DE2914341C2

DE2914341C2 - Elektromagnetisch angetriebene, hin- und hergehende Pumpeneinrichtung

Info

Publication number: DE2914341C2
Application number: DE2914341A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Tokio/Tokyo Fujinaka; Fukuji Sayama Saitama Kuwabara; Masato Miyazaki; Kenji Mizuno; Haruo Ohashi
Original assignee: IWAKI CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Current assignee: IWAKI CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1978-04-08
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1985-04-04
Also published as: GB2018523A; GB2018523B; FR2422051B1; FR2422051A1; DE2914341A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Pumpe dieser Art — US-PS 58 649 — wird mit Hilfe einer nicht dargestellten kleinen Speisepumpe eine geringe Menge von Schmiermittel über eine nicht dargestellte Leitung in den Bereich /wischen Pumpenführungszylinder und Kolben geleitet. Damit ist die Kolbenlagerung der Pumpe zwar geschmiert, eine wirksame Kühlung wird jedoch nicht erreicht da eine Umwälzung des Schmiermittels nicht stattfindet Da das Schmiermittel in nur einer Richtung zur Lagerstelle hingefördert wird, müssen die Schmiermittelmengen sehr gering gehalten werden, da ein aus dem Lagerbereich austretendes Schmiermittel in das 'Fördermedium gelangen würde. Auch wenn dies in gewissem Umfange in Kauf genommer werden könnte, ist die insgesamt geringe Menge an Schmiermittel -licht in der Lage, eine nennenswerte Kühlung zu bewirken.

ίο Darüber hinaus ist diese Schmierungsmaßnahme auf den Pumpenbereich beschränkt Der hin- und hergehend geführte Kern des Solenoiden ist nicht in diese Schmierung einbezogen und kann bereits von daher auch nicht gekühlt sein.

Bei einer weiterhin bekannten Pumpe der in Frage stehenden Art — US-PS 38 77 841 — ist das Fördermittel selbst derart durch die Pumpe geführt daß es von einem Raum unterhalb der Kernführung durch eine Kernzentralbohrung in einen Raum oberhalb der Kernführung gelangt und von dort über ein in Abhängigkeit von der Erregung des Solenoiden gesteuertes Ventil abgeführt wird. Die zu schmierenden Kernführungsflächen innerhalb des Solenoiden sind durch die Kolbenzentralbohrung überbrückt; soweit dennoch eine Schmierung und Kühlung an diesen Führungsflächen durch das Fördermittel stattfindet, ist sie von dessen Eignung für diesen Zweck abhängig. Der Verwendungsbereich einer solchen Pumpe ist daher stark eingeengt.
Diese bekannten Pumpen sind daher nur schwierig bzw. auf bestimmte Bereiche der bewegten Teile beschränkt geschmiert und lassen darüber hinaus nichts erkennen, was der Anpassung an die Art des geförderten Mittels dient, insbesondere auch nicht solche Maßnahmen, die unterschiedliche Viskositäten des Fördermittels berücksichtigen. Die Geschwindigkeit des hin- und herbewegten Kerns ist verhältnismäßig hoch, so daß die Gefahr einer Obererregung bzw. Flüssigkeitsüberspeisung wegen der Trägheitskraft der zu leitenden Flüssigkeiten auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die vielseitig und auch für Fördermittel hoch unterschiedlicher Viskosität einsetzbar ist, auch im Bereich des Antriebsaggregates geschmiert wird und deren Schmierung und Kühlung insgesamt unproblematisch und wirksam durchführbar ist.

Ausgehend von einer Pumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merknia· Ie gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird eine Schmierung und Kühlung über alle bewegten Teile hinweg erreicht, und zwar ohne Beteiligung bzw. Beeinträchtigung des FördermitteSs. Da der Kern im Zuge seiner Pumpbewegung das Schmiermittel druckbeaufschlagt und wegen dessen thermischer Belastung an den zu kühlenden Flächen findet eine Austauschsirömung im Sinne einer Umwälzung des Schmiermittels stan. Durch Einbau eines Drosselwiderstandes in diesen Sirömungsweg wird ermöglicht, die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung des Eisenkernes zu beeinflussen, so daß eine Anpassung an unterschiedliche Viskositäten bzw. besondere Eigenschaften des Fördermittels gegeben ist. Insgesamt wird damit eine Anpassung an

b5 sehr unterschiedliche Fördermittel erreicht und einer möglichen Überspeisung begegnet.

In bevorzugter Ausführung der Erfindung weist der Strömungskanal einen oder mehrere in Bewcgungsrich-

tung durch den Kern geführte Strömungswege auf. Als Drosselwiderstand können in den bzw. die Strömungswege Drosseln eingesetzt sein. Diese Drosseln sind insbesondere auswechselbar, beispielsweise über eine Gewindeverbindung, in dem bzw. den Strömungswegen gehalten.

In weiterhin bevorzugter Ausführung der Erfindung weist der Strömungskanal von dem Vorratsbehälter für das Schmiermittel aus gesehen einen oder mehrere vor dem bzw. den Strömungswegen durch den Kern abzweigfind ausgebildete Strömungsnebenwege auf, durch die das Schmiermittel in einen zwischen dem Pumpenführungszylinder und dem Pumpenschaft ausgebildeten Raum druckbeaufschlagt eingeführt wird. Dieser bzw. diese Strömungsnebenwege sind vorzugsweise ebenfalls in Bewegungsrichtung durch den Pumpenschaft geführt. Auch in diesen bzw. diese Strömungsnebenwege kann ein Strömungswiderstand in Form einer oder mehrerer Drosseln vorgesehen sein.

Die Erfändung wird an Hand der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele n?.ihfolgend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei welchem der Kern durch Erregen des Solenoiden in Richtung des Saughubes des Pumpenkolbens beaufschlagt ist;

F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem der Kern durch Erregung des Solenoiden in Richtung auf den Druckhub des Pumpenkolbens beaufschlagt ist;

F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel ähnlich demjenigen gemäß F i g. 1 mit einer Drossel in einem den Kern durchgreifenden Strömungsweg;

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel ähnlich demjenigen gemäß Fig.2, bei welchem in die Strömungswege durch den Kern und in Strömungsnebenwege Drosseln eingesetzt sind.

Im Rahmen der Pumpeneinrichtung gemäß Fig. 1 wird mit 1 ein Solenoid mit einer Richtungsbetätigung und mit 2 eine hin- und hergehende Pumpe vom Plunger-Typ bz-.ν. Kolbenpumpe repräsentiert Die Solenoideneinrichtung 1, die innerhalb eines Solenoidengehäuses 3 angeordnet ist, weist eine auf dem mit einem Joch 4 versehene Spulenkörper 5 aufgewickelte Spule 6 auf, wobei das in F i g. 1 rechtsseitige Ende des Solenoidengehäuses 3 mit einer seitlichen Platte 7 zugedeckt und das in der Figur linksseitige Ende desselben an einem Siiitzkörper 8 mit einer Schraube 9 befestigt ist. Die Frequenz des die Spule 6 aussteuernden Stromes kann durch einen elektrisch gesteuerten Schaltkreis 10 verändert werden. Innerhalb des Spulenkörpers 5 sind ein zylindrisches Führungsglied 11 und eine Buchse 12 angeordnet.

Weiterhin befindet sich in dessen Innerem rechts ein Statorkern 13 und links ein beweglicher Eisenkern 14, welch letzter hin- und herbewegbar ist. Der Statorkern 13 ist bei seinem am rechten Ende nach außen durch die Seitenplatte 7 hinausragenden Gewindezapfen 13a mit einer Mutter 15 festgeschraubt. Der bewegliche Eisenkern 14 ist unter der Wirkung einer zwischen seinem Fuöteil 14a und der Buchse 12 gespannten Rückstellschraubenfeder 16 immer zur Rückbewegung gegen den Statorkern vorgespannt gehalten. Diese Rückbewegung ist durch Anstoß des Fußteils 14a an dem Stützkörper 8 begrenzt. Am linksseitigen Ende des beweglichen Eisenkerns ist eine plungerförmige Zwischenführung 17 konzentrisch damit integral ausgebildet, welche durch hin- und herbewe fliches Durchführen in einem im Stützkörper gebildeten Lagerloch 18 gelagert ist.

In der hin- und hergehenden Pumpe 2 ist der Pumpenkopf 19 am Stützkörper 8 befestigt innerhalb desselben ist ein Pumpenplunger bzw. Pumpenkolben 20 angeordnet Der Pumpenplunger 20 ist an der Zwischenführung 17 konzentrisch mit einer Mutter 21 befestigt und durch einen im Pumpenkopf angeordneten Buchsenring 22 hindurch in die Pumpenkammer 23 eingeführt Die Pumpenkammer wird mit einem innerhalb des Buehsenringes 22 angebrachten Dichtungsring 24 abgedichtet. Am Pumpenkopf 19 sind ein mit dem die Flüssigkeit

ίο absaugenden Gegenstand (nicht gezeigt) sowie mii der Pumpenkammer 23 kommunizierendes erstes Ventilgehäuse 25 und ein mit dem die Flüssigkeit ausgebenden Gegenstand (nicht gezeigt) sowie mit der Pumpenkammer 23 kommunizierendes zweites Ventilgehäuse 26 angebracht Das innerhalb des ersten Ventilgehäuses 25 angeordnete Rückschlagventil 27 läßt nur den Flüssigkeitsstrom in Richtung der Ansaugung zu, und das innerhalb des zweiten Ventilgehäuses 26 angeordnete Rückschlagventil 28 läßt nur den Strom in Richtung nach dem Ausgang hin ZU.

Anschließend wird die vorgesehene Hühlung erläutert

Im oberen Bereich bzw. oberhalb des Stützkörpers 8 ist ein Flüssigkeitssumpf 30 zum Vorrat von Schmierflüssigkeit 29 ausgebildet dessen oberer freigelassener Teil mit einem Diaphragma bzw. einer Membran 31 abgedeckt gegen die Außenatmosphäre abgedichtet ist Das Diaphragma 3* wird unter Auflegen eines mit einem Luftloch 32a versehenen Deckers 32 mit einer Schraube 33 befestigt

Zwischen dem Diaphragma 31 und dem Flüssigkeitsspiegel ist eine Luftschicht 34 vorgesehen. Im Stützkörper 8 ist ein Durchgang 35 durch den Boden des Flüssigkeitssumpfes 30 unter Kommunizieren mit einem das linke Ende des beweglichen Eisenkerns 14 umgebenden Stromweges gebildet. Innerhalb des beweglichen Eisenkernes befindet sich ein Stromweg 36. der am linken Ende mit dem Durchgang 35 und am rechten Ende mit einer zwischen dem Statorkern 13 und dem beweglichen Kern 14 gebildeten Lücke und somit mit dem Innenraum im Inneren des Führungsgliedes 11 kommunizierend angeordnet ist Bei dieser Konstruktion wird die Schmierflüssigkeit 29 im Sumpf 30 über den Durchgang 35 im Stützkörper und den Stromweg 36 im beweglichen Eisenkern 14 durch die Zwischenlücke zwischen den beiden Eisenkernen 13 und 14 in die Innenseite des Führungsgliedes 11 eingeleitet, so daß die ganzen Innenräume, d. h. die Zwischenlücke zwischen den beiden Kernen sowie der die Rückstellfeder 16 aufnehmende Raum um die beiden Kerne mit der Flüssigkeit ausgefüllt wird. Um ein Lecken der so gefüllten Flüssigkeit aus diesen Räumen zu verhindern, wird jeweils ein Dichtungsring 37 auf den beiden Eisenkernen 13 und 14, dem Stützkörper 8 und der Buchse 12 aufgesetzt. Da der Sumpf 30 mit dem Diaphragma 31 abgedichtet ist, fließt die Flüssigkeit nach außen nicht ab.

Die Schmierflüssigkeit 29 dringt auch in die Lücke zwischen den gegeneinander gleitenden Flächen des Außenurnfanges des Zwischenführungsgliedes 17 und

so des diesen lagernden Lagerioches. 18 im Stützkörper 8 aus dem Durchgang 35 durch Spalten ein. Um dies zu unterstützen, werden auf dem Außenumkreis der Zwischenführung 17 eine Reihe von ölnuten 38 zur Aufnahme von Schmieröl 7$ gebildet; daraufhin ist es lediglich nur noch erforderlich, zur Hemmung des Schmieröls gegen Lecken nach außen einen Dichtungsring 37 auf dem Lagerloch 18 anzuordnen. Als Schmierflüssigkeit kann alles Verwendung finden, was neben der Fähigkeit

der Schmierung zusätzlich eine Abkühlungsfähigkeit mit sich bringt und eine spürbare Fähigkeit zur Pufferung der Betätigung des beweglichen Eisenkernes 14 zwischen den beiden Kernen aufweist, so beispielsweise Wasser. Mineralöl, Isolieröl, Siliciumöl und dgl. mehr. s

Die Betätigung der hin- und hergehenden Pumpeneinrichtung geschieht wie folgt:

Bei Erregen der Spule 6 der Solenoiden 1 durch ein Signal aus dem Schaltkreis 10 wird der bewegliche Eisenkern 14 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 16 auf der Innenseite des Führungsgliedes durch die elektromagnetische Kraft in die Anziehrichtung (nach rechts im Beispiel der Zeichnung) verschoben und an den Statorkern 13 hin bewegt. Zugleich mit dem beweglichen Eisenkern 14 wird dabei die Zwischenführung 17 innerhalb des Lagerloches 18 bewegt, so daß der Pumpenplunger 20 nach rechts geschoben wird und dadurch die rmssigkeii ober das Ventilgehäuse 25 und das Rückschlagventil 27 in die Pumpenkammer 23 hineingezogen wird. Bei Abschalten der Spule 6 wird der bewegliche Eisenkern 14 durch die Rückstellfeder 16 in Ruckkehrrichtung (nach links) verschoben, wobei zugleich die Zwischenführung 17 entsprechend bewegt wird, so daß der Pumpenplunger 20 sich nach links verschiebt. Dabei wird die in der Pumpenka?nmer 23 befindliche Flüssigkeit druckbeaufschlagt und über das zweite Ventilgehäuse und das Rückschlagventil 28 nach außen abgeführt.

Im folgenden wird die Wirkung der Schmierflüssigkcit erläutert: Die Innenseite des Führungsgliedes 11 ist mit dem Schmieröl 29 gefüllt, so daß die Betätigung des beweglichen Eisenkerns 14 hinsichtlich seiner Hin- und Herbewegung durch das Schmieröl 29 gedämpft wird. Es wird demnach wegen des in der Zwischenlücke zwischen den beiden Eisenkernen vorhandenen Schmieröls der heim Anziehen des beweglichen Eisenkerns 14 an den Statorkern 13 auftretende Schlag abgedämpft und die damit begleitenden Geräusche und Schwingungen sowie auch der dadurch verursachte Abrieb der beiden Eisenkerne verhindert, weil der bewegliche Eisenkern 14 beim Vordringen gegen den Statorkern 13 das in der Zwischenlücke zwischen den beiden Kernen vorhandene Schmieröl beiseite drängt und es durch den Stromweg 36 und den Durchgang 35 in den Sumpf 30 fördert Bei der Rückkehr des beweglichen Eisenkernes 14 wird auch die Dämpfung des Stoßes zwischen dem beweglichen Kern 14 und dem Stützkörper 8 dadurch erzielt, daß das zwischen dem Fußteil 14a des Eisenkerns 14 und dem Stützkörper 8 befindliche Schmieröl zwangsläufig durch den Durchhang 35 und den Stromweg 36 in das innere des Führungsgliedes 11 eingepreßt wird. Auch dabei wird die Entstehung von Geräuschen, Schwingungen und dergleichen sowie ein Abrieb verhütet. Das in der Innenseite des Führungsgliedes 11 vorhandene Schmieröl dringt in die Spalte zwischen dem Außenumfang des beweglichen Eisenkernes 14 und der Innenfläche des Führungsgliedes 11 ein und bewirkt dabei eine Kühlung, wodurch der Temperaturanstieg als auch der Verschleiß verhindert werden.

Das im Inneren des Führungsgliedes 11 eingefüllte Schmieröl kann zur Kühlung der strombelasteten Spule 6 dienen.

Um einen stabilen und einwandfreien Betrieb des Gerätes zu ermöglichen, kann der für die Hin- und Herbewegung des beweglichen Eisenkernes 14 als Belastung wirkende Fiießwiderstand des Schmieröls klein gehalten werden. Es entsteht somit bei der Betätigung des Solenoiden ein Fließwiderstand des Schmieröls derart.

daß das Schmieröl beim Anziehen des beweglichen Eisenkernes 14 auf dem Inneren des Führungsgliedes 11 über den Stromweg 36 und den Durchgang 35 in den ölsumpf 29 und bei der Rückkehr des Eisenkernes von dem ölsumpf 30 und dem Zwischenraum zwischen dem beweglichen Eisenkern 14 und dem Stützkörper 8 über den Durchgang 35 und den Stromweg 36 ins Innere des Führungsgliedes U bewirkt wird. Der Fließwidersuind kann dadurch klein gehalten werden, daß die Entweichung des Schmieröles entsprechend »glatt» erfolgt. Es ist demnach im ölsumpf 13 eine Membrane 31 über einer Luftschicht 34 angeordnet. Bei Bewegung des beweglich geführten Eisenkernes 14 folgt die Membran 31 mit der Luftschicht 34 leicht der Bewegung des Kernes nach, so daß die Entweichung des Schmieröls unicr leichter Absorbtion der entstehenden Druckänderungen glatt und stabil abläuft. Dadurch wird die Betätigung des beweglichen Eisenkernes 14 und damit auch die Betätigung der Pumpe 2 stabilisiert. Dabei kann eine bessere Abkühlwirkung dadurch beibehalten werden, daß das Schmieröl wegen der Bewegung des beweglichen Eisenkerns 14 zwischen der Innenseite des Führungsgliedes 11 und dem ölsumpf 30 umströmend geführt ist, wodurch das im Solenoid I durch Wärmeaufnahme erhitzte Schmieröl im ölsumpf durch Wärmeabgabe abgekühlt wird. Diese Kühlung wird auch dadurch begünstigt, daß das Schmieröl in die Spalten zwischen den aneinander gleitenden Flächen der Zwischenführung 17 und des Lagerloches 18 und auch in die ölnuien 38 eindringt. Dadurch wird auch de«· wegen der Hin- und Hergleitung der Zwischenführur.g verursachte Verschleiß bedeutsam verhindert, so daß eine bessere Lagerung der Zwischenführung gewährleistet wird.

Im folgenden wird die in F i g. 2 dargestellte elektromagnetisch angetriebene Pumpeneinrichtung mit einer sogenannten Hin-Betätigung (also in anderer Richtung) erläutert In der Zeichnung sind entsprechende Teile mil denselben Bezugsziffern wie in F i g. 1 bezeichnet, und Erläuterungen solcher Teile werden, soweit möglich, weggelassen. Die Solenoideneinrichtung mit Hin-Betätigung ist mit 101. und die hin- und hergehende Pumpe vom Diaphragmatyp ist mit 102 bezeichnet. In der Solenoideneinrichtung 101 sind innerhalb des Führungsgliedes Ul links ein Statorkern 139 mit zylindrischer Gestaltung und rechts ein mit einer in den Statorkern 139 durchgeführten Stange 140a versehener beweglicher Eisenkern 114 angeordnet. An der Seitenplatte 107 ist ein Stopfen 141 unter Durchstecken seines Gewindezapfens mit einer Mutter 115 befestigt. In dem Lagerloch 142 innerhalb des Stützkörpers 108 ist eine vom beweglichen Eisenkern 114 abgesonderte Zwischenführung 143 hin- und herbewegbar angeordnet, wobei diese Zwischenführung 143 durch eine innerhalb des Lagerloches 142 angebrachte Rückstellschraubenfeder 144 nach der Rückkehrseite hin (nach rechts in der Zeichnung) angedrückt an die Stange 140a des beweglichen Eisenkerns 114 anstößt so daß der bewegliche Eisenkern eine vom Statorkern 139 immer abgekehrte Beaufschlagung aufweist In der hin- und hergehenden Pumpe 102 wird ein Diaphragma 146 zwischen dem Stützkörper 108 und dem daran befestigten Pumpenkopf 145 abgestützt, um damit die im Pumpenkopf ausgebildete Pumpenkammer 147 abzuschließen. Ein Membranhalter 148 wird aus der Seite der Pumpenkammer an die Zwischenführung 143 angeschraubt und das Diaphragma 146 wird zwischen dem Diaphragmahalter 148 und der Zwischenführung 143 über ein Befestigungsglied 149 angeklemmt gehalten.

Im Stützkörper 108 ist zwischen dem ölsumpf 130 und dem Lagerloch 142 ein Durchgang ausgebildet, der mil der Zwischenlücke zwischen dem Statorkern 139 und dem beweglichen Eisenkern 114 (d. h. der Innenraum Hcs Führungsgliedes 111) über das Lagerloch 142 und das im Statorkern 139 gebildete Innenloch 139a kommuniziert. Um dies zu verwirklichen, ist auf dem beweglichen Eisenkorn 114 entlang dessen Außcnumiiing ein Sirömungswcg ISl in Achsrichtung ausgebildet. Am rechten Ende der Zwischenführr.ng 143 ist ein die beiden Stirnseiten des Lagerloches 142 verbindender Strömungsnebenweg 152 gebildet, und auf deren Außenumfang sind ölnuten 153 ausgebildet. Dadurch kann das Schmieröl 129 zwischen die beiden Gleitflächen der Zwischenführung 143 und des Lagerloches 142 eindringen. Auf dem Joch 104, dem Stützkörper 108 und dem Stopfen 141 wird jeweils ein Dichtungsring 154

Bei Stromdurchgang durch die Spule 106 wird der bewegliche Eisenkern 114 an den Statorkern 139 angezogen und entsprechend dahin verschoben (nach links), so daß die Zwischenführung 143 angedrückt von der Stange des beweglichen Eisenkerns nach links gegen die Wirkung der Rückstellfeder 144 bewegt wird. Bei Unterbrechen der Speisung der Spule 106 wird die Zwischenführung 143 in Gegenrichtung (nach rechts) unter d*:r Wirkung der Rückstellfeder 144 bewegt, wodurch der bewegliche Eisenkern wegen Beaufschlagung durch die Zwischenführung vom Statorkern 139 abweicht bzu entfernt wird. Da der bewegliche Eisenkern 114 bei seiner Hin- und Herbewegung das in den Zwischenlükken zwischen den beiden Kernen sowie zwischen dem beweglichen Kern 114 und dem Stopfen 141 vorhandene Schmieröl jeweils verdrängt, können Geräusche, Schwingungen und dgl. wie auch Verschleiß beseitigt werden.

Darüber hinaus bewirkt das in der Innenseite des Führungsgliedes Ul eingefüllte Schmieröl unter Eindringen in die Spalten zwischen den Gleitflächen des beweglichen Eisenkerns 114 und des Führungsgliedes 111 eine Kühlung. Je nach hin- und hergehender Verschiebung des beweglichen Eisenkernes 114 wird das Schmieröl zwischen der Innenseite des Führungsgliedes 111 und dem ölsumpf 130 in Umlauf gebracht, so daß dabei die Abkühlung der in der Spule 106 durch Stromfluß erzeugten Wärme vorgenommen wird. Entsprechend dem Fluß des Schmieröles bewegt sich der Ölsumpf 130 der Membran 131 über die Luftschicht 134, so daß der Fließwiderstand bei der Bewegung des beweglichen Eisenkerns 114 niedrig gehalten werden kann und somit die Stabilisierung der Betätigung sowohl für den Solenoiden als auch für die hin- und hergehende Pumpe 102 erzielt werden kann. Durch das umströmende Schmieröl erfolgt eine Wärmeabfuhr aus diesen Teilen in wirksamer Weise. Außerdem können auch die Zwischenführung 143 und das Lagerloch 142 wirksam abgekühlt werden, da das Schmieröl in die Spalten zwischen der Zwischenführung und dem Lagerloch eindringt Durch den in der Zwischenführung 143 vorgesehenen Strömungsweg 152 läßt sich das Schmieröl leicht fortbewegen, so daß der Fließwiderstand durch die Zwischenführung erniedrigt wird.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 zeigt eine Solenoideneinrichtung 201, deren Gehäuse 222 einen mit einer Spule 206 bewickelten Spulenkörper 205 aufweist Am Spulenkörper 205 sind zwei beidseitig angeordnete Joche 224 und ein innerhalb des Spulenkörpers 205 angeordnetes, zylindrisches Führungsglied 211 vorgesehen. An der rechten Seite des Spulengehäuses 203 ist eine Seitenplatte 227 angebracht. Das linksseitige Ende des Spulengehäuses 222 ist mit einem Stützkörper 228 fest verbunden. Der durch die Spule 206 umgebene Raum, d. h. der Innenraum des Spulenkörpers 205, faßt rechts eine Buchse 212 sowie einen darin durchgesteckt geführten Statorkern 213 und links einen beweglichen Eisenkern 214 frei bewegbar ein. Der Siatorkern 211 isi bei seinem am rechten Ende ausgebildeten Gewindezapfen 255 unter Einschrauben durch die Seilenplatte 227 hindurch bei überragendem Teil desselben mit einer Mutter 215 fest verschraubt. Der bewegbare Eisenkern 214 ist über ein zwischen einem Verdickungsteil 214.) desselben und der Buchse 212 mit Hilfe einer gespann-

IS ten Rückstellfeder 216 in eine vom Statorkern abgewandte Richtung beaufschlagt Am linken Ende des beweglichen Eisenkerns 214 ist damit einstückig ein Funrungsnlunger 217 ausgebildet, der in einem in der Mitte des Stützkörpers 228 gebildeten Lagerloch 218 frei verschiebbar durchgeführt gelagert ist. Oberhalb des Stützkörpers 228 ist ein ölsumpf 230 angeordnet, in welchem eine in den Innenraum des Spulenkörpers 205 einzufüllende Schmierflüssigkeit, beispielsweise Wasser, öl od. dgl, in Vorrat gehalten wird.

Oberhalb des Olsumpfes 230 ist im Rahmen eines freigelassenen Teiles unter Einfügung von beispielsweise einer Membrane 231 ein mit einem Luftloch 232a versehener Deckel 232 angeordnet. Im Stützkörper 228 ist ein Strömungskanal 235 in der Weise ausgebildet.

daß er einerseits mit dem ölsumpf 230 an seinem Boden in kommunizierender Verbindung steht und andererseits um das Lagerloch 218 herum angeordnet ist. Im beweglichen Eisenkern 214 ist auf der Zentrumsachse ein als Gewindeloch ausgestalteter Strömungsweg 236 vom rechten Ende bis zum Führungsplunger 217 gebildet. Im Führungsplunger 217 ist ein radialer Stromweg 239 ausgebildet, der einerseits mit dem Stromweg 236 und andererseits mit dem im Stützkörper 228 gebildeten Strömungskanal 235 (an seinem um das Lagerioch 218

herumgeführten Teil) kommuniziert. Das im ölsumpf 230 in Vorrat gehaltene Schmieröl 234 fließt über den im Stützkörper 228 angeordneten Strömungskanal 235, den im Führungsplunger 217 des beweglichen Eisenkerns 214 vorhandenen Strömungsweg 239 und den zentralen Strömungsweg 236 des beweglichen Eisenkerns 214 in die Zwischenlücke zwischen den beiden Kernen 213 und 214 und weiterhin in den Umfangshohlraum um diese beiden Kerne, im Zentralströmungsweg 236 innerhalb des beweglichen Eisenkerns 214 ist ein Drosselventil 257 durch Einschrauben fest eingesetzt. Das zylindrisch ausgestaltete Drosselventil 257 besi'zt ein kleines Durchflußloch 257a mit kleinem Durchmesser und ein Gewindeloch 2576 zum Einsatz des Drosselventiles auf derselben Achse, wobei das Schmieröl beim Durchströmen durch das Flußloch 257a wegen der abrupten Einschnürung des Strömungsabschnittes einen großen Fließwiderstand erfährt, der nach dem Durchmesser und der Länge des Flußloches 257a bestimmt ist. Auf dem Umfang des Führungsplungers 217 des beweg-

liehen Eisenkerns 214 sind mehrere ölni'trn 238 ausgebildet, damit das zwischen dem Führungsplunger 217 und dem Lagerloch 218 aus dem Fließkanai 235 eindringende Schmieröl in diesen Ölnuten gesammelt werden kann.

Eine elektromagnetische Antriebseinrichtung 201 treibt eine hin- und hergehende Pumpe vom Plungertyp an. Diese hin- und hergehende Pumpe 202 besteht im wesentlichen aus einem mit einer Ansaugöffnung 219a

und Auslaßöffnung 2196 versehenen Pumpenkopf 219, einem durch einen Plungerhalter 221 am linken Ende des Fiihrungsplungers 217 des beweglichen Eisenkerns 214 befestigten Plunger 220, einem den Plunger 220 lagernden Buchsenring 252, einem an der Saugseite des Plungerkopfes 219 angeordneten und mit einem Rückschlagventil 2Ί9 versehenen ersten Ventilgehäuse 225 und einem ar· eier Auslaßseite des Pumpenkopfes 219 angeordneten und mit einem Rückschlagventil 231 versehenen zweiten Ventilgehäuse 226.

Bei Speisung des Solenoiden 201 wird der bewegliche Eisenkern 214 in die Zugrichtung (nach rechts) gegen die Wirkung der Rückstellfeder 216 verschoben, und bei Unterbrechen der Erregung der Solenoidspule wird er unter Beaufschlagung durch die Rückstellfeder 216 in die Gegenrichtung (nach links) verschoben und vom Statorkern 213 entfernt. Mit der so erfolgten Hin- und Herbewegung des beweglichen Eisenkerns 214 wird der Plunger 220 der Pumpe 202 damit entsprechend betätigt, wodurch die zu transportierende Flüssigkeit von der Ansaugöffnung 219a angesaugt und aus der Auslaßöffnung 2196 ausgelassen wird.

Bei Anzug des beweglichen Eisenkerns 214 zum Statorkern 213 hin wird das in der Zwischenlücke zwischen den beiden Kernen 213 und 214 sowie im Umfangshohlraum um die beiden Kerne, d. h. Innenraum des Spulenkörpers 205, vorhandene Schmieröl durch den beweglichen Eisenkern 214 beaufschlagt, und zwar durch die Stromwege 236, 239 des beweglichen Eisenkerns 214 und den Fließkanal 235 des Stützkörpers 228 in den ölsumpf 230. Dabei wird das Schmieröl durch das kleine Durchtrittsloch 257a des im Stromweg 236 angeordneten Drosselventils 257 durchströmt, weshalb das Schmieröl in dieser Weise einen der Größe des Flußloches 257a entsprechenden Fließwiderstand aufweist.

Das pro Hub des beweglichen Eisenkernes durch den Strömungsweg 236 strömende Volumen Vo des Schmieröls wird durch folgende Gleichung beschrieben:

worin D₀ der Außendurchmesser des beweglichen Eisenkerns, 5 der Bewegungsabstand des beweglichen Eisenkerns und V das aus der Spalte zwischen der äußeren Umfangsfläche des beweglichen Eisenkerns und der inneren Umfangsfläche des Spulenkörpers ausleckende Volumen des Schmieröls bedeutet. Das Drosselventil 257 verleiht dem Schmieröl einen Fließwiderstand, um die Strömungsmenge herabzusetzen. Mit anderen Worten wird die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Eisenkerns 214, d h. die Verdrängungsgeschwindigkeit des Schmieröls, herabgesetzt, da dem vom beweglichen Eisenkern 214 verdrängten Schmieröl der mit dem Drosselventil 257 verursachte Fließwiderstand aufgegeben wird und demzufolge die Strömungsgeschwindigkeit sinkt. Die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Eisenkerns ist vom Fließwiderstand des Drosselventils 257 demnach abhängig. Mit der Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Eisenkerns 214 nimmt die Bewegungsgeschwindigkeit des Plungers 220 im Pumpensektor 202 ab, so daß die Betätigungsgeschwindigkeit der hin- und hergehenden Pumpe herabgesetzt wird, was zur Folge hat, daß die Erscheinung von Oberspeisungen (eine Erscheinung, bei der eine größere Menge von Flüssigkeit ais die theoretisch notwendige geliefert wird, wenn die Trägheitskraft der zu transportierenden Flüssigkeit nach der Betätigung einer hin- und hergehenden Pumpe größer als die Widerstandskraft der Belastung in der Auslaßrohrleitung ist) verhütet werden kann. Dadurch wird auch die Entladungsgenauigkeit bei niedrigem Abflußdruck in Richtung einer Gleichhaltung verbessert. Durch die

S Abnahme der Bewegungsgeschwindigkeit des Plungers 220 wird darüber hinaus möglich. Flüssigkeiten zu fördern, die hohe Viskosität bzw. spezielle Eigenschaften aufweisen und unter solchen Bedingungen in der Regel schwierig zu fördern sind. Dies wird dadurch erreicht.

ίο daß die Betätigungsgeschwindigkeit des Plungers 220 relativ hoch ist und eine heftige, wiederholte Scherkraft ausgeübt wird. Ferner kann man erreichen, daß die Betätigungsgeschwindigkeit der hin- und hergehenden Pumpe 202 dadurch variiert wird, daß der Fließwider-

IS stand für die Schmierflüssigkeit je nach Erfordernis durch Austausch des Drosselventils gegen dasjenige, das einen entsprechend unterschiedlichen Durchmessei des Flußloches aufweist, entsprechend verändert wird. Dies läßt sich ohne weiteres bewerkstelligen, da das Drosselventil 257 wegen der einschraubbaren Befestigung im Strömungsweg 236 des beweglichen Eisenkerns 214 lösbar ist. Das Drosselventil 257 kann nicht nur im Strömungsweg 236 des beweglichen Eisenkerns 214, sondern auch im Fließkanal 235 des Stützkörpers 228 angeordnet werden. Es ist insoweit frei wählbar.

irgendeinen von diesen Kanälen mit dem Drosselventil zu versehen oder aber auch beide dieser Kanäle mit

Drosselventilen auszurüsten. Da das in der Zwischenlücke zwischen dem bewegli-

chen Eisenkern 214 und dem Statorkern 213 vorhandene Schmieröl bei der Anziehungsbewegung des beweglichen Eisenkernes 214 verdrängt wird und bei der dazu rückwärts gerichteten Bewegung das zwischen dem beweglichen Eisenkern und dem Stützkörper befindliche Schmieröl verdrängt wird, dient das Schmieröl insoweit als Puffermedium, so daß es die Stöße zwischen den Kernen sowie zwischen dem beweglichen Kern 214 und dem Stützkörper 228 abdämpft Dadurch wird die Entstehung von Geräuschen, Schwingungen und dgl. verhindert, der Verschleiß des Stoßteiles wird herabgesetzt Ferner kann der Verschleiß der äußeren Umfangsfläche des beweglichen Eisenkerns 214 entsprechend günstig beeinflußt werden, da das Schmieröl zwischen den beweglichen Eisenkern 214 und das zylindrische Führungsglied 211 eindringt. Insbesondere aber bewirkt das Schmieröl auch die Abführung der durch den Stromfluß in der Spule 206 erzeugten Wärme.

Weiterhin ist es möglich, den Führungsplunger 217 ohne Schwierigkeit anzuordnen, da das Öl unter Eindringen zwischen den Führungsplunger 217 des beweglichen Eisenkernes 214 und das Lagerloch 218 des Stützkörpers 228 eine entsprechende Schmierung bewirkt, so daß der bewegliche Eisenkern entsprechend ungehindert bewegt werden kann.

F i g. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel:

Der Solenoid 301 bewirkt eine »Hin-Betätigung«. Innerhalb eines Hohlkörpers 305 sind ein mit einem Durchführungsloch versehener Statorkern 314 und ein mit einer in einer Durchführung 359 gelagerten Stange 366 versehener beweglicher Eisenkern 313 angeordnet. wobei der die Bewegung des beweglichen Eisenkerns 313 in Rückwärtsrichtung begrenzende Stopfen 367 unter Durchstecken seines mit einer Stellschraube versehenen Gewindezapfens 356 durch die Seitenplatte 307 mit einer Mutter 315 befestigt ist im Lagerioch 370 des Stützkörpers 308 ist ein unter Anschlag an die Stange 366 des beweglichen Eisenkerns 313 bewegter Führungsplunger 317 gelagert der mittels einer im Lager-

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loch 370 angeordneten Rückstellfeder 361 immer nach rechts (in Ryckkehrrichtung) angetrieben wird und üb«r die Stange 366 den beweglichen Eisenkern ebenfalls nach rechts gerichtet beaufschlagt. Im Stützkörper 308 ist ein ölsumpf 330 und unter Anschluß daran ein Strömungskanal 335 ausgebildet. Am Außenumfang des beweglichen Eisenkernes 313 sind in Achsrichtung mehrere, als Gcwindeloch ausgestaltete Strömungswege 360 ausgebildet. Gleichartig sind auf dem Führungsplunger 317 mehrere, als Gewindeloch ausgestaltete Strömungswege 348 ausgebildet. In allen diesen Strömungswegen 360, 348 ist jeweils ein Drosselventil 358 durch Einschrauben eingesetzt. Das im ölsumpf 330 in Vorrat gehaltene Schmieröl 334 wird über den Strömungskanal 335 des Stützkörpers 308 und das Durchsteckloch 359 des Statorkerns 314 in den Innenraum des Spulenkörpers 305 einströmen gelassen.

i'l Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

^2o 25 30 35 40 45

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Claims

Patentansprüche:

1. Pumpe mit einem hin- and hergehend in einem PumpenfühniBgszylinder gelagerten Kolbenschaft, der von einer Solenoid-Einrichtung mit einem Tauchspulenstator und einem hin- und hergehend geführten Kern elektromagnetisch angetrieben ist, und mit einem Vorratsbehälter für ein Schmiermittel, von dem aus das Schmiermittel in den Lagerbereich zwischen dem Pumpenführungszylinder und dem Kolbenschaft geleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel (29; 192; 234; 334) über einen Strömungskanal (35, 36; 135, 139a, 151; 235,236; 335,359,360) in einen zwischen dem Tauchspulenstator und dem Kern (14; 114; 214; 313) ausgebildeten Raum geführt ist, wobei der Strömungskanal einer· Drosselwiderstand aufweist und unter eiise; das Strömungsmittel umwälzenden Druckbesufschlagung durch den X.ern steht.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Strömungskanal (35,36; 135,139a, 151; 235,236; 335,359,360) einen oder mehrere in Bewegungsrichtung durch den Kern (14; 114; 214; 313) geführte Strömungswege (36; 151; 236; 360) aufweist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Drosselwiderstände in den oder die Strömungswege (236; 360) Drosseln (257;306) eingesetzt sind.

4. Pumpe nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß dm Drosseln (257; 366) auswechselbar, insbesondere über eine Gewindeverbindung, in dem bzw. den Strömungswegen (236,360) gehalten sind.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (135,139a, 151; 335,359,360) von dem Vorratsbehälter (130; 330) aus gesehen einen vor dem bzw. den Strömungswegen (139a, 151; 359, 360) durch den Kern (114; 313) abzweigend ausgebildeten Strömungsnebenweg (152; 348) aufweist, durch welchen Schmiermittel (129; 334) in einem zwischen dem Pumpenführungszylinder und dem Pumpenschaft ausgebildeten Raum unter Druckbeaufschlagung durch den Kern (114; 313) umwälzend geführt ist

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg (152; 348) einen oder mehrere in Bewegungsrichtung durch den Pumpenschaft (117; 317) geführte Strömungsleitungen (152; 348) aufweist.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Strömungsleitung bzw. Strömungsleitungen (348) eine oder mehrere Drosseln (358), insbesondere auswechselbar, zum Beispiel verschraubt, eingesetzt sind.