DE29821022U1 - Linear driven pump - Google Patents
Linear driven pumpInfo
- Publication number
- DE29821022U1 DE29821022U1 DE29821022U DE29821022U DE29821022U1 DE 29821022 U1 DE29821022 U1 DE 29821022U1 DE 29821022 U DE29821022 U DE 29821022U DE 29821022 U DE29821022 U DE 29821022U DE 29821022 U1 DE29821022 U1 DE 29821022U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pump
- excitation coil
- control device
- voltage
- oscillating piston
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 31
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
- F04B17/04—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids
- F04B17/046—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids the fluid flowing through the moving part of the motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/04—Motor parameters of linear electric motors
- F04B2203/0402—Voltage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/04—Motor parameters of linear electric motors
- F04B2203/0404—Frequency of the electric current
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine linear angetriebene Pumpe zum Pumpen eines Mediums, mit einem bewegbaren Pumpelement, einer Erregerspule und einer elektronischen Ansteuervorrichtung, wobei ein Spannungssignal durch die Ansteuervorrichtung an die Erregerspule angelegt wird und das resultierende Magnetfeld der Erregerspule eine Bewegung des Pumpelements hervorruft, wodurch eine Fließbewegung des Mediums erzeugt wird.The present invention relates to a linearly driven pump for pumping a medium, with a movable pump element, an excitation coil and an electronic control device, wherein a voltage signal is applied to the excitation coil by the control device and the resulting magnetic field of the excitation coil causes a movement of the pump element, whereby a flow movement of the medium is generated.
Derartige linear angetriebene Pumpen sind beispielsweise als Schwingkolbenpumpen, Schwingmembranpumpen oder dergleichen bekannt. Bei solchen linear angetriebenen Pumpen wird durch Anlegen einer Spannung an die Erregerspule ein Magnetfeld aufgebaut, welches das Pumpelement, das sich innerhalb der Erregerspule befindet, gegen eine Vorspanneinrichtung bewegt. Bei einer Schwingkolbenpumpe ist das Pumpelement ein Schwingkolben und bei einer Schwingmembranpumpe ist das Pumpelement eine Schwingmembran. Das Vorspannelement kann beispielsweise eine Feder oder dergleichen sein. Durch die mittels des Magnetfeldes hervorgerufene Bewegung des Pumpelementes wird die Vorspanneinrichtung gespannt. Wird nunmehr die Spannung der Erregerspule abgeschaltet, baut sich das Magnetfeld ab und das Pumpelement wird durch die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung wieder in seine Ausgangslage gedrückt. Durch ein in dem Pumpelement angeordnetes Saugventil und ein auf der Druckseite der Pumpe angeordnetes Druckventil entsteht bei dieser Pumpelementsbewegung ein Fluß des zu pumpenden Mediums.Such linearly driven pumps are known, for example, as oscillating piston pumps, oscillating diaphragm pumps or the like. In such linearly driven pumps, a magnetic field is built up by applying a voltage to the excitation coil, which moves the pump element, which is located inside the excitation coil, against a pre-tensioning device. In an oscillating piston pump, the pump element is an oscillating piston and in an oscillating diaphragm pump, the pump element is an oscillating diaphragm. The pre-tensioning element can be, for example, a spring or the like. The pre-tensioning device is tensioned by the movement of the pump element caused by the magnetic field. If the voltage of the excitation coil is now switched off, the magnetic field is reduced and the pump element is pressed back into its starting position by the pre-tensioning force of the pre-tensioning device. A suction valve arranged in the pump element and a pressure valve arranged on the pressure side of the pump create a flow of the medium to be pumped during this pump element movement.
Bekannte linear angetriebene Pumpen werden entweder mit Wechselstrom oder mit getaktetem Gleichstrom betrieben. Das bedeutet, daß die Ansteuervorrichtung einen Wechselstrom oder einen getakteten Gleichstrom in Form eines Spannungssignales an die Erregerspule anlegt, die daraufhin ein resultierendes Magnetfeld erzeugt. Bei Wechselstrom- bzw. Wechselspannungsbetrieb wird eine Wechselspannung, wie sie beispielsweise in Figur 4 als Sinuswelle dargestellt ist, beispielsweise mit Hilfe einer Diode abgeschnitten. Dabei wird eine Hälfte der Wechselspannung unterdrückt, wie in Figur 5 dargestellt ist, so daß nur noch eine Halbwelle übrig bleibt. Diese Halbwellen werden in der Ansteuervorrichtung erzeugt und an die Erregerspule angelegt, die ein entsprechendes Magnetfeld erzeugt. Im Gleichstrom- bzw. Gleichspannungsbetrieb wird in der Ansteuervorrichtung eine entsprechend getaktete Gleichspannung erzeugt, wie sie beispielsweise in Figur 6 dargestellt ist. Die getaktete Gleichspannung hat auch hier die Form von Halbwellen, wobei jede Halbwelle im wesentlichen einen Rechteckverlauf aufweist, wie in Figur 6 gezeigt ist. Sowohl im Wechselspannungsbetrieb als auch im getakteten Gleichspannungsbetrieb wird jeweils eine gesamte Halbwelle zur ErregungKnown linearly driven pumps are operated either with alternating current or with clocked direct current. This means that the control device applies an alternating current or a clocked direct current in the form of a voltage signal to the excitation coil, which then generates a resulting magnetic field. In alternating current or alternating voltage operation, an alternating voltage, as shown for example in Figure 4 as a sine wave, is cut off, for example with the help of a diode. One half of the alternating voltage is suppressed, as shown in Figure 5, so that only one half-wave remains. These half-waves are generated in the control device and applied to the excitation coil, which generates a corresponding magnetic field. In direct current or direct voltage operation, a correspondingly clocked direct voltage is generated in the control device, as shown for example in Figure 6. The clocked DC voltage here also has the form of half-waves, with each half-wave essentially having a rectangular shape, as shown in Figure 6. In both AC operation and clocked DC operation, an entire half-wave is used to excite
g:\user\BffVneuanmeftp21698.docg:\user\BffVneuanmeftp21698.doc
der Erregerspule und zur Erzeugung des resultierenden Magnetfeldes bereitgestellt, so
daß wesentlich mehr Energie bereitgestellt wird, als für die Bewegung des
Pumpelementes tatsächlich notwendig ist. Diese unnötige überschüssige Energie führt
zu einer unerwünschten Erwärmung der Pumpe.
5the excitation coil and to generate the resulting magnetic field, so that significantly more energy is provided than is actually necessary for the movement of the pump element. This unnecessary excess energy leads to undesirable heating of the pump.
5
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, eine linear angetriebene Pumpe zum Pumpen eines Mediums bereitzustellen, mit einem bewegbaren Pumpelement, einer Erregerspule und einer elektronischen Ansteuervorrichtung, wobei ein Spannungssignal durch die Ansteuervorrichtung an die Erregerspule angelegt wird und das resultierende Magnetfeld der Erregerspule eine Bewegung des Pumpelementes hervorruft, wodurch eine Fließbewegung des Mediums erzeugt wird, bei der bei gleichbleibender Förderleistung in jedem beliebigen Arbeitspunkt eine deutlich reduzierte elektrische Aufnahmeleistung und die Vermeidung einer unnötigen Erwärmung gewährleistet ist.The object of the present invention is therefore to provide a linearly driven pump for pumping a medium, with a movable pump element, an excitation coil and an electronic control device, wherein a voltage signal is applied to the excitation coil by the control device and the resulting magnetic field of the excitation coil causes a movement of the pump element, thereby generating a flow movement of the medium, in which a significantly reduced electrical consumption and the avoidance of unnecessary heating are ensured at a constant delivery rate at any operating point.
Diese Aufgabe wird durch eine linear angetriebene Pumpe zum Pumpen eines Mediums gemäß Anspruch 1 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das von der Ansteuervorrichtung erzeugte Spannungssignal aus Spannungspulsen besteht. Im Vergleich zur Bereitstellung eines Spannungssignales aus Halbwellen gewährleistet ein Spannungssignal aus Spannungspulsen, daß zur Erregung der Spule und zur Erzeugung des resultierenden Magnetfeldes nur soviel Leistung bereitgestellt wird, wie zur Bewegung des Pumpelementes tatsächlich notwendig ist. Da das erfindungsgemäße Spannungssignal aus Spannungspulsen zu wesentlich kürzeren Bestromungsintervallen der Erregerspule als im Stand der Technik führt, kann bei gleichbleibender Förderleistung in jedem beliebigen Arbeitspunkt eine deutlich reduzierte elektrische Aufnahmeleistung verwirklicht werden. Da im Stand der Technik nur ein kleiner Teil der bereitgestellten Anregungsleistung für die Bewegung des Pumpelementes notwendig ist, wird der größere verbleibende Teil der Leistung in Wärme umgesetzt. Auch dieser Nachteil wird durch das erfindungsgemäße Spannungssignal aus Spannungspulsen vermieden, da die Spannungspulse beispielsweise durch eine Pulsweitenmodulation dergestalt optimiert werden können, daß nur soviel Leistung zum Erregen der Erregerspule bereitgestellt wird, wie tatsächlich zum Bewegen des Pumpelementes notwendig ist.This object is achieved by a linearly driven pump for pumping a medium according to claim 1, which is characterized in that the voltage signal generated by the control device consists of voltage pulses. In comparison to the provision of a voltage signal from half waves, a voltage signal from voltage pulses ensures that only as much power is provided to excite the coil and to generate the resulting magnetic field as is actually necessary to move the pump element. Since the voltage signal from voltage pulses according to the invention leads to significantly shorter energization intervals of the excitation coil than in the prior art, a significantly reduced electrical input power can be achieved with the same delivery capacity at any operating point. Since in the prior art only a small part of the excitation power provided is necessary for the movement of the pump element, the larger remaining part of the power is converted into heat. This disadvantage is also avoided by the voltage signal according to the invention from voltage pulses, since the voltage pulses can be optimized, for example, by pulse width modulation, in such a way that only as much power is provided to excite the excitation coil as is actually necessary to move the pump element.
Vorteilhafterweise ist das Spannungssignal ein Gleichspannungssignal. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Pumpelement durch eine Vorspanneinrichtung vorspannbar ist und die Spannungspulse dergestalt eingestellt sind, daß jeder Spannungspuls nur solange ein Magnetfeld mittels der Erregerspule erzeugt, wie zum Vorspannen des Pumpelementes notwendig ist. Für bestimmte Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn die Ansteuervorrichtung fest mit der Pumpe verbunden ist. Alternativ dazu gibt esThe voltage signal is advantageously a direct voltage signal. It is also advantageous if the pump element can be pre-tensioned by a pre-tensioning device and the voltage pulses are set in such a way that each voltage pulse only generates a magnetic field by means of the excitation coil for as long as is necessary to pre-tension the pump element. For certain applications, it can be advantageous if the control device is permanently connected to the pump. Alternatively, there are
Anwendungen, bei denen es von Vorteil ist, wenn die Ansteuervorrichtung lösbar mit der Pumpe verbunden ist. Die erfindungsgemäße linear angetriebene Pumpe kann beispielsweise eine Schwingkolbenpumpe sein, wobei das Pumpelement in diesem Fall ein Schwingkolben ist. Weiterhin kann die erfindungsgemäße linear angetriebene Pumpe beispielsweise eine Schwingmembranpumpe sein, wobei in diesem Fall das Pumpelement eine Schwingmembran ist.Applications in which it is advantageous if the control device is detachably connected to the pump. The linearly driven pump according to the invention can be, for example, an oscillating piston pump, in which case the pump element is an oscillating piston. Furthermore, the linearly driven pump according to the invention can be, for example, an oscillating diaphragm pump, in which case the pump element is an oscillating diaphragm.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen 10The present invention is explained in more detail below using a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings, in which 10
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen linear angetriebenen Pumpe in Form einer Schwingkolbenpumpe,Figure 1 shows an embodiment of a linearly driven pump according to the invention in the form of an oscillating piston pump,
Figur 2 die in Figur 1 dargestellte Schwingkolbenpumpe im Saugzustand mit vorgespanntem Schwingkolben,Figure 2 the oscillating piston pump shown in Figure 1 in the suction state with pre-loaded oscillating piston,
Figur 3 die in Figur 1 dargestellte Schwingkolbenpumpe im Pumpzustand mit sich in Ruheposition befindendem Schwingkolben,Figure 3 shows the oscillating piston pump shown in Figure 1 in the pumping state with the oscillating piston in the rest position,
Figur 4 ein Diagramm einer Wechselspannung in Form einer Sinuswelle,Figure 4 is a diagram of an alternating voltage in the form of a sine wave,
Figur 5 ein Diagramm der in Figur 4 gezeigten Wechselspannung mit abgeschnittenen negativen Halbwellen,Figure 5 is a diagram of the alternating voltage shown in Figure 4 with truncated negative half-waves,
Figur 6 ein Diagramm einer getakteten Gleichspannung mit positiven Halbwellen in Form von Rechtecken, undFigure 6 is a diagram of a clocked DC voltage with positive half-waves in the form of rectangles, and
Figur 7 ein Diagramm eines erfindungsgemäßen Spannungssignales aus Spannungspulsen.Figure 7 is a diagram of a voltage signal according to the invention from voltage pulses.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schwingkolbenpumpe 1. Die Schwingkolbenpumpe 1 umfaßt einen bewegbaren Schwingkolben 2, der entlang einer Längsachse der Schwingkolbenpumpe 1 innerhalb einer Hülse 14 bewegbar ist. Die Hülse 14 und die gesamte Schwingkolbenpumpe 1 hat eine im wesentlichen zylindrische Form, wobei die Hülse 14 von einer Erregerspule 3 umgeben ist. Auf der Saugseite 7 der Schwingkolbenpumpe 1, d. h. auf derjenigen Seite, auf der das zu pumpende Medium angesaugt wird, ist ein Einsatz 10 in die Buchse 9 eingeschraubt. Auf der Saugseite der Buchse 9 ist eine Vorspanneinrichtung in Form einer Feder 6 innerhalb der Hülse 14 vorgesehen, die sich beispielsweise über ein Zwischenelement,Figure 1 shows a longitudinal section through an oscillating piston pump 1 according to the invention. The oscillating piston pump 1 comprises a movable oscillating piston 2, which can be moved along a longitudinal axis of the oscillating piston pump 1 within a sleeve 14. The sleeve 14 and the entire oscillating piston pump 1 have a substantially cylindrical shape, the sleeve 14 being surrounded by an excitation coil 3. On the suction side 7 of the oscillating piston pump 1, i.e. on the side on which the medium to be pumped is sucked in, an insert 10 is screwed into the bushing 9. On the suction side of the bushing 9, a pre-tensioning device in the form of a spring 6 is provided within the sleeve 14, which extends, for example, via an intermediate element,
wie in Figur 1 dargestellt ist, an einem Innenanschlag des Einsatzes 10 abstützt und den ebenfalls innerhalb der Hülse 14 angeordneten Schwingkolben 2 in seine Ruheposition in Richtung der Pumpseite 8 vorspannt.as shown in Figure 1, is supported on an inner stop of the insert 10 and preloads the oscillating piston 2, which is also arranged within the sleeve 14, into its rest position in the direction of the pump side 8.
Wie in der Figur 1 zu sehen ist, wird das Medium, das auf der Saugseite 7 von der Schwingkolbenpumpe 1 angesaugt wird und auf der Pumpseite 8 ausgestoßen wird, durch entsprechende Innenbohrungen des Einsatzes 10, der Feder 6, des Schwingkolbens 2 und der restlichen Elemente geleitet. An dem der Druckseite 8 zugewandten Ende des Schwingkolbens 2 ist ein Saugventil 4 angeordnet, das beispielsweise, wie in Figur 1 dargestellt ist, die Form eines konischen Pfropfens haben kann, der die Innenbohrung des Schwingkolbens 2 in der Ruheposition des Schwingkolbens 2, die der Pumpposition der Schwingkolbenpumpe 1 entspricht, verschließt. Der Pfropfen des Saugventiles 4 ist gegen die Spannung einer Feder in Richtung der Druckseite 8 bewegbar.As can be seen in Figure 1, the medium that is sucked in on the suction side 7 by the oscillating piston pump 1 and expelled on the pumping side 8 is guided through corresponding internal bores of the insert 10, the spring 6, the oscillating piston 2 and the remaining elements. At the end of the oscillating piston 2 facing the pressure side 8, a suction valve 4 is arranged, which, for example, as shown in Figure 1, can have the shape of a conical plug that closes the internal bore of the oscillating piston 2 in the rest position of the oscillating piston 2, which corresponds to the pumping position of the oscillating piston pump 1. The plug of the suction valve 4 can be moved against the tension of a spring in the direction of the pressure side 8.
Auf der Druckseite 8 ist ein Zwischenelement 12 in die Hülse 9 eingeschraubt, in das wiederum ein Einsatz 11 eingeschraubt ist. Dasjenige Ende der Hülse 2, an dem das Saugventil 4 angeordnet ist, ragt in die Innenbohrung des Zwischenelementes 12 hinein. Zwischen dem Zwischenelement 12 und dem Einsatz 11 auf der Druckseite 8 der Schwingkolbenpumpe 1 ist ein Druckelement festgelegt, daß ein Druckventil 5 aufweist. Das Druckventil 5 besteht, ähnlich wie das Saugventil 4, aus einem konisch zulaufenden Prop fen, der die Innenbohrung des Druckelementes verschließt und gegen die Spannung einer Feder in Richtung des Pumpendes 8 durch Druckbeaufschlagung bewegbar ist. Der Pfeil in der Bohrung des Einsatzes 11 auf der Druckseite 8 gibt die Fließrichtung des zu pumpenden Mediums an.On the pressure side 8, an intermediate element 12 is screwed into the sleeve 9, into which an insert 11 is screwed. The end of the sleeve 2 on which the suction valve 4 is arranged protrudes into the inner bore of the intermediate element 12. A pressure element that has a pressure valve 5 is fixed between the intermediate element 12 and the insert 11 on the pressure side 8 of the oscillating piston pump 1. The pressure valve 5 consists, similar to the suction valve 4, of a conical plug that closes the inner bore of the pressure element and can be moved against the tension of a spring in the direction of the pump end 8 by applying pressure. The arrow in the bore of the insert 11 on the pressure side 8 indicates the flow direction of the medium to be pumped.
An der Erregerspule 3 ist eine Ansteuervorrichtung 13 angeordnet, die die Erregerspule 3 gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Spannungssignal ansteuert, wie es beispielsweise in Figur 7 dargestellt ist. Durch die Spannungspulse des von der Ansteuervorrichtung 13 erzeugten und der Erregerspule 3 zugeführten Spannungssignales wird von der Erregerspule 3 ein Magnetfeld aufgebaut, durch das der Schwingkolben 2 gegen die Vorspannung der Feder 6 zur Saugseite 7 bewegt wird. Der Schwingkolben 2 besteht dabei vorteilhafterweise aus einem magnetisierbaren Material. Die Höhe und die Länge der Spannungspulse des Spannungssignales, wie es beispielsweise in Figur 7 dargestellt ist, sind dabei dergestalt optimiert, daß die Stärke und die Dauer des von der Erregerspule 3 erzeugten Magnetfeldes gerade ausreichen, das Pumpelement 2 gegen die Vorspannung der Feder 6 in seine Saugposition zu bewegen, die in Figur 2 dargestellt ist.A control device 13 is arranged on the excitation coil 3, which controls the excitation coil 3 with a voltage signal according to the present invention, as shown for example in Figure 7. The voltage pulses of the voltage signal generated by the control device 13 and fed to the excitation coil 3 create a magnetic field in the excitation coil 3, through which the oscillating piston 2 is moved against the preload of the spring 6 to the suction side 7. The oscillating piston 2 is advantageously made of a magnetizable material. The height and length of the voltage pulses of the voltage signal, as shown for example in Figure 7, are optimized in such a way that the strength and duration of the magnetic field generated by the excitation coil 3 are just sufficient to move the pump element 2 against the preload of the spring 6 into its suction position, which is shown in Figure 2.
In dem in Figur 7 dargestellten Beispiel eines erfindungsgemäßen Spannungssignales haben die mit durchgezogenen Linien dargestellten Spannungspulse ca. eine Länge von &pgr;/4. Die als mögliche Alternative mit gestrichelten Linien dargestellten Spannungspulse haben die gleiche Höhe, sind jedoch etwas langer. Damit soll angedeutet werden, daß die Dauer der Spannungspulse des von der Ansteuervorrichtung 13 erzeugten Spannungssignales hinsichtlich einer optimalen elektrischen Leistungsaufnahme der erfindungsgemäßen Pumpe optimiert werden können, so daß die von der Ansteuervorrichtung 13 erzeugte Ansteuerleistung gerade zum Bewegen des Schwingkolbens 2 in die Saugposition ausreicht und keine überflüssige Wärme erzeugt wird. Selbstverständlich kann auch die Größe der von der Ansteuervorrichtung 13 erzeugten Spannungspulse entsprechend optimiert werden. Weiterhin haben die in Figur 7 gezeigten Spannungspulse des erfindungsgemäßen Spannungssignales eine im wesentlichen rechteckige Form. Es sind jedoch auch andere entsprechend an die jeweiligen Erfordernisse angepaßten Pulssignalformen verwendbar.In the example of a voltage signal according to the invention shown in Figure 7, the voltage pulses shown with solid lines have a length of approximately π/4. The voltage pulses shown with dashed lines as a possible alternative have the same height, but are somewhat longer. This is to indicate that the duration of the voltage pulses of the voltage signal generated by the control device 13 can be optimized with regard to an optimal electrical power consumption of the pump according to the invention, so that the control power generated by the control device 13 is just sufficient to move the oscillating piston 2 into the suction position and no superfluous heat is generated. Of course, the size of the voltage pulses generated by the control device 13 can also be optimized accordingly. Furthermore, the voltage pulses of the voltage signal according to the invention shown in Figure 7 have an essentially rectangular shape. However, other pulse signal shapes adapted to the respective requirements can also be used.
Durch jeden der Spannungspulse von der Ansteuervorrichtung 13 wird die Erregerspule 3 erregt und erzeugt in ihrem Inneren ein entsprechendes Magnetfeld, durch das der Schwingkolben 2 entgegen der Spannung der Feder 6 zur Saugseite 7 hin bewegt wird. Diese Situation ist in Figur 2 dargestellt. Durch die Punkte und die Pfeile in den Bohrungen der jeweiligen Elemente ist das zu pumpende Medium und dessen Fließbewegung dargestellt. Durch die Bewegung des Schwingkolbens 2 zur Saugseite 7 entsteht durch das zu pumpende Medium ein Druck auf den Pfropfen des Saugventiles 4, durch den dieser gegen die ihm zugeordnete Feder in Richtung zur Druckseite 8 gedrückt wird und die Innenbohrung des Schwingkolbens 2 öffnet, so daß das zu pumpende Medium von der Saugseite 7 durch den Einsatz 10, die Feder 6, den Schwingkolben 2 und das Saugventil 4 in die Innenbohrung des Zwischenelementes 12 bis zum verschlossenen Druckventil 5 fließen kann. Da erfindungsgemäß die Spannungspulse des an die Erregerspule 3 angelegten Spannungssignales dahingehend optimiert sind, daß der Schwingkolben 2 zur Saugseite 7 hin bewegt wird, schaltet sich mit dem Ende des jeweiligen Spannungspulses das von der Erregerspule 3 erzeugte Magnetfeld ab und der Schwingkolben 2 wird durch die Feder 6 in Richtung zur Pumpseite 8 bewegt. Diese Situation ist in Figur 3 dargestellt. Am saugseitigen Umkehrpunkt der Bewegung des Kolbens 2 läßt der Druck auf den Propfen des Saugventiles 4 nach, der durch die Spannung der ihm zugeordneten Feder zur Saugseite hin bewegt wird und die Innenbohrung des Schwingkolbens 2 verschließt. Da jedoch der gesamte Schwingkolben 2 zur Pumpseite 8 hin bewegt wird, wird das sich zwischen dem Schwingkolben 2 und dem Druckventil 5 befindende Medium zusammengedrückt, wodurch der Druck auf den Pfropfen des Druckventiles 5 erhöht wird und dieser gegen die Spannung der ihm zugeordneten Feder zur Pumpseite 8 gedrückt wird und dieEach of the voltage pulses from the control device 13 excites the excitation coil 3 and generates a corresponding magnetic field inside it, through which the oscillating piston 2 is moved against the tension of the spring 6 towards the suction side 7. This situation is shown in Figure 2. The dots and arrows in the holes of the respective elements show the medium to be pumped and its flow movement. The movement of the oscillating piston 2 towards the suction side 7 causes the medium to be pumped to exert pressure on the plug of the suction valve 4, which presses it against the spring assigned to it in the direction of the pressure side 8 and opens the inner bore of the oscillating piston 2 so that the medium to be pumped can flow from the suction side 7 through the insert 10, the spring 6, the oscillating piston 2 and the suction valve 4 into the inner bore of the intermediate element 12 up to the closed pressure valve 5. Since, according to the invention, the voltage pulses of the voltage signal applied to the excitation coil 3 are optimized so that the oscillating piston 2 is moved towards the suction side 7, the magnetic field generated by the excitation coil 3 switches off at the end of the respective voltage pulse and the oscillating piston 2 is moved towards the pump side 8 by the spring 6. This situation is shown in Figure 3. At the suction-side reversal point of the movement of the piston 2, the pressure on the plug of the suction valve 4 decreases, which is moved towards the suction side by the tension of the spring assigned to it and closes the inner bore of the oscillating piston 2. However, since the entire oscillating piston 2 is moved towards the pump side 8, the medium located between the oscillating piston 2 and the pressure valve 5 is compressed, whereby the pressure on the plug of the pressure valve 5 is increased and this is pressed against the tension of the spring assigned to it towards the pump side 8 and the
Innenbohrung des Druckelementes zwischen dem Zwischenelement 12 und dem Einsatz 11 freigibt, so daß das Medium durch die Innenbohrung des Einsatzes 11 zur Druckseite 8 abfließen kann. Sind die Druckverhältnisse wieder ausgeglichen, so verschließt sich das Druckventil 5 wieder, woraufhin der Schwingkolben 2 durch das durch den nächsten Spannungspuls erzeugte Magnetfeld wieder zur Saugseite 7 bewegt wird.The inner bore of the pressure element between the intermediate element 12 and the insert 11 is released so that the medium can flow through the inner bore of the insert 11 to the pressure side 8. Once the pressure conditions are balanced again, the pressure valve 5 closes again, whereupon the oscillating piston 2 is moved back to the suction side 7 by the magnetic field generated by the next voltage pulse.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Erregerspule 3 durch die Ansteuervorrichtung 13 mittels des aus Spannungspulsen bestehenden Spannungssignäles jeweils nur solange mit Spannung beaufschlagt, bis durch das von der Erregerspule 3 erzeugte Magnetfeld der Schwingkolben 2 gegen den Druck der Feder 6 zur Saugseite hin bewegt ist. Da die Größe und die Länge der von der Ansteuervorrichtung 13 erzeugten Spannungspulse somit an die jeweiligen Erfordernisse, wie z. B. die Größe der verwendeten Pumpe, angepaßt werden können, wird keine überflüssige Leistung erzeugt, die zu einer Erwärmung der Pumpe führt. Weiterhin kann bei gleichbleibender Förderleistung in jedem beliebigen Arbeitspunkt eine deutlich reduzierte elektrische Aufnahmeleistung erzielt werden. Andererseits kann bei gleichbleibender elektrischer Aufnahmeleistung und bei gleichbleibender Baugröße der entsprechenden Pumpe eine größere Förderleistung in jedem beliebigen Arbeitspunkt realisiert werden, da die Spannungspulse schneller aufeinanderfolgen können, als bei den im Stand der Technik verwendeten Halbwellen.According to the present invention, the excitation coil 3 is only supplied with voltage by the control device 13 using the voltage signal consisting of voltage pulses until the magnetic field generated by the excitation coil 3 moves the oscillating piston 2 against the pressure of the spring 6 towards the suction side. Since the size and length of the voltage pulses generated by the control device 13 can thus be adapted to the respective requirements, such as the size of the pump used, no superfluous power is generated that leads to the pump heating up. Furthermore, with a constant delivery rate at any operating point, a significantly reduced electrical input power can be achieved. On the other hand, with a constant electrical input power and a constant size of the corresponding pump, a greater delivery rate can be achieved at any operating point, since the voltage pulses can follow one another more quickly than with the half-waves used in the prior art.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29821022U DE29821022U1 (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Linear driven pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29821022U DE29821022U1 (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Linear driven pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29821022U1 true DE29821022U1 (en) | 1999-07-01 |
Family
ID=8065768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29821022U Expired - Lifetime DE29821022U1 (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Linear driven pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29821022U1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001016488A1 (en) * | 1999-09-01 | 2001-03-08 | Liquid Metronics Incorporated | Method and apparatus for controlling a pump |
| FR2848264A1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-06-11 | Marwal Systems | Fluid e.g. oil, dosage process for automobile, involves estimating temperature of fluid and supplying stator coil with electric signal suitable to operate heater of coil by joules effect if temperature is outside determined range |
| FR2848263A1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-06-11 | Marwal Systems | Fluid e.g. oil dosage process for automobile, involves supplying coil component with electrical signal through dosage component, and measuring parameter of electrical signal to deduce information representing coil resistance |
| WO2010124668A1 (en) * | 2009-04-29 | 2010-11-04 | Webasto Ag | Method for operating a metering pump |
| WO2011124413A1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Webasto Ag | Method for operating a dosing pump and device having a dosing pump |
| WO2012113579A1 (en) | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Thomas Magnete Gmbh | Pressure-regulating reciprocating-piston pump having a magnet drive |
| DE102015119567A1 (en) * | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Sysko Ag | Beverage preparation system |
-
1998
- 1998-11-24 DE DE29821022U patent/DE29821022U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001016488A1 (en) * | 1999-09-01 | 2001-03-08 | Liquid Metronics Incorporated | Method and apparatus for controlling a pump |
| FR2848264A1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-06-11 | Marwal Systems | Fluid e.g. oil, dosage process for automobile, involves estimating temperature of fluid and supplying stator coil with electric signal suitable to operate heater of coil by joules effect if temperature is outside determined range |
| FR2848263A1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-06-11 | Marwal Systems | Fluid e.g. oil dosage process for automobile, involves supplying coil component with electrical signal through dosage component, and measuring parameter of electrical signal to deduce information representing coil resistance |
| WO2010124668A1 (en) * | 2009-04-29 | 2010-11-04 | Webasto Ag | Method for operating a metering pump |
| WO2011124413A1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Webasto Ag | Method for operating a dosing pump and device having a dosing pump |
| CN102822527A (en) * | 2010-04-07 | 2012-12-12 | 韦巴斯托股份公司 | Method for operating dosing pump and device having dosing pump |
| CN102822527B (en) * | 2010-04-07 | 2016-01-13 | 韦巴斯托股份公司 | Method and the equipment with metering pump of operation metering pump |
| US9599103B2 (en) | 2010-04-07 | 2017-03-21 | Webasto SE | Method for operating a dosing pump and device having a dosing pump |
| WO2012113579A1 (en) | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Thomas Magnete Gmbh | Pressure-regulating reciprocating-piston pump having a magnet drive |
| DE102011012322A1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Thomas Magnete Gmbh | Pressure-regulating piston pump |
| US9359999B2 (en) | 2011-02-25 | 2016-06-07 | Thomas Magnete Gmbh | Pressure-regulating reciprocating-piston pump having a magnet drive |
| DE102015119567A1 (en) * | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Sysko Ag | Beverage preparation system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3926348C2 (en) | ||
| DE10203703B4 (en) | Piston compressor with electromagnetic linear motor | |
| DE2753449A1 (en) | ELECTROMAGNETIC VIBRATION PUMP | |
| DE102010003218A1 (en) | Method for controlling and / or regulating a metering pump | |
| DE102006009230A1 (en) | Linear compressor operation method involves applying direct current to winding to displace armature from rest position | |
| WO2023099596A1 (en) | Stimulation device | |
| DE29821022U1 (en) | Linear driven pump | |
| DE3133111A1 (en) | Pressure-supplying arrangement | |
| DE4037994C1 (en) | ||
| EP2511526A1 (en) | Reciprocating piston compressor with transport volume control | |
| DE69004800T2 (en) | ADJUSTABLE DISPLACEMENT PUMP. | |
| DE10047045B4 (en) | Electric control device for magnetic pumps | |
| DE19963533A1 (en) | Pulsatile pump, e.g. for assisting human heart, has actuator with apertures, protrusions on side bounding on stator that corresponding to stator shape and engage stator | |
| WO2005086325A1 (en) | Linear drive unit with an oscillating armature part and a spring | |
| DE102017214697A1 (en) | Circuit arrangement and control method for a piezohydraulic actuator | |
| EP0651858B1 (en) | Electromagnetically drivable pump | |
| DE2410768C3 (en) | Electromagnetic pump | |
| DE10201027C1 (en) | liquid pump | |
| EP3488107B1 (en) | Oscillating displacement pump having an electrodynamic drive and method for operation thereof | |
| DE2822442B1 (en) | Dosing piston pump | |
| DE3421082C2 (en) | ||
| DE2212842A1 (en) | Piston compressor with linear electric drive | |
| DE19958013B4 (en) | Pneumatic component for a switch bearing | |
| EP0408127A2 (en) | Pressure pump for flowable mediums | |
| EP1198674B1 (en) | Method and device for regulating the pressure in a supply line, extending from a centrifugal pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19990812 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20020702 |