DE3109090A1

DE3109090A1 - Elektromagnetische alternativpumpe

Info

Publication number: DE3109090A1
Application number: DE19813109090
Authority: DE
Inventors: Manlio de Olgiate Olona Dionigi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-03-10
Filing date: 1981-03-10
Publication date: 1982-01-14
Also published as: FR2477643B3; ES500240A0; FR2477643A1; IT1130947B; ES8205298A1; US4389169A; IT8020461A0

Description

Elektromagnetische Alternativpumpe.

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Alternativpumpe mit einem Kolben aus magnetischem Material, der innen hohl ist (so daß er für die zu pumpende Flüssigkeit durchlässig ist), in einem Zylinder beweglich ist, welcher an seinen Enden mit den Saug- und Druckkanälen in Verbindung steht und von einer Erregerspule umgeben ist, welche während des Saughubes des Kolbens gespeist wird und in welcher eine Rückstellfeder unter Druck gesetzt wird, die den Kolben belastet und sich während des Förderhubes entspannt, wenn der Erregerstrom unterbrochen wird, welche Erregerspule mit Wechselstrom gespeist wird, beispielsweise über eine Diode, damit der Strom nur in der Richtung fließt, in welcher die elektromagnetische Kraft, die zwischen der Spule und dem Kolben erzeugt wird, den letzteren in der Saugrichtung bewegt.

Pumpen dieser Art haben im allgemeinen zur Förderseite zwei Ventile, eines in der Förderleitung und eines, das seinen Sitz am Kopf des Bodens hat, um in der positiven Pumpphase den Hohlraum zu verschließen, den er überquert, und es diesen zu ermöglichen, die Flüssigkeit, die bei der Abwärtsbewegung des Kolbens aus dem unteren Teil (der Saugseite) des Zylinders in den oberen Teil desselben (Förderseite) geleitet wird, zu pumpen, sowie ein Saugventil, das sich in der Abstiegsphase des Kolbens schließt und sich in der Anstiegsphase befindet, um den Teil des Zylinders, der vom Kolben bei seiner Anstiegsphase leergehalten wurde, mit Wasser zu füllen.

130062/0630

Bei den bekannten Pumpen dieser Art wird der Zylinder, in welchem sich der Kolben bewegt, gewöhnlich durch mehrere Elemente gebildet, d.h. durch eine Saugzone, eine Mittelzone, in der der Kolben aus magnetischem Material geführt ist und einer Förderzone, in welche der vordere Teil des Kolbens eintritt, wobei er die Unterdrucksetzung und die Förderung der Flüssigkeit bewirkt. Es läßt sich feststellen, daß diese Arten von Pumpen ziemlich geräuschvoll sind, insbesondere, wenn sie an dem Aufbau der Maschine befestigt sind, an deren Betrieb sie mitwirken, was ein lästiges gemischtes Brummen bei gleichfalls lästigen Schwingungen zur Folgehat, die durch Kräfte verursacht werden dürften, die quer zur Hubrichtung des Kolbens selbst wirken.

Darüber hinaus besteht bei der Pumpe zum Erzeugen der bekannten Wirbelströme die Neigung zu einer beträchtlichen Erwärmung, wodurch eine Energiemenge absorbiert wird, die wesentlich größer als diejenige ist, die zum Betrieb der Pumpe erforderlich ist und in nicht umkehrbarer Weise in Wärme umgewandelt wird.

Von Seiten der Konstrukteure wurde versucht, den Nachteil der Schwingungen durch besonders verfeinerte und präzise Konstruktionen zu vermeiden, wodurch dieses Problem nur teilweise gelöst wurde, jedoch das Problem des Brummens und der Erwärmung ungelöst blieb derart, daß die Konstrukteure gezwungen waren, nicht einen dauernden Gebrauch solcher Pumpen zu empfehlen. Es wurde festgestellt und bildet den Gegenstand der Erfindung, den Kolben solcher Pumpen nicht aus einem einzigen Materialstück mit einer Innenbohrung herzustellen, sondern aus einer Reihe von einander überlagerten zylindrischen Mänteln, wodurch das Brummen wesentlich vermindert wird (praktisch um die Hälfte),die Schwingungen praktisch beseitigt werden und der Strom-

1300S2/0630

verbrauch um die Größenordnung von 30 bis 40 % vermindert wird, wobei eine so ausgebildete Pumpe sich nicht erwärmt, auch wenn sie stundenlang in Betrieb gehalten wird.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen erläutert und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht im Schnitt und in vergrössertem Maßstab eine erfindungsgemäße Pumpe in der Ruhestellung;

Fig. 2 eine Ansicht im vertikalen Schnitt und vergrössertem Maßstab einen erfindungsgemaßen Kolben;

Fig. 3 eine Ansicht im waagrechten Schnitt und in vergrößertem Maßstab des gleichen Kolbens nach der Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 4 eine besondere Ausbildungsform der Führungshülse der Kolbenstange im Schnitt.

Die erfindungsgemäße Pumpe wird durch einen Kolben 1 aus magnetischem Material (der den Kern des Magnets bildet) gebildet, welcher in einem aus 3 Teilen 2a - 2b - 2c gleitet.

Der Teil 2a bildet die Ansaugzone und enthält das Ansaugventil 3, welches gegen den Sitz 4 der Feder 5 belastet ist.

Dieser Teil ist mit dem Teil 2b des Zylinders mittels eines Klebstoffs oder durch Löten bzw. Schweißen fest verbunden und kann wahlfrei aus dem gleichen Material wie der Teil 2b des Zylinders sein oder aus einem anderen

130062/0830

Material, beispielsweise aus Kupfer, Plastwerkstoff od.dgl..

Der Teil 2b bildet die Mittelzone des Zylinders und ist gewöhnlich aus Messing oder rostfreiem Stahl und bei Konstruktionen bekannter Art jedoch immer aus einem antimagnetischen Material und enthält in seinem unteren Teil die Feder 6, welche die Aufgabe hat, in der Entspannungsphase dem Kolben die notwendige Pumpkraft mitzuteilen.

Die Feder 6 belastet einerseits die obere Basis des Pfeils 2a des Zylinders und andererseits die Basis des Kolbens

Der Teil 2c bildet die Förderzone des Zylinders und in diese dringt der vordere Teil des Kolbens ein, wodurch der Druck bestimmt wird.

Der Förderkörper der Pumpe wird durch den Teil 7 gebildet, welcher die Ventile 8 und 10 trägt, die gegen die jeweiligen Sitze durch Federn 9 und 11 belastet sind. Der Sitz des Ventils 8 ist am Kolbenkopf vorgesehen, und verschließt dieses während des Förderhubes (von unten nach oben), und fördert unter Druck die gepumpte Flüssigkeit durch das Ventil 10, welches seinen Sitz auf einem eingesetzten Ring 20 hat und sich unter dem Druck der Flüssigkeit ö-ffnet, die durch den Kolben während der Förderphase gefördert wird, während es sich unter der Wirkung der Feder 11 und des Druckes in der Förderleitung während des Ansaughubes des Kolbens schließt, um das Zurückkehren des in den Förderleitungen enthaltenen Wassers in die Pumpe zu verhindern.

Zwischen den vorangehend beschriebenen Teilen ist eine Reihe von Dichtungsringen eingesetzt, die dazu dienen, die hydraulische Abdichtung zwischen den verschiedenen Bauelementen sicherzustellen.

1300ß2/G630

Ferner ist um den Mantel des Zylinders 2 herum eine Magnetspule 12 angeordnet, die mit zwei Flanschen 13 und 14. versehen ist, wobei das Ganze von einem Außenmantel 15 eingeschlossen ist, der die verschiedenen beschriebenen Bauelemente enthält und sie mit bekannten Mitteln, die in der Zeichnung nicht besonders angegeben sind, zusammenhält.

Wie sich aus Fig. 2 und 3 ergibt, ist der Kolben der Pumpe erfindungsgemäß statt aus einem einzigen Stück aus einer Reihe von ineinandergesteckten Mänteln la, Ib, lc, Ie, If hergestellt, von denen der äußerste aus Gründen der mechanischen Festigkeit von größerer Dicke als die anderen ist. Die Zahl solcher Mantel soll je nach dem Durchmesser des Kolbens und der bearbeitbaren Dicke der Mantel selbst so groß wie möglich sein.

Es wurde darüber hinaus festgestellt, daß die Ergebnisse, welche durch die erfindungsgemäße Bauform erhalten werden, noch weiter verbessert werden, wenn zwischen einem Mantel und dem anderen eine Schicht aus Isoliermaterial vorgesehen wird, was dadurch erreicht werden kann, daß der Außendurchmesser jedes Mantels etwas geringer als der Innendurchmesser des folgenden gehalten wird und beim Zusammenbau ein Klebstoff auf Kunststoffbasis, der ein Isoliervermögen hat, eingesetzt wird. Desgleichen wurde festgestellt, daß sich eine weitere Verbesserung der erzielbaren Ergebnisse erhalten läßt, wenn auch der Teil 2b des Mantels aus einem magnetischen Material hergestellt wird.

In Fig. 4 ist in vergrößertem Maßstab die Buchse 2c dargestellt, die den oberen Teil 2c des Zylinders der Pumpe bildet und die gemäß einem Merkmal der Erfindung statt aus einem einzigen Stück aus Messing oder aus einem einzigen

13ÖÖ62/063Ö

Stück aus Graphit mit selbstschmierenden Eigenschaften hergestellt zu sein, aus drei Teilen hergestellt ist, einer von einer größeren Länge aus Graphit 2c1, einer aus Messing 2c2 mit Zwischenschaltung eines Dichtungs,-ringes 2c3 von solchen Abmessungen, daß er die Dichtung zwischen 2c1 und 2c2 bildet und außerdem etwas in das Innere der Bohrung hineinragt, in welcher sich die Stange des Kolbens 1 erstreckt, um als Dichtungs- und Reinigungselement der Kolbenstange zu dienen, so daß der Innendurchmesser des Körpers 2c mit einer größeren Toleranz hergestellt werden kann und daher mit einer geringeren Präzision als diejenige, die bei den gegenwärtigen Bauformen erforderlich ist.

1^006^/0630

Claims

Patentansprüche :

I Iy Elektromagnetische Alternativpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben (1), der den pumpenden Körper der Pumpe bildet, statt aus einem einzigen Stück durch eine Reihe von zylindrischen Mänteln {la, Ib, lc, le, If), die ineinandergeschoben sind, gebildet wird.

2. Elektromagnetische Alternativpumpe nach.Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Wirkung der Erfindung zwischen den verschiedenen Zylindern eine isolierende Substanz eingesetzt werden kann.

3. Elektromagnetische Alternativpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Substanz ein Kunstharzkleber, mit isolierenden Eigenschaften sein kann.

130062/0630

Bankverbindung: Postscheckamt München, Konto 85510-809, BLZ 70010080 · Deutsche Bank AG Augsburg, Konto 0834192, BLZ 72070001

Elektromagnetische Alternativpumpe nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Beitrag zu den Ergebnissen der Erfindung dadurch erhalten werden kann, daß der Mittelteil (2b) des Zylinders, in welchem der Kolben gleitet, ebenfalls aus magnetischem Material ist.

5. Elektromagnetische Alternativpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Körper (2c) des Zylinders der Pumpe aus zwei Materialien hergestellt ist, gewöhnlich Graphit und Messing, unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes (2c3), der etwas in das Innere der Bohrung hineinragt, in welcher die Stange des Kolbens (1) gleitbar ist.

130062/0630