DE3522111A1 - Ejektorpumpe - Google Patents

Description

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Ejektorpumpe

Die Erfindung betrifft eine Evakuierungspumpe, und insbesondere eine Ejektörpumpe zum Erzeugen eines Vakuums oder Unterdrucks sowohl in einer Saugkammer als auch in einer damit verbundenen Anordnung durch Einblasen von Druckluft von einem Düsenloch in ein Ejektorloch, um in den eingeblasenen Luftstrom die Luft einzusaugen, die in einer Saugkammer steht, die zwischen dem Düsenloch und dem Ejektorloch gebildet ist.

Durch die Erfindung soll eine Ejektorpumpe geschaffen werden, die eine hohe Saugwirkung oder einen hohen Saugdruck liefern kann und eine Düse wesentlich gleichmäßiger oder übergangsloser öffnen und schließen kann, indem eine starke Druckluftströmung selbst bei Verwendung eines relativ klein bemessenen elektromagnetischen Umschaltventiles gebildet wird. Um das zu erreichen, ist die erfindungsgemäße Elektropumpe dadurch gekennzeichnet, daß ein Spulenkörperventil oder Trominelventil verwandt ist, das durch die Druckluft betätigt werden kann.

Die erfindungsgemäße Ejektorpumpe umfaßt im wesentlichen einen Pumpenkörper mit einer darin befindlichen Bohrung, mit einer Saugöffnung, die in einer Seite des Körpers ausgebildet ist, und mit einer Drucklufteinlaßöffnung an seiner Außenseite, einen Düsenblock mit einem Düsenloch, einen Ejektorblock mit einem Ejektorloch, das in einer Linie zum Düsenloch des Düsenblockes ausgerichtet ist, wobei der Ejektorblock zusammen mit dem Düsenblock in die Bohrung des Pumpenkörpers gepaßt sind, um zwischen dem Düsenloch des Düsenbiockes und dem Ejektorloch des Ejektorblockes eine

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Saugkammer zu bilden, die mit der Saugöffnung des Pumpenkörpers in Verbindung steht, ein Spulenkörper-oder Trommelventil, das in den Pumpenkörper gepaßt ist und an seinem einen Endabschnitt eine Druckkammer zum öffnen oder Schließen des Verbindungskanales aufweist, der die Verbindung zwischen dem Düsenloch und der Drucklufteinlaßöffnung des Pumpenkörpers liefert, und ein elektromagnetisches Umschaltventil, das an der Außenseite des Pumpenkörpers vorgesehen ist, um die Verbindung der Druckkammer des Spulenkörper- oder Trommelventils mit der Drucklufteinlaßöffnung des Pumpenkörpers und der Außenluft zum Betätigen des Spulenkörper- oder Trommelventils umzuschalten.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig.1 eine Längsschnittansicht des Ausführungs

beispiels der erfindungsgemäßen Ejektorpumpe, und

Fig.2 das Schaltbild der elektrischen Schaltung

der in Fig.1 dargestellten Ejektorpumpe.

In Fig.1 ist ein im wesentlichen flach ausgebildeter Pumpenkörper 1 dargestellt, der mit zwei Bohrungen versehen ist,die in Längsrichtung und in vertikaler Richtung verlaufen. In der längs verlaufenden Bohrung sind über ein Abstandsstück 5' in der angegebenen Reihenfolge von rechts oder vom stromabwärts liegenden Ende ein Ejektorblock 3 mit einem Ejektorloch 2 und ein Düsenblock 5 mit einem Düsenloch 4 eingepaßt, das in einer Linie zum Ejektorloch 2 ausgebildet ist. An der äußeren Seite des Körpers 1 ist ein Schalldämpfer 7 über ein Paßstück 6 angebracht, mit dem der Ejektorblock und die oben

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erwähnten weiteren Bauteile in der Bohrung des Pumpenkörpers befestigt sind. Zwischen dem Düsenloch 4 und dem Ejektorloch 2 ist eine Saugkammer 8 gebildet, die über einen Verbindungskanal und ein Rückschlagventil 10, das in den Kanal 9 eingepaßt ist, mit einer Saugöffnung 11 in Verbindung steht, die an der unteren Seite des Pumpenkörpers 1 ausgebildet ist.

In die auf der linken Seite des Körpers 1 angeordnete vertikale Bohrung sind drei Hülsen 16,17 und 18 eingepaßt, die in der angegebenen Reihenfolge so angeordnet sind, daß die unterste 16 auf der oberen Außenfläche eines Sprengringes 15 sitzt, der im unteren Teil der Bohrung festgehalten ist, wobei in diesen Hülsen ein Spulenkörper-oder Trommelventi 1 14 gleitend verschiebbar eingepaßt ist, um eine obere und untere Ventilkammer 13 und 13' in der Bohrung zu bilden,die durch ein Schiebeventil 22 unterteilt sind, das auf der inneren ümfangsflache 23 der Hülse 17 gleitet. Die untere Ventilkammer 13' steht über einen Verbindungskanal 12 mit dem oben genannten Düsenloch 4 in Verbindung, während die obere Ventilkammer 13 immer mit der Drucklufteinlaßöffnung 26 einer Leitungsverbindung 25 verbunden ist, die in die äußere Seite des Pumpenkörpers 1 geschraubt ist. Die vertikale Bohrung ist weiterhin an ihrem oberen und unteren Endabschnitt durch Muttern 19 und 20 jeweils verschlossen, um am oberen Endabschnitt eine Druckkammer 21 zu bilden, in die der obere Endabschnitt des Trommelventils 14 hineinragt, das in der Hülse 18 über eine Dichtung 28 gleitend verschiebbar gehalten ist. Eine Feder 30 ist zwischen dem Trommel ventil 14 und der oberen Abschlußmutter 19 zusammengedrückt gehalten. Die Druckkammer 21 steht weiterhin immer über den Verbindungskanal 31 mit der Drucklufteinlaßöffnung 26 in Verbindung.

Der untere Endabschnitt des Trommelventils 14 ist andererseits gleitend verschiebbar über eine Dichtung 29 in der

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Hülse 16 gehalten. Am unteren Endabschnitt des Trommelventils 14 ist ein Kolben 32 mit größerem Durchmesser befestigt, der gleitend verschiebbar in den unteren Endabschnitt der vertikalen Bohrung über eine Dichtung 32' gepaßt ist. Es sind Stoßfangelemente 33 und 34 aus Gummi, einem Kunstharz oder ähnlichem Material an den jeweiligen oberen Außenflächen des Kolbens 32 und der unteren Abschlußmutter 20 vorgesehen. Ein Verbindungskanal 40 dient zur Belüftung des Zwischenraums zwischen dem Kolben 32 und der Hülse 16 zur Außenluft, um für eine Entlastung der Luft zu sorgen, wenn sich der Kolben 32 bewegt, Ein elektromagnetisches Drei-Wege-Umschaltventi1 36 ist an der Außenseite des Pumpenkörpers 1 vorgesehen und steht über einen Verbindungskanal 35' mit einer Druckkammer 35 in Verbindung, die unter der unteren Außenfläche des oben erwähnten Kolbens 32 gebildet ist. Das Umschaltventil 36 steht mit einem Schaltweg über die Verbindungskanäle 37 und 37' mit der Drucklufteinlaßöffnung 26 in Verbindung, während der andere Schaltweg über einen Verbindungskanal 38 zur Außenluft belüftet ist.

Ein Unterdruckschalter 41, dessen Druckkammer durch einen Faltenbalg oder ähnliches begrenzt ist, steht über einen Verbindungskanal 42 mit der Saugöffnung 11 in Verbindung. Wenn der Unterdruck, der in der Anordnung herrscht, die mit der Saugöffnung 11 verbunden ist, einen vorbestimmten Wert erreicht, öffnet der Unterdruckschalter 41 einen Kontakt, der an seiner Druckkammer angebracht ist, um die Energieversorgung des Solenoids des Umschaltventiles 36 zu unterbrechen, so daß das Trommelventi 1 14 die Zuführung von Druckluft unterbricht und die Pumpe ihren Betrieb dementsprechend anhält. Wenn der Unterdruckpegel abfällt, schließt andererseits der Unterdruckschalter 41 den Kontakt, um die Pumpe wieder in Gang zu setzen.

Ein elektromagnetisches Unterdruckentlastungs-EIN-AUS-

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Schaltventil ist an der oberen Außenfläche des Pumpenkörpers 1 angeordnet und steht mit einer öffnung 44 über einen Verbindungskanal 27,die obere Ventilkammer 13 des Trommelventils 14 und den Verbindungskanal 24 mit der Drucklufteinlaßöffnung 26 und mit der anderen öffnung 45 über einen Verbindungskanal 45', ein Strömungsreglerventil 46, Verbindungskanäle 47 und 42 usw. mit der Saugöffnung 11 in Verbindung, so daß es dann, wenn es betätigt ist, der Saugöffnung 11 Druckluft zuführt.

Fig.2 zeigt in einem Schaltbild ein Ausführungsbeispiel der Schaltung der erfindungsgemäßen Ejektorpumpe. Das Solenoid ' 36a des elektromagnetischen Umschaltventils 36 ist mit dem als öffner ausgebildeten Kontakt 41a des Unterdruckschalters 41 und einem die Pumpe betätigenden separaten Umschalter in Reihe mit einer Energieversorgung 49 verbunden. Der Umschalter 48 ist mit seinem offenen Kontakt 48a über einen Zeitgeber 50 mit dem Solenoid 43a des elektromagnetischen Unterdruckentlastungs-EIN-AUS-Schaltventils 43 verbunden. In Fig.2 ist weiterhin ein Hauptschalter 51 dargestellt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise einer Ejektorpumpe mit einem derartigen Aufbau beschrieben. Wenn die Saugöffnung 11 in der unteren Außenfläche des Körpers 1 über eine Leitung 52 mit einer Saugscheibe A einer Unterdruckgreifeinrichtung beispielsweise verbunden ist und die Einlaßöffnung 26 an der linken Seite mit einer Druckluftversorgung, beispielsweise einem Kompressor, verbunden ist und mit Druckluft versorgt wird, strömt diese Luft durch den Verbindungskanal 24 in die obere Ventilkammer 13 des Trommelventils 14 und weiter über den Verbindungskanal 27 in eine Öffnung 44 des elektromagnetischen EIN-AUS-Schaltventils 43. Die Druckluft strömt darüber hinaus von der Einlaßöffnung 26 durch den Verbindungskanal 31 in die obere Druckkammer 21 des TrommelventiIs 14 und weiter durch die Verbindungskanäle 37' und 37 in das elektromag-

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netische Umschaltventil 36, das unbetätigt bleibt, wobei die Druckkammer 35 des Kolbens 32 über den Verbindungskanal 38 zur Außenluft belüftet ist. Das hat zur Folge, daß das Trommelventil 14 durch den hohen Luftdruck, der in der oberen Druckkammer 21 der Ventilkammer 13 usw. herrscht, und durch die Wirkung der Feder 30 nach unten gedruckt wird, so daß die Ventilkammern 13 und 13' voneinander durch das Schiebeventil 22 getrennt werden. Die Ejektorpumpe bleibt somit betriebslos.

Wenn anschließend der Hauptschalter 51 angeschaltet wird und der Umschalter 48 auf den geschlossenen Kontakt 48b umgeschaltet wird, wird das Solenoid 36a erregt, um das elektromagnetische Umschaltventil 36 zu betätigen. Dann strömt die Druckluft durch den Verbindungskanal 35' in die Druckkammer 35 an der Rückseite des Kolbens 32, um den Kolben 32 mit größerem Durchmesser gegen den Druck der oberen Druckkammer und die nach unten gerichtete Druckkraft der Feder 30 mittels des Unterschiedes in den Druckaufnahmeflächen anzuheben. Das hat zur Folge, daß das Schiebeventil 22 geöffnet wird, um die Luft unter dem hohen Druck in der Ventilkammer 13 durch die Ventilkammer 13' und den Verbindungskanal 12 zu leiten und von dem Düsenloch 4 in das Ejektorloch 2 auszublasen und dadurch die Luft in der Saugscheibe A durch die Saugkammer 8 in das Ejektorloch 2 anzusaugen, bis sie über den Schalldämpfer 7 zur Außenluft abgegeben wird. Das hat zur Folge, daß die Innenseite der Saugscheibe 8 evaku. wird, um einen Gegenstand B anzuziehen, so daß dieser zur gewünschten Stelle transportiert werden kann. Wenn somit der Unterdruck in dem Unterdrucksystem einen vorbestimmten Wert erreicht, wird der Unterdruckschalter 41a abgeschaltet, um das Solenoid 36a zu entregen, so daß die Ejektorpumpe angehalten wird. Da jedoch das Unterdrucksystem durch das Rückschlagventil 10 auf einer bestimmten Unterdruckhöhe gehalten wird, kann beim Verbrauch an Druckluft eingespart werden. Wenn die Unterdruckhöhe als Folge von Luftundichtigkeiten abfällt, wird der Unterdruck-

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schalter 41a angeschaltet, um den Druck im System wieder auf den vorbestimmten hohen Unterdruckwert zurückzuführen.

Nachdem der Gegenstand B transportiert ist, wird die Energieversorgung des Solenoids 36a durch ein Umschalten des Umschalters 48 auf den offenen Kontakt 48a unterbrochen, so daß die Ejektorpumpe angehalten wird, und wird gleichzeitig das Solenoid 43a des Unterdruckentlastungs-EIN-AUS-Schaltventils 43 über den Zeitgeber 50 für ein vorbestimmtes Zeitintervall erregt, um das EIN-AUS-Schaltventi1 43 zu öffnen. Das hat zur Folge, daß die Druckluft zwangsweise von der anderen Öffnung 45 des Unterdruckentlastungs-EIN-AUS-SchaltventiIs 43 durch den Verbindungskanal 45', das Strömungsreglerventil 46 und die Verbindungskanäle 47 und 42 zur Saugöffnung 11 fließt, so daß der Unterdruck in der Saugscheibe 8 schnell aufgehoben werden kann, um den Gegenstand B freizugeben, wodurch dessen Transport sichergestellt ist. Das Versorgungsmaß und die Versorgungszeit der Druckluft können über die Wirkung des Strömungsreglerventils 46 und des Zeitgebers 50 jeweils eingestellt werden.

Wie es oben beschrieben wurde, ist gemäß der Erfindung der Pumpenkörper 1 mit einem Spulenkörper-oder Trommel venti 1 14 versehen, das durch das elektromagnetische Umschaltventil 36 betätigt wird, das an der Außenseite des Ventilkörpers 1 angeordnet ist, um den Kanal, der das Düsenloch 4 mit der Drucklufteinlaßöffnung 26 verbindet, mittels des Schiebeventils 22 des Spulenkörper-oder Trommelventils zu öffnen oder zu schließen. Das hat zur Folge, daß in vorteilhafter Weise Druckluft mit hohem Durchsatz zur Erzeugung einer starken Saugkraft über ein relativ klein bemessenes elektromagnetisches Umschaltventil geliefert werden kann. Ein bekannter Ejektor, bei dem die Düse über das vordere Ende eines Schaltventils geöffnet oder geschlossen wird, das in den Körper gepaßt ist, hat den Nachteil, daß das Öffnen oder Schließen

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nicht gleichmäßig undrübergangslos erfolgen kann, da das Stoß-Fangelement am vorderen Ende des Ventils gezwungen wird, das Düsenloch zu verstopfen, wenn dieses Düsenloch verschlossen wird. Das erfindungsgemäße EjektorventiI hat darüber hinaus den Vorteil, daß sein öffnen und Schließen merklich gleichmäßigerund ruckfreier erfolgen können, da diese Arbeitsvorgänge von dem Schiebeventil bewirkt werden, wie es im Obigen beschrieben wurde. Da die jeweiligen Bauteile kompakt im Pumpenkörper 1 angeordnet werden können, ergibt sich der weitere praktische Vorteil, daß die Pumpe mit geringen Abmessungen ausgebildet werden kann.

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Claims (1)

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   Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

   PATENTANWÄLTE

   ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

   3/Li 59-92400

   MYOTOKU LTD., Tokyo, Japan

   Ejektorpumpe

   PATENTANSPRUCH

   Ejektorpumpe, !

   gekennzeichnet durch

   einen Pumpenkörper mit einer darin ausgebildeten Bohrung, mit einer Saugöffnung, die in einer Seite des Körpers ausgebildet ist, und mit einer Drucklufteinlaßöffnung an seiner Außenseite, einen Düsenblock mit einem Düsenloch, einen Ejektorblock mit einem Ejektorloch, das in einer Linie mit dem Düsenloch des Düsenblockes ausgerichtet ist, wobei der Ejektorblock zusammen mit dem Düsenblock in die Bohrung des Pumpenkörpers so gepaßt sind, daß zwischen dem Düsenloch des Düsenblockes und dem Ejektorloch des Ejektorblockes eine Saugkammer gebildet ist, die mit der Saugöffnung des Pumpenkörpers in Verbindung steht, ein Spulenkörper-oder Trommelventil, das in den Pumpenkörper gepaßt ist und an seinem Endabschnitt eine Druckkammer zum Öffnen oder Schließen eines Verbindungskanals aufweist, der die Verbindung zwischen

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   dem Düsenloch und der Drucklufteinlaßöffnung des Pumpenkörpers herstellt, und ein elektromagnetisches Umschaltventil, das an der Außenseite des Pumpenkörpers angeordnet ist, um die Verbindung der Druckkammer des Spulenkörper- oder Trommelventils mit der Drucklufteinlaßöffnung des Pumpenkörpers und der Außenluft zum Betätigen des Spulenkörper- oder Trommelventils umzuschalten,