DE7243356U

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Publication number: DE7243356U
Application number: DE7243356U
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Priority date: 1972-11-25
Publication date: 1973-12-13

Description

N. 73 058 Wdm/WaN. 73 058 Wdm / Wa

Walter Nicolai,
HamburgWalter Nicolai,
Hamburg

C Elektromagnetische Schwingankerpumpe, insbesondere Membranpumpe. ~7C Electromagnetic oscillating armature pump, especially diaphragm pump. ~ 7

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Schwingankerpumpe, insbesondere Membranpumpe, deren Schwinganker von einer: durch Gleichstrom erzeugten Magnetwechselfeld angetrieben wird.The invention relates to an electromagnetic oscillating armature pump, in particular a diaphragm pump, its oscillating armature is driven by an alternating magnetic field generated by direct current.

Aus der Schwingankermotorentechnik, insbesondere der Schwingankerpumpentechnik, ist es bekannt, den Antrieb des Schwingankers durch Gleichstrom in der Art eines elektrischen Läutewerks mit sog. Wagnerschen Hammer (Selbstunterbrecher) zu bewerkstelligen. Bei dieser Anordnung zieht ein Elektromagnet mit festem Innenkern bei seiner Erregung einen in Richtung der inneren Achse beweglichen Anker an und betätigt hierbei die mit diesem durch eine Stange verbundene Pumpenmembran. Ein Schaltkontakt, dessen beweglicher Schaltteil mit dem Anker verbunden ist, öffnet den Stromkreis der Elektromagnetwicklung, so daß das Magnetfeld zusammenbricht und eine durch Federwirkung erzeugte Rückbewegung d:*s Ankers ein-From oscillating armature motor technology, especially the Vibrating armature pump technology, it is known to drive the vibrating armature by direct current in the manner of an electric Bells can be made with the so-called Wagner hammer (self-breaker). In this arrangement, an electromagnet pulls With a fixed inner core, when it is energized, an armature movable in the direction of the inner axis and actuates here the pump membrane connected to this by a rod. A switching contact, the movable switching part of which is connected to the armature, opens the circuit of the electromagnetic winding, so that the magnetic field collapses and a return movement generated by spring action d: * s armature

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tritt, bis der Schaltkontakt wieder schließt.occurs until the switching contact closes again.

Diese Arbeitsweise ist einerseits infolge der funkenden Kontakte sehr störanfällig und bedarf kostspieliger Naßnahmen zur Funkentstörung. Außerdem arbeitet eine derartige Anordnung infolge der kontinuierlichen Anker- und Polflächenauflage sehr geräuschvoll. Ferner sind Schwingankermotoren sowie Membran- oder Kolbenpumpen mit Antrieb durch Schwingankermotoren bekannt, die lediglich durch die Halbwelle eines Wechselstromes angetrieben werden. Dieser Antrieb erfordert jedoch immer das Vorhandensein einer Wechaelstromquelle, der ein Gleichrichter nachgeschaltet wird, um lediglich eine Halbwelle des Wechselstromes zu erhalten.On the one hand, this mode of operation is very prone to failure due to the radio contacts and requires costly measures for radio interference suppression. In addition, such an arrangement works very noisily due to the continuous armature and pole face support. Furthermore, oscillating armature motors are as well Known diaphragm or piston pumps driven by oscillating armature motors, which are only driven by the half-wave of a Alternating current are driven. However, this drive always requires the presence of an alternating current source, which is followed by a rectifier in order to obtain only a half-wave of the alternating current.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit Gleichstrom zu speisende elektromagnetische Schwingankerpumpe der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der die geschilderten Nachteile vermieden sind, die insbesondere ohne störende Geräuschbildung arbeitet und die einen besonders einfachen Aufbau, geringes Gewicht, einfache Regelbarkeit und eine besonders hohe Betriebssicherheit aufweist.The invention is based on the object of an electromagnetic oscillating armature pump to be fed with direct current To create the type mentioned at the beginning, in which the disadvantages outlined are avoided, which works in particular without disturbing noise and which is a particularly simple one Has construction, low weight, easy controllability and a particularly high level of operational reliability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erzeugung des Magnetwechselfeldes ein gleichstromgespeister Schwingungsgenerator vorgesehen ist, der eine das Magnetwechselfeld ausbildende Induktivität aufweist. Die Bewegung des Schwingankers erfolgt dann im magnetischen Feld der Induktivität des Schwingungsgenerators. Sollten mehrere In-According to the invention, this object is achieved in that a direct current fed in to generate the alternating magnetic field Vibration generator is provided which has an inductance forming the alternating magnetic field. The movement of the oscillating armature then takes place in the magnetic field of the inductance of the oscillation generator. Should several in-

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ti* « · ti * «·

duktivitäten in den Schaltkreisen des Schwingungsgenerators angeordnet sein, so erfolgt der Antrieb des Schwingankers vorzugsweise durch die Induktivität mit dem magnetischen Wechselfeld höchster Intensität«If there are ductivities in the circuits of the vibration generator, the vibrating armature is driven preferably through the inductance with the magnetic alternating field of the highest intensity «

Dadurch, daß ein und dieselbe Induktivität gleichzeitig die Antriebsinduktivität und die Schwingungsinduktivität bildet, ist ein vorgeschalteter Wechselrichter entbehrlich gemacht, was eine Ersparnis an Gewicht und an Herstellungs-Because one and the same inductance is simultaneously the drive inductance and the oscillation inductance forms, an upstream inverter is made dispensable, which saves weight and manufacturing

*** kosten bedeutet.*** means cost.

Die Erfindung kann noch dadurch weiter ausgestaltet werden, daß zur Stabilisierung der Frequenz des Schwingungsgenerators ein Kristall, z.B. ein Quarz-Biegungsschwinger, ein Stahlstab, der durch Magnetostriktion erregt wird oder eine Stimmgabel vorgesehen ist. In Verbindung mit oder anstatt einer Stimmgabel kann auch eine Synchronisierung durch einen Steuergenerator vorgesehen werden.The invention can be further developed in that, to stabilize the frequency of the oscillation generator, a crystal, e.g. a quartz flexural oscillator, a steel rod that is excited by magnetostriction or a tuning fork is provided. In conjunction with or instead of A tuning fork can also be synchronized by a control generator.

O Als Stimmgabel oder Kristall-Biegungsschwinger zurO As a tuning fork or crystal flexural transducer for

FrequeiHzstabilisation kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung auch der Schwinganker fungieren.FrequeiHzstabilisierung can after a further suggestion the invention also act the oscillating armature.

Ee liegt eine besonders vorteilhafte Möglichkeit darin,Ee is a particularly advantageous possibility

daß der Elektromagnet des Schwingankermotors mit seinem Magnet-that the electromagnet of the oscillating armature motor with its magnetic

,und
kern seinen Wicklungen gleichzeitig als Schwinginduktivitäb des Schwingungsgenerators dient. Das bei der Erzeugung der elektromagnetischen Schwingungen entstehende magnetische,and
The core of its windings also serves as the vibration inductance of the vibration generator. The magnetic that arises when the electromagnetic vibrations are generated

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Feld der Schwingungsinduktivität bewirkt die Schwingbewegungen des Schwingankers.The vibration inductance field causes the oscillating movements of the oscillating armature.

Als Schwingungsgenerator kann ein Röhren-Generator, ein Transistor-Generator oder ein mechanischer oder elektronischer Wechselrichter verwendet werden, sofern darin eine Induktivität vorhanden ist, uie magnetische Energie zum Antrieb des Schwingankers abgeben kann. Eine entsprechende Ausbildung der Schwinginduktivität ist ohne weiteres möglich. Wesentlich ist dabei, daß der Schwinganker im Kraftfluß des Magnetfeldes schwingen kann. Dies ist beispielsweise durch Ausbildung des Magnetkerns der Schwinginduktivität (die gleichzeitig ein Transformator sein kann) in offener U- oder M-Porm erreichbar. A tube generator, a transistor generator or a mechanical or electronic generator can be used as the vibration generator Inverters can be used if there is an inductance in them, uie magnetic energy to drive the Can give oscillating armature. A corresponding design of the oscillation inductance is easily possible. Essential is that the oscillating armature can oscillate in the force flow of the magnetic field. This is for example through training of the magnetic core of the oscillating inductance (which can also be a transformer) in an open U or M shape.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung stark vereinfacht beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:In the following the invention is explained in more detail, for example, in a greatly simplified manner with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 in schematischer Darstellung die wesentlichen Teile der Neuerung,Fig. 1 in a schematic representation the essential parts of the innovation,

Fig. 2 eine der möglichen Ausführungsformen der Neuerung mit einem elektronischen Wechselrichter als Schwingungsgenerator.Fig. 2 one of the possible embodiments of the Innovation with an electronic inverter as a vibration generator.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung iet 1 der Schwingungsgenerator. Unmittelbar auf ihm ist die Schwingungsinduktivität 6 angebracht. Sie besteht aus einem Kern 2 und einer Spulenwicklung 3. In dem Magnetwechselfeld, das durch die vorgenannten Teile erzeugt wird, ist der SchwingankerIn the arrangement shown in FIG. 1, 1 is the vibration generator. The vibration inductance 6 is attached directly to it. It consists of a core 2 and a coil winding 3. The oscillating armature is in the alternating magnetic field generated by the aforementioned parts

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4 angeordnet, so daß er durch das Magnetwechselfeld der Schwing induktivität 6 angetrieben wird. An dem Schwingungsgenerator sind Klemmen 5 angeordnet, über welche diesem die zu seinem Betrieb erforderliche Oleichspannung zugeführt wird. Der aktive Teil der Pumpe bestehend aus einer Membran oder einem Pumpkolben, der mit dem Schwinganker M gekoppelt ist, ist nicht mit dargestellt.4 arranged so that he vibrates through the alternating magnetic field inductance 6 is driven. On the vibration generator clamps 5 are arranged through which this to his Operation required ODC voltage is supplied. The active part of the pump consisting of a membrane or a The pump piston, which is coupled to the oscillating armature M, is not shown.

Bei der in Pig. 2 dargestellten Anordnung mit elektronischem Wechselrichter als Schwingungsgenerator, der aus der Schwinginduktivität 6 mit dem Magnetkern 2, den Transistoren 7 und 8, den Widerständen 9, 10 und den Klemmen 5 zum Anlegen der Gleichspannung besteht, ist wiederum mit vier der Schwinganker bezeichnet, der räumlich in einer solchen Lage angeordnet ist, daß er von dem Magnetwechselfeld des Schwingtransformators 6 angetrieben wird. Auch hier ist der aktive Teil der Pumpe, der mit dem Schwinganker 4 gekoppelt ist₉ nicht mit dargestellt. Ebenso sind der Einfachheit halber die ggf. für den Betrieb des Schwinggenerators erforderlichen Kondensatoren in der Darstellung fortgelassen, da sie für die Neuerung nicht erfindungswesentlich sind.In Pig. 2 with an electronic inverter as a vibration generator, which consists of the oscillating inductance 6 with the magnetic core 2, the transistors 7 and 8, the resistors 9, 10 and the terminals 5 for applying the DC voltage, is again denoted by four of the oscillating armatures, the three-dimensional is arranged in such a position that it is driven by the alternating magnetic field of the oscillating transformer 6. Again, the active part of the pump, which is coupled to the oscillating armature 4 is not shown with _9. Likewise, for the sake of simplicity, the capacitors that may be required for the operation of the oscillating generator are omitted from the illustration, since they are not essential to the invention for the innovation.

Auch die Form der erzeugten Schwingungen z.B. Sinusform, Rechteckform, Sägezahnform usw. ist für die Neuerung nicht wesentlich. Es sind jedenfalls auch Generatoren mit nicht sinusförmigem Verlauf der erzeugten Spannung verwendbar.The shape of the generated vibrations, e.g. sinusoidal, rectangular, sawtooth, etc., is not part of the innovation essential. In any case, generators with a non-sinusoidal profile of the voltage generated can also be used.

Claims

N. 73op8 Wdm / eb P 22 57 874.1 * Q 72 43 556.8 Claims:

1. Elektromagnetische Schwingankerpumpe, insbesondere Membranpumpe, deren Schwinganker von einem durch Gleichstrom erzeugten Magnetwechselfeld angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Magnetwechselfeldes ein gleichstromgespeister Schwingungsgenerator (1) vorgesehen ist, der eine das Magnetwechselfeld ausbildende Induktivität (2, 3) aufweist.1. Electromagnetic oscillating armature pump, in particular Diaphragm pump, the oscillating armature of which is driven by an alternating magnetic field generated by direct current, thereby characterized in that a DC-fed oscillation generator (1) is provided for generating the alternating magnetic field, which generates the alternating magnetic field Has inductance (2, 3).

2. Elektromagnetische Schwingankerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stabilisierung der Frequenz des Schwingungsgenerators (1) ein Kristall vorgesehen ist.2. Electromagnetic oscillating armature pump according to claim 1, characterized in that to stabilize the Frequency of the vibration generator (1) a crystal is provided.

3. Elektromagnetische Schwingankerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Frequenzstabilisator ein Stahlstab vorgesehen ist.3. Electromagnetic oscillating armature pump according to claim 1, characterized in that as a frequency stabilizer a steel rod is provided.

4* Elektromagnetische Schwingankerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Frequenzstabilisator eine Stimmgabel vorgesehen ist.4 * Electromagnetic oscillating armature pump according to claim 1, characterized in that a tuning fork is provided as a frequency stabilizer.

5. Elektromagnetische Schwingankerpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwinganker (M) als ein den Schwingungsgenerator (1) frequenzstabilisierender Krlstall-Blegungsschwinger ausgebildet ist.5. Electromagnetic oscillating armature pump according to claim 1 and 2, characterized in that the oscillating armature (M) is designed as a vibration generator (1) frequency-stabilizing Krlstall exposure vibrator.

6. Elektromagnetische Schwingmnkerpumpe nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwinganker6. Electromagnetic vibrating flag pump according to claim 1 and 3, characterized in that the oscillating armature

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(4) as a frequency stabilize the vibration generator (1), ü Tuning fork is designed.

7. Electromagnetic oscillating armature pump according to claim 1-6, characterized by the inductance of the
Vibration generator (1) generating electromagnet (6), which also acts as a drive magnet for the oscillating armature
(4) is formed.

8. Electromagnetic oscillating armature pump according to claims 1-7, characterized in that as a vibration generator (1) a mechanical inverter is provided.

9. Electromagnetic oscillating armature pump according to claims 1-7, characterized. That as a vibration generator an electronic inverter is provided.