DE617088C

DE617088C - Electromagnetically operated piston pump

Info

Publication number: DE617088C
Application number: DES101708D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Wirth
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-11-01
Filing date: 1931-11-01
Publication date: 1935-08-12

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
12. AUGUST 1935ISSUED ON
AUGUST 12, 1935

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 59 a GRUPPECLASS 59 a GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom i. November 1931 abPatented in the German Empire from i. November 1931

Es ist bekannt, zum Antrieb von Kolbenpumpen Elektromagnete zu verwenden, deren Anker mit dem Pumpenkolben verbunden ist und bei Erregung deren Elektromagnete mit Wechselstrom den Kolben in hin und her gehende Bewegung- versetzt. Zur Vereinfachung des Aufbaues der Einrichtung hat man läufig den Anker selbst als· Pumpenkolben ausgebildet und die Magnetspule auf den Pumpenzylinder gesetzt. Ferner ist vielfach die Einrichtung so getroffen worden, daß der als Pumpenkolben ausgebildete Anker beim Druckhub ein elastisches Mittel, z. B. eine Rückholfeder, spannt, die nach jedem Druckhub den Kolben in die Ruhestellung zurückzieht und dadurch den Saughub selbsttätig bewirkt. Bei den bisher bekannten Pumpen dieser Art erfolgte die Steuerung in der Weise, 'daß von dem hin und her schwingenden Pumpenkolben unmittelbar ein Schalter bewegt wurde. Das Ein- und Ausschalten des Speisestromes für die Elektrode geschieht daher in diesem Falle synchron mit der Kolbenbewegung. Die so gesteuerten Schalter haben lediglich den Zweck, bei Speisung der Pumpe mit Gleichstrom -den Stromfluß periodisch zu unterbrechen, um so überhaupt die Pumpe in Betrieb zu setzen. Bei Speisung derartiger Pumpen mit Wechselstrom muß der Kolben immer mit der Frequenz des Wechselstromes schwingen, also bei gewöhnlicher Netzfrequenz 100 Schwingungen in der Sekunde machen.It is known to use electromagnets to drive piston pumps, their Armature is connected to the pump piston and, when energized, its electromagnet with Alternating current sets the piston in a reciprocating motion. For simplification The structure of the device usually has the armature itself as a pump piston formed and placed the solenoid on the pump cylinder. Furthermore, the device has often been made so that designed as a pump piston armature during the pressure stroke an elastic means, for. B. a return spring, which tensions the piston in the rest position after each pressure stroke pulls back and thereby automatically causes the suction stroke. With the pumps known so far In this way, the control was done in such a way that from the oscillating back and forth Pump piston was moved immediately a switch. Switching the The feed current for the electrode therefore happens in this case synchronously with the piston movement. The only purpose of the switches controlled in this way is to periodically flow the current when the pump is supplied with direct current interrupt in order to even start the pump. When feeding such For pumps with alternating current, the piston must always operate at the frequency of the alternating current vibrate, i.e. make 100 vibrations per second at normal mains frequency.

Infolge dieser hohen Schwingungszahl ist eine solche Pumpe nur zur Förderung von sehr dünnen Medien, z. B. von Luft, jedoch nicht etwa zur Flüssigkeitsförderung verwendbar. Im folgenden wird nun gezeigt, -wie man bei einer solchen Kolbenpumpe die Schwingungszahl des Kolbens unabhängig von der Frequenz des Exregerstromes auf die für das zu fördernde Medium geeignete Größe einstellen kann.As a result of this high number of vibrations, such a pump is only capable of delivering a lot thin media, e.g. B. of air, but not usable for example for pumping liquids. In the following it will now be shown how the number of vibrations can be measured in such a piston pump of the piston regardless of the frequency of the excitation current to the for the medium to be conveyed can set suitable size.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der zur Steuerung des Speisestromes für den Elektromagneten dienende Schalter an einem in der Bewegungsrichtung des Kolbens schwingenden Teil der Pumpe (Fundament oder Gehäuse) angebracht und von einer der Kolbenbewegung nacheilenden, an dem federnden Kontakfhebel sitzenden Schwingmasse gesteuert ist. Mit Hilfe eines solchen Schleppschalters kann man die Schwingungszahl des Kolbens unabhängig von der Frequenz- des Erregerstro>mes steuern und so tief einstellen, daß eine solche Pumpe nicht nur zur Förderung von Luft u.dgl., sondern auch von Flüssigkeiten geeignet ist. Durch Änderung der Größe der Schwingmasse kann man dabei die Schwingungszahl des Kolbens in jeder gewünschten δο Weise verschieden 'einstellen.According to the invention, this is achieved in that the control of the feed current for the electromagnet serving switch on one in the direction of movement of the piston is attached to the vibrating part of the pump (foundation or housing) and by one of the piston movement lagging behind and seated on the resilient contact lever Oscillating mass is controlled. With the help of such a drag switch you can get the Number of oscillations of the piston independent of the frequency of the excitation current control and set so low that such a pump is not only used to deliver air and the like., But also of liquids is suitable. By changing the size of the Oscillating mass can be used to set the number of oscillations of the piston in any desired δο Way different '.

Es genügt in vielen Fällen, den Schleppschalter an einem in der Bewegungsrichtung des Kolbens schwingenden Teil des Funda-In many cases it is sufficient to switch the drag switch on one in the direction of movement of the piston swinging part of the foundation

Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Wilhelm Wirth in Bertin-Siemensstadt.Dipl.-Ing. Wilhelm Wirth in Bertin-Siemensstadt.

rnentes oder des Gehäuses der Pumpe anzuordnen; da zu dem Steuern des Schalters nur eine verhältnismäßig geringe Epergie erforderlich ist, sq. genügen die kleinen Schwingungen des Fundamentes bzw. Gehäuses schon, um ein einwandfreies Arbeiten des Schalters zu gewährleisten. In manchen Fällen, insbesondere wenn, stärkere Drücke erzeugt werden sollen, ist es vorteilhaft, die ίο Kontakte des an dem Anker befestigten Schalters auf zwei an dem einen Ende fest eingespannten etwa parallel zueinander liegenden Blattfedern anzuordnen, vom denen die eine mit einem zusätzlichen Gewicht versehen istin der Zeichnung ist ein Ausführumgsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. In einem zylindrischen. Gefäß 30 ist eine Magnetspule 31 angeordnet, die einen vorteilhaft aus . Isolierstoff bestehenden Pumpenzylinder 32 'umschließt, in dem ein aus einem Drahtbügel bestehender Kolben 33 gleitend geführt ist. An einer Stirnseite des Kolbens ist mittels der Schraube 3 5 'eine Lederscheibe 34 befestigt, 'die den Kolben 33 gegen die Wände 'des Zylinder s 32 gut abdichtet. Am anderen Ende des Kolbens, ist eine Führungsstange 36 befestigt, die durch den zweckmäßig ebenfalls aus Isolierstoff bestehenden Deckel 37 des Zylinders 32 hin^ durchgeht !und an ihrem Ende eine Scheibe 38 trägt. 39 ist eine Schraubenfeder, die zwischen 'den Zylinderdeckel 37 und die Scheibe 3 8 leingelegt ist und den Kolben 33 immer wieder aus dem Magnetfeld der Spule 31 in 'die Ruhestellung hochzieht. An das untere Ende 40 des Zylinders 32 ist ein Rohrstutzen 41 angeschlossen, atif den z.B. ein Gummischlauch geschoben werden kann. Im dem Rohrstutzen 41 ist femer ein Ventil 42 vorgesehen, 'das in geeigneter Wieisie z. B. als Kugelventil ausgebildet sein kann. Zur Steuerung der Pumpe dient mm leim Schafter 43,. der auf der Scheibe 38 angebracht ist. Die Kontakte dieses Schalters sind auf zwei· Blattfedern 44 und 45 angeordnet, die am dem aus Isolierstoff bestehenden Lagerstück 46 befestigt sind. An der unteren Blattfeder 45 ist nun ein zusätzliches Gewicht 47 angebracht, das auswechselbar ist. Die beiden Blattfedern 44 und 45 sind in Reühe mit der Magnetspule 31 geschaltet.to arrange rnentes or the housing of the pump; there to control the switch only a relatively small amount of epergy is required, sq. the small vibrations are sufficient of the foundation or housing to ensure that the Switch to ensure. In some cases, especially when, stronger pressures are generated are to be, it is advantageous to use the ίο contacts of the attached to the anchor Switch to two at one end firmly clamped approximately parallel to each other To arrange leaf springs, one of which is provided with an additional weight is in the drawing an exemplary embodiment of the invention is shown in longitudinal section. In a cylindrical. Vessel 30 is a magnetic coil 31 is arranged, the one advantageous. Insulating material existing pump cylinder 32 'encloses, in which a from a wire clip existing piston 33 is slidably guided. On one face of the piston is a leather washer by means of the screw 3 5 ' 34 attached, 'which seals the piston 33 against the walls' of the cylinder 32 well. At the other end of the piston, a guide rod 36 is attached through the appropriately also made of insulating material cover 37 of the cylinder 32 out ^ goes through! and at its end a washer 38 carries. 39 is a coil spring between 'the cylinder cover 37 and the Disk 3 8 is in place and the piston 33 again and again from the magnetic field of the coil 31 pulls up into the rest position. At the lower end 40 of the cylinder 32 is a pipe socket 41 connected, atif the e.g. a Rubber hose can be pushed. A valve 42 is also located in the pipe socket 41 provided, 'that in a suitable Wieisie z. B. can be designed as a ball valve. To the Control of the pump is used for mm glue shaker 43 ,. which is attached to the disk 38. The contacts of this switch are arranged on two leaf springs 44 and 45, which are attached to the Bearing piece 46 made of insulating material are attached. On the lower leaf spring 45 is now an additional weight 47 is attached, which is exchangeable. The two leaf springs 44 and 45 are in line with the Solenoid 31 switched.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgendermaßen:The mode of operation of this facility is as follows:

Im Ruhezustand sind die Kontakte des Schalters 43 geschlossen. Wird die Magnetspule 31 erregt, so wird der Kolben 3 3 mit großer Kraft nach unten gezogen. HieAei bleibt das Gewicht 47 infolge seiner Massenträgheit zunächst etwas zurück. Erreicht der Kolben 33 seine untere Endlage, so hat das Gewicht 47 das Bestreben, sich noch weiter nach 'unten zu bewegen, und öffinet dadurch die Schaltkontakte 43. Wird der Kolben 33 jetzt durch die Feder 39 zurückgezogen, so bleibt der Schalter 43 geöffnet, da das Gewicht 47 in seiner Aufwärtsbewegung gegen den Kolben 33 zurückbleibt. Erst beim Erreichen der oberen Endlage schließt das Gewicht 47 den Schalter 43, wodurch die Magnetspule 31 wiedererregt wird und den Kolben 33 in der Arbeitsrichtung nach! unten ziehen kann."=" Das mit dem Gewicht 47 versehene Schwingungssystem hat also eine Phasenverschiebung von z.B. 90⁰ gegen dem Kolben 33, dessen Schwingungszahl der Eigenschwingungszahl des von de.m Gewicht 47 und den Blattfedern 44 und 45 „ gebildeten mechanischen Schwitigungssystems entspricht. Man kann also durch Wahl der Größe des Gewichtes 47 die Schwingungszahl des Kolbens 2)3 beliebig einstellen, so daß diese unabhängig von der Frequenz des Erregerstromes ist.In the idle state, the contacts of the switch 43 are closed. If the solenoid 31 is excited, the piston 33 is pulled down with great force. Here the weight 47 initially remains somewhat behind due to its inertia. When the piston 33 reaches its lower end position, the weight 47 tries to move further downwards and thereby opens the switch contacts 43. If the piston 33 is now withdrawn by the spring 39, the switch 43 remains open, since the weight 47 remains behind in its upward movement against the piston 33. Only when the upper end position is reached does the weight 47 close the switch 43, whereby the magnetic coil 31 is re-excited and the piston 33 moves in the working direction! "=" The oscillation system provided with the weight 47 thus has a phase shift of, for example, 90 ⁰ relative to the piston 33, the oscillation rate of which corresponds to the natural oscillation rate of the mechanical oscillation system formed by the weight 47 and the leaf springs 44 and 45 ". By choosing the size of the weight 47, the number of oscillations of the piston 2) 3 can be set as desired, so that it is independent of the frequency of the excitation current.

Die Erfindung ist nicht iiür für Kolbenpumpen, sondern auch für elektromagnetisch angetriebene Membranpumpe» ti. dgl. mit gleichem Vorteil anwendbar.The invention is not for piston pumps, but also for electromagnetically driven diaphragm pumps »ti. like with same advantage applicable.

Claims

Patent claims:

r.Elektromagnetiseh operated piston pump for liquids or gases, in which the armature ¹ , which is designed as a pump piston, is moved during the pressure stroke by an electromagnet under simultaneous tension 'of an elastic means causing the suction stroke, in particular a return spring, and in which this armature controls the supply current for causes the electromagnet by means of a switch, characterized in that this switch (43) is attached to a part of the pump (foundation or housing) which becomes pregnant in the direction of movement of the piston and is controlled by an oscillating mass which is located ^{on the 1 resilient contact lever and which trails the piston movement.}

2. Piston pump according to claim 1, characterized characterized in that 'the contacts no of the switch attached to the armature (33) on two- at one end in gotnter Way firmly clamped and superimposed leaf springs (44, 45) amordered are, · of those, the longer one (45) is provided with the oscillating mass (47).

1 sheet of drawings