DEP0026698DA - Pumpe - Google Patents

Description

ρ 26698 X a/ 59a

.Bilektriscii fremdgas teuer te Sehwingpaape

Sei rumpen für flüssigkeiten oder Gase, deren kolben oder Meiiibrpn durch einen wechseis troiagaspeig'tsan Elektromagneten bewegt wird (im Folgenden kurz Sciiwingp map en genannt), wird aar G-Ieicnrichtung des durch Längs- oder .Drehbewegung oszillierenden Druckmittels ein oszillierendes Steuerschieber system verwendet, das den periodischen Bewegungen des Arbeitskolbens nacheilt« Eiese Gleichrichtung kann äurc-h eine Selbststeuerung erfolgen» Srfin&ongs&emäss wird das Steaersehiebersystem durch einen zusätzlichen Schwingangnetea. (Steuermagnet ) erregt, dessen. Strom gegenüber den Strom des BchwingiEiameten, der den Arbeitskolben antreibt (Jintriebsmagnet ), elektrisch n&cneilt, wenn dafür gesorgt -wird, dass die phstsenv er schieb ung zwisenen erregender EraXt und Ausschlag- des intriebsmri^neten und beim S t e ueraagn'eten die gleiche ist» !Dies ist jedoch ohne Schwierigkeiten su erreichen β per steuermagnet ksnn dabei wesentlich kleiner sein als der Antriebsmagnet.

"Bei Verwendung polarisierter Antriebs- oder Steuer&r.gnete wird der SteueriLSgnet von einem wechselstrom gespeist, der gegenüber dem Strom des üntriebsmegn'eten um 3ö° phasenverspätet ist. kommen nichtpolarisierte Kagnete zur Anwendung, so beträgt diese Tnasenverspätung 45°. lter 90° phasenverspätete Etrom kann unverkettet

einem Drehs tr Omrxete entnommen werden, wobei dem Aatrieboaagne ten denn der verkettete Strom des gleichen Drohstromnetses zugeführt wird« üie Teinabstimmung der phasenverschiebung zwischen Steuerschieb er sy st em und Arbeitskolben od-er die Peinabstiauaung.der Mplitude kann durch eine einstellbare Luft- oder üldämpiung erfolgen, indem beispielsweise bei hydraulischen Pumpcari das Leckmittei durch eine einstellbare grosse! zur Dämxji: ungseinstellung des Steaerschiebersysteas benutzt wird«,

Lern Arheitskolbensystea wird zweckmässig cur die Frequenz des erregenden .Systems abgestimmt, um ein HSefcstaass an ,Energie übertragen au können. Aeiter empfiehlt es sich, das Steuersehiebersystem auf Eesonans" abzustimmen, um möglichst _Orosse Steuer schlitze zu bekommen. Die Schieber ausschlage können gegebenenfalls durch Leeköldämpfung begrenzt werden.

lie Phasenlage des Stromes im Steuermagneten gegenüber dem Strom im fintriebsmagneten kann verschiebbar gemacht Vierden, üan hat

Pat -31

dsan die ISoglishkeit_e durch, ?erseliiebung der phasenlage den Druck UQd die Hesge des von der Ftaape geförderten Mittels einzuregeln. Durch" Phasenverdrenuag Ikimn eine OiEkeiix der J^sLrderrichtung herbeigeführt werden» Der Steuermagnet kann gegeöenenfaBE sie Magnetsystem mit freisehwingei&dem Jinker ausgebildet .sein. Siä'd mehrere Seliwiiagpumpea vorhanden, so können diese von einem gemeinsamen Steuersciiiebersystea gesteuert werden»

Um den senSdliehen Eaam des pumpenzylinder möglienst JtLeis. zu Iialten_t wird nach eines, weiteren Torsenlage der Erfindung der Steuerscdiietoer senkrecht sum Jlrbeitskoiben angeordnet. Bwecfcs fereinfachung im. Aufbau und aar jrlatseinsparung empfiehlt es siön ferner^, die Federn des steuerscniefcersystems im Bmera des höhlen SteuersciLiebers enzuordjsen. Iierdurali era je It man gleichseitig eine Herabsetstmg der Scharingumgsisasse des Steuersahiebersystems*

In der Zeichnung üeigt Abb« I₉ wie bei einem Brenetroianeta sit Iittlleiter swei 90° pnaseuverse&oDe&e spannungen abgegriffen werden können» In Abb. Z ist eine BciMingpumpe mit elektrischer fremdsteuerung schematisch wiedergegeben,

Der /.ntrieb:.,magnet ist mit Io bezeichnet. Sein Anker H is1» mit dem Arbeitskolben 12 verbunden. 13 ist der Pumpensylinder_e Die liruskfedeaa 14 und 15 .werden tojb Mugneten Io ge S _iJfianto. und geben ihre Energie Deim ferdienten ait das Xruckmittel ab. Der Steuerschieber 16 wird vom Steuersiagneten 1? in ossillierende Bewegung versetzt-. 18 ist der inker dieses Mtgneten_f der durch die federn 10 und 2c gelüftet wird» 21 ist das ü-ehäuae des Steuerfoetiiebers_s 22 stellt die iJruekfiulliarung sum Steuerschieber dar, 23 die ansaugleitung vom Ölbehälter 24 und 25 die [Druckleitung sum Druckspeicher. Bas Xecköi kann mittels der einstellbaren Brossel 26 mehr oder weniger gedrosselt und damit die Dämpfaagskraft auf den Steuerschieber eingestellt werden. Der Jatriebsmagnet Ie- wird an die Spannung üSS und der Steuemagnet 17 an die Spannung Oj₁ des j}reastroiaae"tges 27 angeschlossen* wobei die Spannung üf der Spannung ¥_Rg um 90° nacheilt. Mittels der Drossel 26 kann die 90° iLeinaöStimmung des Steuersciiiebers auf die Arbeitskoibenbewegang erfolgen*

'ämimfgmS^iuhu^άβ& /jrtoeitsJcoXbejsf 12 ißt uer Stauersciiieber Ιέ gerade ia der v^zeicaaetea Salii;·*;fellaxi^ aad_ bewögt sicü BacIi Obea_s so dass das Druckmittel in die js^acklüittu% 15 fcöisiat« iSiae Jaslbe I ^jSJiofii später - Seim^rAar¹SiartsiiU.» 'de© &rbei-Jisfcoibeas' 12. •baws^ Bieii der S teaerseiiiebir 16- aaua'uafcea, wodurää das Ol aas fiea. JieMi tMär 24' über die Ssi-Caa₁S 23 Mseafca_w t ward« Legt &aa dec Sii^j--*ersag^»ete» sa «itte wee ^elej asa-sag, derea x-litesiaii^s beliebig verdrefct w&rdua £·&· an die se&uad-äj/e^fiamaug eiaes

£reSr&gA*r,&». -ee tritt iöl&eaaea bei der Sßi*wi»^amöe ad* ein« f,feiles IL· vr ie υ es ϊ.^,α. t en ein;

1* Jj#r Aeßaselgirea. dee Steaerae^gaetea Xie&t ia iärsääe &it ües w^:e£-äselütroa ees Antrie bs^^ae tea, iie * m^ealeietai-g ist iäleie^ Ii oll,. aaft'Alc U^wW^u^ ig-s^te-^fe^^

2* <s-ird der Pet&usel strom im Steuersa^netes in der I-Ivaoe £e,>«eaiil>er äes v^;€?Glswls';.rC'W; is #,i^rie o^^v tan TOrverdreiit., se Eiaat die rurq-e&furßerui4 mit vesusat, ®adem ^feaaaawialsi atetig za, · c-j.r.pr^els-T:tri s c^ft^Xcrr:r^..;.ui^ ici. fen

■- - ■^st—r.>* ^rrel Ctff^₇ flp' .jf tKt. 'StaaerseMeber aad .Arbwitsicoxben

PijiisfesrftrseliCiirTes _t-SiEtd_e xeg«a der ο aadratiseitea ^a^^eftsolils&igkieit aad. ^ex d&darea lM*di2^tea 'i^^ueaj^verdoppluag -em%ea bei eissiaetxea JileJfctroiaa₀Iieiea 45° elektrische r-s«©sHver#öMefattia£ cer -beides Meißaetströne aatsr« iasader _s oa 34·° iue cacaiecae ... seaversc iiieb un^; swxacaen Sfc^ .raplitude des &rbeitek.ülb«&© und o-er .ua^litude des iiti-uerlölssiss. as. erreieiiea.

3^ Sirii der KetfuselAtraB im St^aeiraa₂PaetpB is aor i-a^oe ^e_ijteaüöer deia ieeaeelstroat is fcjairiebts&t ^astea aaeiarerdr^at, so i'ääs^t die Eo&sing^umpe- ein-iifr.lis a» a a. fördern* nur ia der eat _tte&*fti<«8e Us ten FlUsßi^kQitsricätaua xcie bei 2. /.ird dleee elekxrisofte Pliasearereoaiebari_rr; auf 90° iiaicu:. rc/. » · 5 ^e^g&wat -— :.sf-Q.;~ eräuiit. st» iSrdert flie ScjbsiiBä>aspe xait voller 2.&i&tui»g ia der eata;-a_!:;u3^eii«t2tea .Sieiit^asg ν ©a 2,·

i5ird silao <Si« Jisaseala_ae see 21*Äer^ß^fletstr»&es so eia^esieiitg caea bei^iwsötfJ^ieieMa ifeci^elepoarttagea d«r Steaerxf^netstroa a® ge_&eaüb£?r dem /jatrieoß^^aetstrom Voreiit₉ dana fbräert die e-ßJüariaäiimape ssxiaaie Äeta^e. vira der Cteaeraa^act ia dea Maliisweig einer püaeea^efe■Geu^nsea *-eodi..elstrefflbrUcice ^escUsltet-aad die eine Olleitaa₄; 'der eciiwio^pujBpe

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an das ein® Ende eines Bracksylindei ¹S₉ die andere Ölleitung SXL das andere Eosie des Zylinders gelegt, so ist man In der Lage_f eine vVegste&erung des-Stellkolbens dur cha u£ uhren, sofern der eine Viiderstisnd der &e.ehselsxroiäbrücke mit dem Stelikolbea •tferstallt wird, jgntweder kann, man eine Srehregler-Brückenschaltang nehmen oder eine einfache »vecnsels'troffi-WiderKtandsbriieke mit 90° Susetsspennonge Xn beiden Fällen senilesst man sweekmässig an Brenstroüi an. Bei der "er es ten Schsdtong darf man das Steaergerat_i äen Seber₅ nicht über •t- - 180° vor- oder nachverdrehen, bei der zweiten Selultung besteM diese üinschränkung ebenfalls, da ein Srehpotentiometer nur 2 χ ISO⁰ * 35o gedreht .werden kann." Cber sowohl Widerstände wie J¹Jrehre_ii-Ier brauchen -ja, abgesehen von SonderfEllen, aar einen beschränkten Verstellbereich 2a haben.

Um die Arbeit der Schwingpumpe von den Spasnungssehwankungen möglichst unabhängig zu machen, empfiehlt es sich, die Spule des. Antriebsiaagneten. so anaulegen, dass bei Kenusparmong bereits Sättigung im Kern des Magneten eingetreten ist, so dass dar ilagnetisierungsstroffl sich swar entsprechend der Spannuarigsschwankung andern kann» der von ihm erzeugte Fluss im Laftspalt sich aber im Bereich der gr bestmöglichen Spannungeschwankungen von +' - lü^ praktisch nicht ändert. In gleicher weise wird man vorteilhaft den Steaermagneten so auslegen, dass er im Bereich der Sättigung arbeitet, damit der Luftspsltfluss and damit die erregende Lagnetkr&ft sich bei + - 1C$ Ijaderungen der Steuerspulenspannuhg pr aktisch nicht ändern.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 3 beac iebnen wie in Abb. 2 1« den .Antriebsmiagne ten, 11 dessen inker, 12 den mit diesem verbundenen Jtrbel"Cskolbea₉ 13 das vumpengehause, 14, 15 die G-egenfedern des /jrbeitekolbens, 16 den "hohlen Steuerschieber, 17 den Bteuerinsg» neten, 13 dessen ii&ker und 19?2o die Federn des Steaersjstems· Iier Steaerechieber 16 liegt senkrecht aum Arbeitakolben 12, so dass die Steuerräume unmittelbar an den Sruckraum des .irbeitskolb.ensl anscnliessen. Die Steuerfedern 19,2c sind im Innern des hohlen Steuerschiebers IG angeordnet, wobei ihre Vorspannung und damit die Bullstellung des Schiebers durch die Endsehraaben 2S, 23 einstellbar ist. Die beiden Federräume sind durch eine Bonrung 3o miteinander verbunden. Falls die Steuerscdiieberschwingung gedämoft werden muss, wird anstelle dieser Bohrung 3o eine Zwischenwand gelassene

SleiokaeitIg werde», äis in den iiadschraubea. 23,29 vorgeseheneil Boiaraiigea 31,32 je nach. Dämpfung dimensioniert, hierbei müssen die beiden Bäume 33,34 gegenüber dem Aussenöl so w«fe£t afcgesehlosseii sein, dass die Dda_xJfang der Bohrungen 32*32 wirksam wird. Uie ausgesogenen !'feile geben cLie Iiiciatungen des Olstromes s.B. bei Phasenvoreilung τοη I 2 \.£te-o.crm%;net) gegea über I 1 (Antriebsmagnet ) an, während die gestrichelten pfeile die Eeiohungen des ülstrom^s bei InasennaciieiIung τοη i" 2 gegenüber I 1 zeigen, 35* 5ß sind- die 2a- bzw,. iibfl Umleitungen,

Xde erfinäungsge-mässe SChwin_fcpumpe dient vorzugsweise sam Fördern von !Flüssigkeiten. Sie liexxm aoer auch mit gleichem Vorteil sum Fördern von gasförmigen Stoifen dienen*

Abb. 4 der Zeichnung aeigt eine Aasführung, bei der swei &leichcrtige Ko lb easy sterne 37 und 5ö vorgesehen sind. Jedes dieser £.o Ibsnsysteme 37» 3β wirkt eis Arbeitakolben und ausserdem als SteuerSchieber. Ihr Antrieb erfolgt durch swei getrennte Magnete, wobei die iiagnetkräfte seitlich um 30° in ihrer "phase verschoben sind (ε.Abb. 5|6). Tie Umsteuerung der als lioppelkolbenpeuape arbeitenden jr'umpe kann einfach dadurch geschehen,- dass eine der beiden liagnete von «·.£· - 45 auf + 45° in der I hase verschoben wird." Charakteristisch für die Ausführung der 'Abb. 4-6 ist» dass die beiden Kolben jeweils dann -ala Steuerschieber arbeiten, wenn sie den Saxighub ausführen.-. Sie sind in dieser Irbeitsphaae deshalb weniger gedampft und haben deshalb in dieaer phase eine höhere Amplitude als während ihres pruckhabes» Dies ist. erwünscht, um eine unempfindliche Steuerwirkung au erhellen, andererseits VTird ein jUiechlagexi dadurch vermieden, dass der gerade eis jteaersehieber wirkende kolben durch den anderen Kolben im Cistrom gedrosselt wird, 2-ur praktischen Anwendung ist oieee Ausfiihrung besonders in Zusammenarbeit mit doppelseitig be auf-έ ciilagten StellJcoiben geeignet, da aann ein offener kreislauf möglich i&t und damit die beim geschlossenen iireislauf auftretenden jjeckölschwierigkeiten. vermieden werden.

Claims (7)

1·_β Pumpe "für Fltissigkeiten oder Craaa,. deren Kolbenoder Bembran durch, einen weehselstromgespeisten I-IeKtromagneteii ««S3ia*t wird., dadurch, ^kennzeichnet, dass das st ^aer schieber sys tea äsrch ^::^nen'.izasat:^ioksn SoawimgHts^etea tstöu^rjiai^erfc}

2* rampe nach Anspruch I_i dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung polarisierter antriebe- una C^aeraia^netd der ^TteuerlaaSiiet von einem um 9G° gegenüber dem Strom des Antxxebssag-..asten, phas^ver: ""aoixsslstrom gespeist. vrjrd».

3» Pimpe nach Inspruch I_s dadurch, gekennzeichnet^ dass "bei Tervienduag nichtpolarisierter Antriebe- and Cteuer^agnete 'der Stsaermafeiiet^ von einem am 45° gegenüber dem Strom des Antriebsaagaaetsit·paaaemver &&cias-e.lstrom gespeist wird,«;.'

4. ϊ-umpe nach. Jlnsprueh 2,- d&aureh. gefcennaeiehre έ, dass der am 90 phasenverschoben^ Strom unverfcettet einem ^renstromaeta entnommen wird',, während dem Aubriebsatignsten -der verfcettete Ctrg des gleichen Jjrehstromnetse s sa^ef-ohrt wird»

5« Pompe nach insprach 1 - 4, dadurch, gekennzeichnet, dass die J ^tSinabstiiBttung der PhvBeinrsrsehiebuns Etrisehen Stauerschisbersystem und Arbeitsfcolben oder die PeinabstiBBitung der .amplitude durch eine einstellbare Luft- oder CldämpXung de© Steuerschieber systems Zerio ₁Igt,...

6..». Pumpe nach. Jnspruen 5* dadurch geiksnna ei Cimet, d:as.s aas Leclcmittel durch, eine einstellbare Srcs sei zur Jäfiipf ungaeins teilung; verwende τ wird*

7. pumpe nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, d aas die Irhsssnlage des Stromes im Steuermagneten mscika Druck- und SEengenregltmg "gegenüber dem Strom la AntriebSiaa ₀-Jietfcn verschoben werden Icawri₉

3* Pumpe nach. Anaprucn 1-7» dadurch gefcennseichnet, dass durch pnasenveraajr eine umfcehr der Porderri chtung herbeigeführt «irdi-

9β i^umpe nach Anspruch 1 - S_f dadurch gekennzeichnet, dass der Stsaeraagnet als Magnetsystem mit Irsi sc iuv intend em Anker ate gebildet ist»

* pumpe nach Anspruch 1 - % dadaieli gefceaa««.!^!»»^*;. '&&m aeiaSEpe YArbsxtsfcbibsn von einem' gemeinsamen Steaersehieberssrstea gsstsa-» ert werden»

.11; %ΰ&φ&.■ SS,©!*'ibaspr.aon. 1:» Io»·· ds&archv gel©BiiseIciiaet-Jⁱ '.'«Läse •dfes· Ar^eitsjWlbsnsjBtem, aaf,d£e ffre-iaeas .des-'eräugenden Systems abgestisBat. ist*

12, flamme aaoJa Amproea- 1 - 11·» dadurch gsfceaaseisImet»' .dass das steaerasniebergystem. auf Sesoaaaa _;ai^es.tiSBst ist*.

13« Puffipe nach iaspraea 1 - 12.» dadtzrcia gekennzeichnet* dass .der'"Steaersciiiefees? senkrecht.' zum Jirbiiitekorben angeordnet is te

14·· pumpe RaeiL Jbag? roch 1 - 13$ dadurch feelceims eic haet, dass die federn des SteaerscMebersysteias im.Innera des lionlea Stfeaersehiebers angeordnet sind,

15» iumpe nach Anspraca 1» dad area ^ekenaaeie haet _t. dass s-wei Kolbensysteme vorgeseaea Bind_s, von denen jedes als Arbeits-koIoea and gleichseitig,, als Steuerschieber wirkt» «©bei die LiS _s^aetfcraf te seitlich, um 90° ia ihrer Phase versehöbea sind,«,

16* Pampe nach insJsraoh· 1 - 15» dadurch gelmhazeiahaet» dassdie Spale des iatriehsaagaetea und / öl.er des SteaermgrEtea

so oeaeseea ist» dass,bei lennspsaaang. bereits Sattigang im Iisrn des Magneten eingetreten ist*.