich; eine solche ist jedoch nicht schädlich, weil Beschädigungen infolge der gummielastischen Verformbarkeit ausgeschlossen sind.

Zweckmäßigerweise verjüngt sich auch der erwähnte Kanal in Strömungsrichtung des Flüssigkeit gesehen, jedoch sollte sich die Platte so weit in diesen Kanal erstrecken, daß die vordere Kante der Platte im engsten Fall des Kanals, zumindest aber doch im Bereich dieses Teils angeordnet ist

Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Anhand der Zeichnung ist ein vorzugsweise zur Anwendung kommendes Ausführungsbeispiel erläutert es zeigt

Fig. 1 einen waagrechten Mittelschnitt durch eine Aquariumumwälzpumpe und

Fig.2 einen Längsmittelschnitt durch die Pumpe gemäß Fig. 1.

Eine Grundplatte 1 dient zur Befestigung und ΐ !aliening der zum Betrieb der Pumpe dienenden Teile und ggfs. auch zur Lagerung und Befestigung dc-ί Pumpe innerhalb des Aquariums am Aufstellungsort.

Diese Grundplatte 1 bildet die untere Wandung eines im Querschnitt rechteckigen Kanals 2 für die zu fördernde Flüssigkeit, der nach oben hin durch, eine Platte 3 und zu beiden Seiten hin durch Formstücke 4 begrenzt ist, welche ihrerseits einen Kanal 2 entstehen lassen, der sich langsam und stetig (in Strömungsrichtung 5 gesehen) verengt, etwa auf ein Drittel seiner Länge seinen normalen Querschnitt aufweist und am Austrittsende sich wiederum erweitert Diese am Ende des Kanals 2 befindliche Erweiterung ist jedoch nicht von unbedingter Bedeutung, jedoch für einen guten Abfluß zweckmäßig.

Am hinteren Teil der Grundplatte 1 befindet sich eine Halterung 6 zur Einspannung einer Blattfeder 7, die sich in Richtung auf den Kanal 2 erstreckt und an ihrem freien Ende zu beiden Seiten einen Permanentmagneten 8 trägt, der d^rch Kleben od. dgl. gehalten ist. Sich an die Blattfeder 7 anschließend, genau in deren Verlängerung befindet sich eine Gummiplatte 9, die mit ihrem hinteren Ende zwischen den beiden Permantenmagneten 8 gehalten ist.

An gegenüberliegenden Rändern der Grundplatte 1 befinden sich kleine, gekapselte Elektromagnete 10 derart, daß sich die beiden Permanentmagnete 8 etwa mittig zwischen den beiden Elektromagneten 10 befinden, deren elektrische Anschlüsse mit 11 bezeichnet sind. Durch das .,ich zwischen den beiden Elektromagneten 10 aufbauende elektrische Wechselfeld (mit Netzfrequenz von meist 50 Hz) erfolgt vorzugsweise im Resonanzgebiet ein seitlicher Ausscnlag des Schwingankers 12 in Form der beiden Permanentmagnete 8. Der gestrichelte Linienzug 13 gibt den Ausschlag nach rechts an. wobei sich dementsprechend die Blattfeder 7 nach rechts ausbiegt. Nai'.n dem Ausschwingen nach rechts erfolgt ein Auspendeln zur gegenüberliegenden Seite um das durch den Linienzug 13 angegebene Maß. Der Schwinganker 12 wird also in schneller Folge quer zur Blattfeder 7 nach rechts und nach links bewegt.

Für die Blattfeder 7 wird in der Praxis eine Blattfeder aus zähhartem Kunststoff verwendet, die bei einer

ίο wirksamen Länge von etwa 10 mm durch etwa 30 Pond eine Auslenkung von 1 mm erfährt. Die Platte 9 hingegen, die bezüglich ihrer Wandstärke und ihrer wirksamen Länge praktisch die Masse der Blattfeder 7 hat, besteht aus Gummi mit einer Härte von etwa 60 Shore Härtegrade A und erfährt schon bei einer wirksamen Länge von 10 mm und einer Kraft von 0,5 Pond eine Auslenkung von 1 mm.

Diese unterschiedlichen Biegesteifigkeiten führen zu einer besonderen Bewegung der Pia: . 9 und damit zu

zu einer großen Fürucncisiung.

Schlägt der Schwinganker 12 nach rechts aus, nimmt er also die Stellung nach dem Linienzug 13 ein, so wird zwar die Wurzel bzw. das eingespannte Ende der Hatte 9 zusammen mit dem Schwinganker 12 ausgelenkt, doch das freie Ende 9' bewegt sich in die entgegengesetzte Richtung nahezu bis an die Seitenfläche bzw. das zugehörige Formstück 4. Dieses »Zurückbiegen«' ist dynamisch bedingt und läßt einen Gelenk- oder Ruhepunkt 14 etwa auf halber Länge der Platte 9

jn entstehen.

Schwingt der Schwinganker auf die- gegenüberliegende Seite (nicht näher dargestellt), s<.> ergibt sich eine entgegengesetzte Bogenforrn der Platte 9, wobei das freie Ende 9' das gegenüberliegende Formstück 4

π kurzzeitig berührt bzw. bis nahe an dieses Formstück gelangt. Die Platte 9 bewegt sich und schwingt demgemäß in dem schraffiert angelegten Bereich und beeinflußt somit den Kanal 2 praktisch über seinen gesamten Querschnitt, zumal die Höhe der Platte 9 nur

■in geri .gfügig kleiner ist als die lichte Höhe des Kanals 2.

Infolge dieser Plattenverformung entsteht ein vergleichsweise starker Flüssigkeitsstrom, der ir. Richtung der Pfeile 15 ansetzt (Zufluß) und im Sinne der Pfeile^%5 den Kanal 2 verläßt.

μ Es versteht sich, daß die sich bewegenden Massen auf die Elektromagnete 10 abgestimmt sein müssen, damit ein möglichst großer Ausschlag des Schwingankers 12 eintreten kann.

Es sein noch erwähnt, daß bei den erwähnten

V) wirksamen Längen der Blattfeder 7 und der Platte 9 von etwa lOinm die Wandstärke: der Platte 9 etwa 1 mm beträgt Aus mechanischen Gründen erhält auch die Blattfeder 7 diese Wandstärke.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1
Patentansprüche:

1. Flüssigkeitspumpe, insb. Resonanzpumpe, mit einem wechselstrombetriebenen, an einer Blattfeder gehaltenen Schwinganker und einer hiermit verbundenen, etwa in Verlängerung der Blattfeder angeordneten, elastisch biegsamen, dünnwandigen Platte, die in den der Flüssigkeitsförderung dienenden Kanal der Pumpe hineinragt, wobei die Blattfeder und die Platte synchrone Querbewegungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (9) im Vergleich zu der Blattfeder (7) eine wesentlich geringere Biegesteifigkeit aufweist

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Biegesteifigkeit verhalten wie 1:10 bis 1 :100.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Biegesteifigkeit verhalten wie 1 : όΟ.

4. Pumpe mch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus Gummi oder gumrniähnüchcn Kunststoffen besteht und eine Härte von 55—65 Shore Härtegrade A.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte 60 Shore Härtegrade A beträgt.

7. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schwinganker (12) im Abstand vor dem Eingang des Kanals (2) befindet und die Platte (9) mit ihrem vorderen Teil innerhalb des Kanals befindet.

8. Pumpe n.ch Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kanal (2) von seinem Eingang aas zum hinteren Ende hin allmählich verjüngt und daß sich die Platte (S) bis oder nahezu bis in den verengten Teil des Kanals erstreckt.

9. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (9) derart bemessen und derart biegsam ist, daß sich ihr freies Ende (9') beim Auslenken des Schwingankers (12) bis in die Nähe der den Kanal (2) seitlich begrenzenden Wandungen bewegt oder diese berührt.

10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (9) derart bemessen und derart biegsam ist, daß sich ihr freies Ende (9') beim Auslenken des Schwingankers (12) in die eine Querrichtung in die entgegengesetzte Querrichtung bewegt.

11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt der Platte (9) etwa auf einer Länge von ein Drittel bis Zweidrittel dieser Platte bei der Hin- und Herbewegung in Ruhe oder im wesentlichen in Ruhe verharrt.

12. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer wirksamen Länge der Platte (9) von etwa 10 mm diese eine Wandstärke von etwa I .um hat.

13. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (7) etwa die Wandstärke tier Platte (9) hat.

14. Pumpe nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinganker (12) aus zwei Permanentmagneten (8) besieht, die die Enden der Blattfeder (7) und der Platte (9) zwischen sich nrfii^'-tTi.

i¹). l'urnpc nach Anspruch), dadurch gekennzeichnet, daß die Quererstreckung (Höhe) der Platte (9) etwa der lichten Höhe des Kanals (2) entsprich!.

IK Pumpe nach Anspruch 1 und 7, dadurch pek onn/eiehnet, (IaB das die Blattfeder (7) haltcrndc und den Kanal (2) aufweisende Gehäuse der Pumpe seitlich neben der Platte (9) zwischen dem Eintritt zu diesem Kanal einerseits und dem Schwinganker (12) andererseits eine Ausnehmung für einen saugseitigen Zufluß (Pfeile 15) quer zur Schwingebene des Schwingankers aufweist