DEP0026699DA - Pumpe - Google Patents

Description

^ die infolge ihre® einfachen Aufbaues geeignet eind₈ entsprechende rotierende .pumpen Eilt Antriebsmoboren zu ersetzen und dabei den Vorteil haben, dass der Anlauf und das Stillsetzen in Verbindung mit einem Druckspeicher selbsttätig ohne zusätzliche Echaltmittel erfoleen» Die Steuerung geschieht; dabei erfindungsgömäss dadurch_g dass das Steuerschiebersystem durch 4akoppelung vxi den schwingenden ikr* beitskolben mitgenommen wird, wobei durch KesonanzabsGimmung erreicht wird, dass der Steuerschieber unabhängig von seine? Dämpfung dem Ar-> beitskolben 9o phasenverspätet folgt, wodurch die im Arbeitsstunde? auftretenden Druckstösse mit bestmöglichem Wirkungsgrad gleicheerichtei werden,

Die Zeichnung zeigt in Abb,1 den prinzipiellen Aufbau einer derartigen eelbefegjesbeuerten, einfach wirkenden ychwintspumpe und in Abb+2 die Hiasenverhdltnisse der Ötetierungi in Abb »3 die selbst tätige Hub« regelung, in ΑψΛ den xjriiizipiellen Aufbau einer doppeltwirkenden Schwingpunipe, in Abb »5 eine einfaehwirlcende Scliwingpuaipe mit getrenntem poiuxjen- und Steuerbeil und in Abb »6 eine fielbebgeabeuerte Sehwing-■punipe zur Presslufterzeuguag,

In Abb»i stellt 1 einen normalen Wechselebrommagneben äar_t der mit Wechselstrom von 5o Ha gespeist wird» a ist der Anker des Magneten» 3 ein Verbindungsstück, das§f den A^ker^ßLit. den Zugfedern 6 vind dem Arbeitekolben 4 verbindet« 5 ist das ^^^K»^#^iylindersehäuse von Arbei bskolben 4 und Steuerschieber 7_e ^rßer inker 2 ist ferner iiit Je einem iflederpaar 9» 1ο über die Sßh^ngpH^as: 11 mit dem Steuerschieber 7 elastisch verbunden, Dia Federn stütasn sich ^egen das Verbindungsstück 5 mit dem Bolzen 8 oben und unten ab₈ wobei die Federvorspannuna duroh die Mactern 16 geändert werden kann, Der Druckraum der Pumpe ist über die öffnung 15 mit der Öffnung 12 des Steuerschieberteils verbunden« T)aa Druckmittel wird bei 13 angesaugt und bei 14 zum Druckspeicher abgeführt».

Die Wirkungsweise wird in Verbindung mit Abb»2 erläutert. Die Zugfedern 6 seien so beimessen_s dass si® den Anker bei HulldurcJa^ang der Magnetzugkraft rdt Sicherheit entgegen der Reibung der gleitenden !teile und des Ankergewichtes abheben· Ihre gugkraf t ist also relativ klein ^eseiiüber der maximalen Kraft am Ax'bei bskolben* Bei einem einfache^ nicht x^olarisierten Wechselstronaoa^neten ändert sieb die Zugf« kraft x> sinusforßiig mit dox^pelter Hetsfrequenz £s_eAbb»2)« Entsprechend hat der Hu.b^d©s Arbeitskolben 4 einen periodischen Verlauf F^!it doppelter Hetafrecjuens« Die Masse des Steuerschiebers ? bildet nun isusamraen mit den iioppelfedern Ig und 9 ein eclnvlnsungefäaiges Gebilde, das durch entsprechende f'/ahl der FederkonsL-anten dieser loppelfedern oder der Steuerseiiieberraasse auf die doppelte Netsfrequena abgöstiromt ist» Ss ist bekannt, dass ein Schwintsungssyetetu, das sich in Hesonang mit der anstossenden iCraft befindet j einon Ausschlag γ iaacht_f der d©r erregenden Kraft, die pro*- portional χ let, {gerade um 9o° nacheilt^ Die Steuerschieberamplitude y ist also gegenüber de^ A£beitefcolben/ger#de um 90 pnaeenverspätet« was die richtige Bedingung für die Steuerscldeberbeweowng ist. Beifegt sich z.B, der Arbeitskolben 4 von seinem tiefsten Punkt nach oben ( in + χ Richtung )» so steht der Steuerschieber ? gerade in der Null·* lage ixnd bewegt sieh nach unten {""y Richtung)» Das im Druckrauni verdichtete Druckmittel strömt also über die Öffnungen 15₉ 12 und 14 zum Druckspeicher, und zwar ist die Öffnung 14 gerade so lan^e geöffnet,

bis der Irbeitskolben in seiner obersten Sadlage angekommen ist« Dann schwingt der Steuerschieber in ♦ j Sichtung nacii oben durch und gibt die ,tosaugöffnung 13 frei* wahrend sich der Ärbeitskolben 4 in -x Richtung von oben nach unten bewegt und das Druckmittel ober die Öffnungen 15*^2*13 ansaugt»

Um die Jrbeit der SchwiBggpumpe von den Spamungsschmnkungen möglichst unabhängig au machen* eaipfieiilt es sich, die Spule des itatriebsmagneteii so awhxlegen* fnamämg dass bei Senns uannungg bereits Sättigung im JSem des Magneten eingetreten ist, so dass dear Magnetigiexningsstrom sich swar entsprechend der ^paanungssciiwanfaang andern kann_f der von ihm erzeugte Fluss im Luftspalt sieh aber im Bereich, der grösstmoglichet Sbl iron *1q# praktisch, nicht änderte

Die Eesonanafeinabstisnoung erfolg* OTeckmässig durch Ändern der Steu-<erschiebermassej. indem !deine Sisatagewiciite «n— oder abgeschraubt werden, oder der Steuerschieber erhält eine einstellbare Zusatafeder* die sieh gegen das Steuersckieberseiiäuse abstützi? tsnd als Parallel— feder zum Ibppelfe&ersystem % io wirfet» Bie üill^tistieryng des Steuerscaiebers erfolgt durch indem der Vorspaon-ung der l ©fd 9 itl d üt 6 Bi H

g pg

©>ppelfedem 9_S to mittels der üitteaaa ^6» Bie Hesonanzabstiäisuns wird dadurcii nickt geändert* da die Grosse 4er- ¥orapanaung d&^ Soppelfedern 9»1o keinen JSinfluss aiif die FedeÄonstaniie hai*,

die Besonanzabstiifia-ung tritt ferner eine ifirMir^sirolle Vergrosse-Q der Stetierscliieberamplitmde y gegenüber der anregenden iünplitude χ ein« Ber relativ !deine Hafe des WecliselstroBMagneten irärde snr lusfübrung von Steuerbewegungen kaam ausreiciäen_r die Steuerscnlits© müssten au^gTOrdentlicii Klein TOerdeng- was für das Druckmittel einen grossen d^^feÄ^^T Widerstand darstellt* Durch die Sesonanzabstiriffiiuag Sann der Steuerscliieber n«n wesentlicn fp?dssere Babe als der Arbeits»- Iiolben aasfüären_s so dass genügend grosse Bteuerschlitze nrorgeselien werden l&owien and der Steuerschieber mrfeältnissaiassig leiciit iierzii— stellen ist* .Die .tälinsteUung des masiALen, Steo.er.sciiieberaugsciils©es erfalgtr diareii Einstellen einer auf den liteBerscixieber wirkendei Dämpfung mittels eines sHisätzlieaen Dinipfiiitgsfe&lbons oder nveb. J.bb«.4 mit:— tels des Lscköles*

Das Äcti@it©kolbensyst?era wird aweckmässig auf die Frequenz des erregenden SgrsteJis abgestimmte um ein Ho distmetss an Energie übertragen zu T

Aus J£ab»3 ist die föirtomggweise der selbsttätigen Äsbregelung derartigen Sciiwingpumpe in ferbindung. ait eines ©racicspeicker ©rsic&t~ licÄ* Üie Gegenliraf t PS am lrbeitekolfees:_s herrQferend vom Brack des Ifcrackspeie&esess, der an die öffjsuHg 1¹^ Äea StreuerscMebers angeschlossen ist» ist unabMagig iroia IoXbeunuiiikC gestriegelte Kurven in Ü3b*3)_e Die tatfsäehliotoen ^^nkraftkurvea I³S » f Cx) sind dagegen unter dem Einfluss 6.&T Mftungsfedem 6 scJiwacii ansteigend* Oie Zugkraft P des ISecliselsijroEnsiiasneten ändert sicii siimsfSrmig mit der 53eit» Mis den beiden Magrameien '*P„ « f Cx) und F » £ (t> ergibt Sien, da in federn Xleifeaugenblick'P_ß * j? isttuiiter Ternacklässigung der Massenkraft;)« eis. Diagraiam χ · f, (f >_# das den Hubverlauf des Arb©itskolbens^r 3 in Jfe&ängig* keit von der &it bei verseb.iedenea Brücken im Brae&speieifcer aeigt^ lan erkennt^dass bei dem isi^älilteja Beispiel feei |> = 5o atü im Druck— speidaer die Scliwingpumpe gera.de nocii üem. vollen Hub 2£ » E atisfüiirea kfönn_s während bei ρ * 53 a?ö ^i© Sciiwingpiiiape bei χ *» 0 stehen, bleibt und d®ait seife sistiätig eine obere Bruckgrenze einaält* Sobald der Dru©& im &ruckspeicier absinkt,,, springt die Pumpe selbsttätig an und förderbis der maximale Brück von 35 &tü wieder erreicht ist»

Bei Yerwesduag eiiies polarisierten Wecnselstromiaagneten kann die Scßiängpumpa nack der scfeeiaatiscÄen Darstellung von Jbb*4 auch pp wirkend ausgebildet werden* Die Positionen 2* ^₉. 5» 7* 9 sind mit denea

m Jßb*1 identisch· Der Arbeitskolben 4 und der Steuerschieber 7 sind doppelwirkend« A? ist die .ansaugleitung für das Druckmittel» ^8 J.st die Druckleitung tmd 19 die Iieckolleitung mit einem einstellbaren Drosselventil«, ^urch die Besoiianaabstiiaisung des Steuerschieber« sytems 7* 9 auf die Schwingung des irbeitskolbens* die beim polarisiertem Magneten mit Setzfxequenz erfolgt* ist der Steuerschieber i*riLedf 9o° gegenüber dem &rb©itskolben phasenverspätet,· Bei einer Aufwärtsbe« ■wegung des ,Ärbeitskolbeas aus der untersten Endlage bewegt sieh also der Steuerschieber aus der üttellage nach -unten* das Bruckmittel wird im Baum oberhalb des irbeitskolbens verdichtet und gelangt in die !Druckleitung 18_f während gleichzeitig über die Leitung 17 aus dem Behälter 2o ö^ucteittel in den Hau© unterhalb des Arbeitskolben nachgesaugt wird uot* Das leekSl fliesst über das Drosselventil 19 mm Ölbehälter Bo zurück* lit i$Llfe dieses Drosselventils kann die Dämpfung des Steuersciiiebers ? eingestellt werden, so das^&er iaasimale Hub innerhalb der gewünschten Frenzen bleibt* Stattdessen icoimeB auch di© Ijeckölbohrungeii derart angeordnet sei% dass beim Erreichen eines be*. stisaaten Sibes des Steuerschiebers der Schieber die LeciEölbohruagen überdeckt. Dadurch wird beim Überschreiten dieses Hubes eiae starke Mspfung des Steuerschiebers und daislfc eins ifeibb©grenzung erreicht*

Baea Jbb»5 kann, die Erregung des Bteuerschiebersysteas auch mit Hilfe des Druckmittels erfolgen* so dass α*Ε_λ eine räumliche freanung tos. Birnpen- und^teuersciiieberteil möglieh, ist* beziu die elastische Kopplung zwischen .Arbeitsfeolben «nd Steuerschieber wegfallen kam« Bex Bmpenteil entspricht der itoordnung nach Jbb^ifs ^i® Federn 6a wa& Sfe sind jedoch als Bruekfedern ausgebildet und sollen so bemessöft sein» dass sie bei angezogenem inker eine Bruckkraft entwickeln, die gerade gleich der Magnetkraft ist,- Bie Verdichtung des Bruelnaittels erfolgt danm durch diese federkraft^ während dis ilagnetkraft zvm. Spannen der Feäern" dient*JDadurch wird der Aafb&u. des irumpemteils einfacher_s wobei die Anordnungen s&wq&L nach Abfe#1 als nach MA>*5 besondere McntungesE auf der Druckseite des Irbeitskolbens vermeiden^ Die CSmrakteristü: der druckfedern bestissat dami die Charakteristik ü&r Pumpe,, ,Bei kleinem Gegendruck ist die SÖrdeisaenge gross* mit Zunahme despegendruckes HiiM sie kleiner* Biese ,tet des BK^penauftoaues kann mit gleichem ¥or-» tsil auch bei Bampen axt iPederlcopplusg; gemäss Mäh* 1 vorgesehen werden,.»

Steuerscliieberteil bedeutet 15 die Zuleitung der ΒΛΒίρβ^ i^ die Druckleitung» 13 äie Jniaugleitung und 21 die liaÄölleituns jaitr der linsteHdrossel 19* Im Sehäuse 22 B&t der durchbohrten ^reanBand 23 beismgt sich der Steuerschieberkolbea ?$ der mit dsm federssrstem i<p gekoppelt ist und auf die doppelte Hetzfeeg&ens abgestimmt wird* weam der Wechselstromsiagnet nicht polarisiert ist*, ©er Jastoss des StsuerBeMeb©rsclroi3isiiB@ss3!st©iäs und di© tofs^chterhsXtung der Steuer·* schieberschwinsungen erfolgen durch die periodischen Pruckscliwankuiisen im Q&z> JieitLins 15* Bie iSremmsaad 23 ist durchbohrt* Dadtsrch i'ärd eri dass der mittlere statische öruek la. der Leitung i5 kein

eiit auf den Steuerschieber t7 iß Sinn© einer Ifellpuakt« s nach oben hervorrufen ka?m_t dagegen können die dem mittleren Bruek überlagerten ®ruei«l&ip»ielLen Eiit doppelter Wetsfre— Ψ&ώζ sich nicht sofort in den Bäumen 24 und 25 ausgleichen,, und bewirken so erfinduiissgemäss die ^nfachung und Aufreehterhaltung der SueuerschieberschiringuQs· Bie ibstiamBiag des Steuersehiebersystems und sein« Äill^ustierung können ^etst in. einfädler Weise mit dem ledersystem io erfolgen» Die iiaplitudeneinstellung des Steuerschiebers erfolgt wieder durch die Drossel

©as gleiche Prinzip lässt sich axich vorteilhaft für pneumatische Schwingpumpen kleinerer Jjeistungen verwenden· Dabei werden an Stelle ® schwingenden Kolben zweckmässig Membranen sur Umgehung der

ßlcLtungssclmieriglseiten g^nqgiaien· !! ng

Jbb„ 6 bedeutet 1 einen SDopifinagnöty^ jLe-a? «ixt Wechselstrom.

wird* 2 seine Wicklung und 3-**ä©3?" &ker_t - der mitWLs*derlfeifCran schwingend im Gehäuse 5 gelagert; is tu Der Zu^fang ^ erfolgt durch die Öffnung 6„ Der Steuerraum \via?d^Jfl3!rch die Steuer«* nembran 1o in zwei Bäume ? und B geteilt, die^eßSrch die Bohrung ii

Elite inander verbunden sind» Ip. der geseicief^eo. Nullstellung ist

der Aaslass zur üruckleitiHig-'is und zjii^isausleiimng 15 gerade geschlossen* Das Fedenaassssystes^^ä^r Steueniienbren To ist gerade auf die Frequenz der -Verdiitgb 5 ^ bit

I>ie VJixkungsroeisö der pnp^sfiatisehen pumpe nach ibb« β ist praktisch üie 3leiche_f wie die^jäör ölpumpe nach Abb.5· "Di® Steuemembran ist über das BrucjaöTttel, im alleemeinen Pressluft _s iiit der DruclE-riegtbran 3₉,Q&e£!Q>pge±t und eilt der Bewegung der Drucicusmbran um 9o nachv^&öxcli die Boiirungen 11 gleicht sich der statische Bi¹UCk in den^Saumen ?^ S. ams, und nur die. periodischen ßruc-kschwankungea BXL <l@xi Bohrungen 11"· Druckabfälle _t welche die Steuerschieber-

!TTYYtV *■>·*

Mi Stfelle der Schvjingpuitipe reit liängs'iischwinsuiisenlaasen sich auch Seö*dngpui«pen mit JDrehschwingungen. ausführen, wenn an Stelle der kolben- oder Ifembranpunipe eine oszillierende Drehflügelpumpe geiioi'Hnen wird« die von eineiu örehschv/ingtiacneten bewegt wird» HIs Steuerorsen dient ein elastisch mittels Federn angekoppelter Dreh— schieber» der zu den Bewegungen der oszillierenden Haspe auf Resonanz abgestimmt vjird oder es erfolgt nach Äbb*5 eine

hfähi h

g xpg

des mittels Federn schwingungsfähig gemachten Prehsciiiebersystenis an die Scteingpumpe über das Druekiaittei«

Ils itotriebsragnet kann mit Vorteil ein Magnetsystem mit frei eiai /nicer verwendet worden»

Claims (1)

1. dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerschieberöystem durch itoakoppelung an den schwingenden Ärbeitskolben nitgenonanen wird, wobei durch ResonanzabStimmung erreicht wird» dass das Steüerschiebersystem unabhängig von seiner dämpfung dem Jlrbeitskolben 9o phesenverspätetr folgt_s wodurch die* im ,Arbeitszylinder auftretenden Druckstösse i«it b©stiaöf gleichgerichtet werden*

   g g

   8e4*sÄBfiwüiiip© naeii Äisx>rucli 1^ dadurch geitenii2eichnet_s dass die infeoppelung des Steuerschisbersystejos an den Arbeitsliolberi^Luroli> raechnisch^^edern erfolgt.

   nach -Anspruch 1_# dadurch gekennzeichnet _s d^ss die inkoppelung des Steuerschiebersystems an den Arbeitskolben durch das Druckmittel erfolgt,

   ag^umpe nach Anspruch 1 — 3s dadurch gekennzeichnet, dass die .Abstimmung der Steuerschieberfrecjuenz auf die Frequenz des s&rbeitslEoXbens durch 'iindern der Masse des Steuerschiebersysteins oder durch indem der federkonstanten einer 2Sass,tzfeder erfolgt ₉ die zwischen Steuerschiebersyateis und Gehäuse geschaltet ist.

   SeSm^egsp^⁵¹·?© nach Anspruch 1-4» dadurch gekennaeicshnet, dass

   das Arbeitikolbensy-stem auf die Frequenz des erregenden Systems ab^estiaonrt ist^ ₀

   ape nach jtosp3?uch äh»-—5ί dadorch gekennzeichnet, dass die ¥ullgustierimg d.es Steuerschiebersysfteius durch findern der Vorspannung der JLoppelfeaern oder des SteuerscMeberfedersystems erfolgt

   nach j^aspruch 1 - S₉ dadia?ch gekennzeichnet, dass durch SesonanzabstäJEffiiung eine Erhöhung der Amplitude des Gteuerschiebersystens erzeugt wird.

   e*l«#äieiWanipe nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet ₉ dass die Einstellung der imlitude des Steuerschiebersystems durch eine susätaliche und einstellbare I»uft- oder erfolgt,

   nach Anspruch 8_Φ dadurch gekennzeichnet_f dass die einstellbare Dämpflang" des Steuerschiebsrsystems cäirch Drosselung des Leckölstroiaes erfolgt*

   fitesMSaagjraiiip© nacii rjisprucfo 9_S dadurch gQkeniiaeictinefc^ dass die Drosselung ^-^es Iieekölstroiaes durch übex*decken der Leekölbohrung bei Erreichen eines bestimmten Hibes durch den Steuerschieber erfolgt·

   gjjumpe nach Anspruch 1 - io₆ dadurch gekennzeichnet, dass

   das irbeitsfedersysbesa auf die frequenz der iiiag~ netlcraft abgestinunt ist»

   nach Anspruch 11₁ dadurch gekennzeichnet, dass der nicht polarisieit; ist, unö. der ArbeifcsKolben sowie das lit euer schiebersystem einfachwirkend sind«

   ^p nach Anspruch 12» dadurch ^kennzeichne 1;» dass der Bruekhub durch die Kraft des WeöisQlstroEimagneten erfolg*»
   xrährend der Saughub durch &s& beim Druckhub g^

   " basrairkt mrd,

   1*· 16«

   20» 21t

   22*

   ape nach Ansprach 1J§>* dadurch gekennzeichnet;» dass der iub durch össr^SRgsae^jreäiern erfolgt, die beim Saughub durch die Kraft? des WechselstzOmroagneten gespannt werden»

   »efewsasg^tipe nach Anspruch 11^ dadurch gekennzeichnet, dass der i'JechselstroEirca^iiefc polarisiert ist und der Arbeitskclben xdLt
   Steuerung doppelv/irteend ist»

   nach Anspruch 3» dadurch gelcenriseichnet, dass der
   in den das Druckmittel von der Pumpe her einströmt* durch eine iPrennwsnd des öteiierschiebeEsehäiises oder durch das
   „gt^eueror^an selbst in zwei Kammern aufgeteilt ist» die über
   kleine ·^Γ UffaungerL miteinander in Verbindung stehen.

   ipe nach Anspruch i6^ dadurch gekennzeichnet* dass die g sa bei'iessszi sind_Y dass die Druckeäwwwiellen der Schwing— pumpe die Schering;ungen des üteuerschiebersysteiiis aufrecht' erhalten iö

   18_a ^&

   |p n&ch .Anspruch 1-17* dadurch gekenazeiclinet» dass das Steuerschiebersystem in der i2adstellung die /izxsaugileitung
   abschlisstj während bei geringer Auslenkung aus der Stallage die i frei gegeben wird.

   as^pe nach Anspruch 1 — 18_S dadurch ^ekennaeichnet» dass die saxiiaale Üu^krafi; 'des lechselstx*omraagne ben so beimessen ist^ dass entsprechend dexa. <^jiersciinitt des iO-'beitsisoibens gerade der naxiiaal« binxck auftritt»

   ßp nach jtaspruch t - 19» dadurcL ^eksnnseichneü, dass anstelle eines in Xängsrichtung osz?.llierenden ürbeitskolbens
   ein ossillierender Drehflügel itad anstelle eines in lä'nssricntung ossilliercndöii ßteuei^scliiebersystenis ein ürehschioberss'-stem Vorgesehen sind* wobei der intei^ebmagaet als Drehnagaet eusisebildet ist*

   1 -19» dadiirch :;-3icenn.seiciinet^ dass tem Edt-frei scLvringendem ünker

   ejjpp nach Aaspru-Ch 1 - 21, dadurch ^enermzeiclinet, dass öle Spule des Vt'eciiselstroirstagneten so besessen, ist, dass bei
   l bereits Bäljtiguns im Kern des Magneten eingetreten lsi

   als
   verwende b