WO2013004620A1 - Reciprocating piston pump with magnetic drive - Google Patents

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WO2013004620A1
WO2013004620A1 PCT/EP2012/062712 EP2012062712W WO2013004620A1 WO 2013004620 A1 WO2013004620 A1 WO 2013004620A1 EP 2012062712 W EP2012062712 W EP 2012062712W WO 2013004620 A1 WO2013004620 A1 WO 2013004620A1
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piston
component
channel
pump according
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PCT/EP2012/062712
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Pierre Mayoraz
Gaëtan DAYER
Ludovic Dovat
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Wik Far East Ltd.
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    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607—Armatures entering the winding

Definitions

  • the invention relates to a reciprocating pump with magnetic drive, comprising a barrel enclosing a pump cylinder with an output bore, an electric cylinder coil for periodically generating a magnetic field, a movable from the magnetic field of the solenoid in the longitudinal direction of the pump chamber armature with a dipping into the pump chamber and by the movement the armature piston reciprocating therein, wherein the piston-armature member having an axial inlet channel, which armature is located in an armature space enclosing anchor housing and a pressure compensation path between the piston side and the inlet side of the armature is provided.
  • Such electric fluid pumps which are also referred to as solenoid pumps due to their electromagnetic drive or due to the movement of their piston-armature component as oscillating piston pump, are used when smaller amounts of liquid are to be promoted and / or when built by a pump a certain pressure shall be.
  • Such liquid pumps are used in household appliances, such as coffee machines, irons or the like. When such a liquid pump is used in a coffee machine, it serves to convey water required for beverage preparation from a water tank to a continuous heating device and then to the brewing unit. If such liquid pumps are used in coffee machines which are suitable as a so-called fully automatic machine for brewing espresso, such pumps can provide the pressure required for an espresso preparation of about 10 bar or more with sufficient delivery rate. Another advantage of such liquid pumps is their small size.
  • Such a liquid pump is known, for example, from EP 1 818 538 B1 or EP 0 288 216 B1.
  • Such a liquid pump is constructed from a cylinder enclosing a pump space, into which a piston moves in a longitudinal axial direction.
  • the cylinder has an outlet bore that expels fluid delivered by the piston during pump operation.
  • the armature has ferromagnetic properties.
  • the armature housing is surrounded by an electrical coil, through which a periodic magnetic field is generated.
  • the armature is supported by means of a return spring formed as a compression spring at a bottom of the armature housing.
  • the return spring acts on the armature and thus on the piston plunging into the cylinder in such a way that the liquid introduced into the pumping space pushes it out of the outlet bore due to the force of the spring.
  • the magnetic field built up by the cylindrical coil serves to move the armature and thus the piston back against the force of the return spring, increasing the current volume of the pump chamber.
  • the cylindrical coil is designed to generate a periodic magnetic field with alternating voltage and typically comprises a diode with which a magnetic field is generated only over the length of a half-wave of a period.
  • the piston-armature component In order to allow water to flow into the pump chamber, the piston-armature component has a central through-channel. This is acted upon by a water supply, which opens into the armature housing enclosed by the armature housing.
  • the liquid pump has an inlet connection, on which, for example, a hose connected to a water tank is seated.
  • such a liquid pump has an inlet valve and an outlet valve. Both valves are designed as one-way valves.
  • the valve body of the inlet valve is in its closed position at a located on the projecting into the pump chamber of the cylinder end of the piston, annular valve seat.
  • the valve body of the exhaust valve is in its closed position at one of the outlet bore associated with the cylinder, annular valve seat.
  • a transverse bore is introduced in an integrally formed on the armature annular cylinder section, through which a Wegsamkeit is provided by the piston-side armature space to the inlet channel.
  • This annular cylinder section has a larger outer diameter than the piston and does not dip into the cylinder. It is necessary for the functionality of the pressure balance to be open in any position of the oscillating piston.
  • a piston for a solenoid pump which is designed as a composite piston.
  • the armature is made with its cylindrical extension and the transverse bore of a first material - a ferromagnetic material - while the piston can be a metal tube of a general type with or without seam.
  • this composite piston of the piston is welded to the integrally formed on the armature cylinder section.
  • liquid pumps of the aforementioned type are relatively small. Nevertheless, there is a desire to further simplify this, in particular to make more cost-effective and to reduce the size required, if possible.
  • the present invention seeks to further develop an aforementioned liquid pump in such a way that it can be designed as simple as possible building and thus inexpensive and with a smaller longitudinal axial extent.
  • a generic liquid pump mentioned above in which the pressure equalization has at least one opening in the piston side portion of the armature space channel, the piston side with the inlet side connecting longitudinal axis parallel to the swing axis of the piston-armature component and in the the piston-armature component is a composite component is, in which the anchor is a piece of pipe or is made of such, in the inner channel of the smaller diameter piston engages with a connecting portion and is connected to the armature.
  • the piston-armature component of this fluid pump has longitudinal axial travel to provide pressure balance capability between the piston side of the armature and the inlet side.
  • the inlet side may be the inlet channel section of the inlet channel assigned to the anchor. It is also possible that the pressure equalization in the form of one or more, the armature cross-channels is executed parallel to the longitudinal axis of the armature and thus opens at the inlet-side end side in the this side armature space section.
  • An advantage of this concept is not only the possible shorter design of the liquid pump but also that the pressure compensation path has a longitudinal extension which is parallel to the direction of movement of the piston-armature component.
  • an overflow of liquid from one armature side to the other armature side takes place optimized for flow, namely with the reduction of turbulence, which in turn results in a reduction of the overflow of the fluid from one armature space side to the other energy required.
  • the restoring compression spring needs to be equipped only with a correspondingly lower restoring force, which is why then the cylindrical coil unit can be made smaller.
  • the inlet channel within the anchor has a diameter which is greater than the Au OWmesser the piston and that the pressure balance is designed as one or more, the piston-side end face of the armature through cross-bore.
  • the at least one executed parallel to the longitudinal axis of the piston-armature component bore is arranged in a radial arrangement with respect to the outside of the piston that it opens into the inlet channel section of the armature. In the case of several holes, these are typically arranged at the same angular distance from each other, enclosing the piston.
  • the pressure balance for example in the form of multiple channels, passes through the armature in the longitudinal axial direction.
  • the channels are arranged at a distance from the outer lateral surface of the armature. It has been shown that then no loss of control of the armature by the magnetic field of the electric solenoid must be accepted.
  • piston-armature components which are designed as composite components in particular extent. This allows to form the armature through a pipe section, which makes at least as far as possible unnecessary machining of conventional piston-armature components. It also goes along with this concept that ultimately no or only little material waste arises.
  • one will provide the inner wall of the inlet channel section of the armature cylindrical, so that these need not be processed an additional processing step to produce certain geometries, since cylinder tubes typically have such a réellewandungsgeometrie in their manufacture.
  • the piston as another piece of pipe, typically made of another, especially cheaper material engages with a portion - a connecting portion - in the inner channel of the armature and is fixed therein, for which purpose preferably a clamping member is used.
  • a clamping member may be formed as a slotted polygonal tubular body, in the inner channel of the connecting portion of the piston is received and in turn is pressed into the inner channel of the armature and held therein by frictional engagement.
  • tubular tubular body not only to concentrate the clamping forces between the clamping member and the inner wall of the armature on the edges, but due to the geometry differences between the clamping member and the inner channel of the armature not filled by the clamping member cross-sectional areas of the round cross-section anchor channel at the same time the desired pressure equalization - opportunities. Likewise, pressure equalization paths are formed between the clamping member and the connecting portion of the piston.
  • Fig. 2a an end view of the piston-armature component of the figure
  • FIG. 3 is a longitudinal section through a piston-armature component in principle corresponding to that of Figure 2 in an alternative embodiment
  • FIG. 3a shows a perspective view of the piston-armature component of
  • FIG. 4 is a perspective view in the manner of an exploded view of the components of the reciprocating pump of Figure 1
  • End of the cylinder and armature housing formed component and 6 shows a perspective cross-sectional view of the pump housing of the liquid pump of FIGS. 1 and 2 as an insight into the inlet-side bottom of the pump housing.
  • a designed as a reciprocating pump with magnetic drive fluid pump 1, also address as a solenoid pump, has a cylinder 2, which encloses a pump chamber 3.
  • the pumping space 3 is limited on the output side by an outlet bore 4, which is introduced into the bottom 5 of the cylinder 2.
  • a connector socket 6 is formed, in which the output hole 4 opens. This has an internal thread for connecting a pressure line.
  • a piston 7 a From the inlet side engages in the pump chamber 3, a piston 7 a.
  • This is formed in the illustrated embodiment to an armature 8.
  • the consisting of piston 7 and armature 8 component is made of a ferromagnetic material in stainless steel quality.
  • This component passes through an inlet channel 9, with a first inlet channel section 10 being assigned to the anchor 8 and the adjoining inlet channel section 10. 1 to the piston 7.
  • the inner diameter of the channel portion 10 is greater than the outer diameter of the Zulaufkanalabitess 10.1 of the piston 7.
  • existing component in the piston-side end face 1 1 of the armature 8 are distributed circumferentially and arranged at equal angular distance from each other Introduced pressure equalization holes through which the piston side of the armature 8 with its upstream side - is connected to the inlet channel section 10.1. Due to the sectional view, only two of the three pressure compensation openings 12, 12.1 can be seen in FIG.
  • the piston-armature component shown in Figure 1 is not part of the invention and serves the principal description of the functionality thereof to produce a Druckausgangswegsamkeit between the piston side of the armature 8 and its inlet side.
  • the inlet side of the armature 8 is in this embodiment, the inlet channel section 10.1.
  • the longitudinal axes of the pressure compensation openings 12, 12.1 extend parallel to the axis of vibration of the component.
  • the openings 12, 12. 1 are arranged radially directly adjacent to the outer jacket surface of the piston 7.
  • the diameter of the inlet channel section 10. 1 is larger than the outside diameter. Diameter of the piston 7. Therefore, open the pressure equalization holes 12, 12.1 in parallel alignment in the inlet channel section 10.1.
  • the outer circumferential surface of the piston 7 is sealed to form a labyrinth seal against the inside of the cylinder 2. This is realized by a very narrow gap between these two longitudinally axially movable components. Thus, no additional seal is necessary between the outer wall of the piston 7 and the inner wall of the cylinder 2. This also means that the piston 7 runs easily during its oscillatory movement within the pump chamber 3.
  • the piston-armature component is guided in relation to its oscillating movement by the piston section engaging in the cylinder 2. Due to the above-described seal tumbling movements of the piston-armature component are avoided.
  • the armature 8 is located in an armature housing 13, which is formed in the illustrated embodiment of the cylinder 2.
  • armature housing 3 In the enclosed space of the armature housing 3 - the armature space - is on the inlet side, a compression spring 14 as a return spring, which is supported at one end to the armature 8 and at its other end to a bottom projection 15 of a pump housing 16.
  • the bottom projection 15 merges into a connecting piece 17 on the inlet side, onto which a supply hose (not shown) comes to rest.
  • the inlet hose is connected to a water supply.
  • the necessary movement gap between the outer surface of the armature 8 and the inside of the armature housing 13 can be very narrow dimensioned by a wobbling motion ,
  • a damping spring 18 is housed in the piston-side part of the armature space. This is held between an externally formed on the cylinder 2 flange 19 and the end face 1 1.
  • an electric cylinder coil unit On the armature housing 13, an electric cylinder coil unit is pushed.
  • the cylindrical coil unit is designed and designed so that a periodic magnetic field can be generated by this. Becomes a Magnetic field generated, is moved by this the armature 8 against the force of the compression spring 14 and thus the piston 7 pulled out by increasing the volume of the pump chamber from the cylinder 2. If the magnetic field is interrupted, the energy stored in the compression spring 14 presses the armature 8 and thus the piston 7 back into their position shown in FIG.
  • To generate the periodic magnetic field of the coil unit is associated with a diode and connected so that the magnetic field is generated only at one of the two AC voltage polarities. In this way, the piston-armature component oscillates in the longitudinal axial direction with respect to the longitudinal axis of the cylinder 2 and the armature space in the frequency of the AC voltage.
  • the piston 7 is equipped at its end projecting into the pumping space 3 with a spring-less one-way valve as the inlet valve 21. This opens when the piston 7 is moved in the direction of the inlet side. When the direction of movement is reversed in the direction of the bottom 5 of the cylinder 2, the valve 21 closes.
  • a second spring-less one-way valve is used as the outlet valve 22. Both valves 21, 22 are identical in the illustrated embodiment.
  • Such a valve without valve spring has a guide portion connected to its valve body, which is typically made in one piece with the valve body.
  • the guide section passes through the annular valve seat and protrudes in the case of the inlet valve into the inlet channel of the piston. In the case of the outlet valve, the guide section protrudes into the outlet bore of the cylinder enclosing the pump space.
  • the guide portion is in the inlet channel or the output hole respectively starting from the closed position of the valve in the axial direction to open the same movable and captive to the respective component - the piston or the cylinder - connected.
  • the longitudinal axial movability of the respective valve is dimensioned such that the opening cross-section is sufficient for passing the desired amount of water when lifted from the valve seat valve body.
  • valve seat-providing component - piston and / or cylinder - Such a conception, in which at least one of the two valves is connected to the valve seat-providing component - piston and / or cylinder - and thus allows proper functioning even without the use of valve springs, reduces the number of components required to form the valves considerably. Finally, in addition to the valve seat forming component basically only one other component, namely the valve is needed. In addition, there is no risk in this design that the functionality of the liquid pump can be affected by breakage of a valve spring.
  • a guide portion which is segmented in the circumferential direction.
  • the individual guide segment segments are spaced from each other, leaving flow gaps.
  • At least one of these guide segment segments carries a radially outwardly projecting Verklamm ceremoniessnase whose facing in the direction of the valve body surface constitutes a stop surface.
  • This abutment surface cooperates with a component-side abutment surface to limit the opening movement amount of the valve.
  • the component side abutment surface may be formed for example by a circumferential groove, as is preferred in the case of the inlet valve. This groove is introduced into the inner circumferential surface of the inlet channel of the piston.
  • the at least one clamping nose it is possible for the at least one clamping nose to engage behind the outlet bore and thus engage in the pump chamber.
  • a valve as prescribed can be inexpensively made of plastic, for example by means of a plastic injection molding process. If a use of plastic is not desired, it is advisable to produce the valve made of metal, for example a suitable brass alloy.
  • the valves 21, 22 can also be used independently of the concrete piston pump described concretely in the embodiment of FIG. 1 and also independently of the embodiment of the piston-armature component concretely described in the context of these embodiments.
  • FIG 2 shows a piston-armature component 23 according to the invention, which is designed as a composite component.
  • This piston-armature component 23 is part of a reciprocating pump with magnetic drive, as described for Figure 1.
  • the armature 24 is a piece of pipe made of a ferromagnetic material in stainless steel quality.
  • the armature 24 is cylindrical, as can be seen from the view of the component 23 in Figure 2a.
  • the anchor 24 can be made as a pipe section.
  • the piston 25 is also a metal pipe section.
  • the piston 25 is shown without the one-valve inlet valve associated therewith. Visible within the piston 25 in its immersed into the cylinder end portion in the inner wall introduced groove 26 in which the inlet valve is held clamped.
  • the piston 25 is connected with the interposition of a clamping member 27 with the armature 24, wherein the clamping member 27 and the piston 25 are inserted into the inner channel 28 of the armature and clamped therein.
  • the clamping member 27 in the illustrated embodiment is a slotted square tube piece (see FIG. 2a).
  • the clamping member 27 is for applying the desired clamping force slits.
  • the piston 25 is frictionally held in the clamping member with a connecting portion 29.
  • the polygonal design of the clamping member 27, wherein in the illustrated embodiment, a quadrangular (square) cross-sectional shape has been selected, serves the purpose that not the entire inner channel cross-sectional area is filled by the clamping member 27. In this way, four overflow 30 remain between the inner wall of the armature 24 and the outer side of the clamping member 27. Since the clamping member 27 of the illustrated embodiment extends through the anchor 24 in total, also the overflow 30 extend through the armature 24 therethrough. It is understood that for holding the piston 25, the clamping member 27 could have been designed shorter. In the illustrated embodiment, the clamping member 27 protrudes on both end sides of the armature 24 on this. These protruding portions serve to hold a return spring on the one hand and a damping spring on the other hand.
  • FIG. 3 shows a piston-armature component 23. 1, which is constructed in principle like the piston-armature component 23.
  • the piston-armature component 23. differs from the component 23 only in that the clamping member 27.1 on the piston side protrudes further from the armature 24.1.
  • the connecting portion 29.1 of the piston 25.1 ultimately does not penetrate into the interior of the armature 24.1.
  • the front view of the piston-armature component 23. 1 corresponds to that shown in FIG.
  • FIG. 3a shows the piston-armature component 23.1 in a perspective view.
  • FIG. 4 shows the individual building components of the liquid pump 1. It can be seen that the cylinder 2 and the armature housing 13 form a one-piece component. This component is identified by the reference numeral 23 in the figures.
  • the component 23 carries in the region of its inflow-side end portion a flange 31, which forms a contact flange for the assembly, generally designated by the reference numeral 32, which comprises the electrical components of the liquid pump 1.
  • FIG. 5 The enlarged perspective view of Figure 5 on the inflow-side end portion of the piston-armature component 23 makes the flange 31 clearly visible.
  • two bayonet cams 33, 33.1 projecting outward in the radial direction are provided as connecting members with which the component 23 can be detachably connected to the bottom 34 of the pump housing 16.
  • From the bayonet cams 33, 33.1 spaced from the inlet-side mouth of the component 23 is a circumferential groove 35 into which a sealing ring 36 is used to seal against the pump housing 16.
  • the base 34 of the pump housing 16 has an annular connecting recess 37, into which the connection-side connection section of the component 23 is inserted for connecting the component 23 to the pump housing 16.
  • FIG. 6 shows the connection recess 37, also with the cam bolts 31 complementary to the bayonet cams 33, 33.
  • the component 23 by inserting its connecting portion into the connecting recess 30 and corresponding rotation of the two components against each other this releasably sealed together connectable.
  • the sealing ring 36 acts against the inner wall of the connected components 16, 23. Bonding recess 37 (see Figure 1).
  • the provision of the pump housing 16 also allows the use of an electric solenoid, around which is not surrounded for insulation a plastic sheath. Therefore, in the pump housing 16 basically all necessary for the operation of the liquid pump 1 electrical / electronic components can be accommodated.
  • This also includes the fuse typically associated with such a fluid pump. Especially when such a fuse is designed as a thermal fuse, it can be arranged in the immediate vicinity of the coil and without an intermediate plastic layer. The modularity thus allows that when using a thermal fuse and after blowing through the same not the entire liquid pump, but only the assembly 25 or even only the fuse must be replaced.
  • connecting members can be arranged on the outside of the pump housing, in particular on its end face carrying the connecting piece 17, connecting members can be arranged. These can be used to connect one or more further units to the liquid pump 1. This may in particular be a flow measuring device in order to monitor the amount of liquid delivered by the liquid pump 1.
  • the links may be designed as a locking hook as part of a bayonet lock.

Abstract

A reciprocating piston pump with a magnetic drive comprises a cylinder (2) which encloses a pump chamber (3) and has an outlet bore (4), an electric solenoid for the periodic generation of a magnetic field, an armature (24, 24.1) which can be moved by the magnetic field of the cylinder coil in the longitudinally axial direction of the pump chamber (3) with a piston (25, 25.1) which dips into the pump chamber (3) and can be moved back and forth therein by the movement of the armature (24, 24.1). The piston/armature component (23, 23.1) has an axial inlet channel 9, which armature (24, 24.1) is situated in an armature housing 13 which encloses an armature chamber. A pressure equalization path is provided between the piston side and the inlet side of the armature. The pressure equalization path has at least one channel (30) which opens into the piston-side section of the armature chamber and the longitudinal axis of which, which connects the piston side to the inlet side, extends parallel to the pivot axis of the piston/armature component 23, 23.1. The piston/armature component (23, 23.1) is a composite component, in which the armature (24, 24.1) is a tubular piece or is produced from a piece of this type, in the inner channel 28 of which the piston (25, 25.1) of smaller diameter engages by means of a connecting section (29, 29.1) and is thus connected to the armature (24, 24.1).

Description

Hubkolbenpumpe mit Magnetantrieb  Reciprocating pump with magnetic drive
Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenpumpe mit Magnetantrieb, umfassend einen einen Pumpraum einfassenden Zylinder mit einer Ausgangsbohrung, eine elektrische Zylinderspule zum periodischen Erzeugen eines Magnetfeldes, einen von dem Magnetfeld der Zylinderspule in längsaxialer Richtung des Pumpraumes bewegbaren Anker mit einem in den Pumpraum eintauchenden und durch die Bewegung des Ankers darin hin- und herbewegbaren Kolben, wobei das Kolben-Anker-Bauteil einen axialen Zulaufkanal aufweist, welcher Anker sich in einem einen Ankerraum einfassenden Ankergehäuse befindet und eine Druckausgleichswegsamkeit zwischen der Kolbenseite und der Zulaufseite des Ankers vorgesehen ist. The invention relates to a reciprocating pump with magnetic drive, comprising a barrel enclosing a pump cylinder with an output bore, an electric cylinder coil for periodically generating a magnetic field, a movable from the magnetic field of the solenoid in the longitudinal direction of the pump chamber armature with a dipping into the pump chamber and by the movement the armature piston reciprocating therein, wherein the piston-armature member having an axial inlet channel, which armature is located in an armature space enclosing anchor housing and a pressure compensation path between the piston side and the inlet side of the armature is provided.
Derartige elektrische Flüssigkeitspumpen, die aufgrund ihres elektromagnetischen Antriebes auch als Solenoid-Pumpen bzw. aufgrund der Bewegung ihres Kolben-Ankers-Bauteils als Schwingkolbenpumpe bezeichnet werden, werden eingesetzt, wenn kleinere Flüssigkeitsmengen zu fördern sind und/oder wenn durch eine Pumpe ein gewisser Druck aufgebaut werden soll. Eingesetzt werden derartige Flüssigkeitspumpen in Haushaltsgeräten, etwa in Kaffeemaschinen, Bügeleisen oder dergleichen. Bei einem Einsatz einer solchen Flüssigkeitspumpe in einer Kaffeemaschine dient diese zum Fördern von für eine Getränkebereitung benötigtem Wasser aus einem Wassertank zu einer Durchlaufheizeinrichtung und anschließend zur Brüheinheit. Werden derartige Flüssigkeitspumpen bei Kaffeemaschinen eingesetzt, die als sogenannter Vollautomat zum Brühen von Espresso geeignet sind, können derartige Pumpen den für eine Espressozubereitung benötigten Druck von etwa 10 bar oder mehr mit hinreichender Förderleistung bereitstellen. Von Vorteil derartiger Flüssigkeitspumpen ist auch ihre geringe Baugröße. Such electric fluid pumps, which are also referred to as solenoid pumps due to their electromagnetic drive or due to the movement of their piston-armature component as oscillating piston pump, are used when smaller amounts of liquid are to be promoted and / or when built by a pump a certain pressure shall be. Such liquid pumps are used in household appliances, such as coffee machines, irons or the like. When such a liquid pump is used in a coffee machine, it serves to convey water required for beverage preparation from a water tank to a continuous heating device and then to the brewing unit. If such liquid pumps are used in coffee machines which are suitable as a so-called fully automatic machine for brewing espresso, such pumps can provide the pressure required for an espresso preparation of about 10 bar or more with sufficient delivery rate. Another advantage of such liquid pumps is their small size.
Eine solche Flüssigkeitspumpe ist beispielsweise aus EP 1 818 538 B1 oder EP 0 288 216 B1 bekannt. Aufgebaut ist eine solche Flüssigkeitspumpe aus einem einen Pumpraum einfassenden Zylinder, in den ein Kolben in längsaxialer Richtung bewegbar eintaucht. Der Zylinder verfügt über eine Ausgangsbohrung, durch die von dem Kolben bei einem Betrieb der Pumpe geförderte Flüssigkeit hinausgedrückt wird. Zur längsaxialen Bewegung des Kolbens innerhalb des Zylinders ist dieser an einen Anker angeschlossen, der seinerseits in einem Ankergehäuse längsaxial bewegbar ist. Der Anker weist ferromagnetische Eigenschaften auf. Das Ankergehäuse ist von einer elektrischen Spule umgeben, durch die ein periodisches Magnetfeld erzeugt wird. Der Anker ist mittels einer als Druckfeder ausgebildeten Rückstellfeder an einem Boden des Ankergehäuses abgestützt. Die Rückstellfeder wirkt auf den Anker und damit auf den in den Zylinder eintauchenden Kolben derart, dass durch diese in den Pumpraum eingebrachte Flüssigkeit durch die Kraft der Feder aus der Ausgangsbohrung hinausgedrückt wird. Zum Zuführen von zu förderndem Wasser in den Pumpraum dient das durch die Zylinderspule aufgebaute Magnetfeld, durch das der Anker und damit der Kolben unter Vergrößerung des aktuellen Volumens des Pumpraumes gegen die Kraft der Rückstellfeder zurückbewegt wird. Die Zylinderspule ist zum Erzeugen eines periodischen Magnetfeldes mit Wechselspannung ausgeführt und umfasst typischerweise eine Diode, mit der ein Magnetfeld nur über die Länge einer Halbwelle einer Periode erzeugt wird. Durch die Rückstellfeder wird bei jeder Magnetfeldunterbrechung der Kolben zum Herausdrücken des durch die Rückzugsbewegung desselben in den Pumpraum eingebrachten Wassers durch die Ausgangsbohrung des Zylinders bewegt. Damit schwingt das Kolben-Anker-Bauteil in der Frequenz, die die anliegende Wechselspannung aufweist. Such a liquid pump is known, for example, from EP 1 818 538 B1 or EP 0 288 216 B1. Such a liquid pump is constructed from a cylinder enclosing a pump space, into which a piston moves in a longitudinal axial direction. The cylinder has an outlet bore that expels fluid delivered by the piston during pump operation. To the longitudinal axial Movement of the piston within the cylinder, this is connected to an armature, which in turn is longitudinally movable in an armature housing. The armature has ferromagnetic properties. The armature housing is surrounded by an electrical coil, through which a periodic magnetic field is generated. The armature is supported by means of a return spring formed as a compression spring at a bottom of the armature housing. The return spring acts on the armature and thus on the piston plunging into the cylinder in such a way that the liquid introduced into the pumping space pushes it out of the outlet bore due to the force of the spring. For supplying water to be pumped into the pump chamber, the magnetic field built up by the cylindrical coil serves to move the armature and thus the piston back against the force of the return spring, increasing the current volume of the pump chamber. The cylindrical coil is designed to generate a periodic magnetic field with alternating voltage and typically comprises a diode with which a magnetic field is generated only over the length of a half-wave of a period. By the return spring at each magnetic field interruption of the piston for pushing out of the same by the withdrawal movement of the pump chamber introduced water through the output bore of the cylinder moves. Thus oscillates the piston-armature component in the frequency having the applied AC voltage.
Um Wasser in den Pumpraum einströmen zu lassen, verfügt das Kolben- Anker-Bauteil über einen zentralen Durchgangskanal. Dieser ist durch eine Wasserzufuhr beaufschlagt, die in den von dem Ankergehäuse einge- fassten Ankerraum mündet. Die Flüssigkeitspumpe verfügt über einen Zulaufstutzen, auf den beispielsweise ein an einen Wassertank angeschlossener Schlauch sitzt. In order to allow water to flow into the pump chamber, the piston-armature component has a central through-channel. This is acted upon by a water supply, which opens into the armature housing enclosed by the armature housing. The liquid pump has an inlet connection, on which, for example, a hose connected to a water tank is seated.
Um die vorbeschriebene Wasserförderung durchführen zu können, verfügt eine solche Flüssigkeitspumpe über ein Einlassventil und über ein Auslassventil. Beide Ventile sind als Einwegventile ausgeführt. Der Ventilkörper des Einlassventils liegt in seiner Geschlossenstellung an einem an dem in den Pumpraum des Zylinders hineinragenden Ende des Kolbens befindlichen, ringförmigen Ventilsitz an. Der Ventilkörper des Auslassventils liegt in seiner Geschlossenstellung an einem der Ausgangsbohrung des Zylinders zugeordneten, ringförmigen Ventilsitz an. In order to carry out the above-described water promotion, such a liquid pump has an inlet valve and an outlet valve. Both valves are designed as one-way valves. The valve body of the inlet valve is in its closed position at a located on the projecting into the pump chamber of the cylinder end of the piston, annular valve seat. The valve body of the exhaust valve is in its closed position at one of the outlet bore associated with the cylinder, annular valve seat.
Um einen Druckausgleich zwischen der Kolbenseite des Ankers bzw. dem kolbenseitigen Ankerraum und dem Zulauf zu gestatten, ist in einem an den Anker angeformten Ringzylinderabschnitt eine Querbohrung eingebracht, durch die eine Wegsamkeit von dem kolbenseitigen Ankerraum zu dem Zulaufkanal geschaffen ist. Dieser Ringzylinderabschnitt weist einen größeren Außendurchmesser auf als der Kolben und taucht nicht in den Zylinder ein. Für die Funktionstüchtigkeit der Druckausgleichswegsamkeit ist es erforderlich, dass diese in jeder Stellung des Schwingkolbens offen ist. In order to allow a pressure equalization between the piston side of the armature and the piston-side armature space and the inlet, a transverse bore is introduced in an integrally formed on the armature annular cylinder section, through which a Wegsamkeit is provided by the piston-side armature space to the inlet channel. This annular cylinder section has a larger outer diameter than the piston and does not dip into the cylinder. It is necessary for the functionality of the pressure balance to be open in any position of the oscillating piston.
Aus DE 20 2005 006 584 U1 ist ein Kolben für eine Solenoid-Pumpe beschrieben, der als Verbundkolben ausgeführt ist. Bei diesem Kolben ist der Anker mit seinem Zylinderfortsatz und der Querbohrung aus einem ersten Material - einem ferromagnetischen Material - gefertigt, während es sich bei dem Kolben um ein Metallrohr allgemeiner Art mit oder ohne Naht handeln kann. Bei diesem Verbundkolben wird der Kolben mit dem an den Anker angeformten Zylinderabschnitt verschweißt. From DE 20 2005 006 584 U1 a piston for a solenoid pump is described, which is designed as a composite piston. In this piston, the armature is made with its cylindrical extension and the transverse bore of a first material - a ferromagnetic material - while the piston can be a metal tube of a general type with or without seam. In this composite piston of the piston is welded to the integrally formed on the armature cylinder section.
Die Flüssigkeitspumpen der vorgenannten Art sind relativ kleinbauend. Gleichwohl besteht der Wunsch, diese weiter zu vereinfachen, insbesondere kostengünstiger zu gestalten und die benötigte Baugröße, wenn möglich, zu reduzieren. The liquid pumps of the aforementioned type are relatively small. Nevertheless, there is a desire to further simplify this, in particular to make more cost-effective and to reduce the size required, if possible.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Flüssigkeitspumpe dergestalt weiterzubilden, dass diese möglichst einfach bauend und somit kostengünstig und mit einer geringeren längsaxialen Erstreckung ausgeführt werden kann. Based on this discussed prior art, the present invention seeks to further develop an aforementioned liquid pump in such a way that it can be designed as simple as possible building and thus inexpensive and with a smaller longitudinal axial extent.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße Flüssigkeitspumpe, bei der die Druckausgleichswegsamkeit zumindest einen in dem kolbenseitigen Abschnitt des Ankerraums mündenden Kanal aufweist, dessen die Kolbenseite mit der Zulaufseite verbindende Längsachse parallel zur Schwingachse des Kolben-Anker- Bauteils verläuft und bei der das Kolben-Anker-Bauteil ein Verbundbauteil ist, bei dem der Anker ein Rohrstück ist oder aus einem solchen gefertigt ist, in dessen Innenkanal der im Durchmesser kleinere Kolben mit einem Verbindungsabschnitt eingreift und mit dem Anker verbunden ist. This object is achieved according to the invention by a generic liquid pump mentioned above, in which the pressure equalization has at least one opening in the piston side portion of the armature space channel, the piston side with the inlet side connecting longitudinal axis parallel to the swing axis of the piston-armature component and in the the piston-armature component is a composite component is, in which the anchor is a piece of pipe or is made of such, in the inner channel of the smaller diameter piston engages with a connecting portion and is connected to the armature.
Das Kolben-Anker-Bauteil dieser Flüssigkeitspumpe verfügt über eine längsaxiale Wegsamkeit, um eine Druckausgleichswegsamkeit zwischen der Kolbenseite des Ankers und der Zulaufseite bereitzustellen. Dabei kann die Zulaufseite der dem Anker zugeordnete Zulaufkanalabschnitt des Zulaufkanals sein. Möglich ist auch, dass die Druckausgleichswegsamkeit in Form einer oder mehrerer, den Anker durchgreifender Kanäle parallel zur Längsachse des Ankers ausgeführt ist und somit an der zulaufseitigen Stirnseite in den diesseitigen Ankerraumabschnitt mündet. The piston-armature component of this fluid pump has longitudinal axial travel to provide pressure balance capability between the piston side of the armature and the inlet side. In this case, the inlet side may be the inlet channel section of the inlet channel assigned to the anchor. It is also possible that the pressure equalization in the form of one or more, the armature cross-channels is executed parallel to the longitudinal axis of the armature and thus opens at the inlet-side end side in the this side armature space section.
Bei der beanspruchten Konzeption wird keine Querbohrung benötigt. Daher kann zum Platzieren derselben auf einen Ringzylinderabschnitt, wie dieser im Stand der Technik notwendig ist, verzichtet werden. Folglich kann ein solches Kolben-Anker-Bauteil hinsichtlich seiner Längserstreckung kürzer gestaltet werden, wodurch sich die Gesamtlängserstreckung der Flüssigkeitspumpe reduzieren lässt. In the claimed concept no transverse bore is needed. Therefore, placing them on a ring cylinder portion as required in the prior art can be eliminated. Consequently, such a piston-armature component can be made shorter in terms of its longitudinal extent, whereby the total longitudinal extension of the liquid pump can be reduced.
Vorteilhaft bei diesem Konzept ist nicht nur die mögliche kürzere Auslegung der Flüssigkeitspumpe sondern auch, dass die Druckausgleichswegsamkeit eine Längserstreckung aufweist, die parallel zur Bewegungsrichtung des Kolben-Anker-Bauteils verläuft. Daher erfolgt ein Überströmen von Flüssigkeit von der einen Ankerseite zur anderen Ankerseite strö- mungsoptimiert, und zwar unter Reduzierung von Turbulenzen, was wiederum eine Reduktion von für das Überströmen der Flüssigkeit von der einen Ankerraumseite in die andere benötigter Energie zur Folge hat. Für den Betrieb einer solchen Flüssigkeitspumpe wird daher bei gleicher Förderkapazität wie bei einer herkömmlichen Flüssigkeitspumpe der eingangs genannten Art weniger Energie verbraucht. Mithin braucht die rückstellende Druckfeder nur mit einer entsprechend geringeren Rückstellkraft ausgerüstet zu sein, weshalb dann auch die Zylinderspuleneinheit kleiner ausgelegt werden kann. An advantage of this concept is not only the possible shorter design of the liquid pump but also that the pressure compensation path has a longitudinal extension which is parallel to the direction of movement of the piston-armature component. As a result, an overflow of liquid from one armature side to the other armature side takes place optimized for flow, namely with the reduction of turbulence, which in turn results in a reduction of the overflow of the fluid from one armature space side to the other energy required. For the operation of such a liquid pump therefore less energy is consumed at the same capacity as in a conventional liquid pump of the type mentioned. Thus, the restoring compression spring needs to be equipped only with a correspondingly lower restoring force, which is why then the cylindrical coil unit can be made smaller.
Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Zulaufkanal innerhalb des Ankers einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Au- ßendurchmesser des Kolbens und dass die Druckausgleichswegsamkeit als eine oder mehrere, die kolbenseitige Stirnfläche des Ankers durchgreifende Bohrung ausgeführt ist. Dabei ist vorgesehen, dass die zumindest eine parallel zur Längsachse des Kolben-Anker-Bauteils ausgeführte Bohrung in einer radialen Anordnung bezüglich der Außenseite des Kolbens angeordnet ist, dass diese in den Zulaufkanalabschnitt des Ankers mündet. Bei mehreren Bohrungen sind diese typischerweise mit gleichem Winkelabstand zueinander, den Kolben einfassend angeordnet. According to one embodiment, it is provided that the inlet channel within the anchor has a diameter which is greater than the Au ßendurchmesser the piston and that the pressure balance is designed as one or more, the piston-side end face of the armature through cross-bore. It is provided that the at least one executed parallel to the longitudinal axis of the piston-armature component bore is arranged in a radial arrangement with respect to the outside of the piston that it opens into the inlet channel section of the armature. In the case of several holes, these are typically arranged at the same angular distance from each other, enclosing the piston.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung durchgreift die Druckausgleichswegsamkeit, beispielsweise in Form von mehreren Kanälen den Anker in längsaxialer Richtung. Vorzugsweise sind die Kanäle mit Abstand zu der äußeren Mantelfläche des Ankers angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass dann keinerlei Einbußen der Ansteuerung des Ankers durch das Magnetfeld der elektrischen Zylinderspule in Kauf genommen werden muss. According to a further embodiment, the pressure balance, for example in the form of multiple channels, passes through the armature in the longitudinal axial direction. Preferably, the channels are arranged at a distance from the outer lateral surface of the armature. It has been shown that then no loss of control of the armature by the magnetic field of the electric solenoid must be accepted.
Das vorbeschriebene Konzept der hinsichtlich ihrer Längsachse parallel zur Schwingachse des Kolben-Anker-Bauteils vorgesehenen Druckausgleichswegsamkeit erlaubt in besonderem Maße die Ausbildung von Kolben-Anker-Bauteilen, die als Verbundbauteile ausgeführt sind. Dieses erlaubt, den Anker durch einen Rohrabschnitt zu bilden, was eine bei herkömmlichen Kolben-Anker-Bauteilen benötigte spanende Bearbeitung zumindest weitestgehend überflüssig macht. Einher geht damit auch, dass bei diesem Konzept letztendlich kein oder nur wenig Materialabfall entsteht. Vorzugsweise wird man die Innenwandung des Zulaufkanalabschnitts des Ankers zylindrisch vorsehen, damit auch diese nicht einem zusätzlichen Bearbeitungsschritt zum Erzeugen bestimmter Geometrien bearbeitet werden muss, da Zylinderrohre bereits bei ihrer Herstellung typischerweise eine solche Innenwandungsgeometrie aufweisen. Der Kolben als weiteres Rohrstück, typischerweise aus einem anderen, vor allem kostengünstigeren Material hergestellt, greift mit einem Abschnitt - einem Verbindungsabschnitt - in den Innenkanal des Ankers ein und ist darin festgesetzt, wobei hierfür vorzugsweise ein Klemmglied verwendet wird. Ein solches Klemmglied kann als geschlitzter mehreckiger Rohrkörper ausgebildet sein, in dessen Innenkanal der Verbindungsabschnitt des Kolbens aufgenommen ist und der seinerseits in den Innenkanal des Ankers eingepresst und darin reibschlüssig gehalten ist. Dabei ist die mehreckige Ausbildung des rohrförmigen Rohrkörpers nicht nur zum Konzentrieren der Klemmkräfte zwischen Klemmglied und Innenwand des Ankers auf die Kanten zweckmäßig, sondern infolge der Geometrieunterschiede zwischen dem Klemmglied und dem Innenkanal des Ankers bilden die durch das Klemmglied nicht gefüllten Querschnittsbereiche des im Querschnitt runden Ankerkanals zugleich die gewünschten Druckausgleichswegsam- keiten. Gleicherweise bilden sich Druckausgleichswegsamkeiten zwischen dem Klemmglied und dem Verbindungsabschnitt des Kolbens aus. The above-described concept of provided with respect to their longitudinal axis parallel to the swing axis of the piston-armature component pressure compensation capability allows the formation of piston-armature components, which are designed as composite components in particular extent. This allows to form the armature through a pipe section, which makes at least as far as possible unnecessary machining of conventional piston-armature components. It also goes along with this concept that ultimately no or only little material waste arises. Preferably, one will provide the inner wall of the inlet channel section of the armature cylindrical, so that these need not be processed an additional processing step to produce certain geometries, since cylinder tubes typically have such a Innenwandungsgeometrie in their manufacture. The piston as another piece of pipe, typically made of another, especially cheaper material engages with a portion - a connecting portion - in the inner channel of the armature and is fixed therein, for which purpose preferably a clamping member is used. Such a clamping member may be formed as a slotted polygonal tubular body, in the inner channel of the connecting portion of the piston is received and in turn is pressed into the inner channel of the armature and held therein by frictional engagement. It is the polygonal Forming the tubular tubular body not only to concentrate the clamping forces between the clamping member and the inner wall of the armature on the edges, but due to the geometry differences between the clamping member and the inner channel of the armature not filled by the clamping member cross-sectional areas of the round cross-section anchor channel at the same time the desired pressure equalization - opportunities. Likewise, pressure equalization paths are formed between the clamping member and the connecting portion of the piston.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen: Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 : einen Längsschnitt durch eine als Hubkolbenpumpe mit 1 shows a longitudinal section through a piston pump with
Magnetantrieb ausgebildete Flüssigkeitspumpe mit einem Kolben-Anker-Bauteil gemäß dem Stand der Technik,  Magnetic drive formed liquid pump with a piston-armature component according to the prior art,
Fig. 2: einen Längsschnitt durch ein Kolben-Anker-Bauteil gemäß der Erfindung, 2 shows a longitudinal section through a piston-armature component according to the invention,
Fig. 2a: eine Stirnseitenansicht des Kolben-Anker-Bauteils der Figur Fig. 2a: an end view of the piston-armature component of the figure
2,  2,
Fig. 3: einen Längsschnitt durch ein Kolben-Anker-Bauteil prinzipiell entsprechend demjenigen der Figur 2 in einer alternativen Ausgestaltung, 3 is a longitudinal section through a piston-armature component in principle corresponding to that of Figure 2 in an alternative embodiment,
Fig. 3a: eine perspektivische Ansicht des Kolben-Anker-Bauteils der 3a shows a perspective view of the piston-armature component of
Figur 3,  FIG. 3,
Fig. 4: eine perspektivische Ansicht nach Art einer Explosionsdarstellung der Bauteile der Hubkolbenpumpe der Figur 1 4 is a perspective view in the manner of an exploded view of the components of the reciprocating pump of Figure 1
Fig. 5: eine vergrößerte perspektivische Ansicht des zulaufseitigen 5 is an enlarged perspective view of the upstream side
Endes des aus Zylinder und Ankergehäuse gebildeten Bauteils und Fig. 6: eine perspektivische Querschnittsdarstellung des Pumpen- gehäuses der Flüssigkeitspumpe der Figur 1 und 2 als Einblick auf den zulaufseitigen Boden des Pumpengehäuses. End of the cylinder and armature housing formed component and 6 shows a perspective cross-sectional view of the pump housing of the liquid pump of FIGS. 1 and 2 as an insight into the inlet-side bottom of the pump housing.
Eine als Hubkolbenpumpe mit Magnetantrieb ausgelegte Flüssigkeitspumpe 1 , auch als Solenoid-Pumpe anzusprechen, verfügt über einen Zylinder 2, der einen Pumpraum 3 einfasst. Der Pumpraum 3 ist ausgangs- seitig durch eine Ausgangsbohrung 4 begrenzt, die in den Boden 5 des Zylinders 2 eingebracht ist. An den Boden 5 ist von dem Pumpraum 3 wegweisend eine Anschlussbuchse 6 angeformt, in die die Ausgangsbohrung 4 mündet. Diese verfügt über ein Innengewinde zum Anschließen einer Druckleitung. Von der Einlassseite her greift in den Pumpraum 3 ein Kolben 7 ein. Dieser ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel angeformt an einen Anker 8. Das aus Kolben 7 und Anker 8 bestehende Bauteil ist aus einem ferromagnetischen Werkstoff in Edelstahlqualität hergestellt. Dieses Bauteil durchgreift ein Zulaufkanal 9, wobei ein erster Zulaufkanalabschnitt 10 dem Anker 8 und der sich daran anschließende Zulaufkanalabschnitt 10.1 dem Kolben 7 zugeordnet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Innendurchmesser des Kanalabschnittes 10 größer als der Außendurchmesser des Zulaufkanalabschnitts 10.1 des Kolbens 7. In das aus Kolben 7 und Anker 8 bestehende Bauteil sind in die kolbenseitige Stirnfläche 1 1 des Ankers 8 drei umfänglich verteilt und in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnete Druckausgleichsbohrungen eingebracht, durch die die Kolbenseite des Ankers 8 mit seiner Zustromseite - mit dem Zulaufkanalabschnitt 10.1 - verbunden ist. Aufgrund der Schnittdarstellung sind in Figur 1 nur zwei der drei Druckausgleichsöffnungen 12, 12.1 erkennbar. A designed as a reciprocating pump with magnetic drive fluid pump 1, also address as a solenoid pump, has a cylinder 2, which encloses a pump chamber 3. The pumping space 3 is limited on the output side by an outlet bore 4, which is introduced into the bottom 5 of the cylinder 2. At the bottom 5 of the pump chamber 3 pioneering a connector socket 6 is formed, in which the output hole 4 opens. This has an internal thread for connecting a pressure line. From the inlet side engages in the pump chamber 3, a piston 7 a. This is formed in the illustrated embodiment to an armature 8. The consisting of piston 7 and armature 8 component is made of a ferromagnetic material in stainless steel quality. This component passes through an inlet channel 9, with a first inlet channel section 10 being assigned to the anchor 8 and the adjoining inlet channel section 10. 1 to the piston 7. In the illustrated embodiment, the inner diameter of the channel portion 10 is greater than the outer diameter of the Zulaufkanalabschnitts 10.1 of the piston 7. In the piston 7 and anchor 8 existing component in the piston-side end face 1 1 of the armature 8 are distributed circumferentially and arranged at equal angular distance from each other Introduced pressure equalization holes through which the piston side of the armature 8 with its upstream side - is connected to the inlet channel section 10.1. Due to the sectional view, only two of the three pressure compensation openings 12, 12.1 can be seen in FIG.
Das in Figur 1 gezeigte Kolben-Anker-Bauteil ist nicht Teil der Erfindung und dient der prinzipiellen Beschreibung der Funktionalität desselben, um eine Druckausgangswegsamkeit zwischen der Kolbenseite des Ankers 8 und seiner Zulaufseite herzustellen. Die Zulaufseite des Ankers 8 ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Zulaufkanalabschnitt 10.1 . Die Längsachsen der Druckausgleichsöffnungen 12, 12.1 erstrecken sich parallel zur Schwingachse des Bauteils. Angeordnet sind die Öffnungen 12, 12.1 radial unmittelbar angrenzend an die äußere Mantelfläche des Kolbens 7. Der Durchmesser des Zulaufkanalabschnitts 10.1 ist größer als der Außen- durchmesser des Kolbens 7. Daher münden die Druckausgleichsöffnungen 12, 12.1 bei paralleler Ausrichtung in den Zulaufkanalabschnitt 10.1 . The piston-armature component shown in Figure 1 is not part of the invention and serves the principal description of the functionality thereof to produce a Druckausgangswegsamkeit between the piston side of the armature 8 and its inlet side. The inlet side of the armature 8 is in this embodiment, the inlet channel section 10.1. The longitudinal axes of the pressure compensation openings 12, 12.1 extend parallel to the axis of vibration of the component. The openings 12, 12. 1 are arranged radially directly adjacent to the outer jacket surface of the piston 7. The diameter of the inlet channel section 10. 1 is larger than the outside diameter. Diameter of the piston 7. Therefore, open the pressure equalization holes 12, 12.1 in parallel alignment in the inlet channel section 10.1.
Die äußere Mantelfläche des Kolbens 7 ist unter Ausbildung einer Labyrinthdichtung gegenüber der Innenseite des Zylinders 2 abgedichtet. Realisiert wird dieses durch einen sehr engen Spalt zwischen diesen beiden längsaxial zueinander bewegbaren Bauteilen. Damit ist zwischen der Außenwand des Kolbens 7 und der Innenwand des Zylinders 2 keine zusätzliche Dichtung notwendig. Dies bedingt auch, dass der Kolben 7 bei seiner Schwingbewegung innerhalb des Pumpraums 3 leicht läuft. Das Kolben- Anker-Bauteil wird in Bezug auf seine Schwingbewegung durch den in den Zylinder 2 eingreifenden Kolbenabschnitt geführt. Aufgrund der vorbeschriebenen Dichtung sind Taumelbewegungen des Kolben-Anker- Bauteils vermieden. The outer circumferential surface of the piston 7 is sealed to form a labyrinth seal against the inside of the cylinder 2. This is realized by a very narrow gap between these two longitudinally axially movable components. Thus, no additional seal is necessary between the outer wall of the piston 7 and the inner wall of the cylinder 2. This also means that the piston 7 runs easily during its oscillatory movement within the pump chamber 3. The piston-armature component is guided in relation to its oscillating movement by the piston section engaging in the cylinder 2. Due to the above-described seal tumbling movements of the piston-armature component are avoided.
Der Anker 8 befindet sich in einem Ankergehäuse 13, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an den Zylinder 2 angeformt ist. In dem von dem Ankergehäuse 3 umschlossenen Raum - dem Ankerraum - befindet sich zulaufseitig eine Druckfeder 14 als Rückstellfeder, die sich mit ihrem einen Ende an dem Anker 8 und mit ihrem anderen Ende an einem Bodenvorsprung 15 eines Pumpengehäuses 16 abstützt. Der Bodenvorsprung 15 geht zulaufseitig in einen Anschlussstutzen 17 über, auf den ein Zulaufschlauch (nicht dargestellt) zu sitzen kommt. Der Zulaufschlauch ist an einen Wasservorrat angeschlossen. Aufgrund der vorbeschriebenen Führung zwischen Kolben-Anker-Bauteil und dem Zylinder 2, durch welche eine Taumelbewegung vermieden ist oder zumindest so gut wie vermieden ist, kann der notwendige Bewegungsspalt zwischen der äußeren Mantelfläche des Ankers 8 und der Innenseite des Ankergehäuses 13 sehr eng bemessen sein. The armature 8 is located in an armature housing 13, which is formed in the illustrated embodiment of the cylinder 2. In the enclosed space of the armature housing 3 - the armature space - is on the inlet side, a compression spring 14 as a return spring, which is supported at one end to the armature 8 and at its other end to a bottom projection 15 of a pump housing 16. The bottom projection 15 merges into a connecting piece 17 on the inlet side, onto which a supply hose (not shown) comes to rest. The inlet hose is connected to a water supply. Due to the above-described leadership between piston-armature component and the cylinder 2, which is avoided or at least as good as avoided, the necessary movement gap between the outer surface of the armature 8 and the inside of the armature housing 13 can be very narrow dimensioned by a wobbling motion ,
In dem kolbenseitigen Teil des Ankerraums ist eine Dämpfungsfeder 18 untergebracht. Diese ist zwischen einem außenseitig an dem Zylinder 2 angeformten Flansch 19 und der Stirnfläche 1 1 gehalten. In the piston-side part of the armature space, a damping spring 18 is housed. This is held between an externally formed on the cylinder 2 flange 19 and the end face 1 1.
Auf das Ankergehäuse 13 ist eine elektrische Zylinderspuleneinheit aufgeschoben. Die Zylinderspuleneinheit ist ausgebildet und ausgeführt damit durch diese ein periodisches Magnetfeld erzeugt werden kann. Wird ein Magnetfeld erzeugt, wird durch dieses der Anker 8 gegen die Kraft der Druckfeder 14 bewegt und somit der Kolben 7 unter Vergrößerung des Volumens des Pumpraumes aus dem Zylinder 2 herausgezogen. Wird das Magnetfeld unterbrochen, drückt die in der Druckfeder 14 gespeicherte Energie den Anker 8 und damit den Kolben 7 wieder in ihre in Figur 1 gezeigte Stellung. Zum Erzeugen des periodischen Magnetfeldes ist der Spuleneinheit eine Diode zugeordnet und geschaltet, damit das Magnetfeld nur bei einer der beiden Wechselspannungspolaritäten erzeugt wird. Auf diese Weise schwingt das Kolben-Anker-Bauteil in längsaxialer Richtung bezüglich der Längsachse des Zylinders 2 und des Ankerraumes in der Frequenz der Wechselspannung. On the armature housing 13, an electric cylinder coil unit is pushed. The cylindrical coil unit is designed and designed so that a periodic magnetic field can be generated by this. Becomes a Magnetic field generated, is moved by this the armature 8 against the force of the compression spring 14 and thus the piston 7 pulled out by increasing the volume of the pump chamber from the cylinder 2. If the magnetic field is interrupted, the energy stored in the compression spring 14 presses the armature 8 and thus the piston 7 back into their position shown in FIG. To generate the periodic magnetic field of the coil unit is associated with a diode and connected so that the magnetic field is generated only at one of the two AC voltage polarities. In this way, the piston-armature component oscillates in the longitudinal axial direction with respect to the longitudinal axis of the cylinder 2 and the armature space in the frequency of the AC voltage.
Damit infolge der Schwingbewegung des Kolbens 7 Flüssigkeit gefördert wird, und zwar von der Einlassseite der Pumpe 1 zur Auslassseite hin, ist der Kolben 7 an seinem in den Pumpraum 3 hineinragenden Ende mit einem federlosen Einwegventil als Einlassventil 21 ausgestattet. Dieses öffnet, wenn der Kolben 7 in Richtung zur Zulaufseite bewegt wird. Bei umgekehrter Bewegungsrichtung in Richtung zu dem Boden 5 des Zylinders 2 hin schließt das Ventil 21 . In die Ausgangsbohrung 4 ist ein zweites federloses Einwegventil als Auslassventil 22 eingesetzt. Beide Ventile 21 , 22 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel identisch ausgeführt. Ein solches Ventil ohne Ventilfeder verfügt über einen an seinen Ventilkörper angeschlossenen Führungsabschnitt, der typischerweise einstückig mit dem Ventilkörper hergestellt ist. Der Führungsabschnitt durchgreift den ringförmigen Ventilsitz und ragt im Falle des Einlassventils in den Zulaufkanal des Kolbens hinein. Im Falle des Ausgangsventils ragt der Führungsabschnitt in die Ausgangsbohrung des den Pumpraum einfassenden Zylinders hinein. Der Führungsabschnitt ist in dem Zulaufkanal bzw. der Ausgangsbohrung jeweils ausgehend von der Geschlossenstellung des Ventils in axialer Richtung zum Öffnen desselben bewegbar und unverlierbar an das jeweilige Bauteil - den Kolben bzw. den Zylinder - angeschlossen. Die längsaxiale Bewegbarkeit des jeweiligen Ventils ist so bemessen, dass der Öffnungsquerschnitt bei von dem Ventilsitz abgehobenem Ventilkörper hinreichend zum Durchlassen der gewünschten Wassermenge ist. In die Geschlossenstellung wird der jeweilige Ventilkörper durch Ausnutzen der systemseitig vorhandenen Druckunterschiede infolge der Bewegung des Kolbens zwischen der Einlassseite des Ventilkörpers und seiner Auslassseite gebracht. Im Falle des Einlassventils liegt ein- gangsseitig an diesem bei einer typischen Anwendung einer solchen Flüssigkeitspumpe in einem Haushaltsgerät, also beispielsweise in einer Kaffeemaschine, Umgebungsdruck an, jedenfalls ein Druck der geringer ist als der Förderdruck. Das Einlassventil schließt, wenn der Kolben durch die Kraft der Druckfeder seinen Rückhub in Richtung zu der Ausgangsbohrung des Zylinders ausführt. Bei dieser Bewegung herrscht im Pumpraum und damit ausgangsseitig zu dem Ventilkörper des Einlassventils ein höherer Druck als eingangsseitig mit der Folge, dass das Ventil durch die Bewegung des Kolbens und die damit einhergehende Wasserführung selbsttätig geschlossen wird. Im Falle des Ausgangsventils wird dieses durch die durch die Ausgangsbohrung gedrückte Flüssigkeit geöffnet und schließt selbsttätig mit der Umkehr der Pumpbewegung des Kolbens. Durch die mit dieser Bewegung einhergehende Vergrößerung des Pumpraumvolumens wirkt ausgangsseitig auf den Ventilkörper des Auslassventils ein höherer Flüssigkeitsdruck als eingangsseitig. In order that liquid is conveyed as a result of the oscillating movement of the piston 7, namely from the inlet side of the pump 1 to the outlet side, the piston 7 is equipped at its end projecting into the pumping space 3 with a spring-less one-way valve as the inlet valve 21. This opens when the piston 7 is moved in the direction of the inlet side. When the direction of movement is reversed in the direction of the bottom 5 of the cylinder 2, the valve 21 closes. In the output bore 4, a second spring-less one-way valve is used as the outlet valve 22. Both valves 21, 22 are identical in the illustrated embodiment. Such a valve without valve spring has a guide portion connected to its valve body, which is typically made in one piece with the valve body. The guide section passes through the annular valve seat and protrudes in the case of the inlet valve into the inlet channel of the piston. In the case of the outlet valve, the guide section protrudes into the outlet bore of the cylinder enclosing the pump space. The guide portion is in the inlet channel or the output hole respectively starting from the closed position of the valve in the axial direction to open the same movable and captive to the respective component - the piston or the cylinder - connected. The longitudinal axial movability of the respective valve is dimensioned such that the opening cross-section is sufficient for passing the desired amount of water when lifted from the valve seat valve body. In the closed position of the respective valve body by taking advantage of the system pressure differences existing due to the movement of the piston between the inlet side of the valve body and its outlet side. In the case of the inlet valve, on the inlet side, this is at a typical application of such a liquid pump in a household appliance, so for example in a coffee machine, ambient pressure, in any case a pressure which is less than the delivery pressure. The inlet valve closes when the piston, by the force of the compression spring, makes its return stroke toward the output bore of the cylinder. In this movement prevails in the pump chamber and thus the output side to the valve body of the inlet valve, a higher pressure than the input side, with the result that the valve is automatically closed by the movement of the piston and the associated water flow. In the case of the output valve, this is opened by the liquid pressed through the outlet bore and closes automatically with the reversal of the pumping motion of the piston. Due to the enlargement of the pump chamber volume associated with this movement, a higher fluid pressure acts on the output side on the valve body of the outlet valve than on the input side.
Eine solche Konzeption, bei der zumindest eines der beiden Ventile an das den Ventilsitz bereitstellende Bauteil - Kolben und/oder Zylinder - angeschlossen ist und somit eine bestimmungsgemäße Funktionsweise auch ohne den Einsatz von Ventilfedern erlaubt, reduziert sich die Anzahl der zum Ausbilden der Ventile benötigten Bauteile erheblich. Schließlich wird neben dem den Ventilsitz bildenden Bauteil grundsätzlich nur ein weiteres Bauteil, namentlich das Ventil benötigt. Zudem besteht bei dieser Konzeption nicht die Gefahr, dass die Funktionstüchtigkeit der Flüssigkeitspumpe durch Bruch einer Ventilfeder beeinträchtigt werden kann. Such a conception, in which at least one of the two valves is connected to the valve seat-providing component - piston and / or cylinder - and thus allows proper functioning even without the use of valve springs, reduces the number of components required to form the valves considerably. Finally, in addition to the valve seat forming component basically only one other component, namely the valve is needed. In addition, there is no risk in this design that the functionality of the liquid pump can be affected by breakage of a valve spring.
Zum Anschließen des Einlassventils und/oder des Auslassventils an das jeweilige Bauteil - Kolben bzw. Zylinder - verfügen diese gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung über einen Führungsabschnitt, der in Um- fangsrichtung segmentiert ist. Die einzelnen Führungsabschnittssegmente sind voneinander unter Belassung von Durchflussspalten beabstandet. Zumindest eines dieser Führungsabschnittssegmente trägt eine in radialer Richtung nach außen abragende Verklammerungsnase, deren in Richtung zum Ventilkörper weisende Fläche eine Anschlagfläche darstellt. Diese Anschlagfläche wirkt mit einer bauteilseitigen Anschlagfläche zusammen, um den Öffnungsbewegungsbetrag des Ventils zu begrenzen. Die bauteil- seitige Anschlagsfläche kann beispielsweise durch eine umlaufende Nut gebildet sein, wie dieses im Falle des Einlassventils bevorzugt ist. Diese Nut ist in die innere Mantelfläche des Zulaufkanals des Kolbens eingebracht. Bei dem Auslassventil ist es möglich, dass die zumindest eine Ver- klammerungsnase die Ausgangsbohrung hintergreift und damit in den Pumpraum eingreift. For connecting the inlet valve and / or the outlet valve to the respective component - piston or cylinder - these have according to a preferred embodiment of a guide portion which is segmented in the circumferential direction. The individual guide segment segments are spaced from each other, leaving flow gaps. At least one of these guide segment segments carries a radially outwardly projecting Verklammerungsnase whose facing in the direction of the valve body surface constitutes a stop surface. This abutment surface cooperates with a component-side abutment surface to limit the opening movement amount of the valve. The component side abutment surface may be formed for example by a circumferential groove, as is preferred in the case of the inlet valve. This groove is introduced into the inner circumferential surface of the inlet channel of the piston. In the case of the outlet valve, it is possible for the at least one clamping nose to engage behind the outlet bore and thus engage in the pump chamber.
Ein Ventil wie vorgeschrieben kann kostengünstig aus Kunststoff, beispielsweise im Wege eines Kunststoffspritzgussverfahrens hergestellt werden. Sollte ein Einsatz von Kunststoff nicht gewünscht sein, bietet es sich an, das Ventil aus Metall, beispielsweise einer geeigneten Messinglegierung herzustellen. Die Ventile 21 , 22 können auch unabhängig von der konkret in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 beschriebenen Hubkolbenpumpe zum Einsatz gelangen und auch unabhängig von der konkret im Rahmen dieser Ausführungen beschriebenen Ausgestaltung des Kolben-Anker-Bauteils. A valve as prescribed can be inexpensively made of plastic, for example by means of a plastic injection molding process. If a use of plastic is not desired, it is advisable to produce the valve made of metal, for example a suitable brass alloy. The valves 21, 22 can also be used independently of the concrete piston pump described concretely in the embodiment of FIG. 1 and also independently of the embodiment of the piston-armature component concretely described in the context of these embodiments.
Figur 2 zeigt ein Kolben-Anker-Bauteil 23 gemäß der Erfindung, welches als Verbundbauteil ausgeführt ist. Dieses Kolben-Anker-Bauteil 23 ist Teil einer Hubkolbenpumpe mit Magnetantrieb, wie diese zu Figur 1 beschrieben ist. Bei dem Kolben-Anker-Bauteil 23 ist der Anker 24 ein Rohrstück aus einem ferromagnetischen Material in Edelstahlqualität. Der Anker 24 ist zylindrisch, wie aus der Ansicht des Bauteils 23 in der Figur 2a erkennbar. Mithin kann der Anker 24 als Rohrabschnitt hergestellt werden. Der Kolben 25 ist ebenfalls ein Metallrohrabschnitt. Der Kolben 25 ist ohne das diesem zugeordnete ventilfederlose Einwegeinlassventil gezeigt. Sichtbar ist innerhalb des Kolbens 25 die in seinem in den Zylinder eintauchenden Endbereich in die Innenwandung eingebrachte Nut 26, in der das Einlassventil verklammert gehalten ist. Der Kolben 25 ist unter Zwischenschaltung eines Klemmgliedes 27 mit dem Anker 24 verbunden, wobei das Klemmglied 27 und der Kolben 25 in den Innenkanal 28 des Ankers eingeschoben und darin klemmschlüssig gehalten sind. Bei dem Klemmglied 27 handelt es sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um ein geschlitztes Vierkantrohrstück (siehe Figur 2a). Damit unterscheidet sich die Querschnittsgeometrie des Klemmgliedes 27 von der kreisrunden Querschnittsgeometrie des Kolbens 25 und des Innenkanals 28 des Ankers 24. Das Klemmglied 27 ist zum Aufbringen der gewünschten Klemmkraft ge- schlitzt. Der Kolben 25 ist in dem Klemmglied mit einem Verbindungsabschnitt 29 reibschlüssig gehalten. Die mehreckige Ausbildung des Klemmgliedes 27, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine viereckige (quadratische) Querschnittsform gewählt worden ist, dient dem Zweck, dass durch das Klemmglied 27 nicht die gesamte Innenkanalquer- schnittsfläche gefüllt wird. Auf diese Weise verbleiben vier Überströmkanäle 30 zwischen der Innenwand des Ankers 24 und der Außenseite des Klemmgliedes 27. Da sich das Klemmglied 27 des dargestellten Ausführungsbeispiels insgesamt durch den Anker 24 hindurcherstreckt, erstrecken sich ebenfalls die Überströmkanäle 30 durch den Anker 24 hindurch. Es versteht sich, dass zum Halten des Kolbens 25 das Klemmglied 27 auch kürzer hätte ausgestaltet werden können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel tritt das Klemmglied 27 an beiden Stirnseiten des Ankers 24 über diese hervor. Diese hervorstehenden Abschnitte dienen zum Halten einer Rückstellfeder einerseits und einer Dämpfungsfeder andererseits. Figure 2 shows a piston-armature component 23 according to the invention, which is designed as a composite component. This piston-armature component 23 is part of a reciprocating pump with magnetic drive, as described for Figure 1. In the piston-armature component 23, the armature 24 is a piece of pipe made of a ferromagnetic material in stainless steel quality. The armature 24 is cylindrical, as can be seen from the view of the component 23 in Figure 2a. Thus, the anchor 24 can be made as a pipe section. The piston 25 is also a metal pipe section. The piston 25 is shown without the one-valve inlet valve associated therewith. Visible within the piston 25 in its immersed into the cylinder end portion in the inner wall introduced groove 26 in which the inlet valve is held clamped. The piston 25 is connected with the interposition of a clamping member 27 with the armature 24, wherein the clamping member 27 and the piston 25 are inserted into the inner channel 28 of the armature and clamped therein. The clamping member 27 in the illustrated embodiment is a slotted square tube piece (see FIG. 2a). Thus, the cross-sectional geometry of the clamping member 27 differs from the circular cross-sectional geometry of the piston 25 and the inner channel 28 of the armature 24. The clamping member 27 is for applying the desired clamping force slits. The piston 25 is frictionally held in the clamping member with a connecting portion 29. The polygonal design of the clamping member 27, wherein in the illustrated embodiment, a quadrangular (square) cross-sectional shape has been selected, serves the purpose that not the entire inner channel cross-sectional area is filled by the clamping member 27. In this way, four overflow 30 remain between the inner wall of the armature 24 and the outer side of the clamping member 27. Since the clamping member 27 of the illustrated embodiment extends through the anchor 24 in total, also the overflow 30 extend through the armature 24 therethrough. It is understood that for holding the piston 25, the clamping member 27 could have been designed shorter. In the illustrated embodiment, the clamping member 27 protrudes on both end sides of the armature 24 on this. These protruding portions serve to hold a return spring on the one hand and a damping spring on the other hand.
Gleichermaßen verbleiben auch zwischen der Außenseite des Kolbens 25 und der Innenseite des Klemmgliedes 27 sowie innerhalb des Schlitzes Wegsamkeiten, die demselben Zweck dienen wie die Überströmkanäle 30. Similarly, also between the outside of the piston 25 and the inside of the clamping member 27 and within the slot pathways that serve the same purpose as the overflow 30th
Bei der Schwingbewegung des Kolben-Anker-Bauteils 23 bei einem Betrieb der Flüssigkeitspumpe, in der dieses Bauteil 23 eingebaut ist, kann Flüssigkeit von der einen Ankerseite ungehindert über die vorbeschriebene Durchströmungswegsamkeiten, insbesondere bereitgestellt durch die Überströmkanäle 30 von der einen Seite des Ankerraumes zur anderen strömen. Die Ausrichtung dieser Wegsamkeiten zur Längsachse der Bewegungsachse des Kolben-Anker-Bauteils 23 erlaubt einen Druckausgleich durch Überströmen von Flüssigkeit ausschließlich in der Bewegungsachse. Gleiches gilt ebenfalls für das Kolben-Anker-Bauteil der Flüssigkeitspumpe der Figur 1 . Hieraus erklärt sich, dass zum Hindurchdrücken von Flüssigkeit durch diese Überströmwegsamkeit bei vergleichsweise gleicher Querschnittsfläche weniger Energie aufgewendet werden muss. During the oscillatory movement of the piston-armature component 23 during operation of the liquid pump in which this component 23 is installed, liquid can flow unhindered from the one armature side via the above-described throughflow paths, in particular provided by the overflow channels 30 from one side of the armature space to the other stream. The orientation of these pathways to the longitudinal axis of the axis of movement of the piston-armature component 23 allows pressure equalization by overflow of liquid exclusively in the axis of movement. The same also applies to the piston-armature component of the liquid pump of Figure 1. This explains why less energy has to be expended for forcing fluid through this overflow pathway with comparatively equal cross-sectional area.
Figur 3 zeigt ein Kolben-Anker-Bauteil 23.1 , welches prinzipiell aufgebaut ist wie das Kolben-Anker-Bauteil 23. Das Kolben-Anker-Bauteil 23.1 un- terscheidet sich von dem Bauteil 23 nur dadurch, dass das Klemmglied 27.1 kolbenseitig weiter aus dem Anker 24.1 herausragt. Der Verbindungsabschnitt 29.1 des Kolbens 25.1 dringt letztendlich nicht in das Innere des Ankers 24.1 ein. Die Stirnseitenansicht der Kolben-Anker-Bauteils 23.1 entspricht der in Figur 2a zu dem Bauteil 23 gezeigten. Figur 3a zeigt das Kolben-Anker-Bauteil 23.1 in einer perspektivischen Ansicht. FIG. 3 shows a piston-armature component 23. 1, which is constructed in principle like the piston-armature component 23. The piston-armature component 23. differs from the component 23 only in that the clamping member 27.1 on the piston side protrudes further from the armature 24.1. The connecting portion 29.1 of the piston 25.1 ultimately does not penetrate into the interior of the armature 24.1. The front view of the piston-armature component 23. 1 corresponds to that shown in FIG. FIG. 3a shows the piston-armature component 23.1 in a perspective view.
Figur 4 zeigt die einzelnen Baukomponenten der Flüssigkeitspumpe 1 . Erkennbar ist, dass der Zylinder 2 und das Ankergehäuse 13 ein einstückiges Bauteil ausbilden. Dieses Bauteil ist in den Figuren mit den Bezugszeichen 23 gekennzeichnet. Das Bauteil 23 trägt im Bereich seines zulaufseitigen Endabschnittes einen Flansch 31 , der als Anlageflansch für die insgesamt mit dem Bezugszeichen 32 gekennzeichnete Baugruppe, die die elektrischen Komponenten der Flüssigkeitspumpe 1 umfasst, bildet. FIG. 4 shows the individual building components of the liquid pump 1. It can be seen that the cylinder 2 and the armature housing 13 form a one-piece component. This component is identified by the reference numeral 23 in the figures. The component 23 carries in the region of its inflow-side end portion a flange 31, which forms a contact flange for the assembly, generally designated by the reference numeral 32, which comprises the electrical components of the liquid pump 1.
Die vergrößerte perspektivische Ansicht der Figur 5 auf den zulaufseitigen Endabschnitt des Kolben-Anker-Bauteils 23 lässt den Flansch 31 deutlich erkennen. Beabstandet von dem Flansch 31 in Richtung zu dem einlauf- seitigen Ende des Bauteils 23 hin sind zwei in radialer Richtung nach außen abragende Bajonettnocken 33, 33.1 als Verbindungsglieder vorgesehen, mit denen das Bauteil 23 an den Boden 34 des Pumpengehäuses 16 lösbar angeschlossen werden kann. Von den Bajonettnocken 33, 33.1 zur zulaufseitigen Mündung des Bauteils 23 beabstandet befindet sich eine umlaufende Nut 35, in die ein Dichtring 36 zur Abdichtung gegenüber dem Pumpengehäuse 16 eingesetzt ist. The enlarged perspective view of Figure 5 on the inflow-side end portion of the piston-armature component 23 makes the flange 31 clearly visible. Spaced apart from the flange 31 in the direction of the inlet-side end of the component 23, two bayonet cams 33, 33.1 projecting outward in the radial direction are provided as connecting members with which the component 23 can be detachably connected to the bottom 34 of the pump housing 16. From the bayonet cams 33, 33.1 spaced from the inlet-side mouth of the component 23 is a circumferential groove 35 into which a sealing ring 36 is used to seal against the pump housing 16.
Wie bereits aus Figur 1 ersichtlich, verfügt der Boden 34 des Pumpengehäuses 16 über eine ringförmige Verbindungsvertiefung 37, in die zum Anschluss des Bauteils 23 an das Pumpengehäuse 16 der zulaufseitige Verbindungsabschnitt des Bauteils 23 eingesetzt wird. In Figur 6 ist die Verbindungsvertiefung 37 erkennbar, auch mit den zu den Bajonettnocken 33, 33.1 komplementären Nockenriegeln 31 . Somit sind das Bauteil 23 durch Einbringen seines Verbindungsabschnittes in die Verbindungsvertiefung 30 und entsprechendes Drehen der beiden Bauteile gegeneinander diese lösbar abgedichtet miteinander verbindbar. Der Dichtring 36 wirkt bei miteinander verbundenen Bauteilen 16, 23 gegen die Innenwand der Ver- bindungsvertiefung 37 (siehe Figur 1 ). As can already be seen from FIG. 1, the base 34 of the pump housing 16 has an annular connecting recess 37, into which the connection-side connection section of the component 23 is inserted for connecting the component 23 to the pump housing 16. FIG. 6 shows the connection recess 37, also with the cam bolts 31 complementary to the bayonet cams 33, 33. Thus, the component 23 by inserting its connecting portion into the connecting recess 30 and corresponding rotation of the two components against each other this releasably sealed together connectable. The sealing ring 36 acts against the inner wall of the connected components 16, 23. Bonding recess 37 (see Figure 1).
Das Vorsehen des Pumpengehäuses 16 gestattet zudem den Einsatz einer elektrischen Zylinderspule, um die zur Isolierung nicht ein Kunststoffmantel umgössen ist. Daher können in dem Pumpengehäuse 16 grundsätzlich alle für den Betrieb der Flüssigkeitspumpe 1 notwendigen elektrischen/elektronischen Komponenten untergebracht sein. Dieses umfasst ebenfalls die typischerweise einer solchen Flüssigkeitspumpe zugeordnete Sicherung. Gerade, wenn eine solche Sicherung als Thermosicherung ausgeführt ist, kann diese in unmittelbarer Nähe zur Spule und ohne eine zwischengeschaltete Kunststoffschicht angeordnet werden. Die Modulari- tät gestattet es somit, dass bei Einsatz einer Thermosicherung und nach Durchbrennen derselben nicht die gesamte Flüssigkeitspumpe, sondern nur die Baugruppe 25 oder sogar nur die Sicherung ausgetauscht werden muss. The provision of the pump housing 16 also allows the use of an electric solenoid, around which is not surrounded for insulation a plastic sheath. Therefore, in the pump housing 16 basically all necessary for the operation of the liquid pump 1 electrical / electronic components can be accommodated. This also includes the fuse typically associated with such a fluid pump. Especially when such a fuse is designed as a thermal fuse, it can be arranged in the immediate vicinity of the coil and without an intermediate plastic layer. The modularity thus allows that when using a thermal fuse and after blowing through the same not the entire liquid pump, but only the assembly 25 or even only the fuse must be replaced.
An die Außenseite des Pumpengehäuses, insbesondere an seine den Anschlussstutzen 17 tragenden Stirnseite können Verbindungsglieder angeordnet sein. Diese können genutzt werden, um an die Flüssigkeitspumpe 1 ein oder mehrere weitere Aggregate anschließen zu können. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Durchflussmesseinrichtung handeln, um die von der Flüssigkeitspumpe 1 geförderte Flüssigkeitsmenge zu überwachen. Die Verbindungsglieder können als Verriegelungshaken als Teil einer Bajonettverriegelung konzipiert sein. On the outside of the pump housing, in particular on its end face carrying the connecting piece 17, connecting members can be arranged. These can be used to connect one or more further units to the liquid pump 1. This may in particular be a flow measuring device in order to monitor the amount of liquid delivered by the liquid pump 1. The links may be designed as a locking hook as part of a bayonet lock.
Die vorstehende Beschreibung der Ausbildung des Kolben-Anker-Bauteils 23 und seines Anschlusses an das Pumpengehäuse 16 kann auch unabhängig von dem konkret beanspruchten Gegenstand eingesetzt werden. The above description of the construction of the piston-armature component 23 and its connection to the pump housing 16 can also be used independently of the object specifically claimed.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Flüssigkeitspumpe 34 Boden1 fluid pump 34 bottom
2 Zylinder 35 Nut 2 cylinder 35 groove
3 Pumpraum 36 Dichtring 3 pump room 36 sealing ring
4 Ausgangsbohrung 37 Vertiefung4 outlet hole 37 recess
5 Boden 38 Nockenriegel5 bottom 38 cam latches
6 Anschlussbuchse 6 connection socket
7 Kolben  7 pistons
8 Anker  8 anchors
9 Zulaufkanal 9 inlet channel
, 10.1 Zulaufkanalabschnitt , 10.1 inlet channel section
Stirnfläche face
, 12.1 Druckausgleichsöffnung , 12.1 Pressure equalization opening
13 Ankergehäuse  13 anchor housing
14 Druckfeder  14 compression spring
15 Bodenvorsprung  15 ground projection
16 Pumpengehäuse  16 pump housings
17 Anschlussstutzen  17 connecting pieces
18 Dämpfungsfeder  18 damping spring
19 Flansch  19 flange
20 Zylinderspuleneinheit 20 cylinder coil unit
, 21 .1 Einlassventil , 21 .1 inlet valve
22 Auslassventil 22 exhaust valve
, 23.1 Kolben-Anker-Bauteil, 23.1 Piston Anchor Component
, 24.1 Anker, 24.1 anchor
, 25.1 Kolben , 25.1 Pistons
26 Nut 26 groove
, 27.1 Klemmglied , 27.1 Clamping element
28 Innenkanal 28 inner channel
, 29.1 Verbindungsabschnitt , 29.1 Connecting section
30 Überströmkanal  30 overflow channel
31 Flansch  31 flange
32 Baugruppe 32 assembly
, 33.1 Bajonettnocke , 33.1 bayonet cam

Claims

Patentansprüche  claims
Hubkolbenpumpe mit Magnetantrieb, umfassend einen einen Pumpraum (3) einfassenden Zylinder (2) mit einer Ausgangsbohrung (4), eine elektrische Zylinderspule zum periodischen Erzeugen eines Magnetfeldes, einen von dem Magnetfeld der Zylinderspule in längsaxialer Richtung des Pumpraumes (3) bewegbaren Anker (8, 24, 24.1 ) mit einem in den Pumpraum (3) eintauchenden und durch die Bewegung des Ankers (8, 24, 24.1 ) darin hin- und herbewegbaren Kolben (7, 25, 25.1 ), wobei das Kolben-Anker-Bauteil (23, 23.1 ) einen axialen Zulaufkanal (9) aufweist, welcher Anker (8, 24, 24.1 ) sich in einem einen Ankerraum einfassenden Ankergehäuse (13) befindet und eine Druckausgleichswegsamkeit zwischen der Kolbenseite und der Zulaufseite des Ankers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichswegsamkeit zumindest einen in dem kolbenseitigen Abschnitt des Ankerraums mündenden Kanal (12, 12.1 ; 30) aufweist, dessen die Kolbenseite mit der Zulaufseite verbindende Längsachse parallel zur Schwingachse des Kolben-Anker-Bauteils (23, 23.1 ) verläuft, und dass das Kolben- Anker-Bauteil (23, 23.1 ) ein Verbundbauteil ist, bei dem der Anker (24, 24.1 ) ein Rohrstück ist oder aus einem solchen gefertigt ist, in dessen Innenkanal (28) der im Durchmesser kleinere Kolben (25, 25.1 ) mit einem Verbindungsabschnitt (29, 29.1 ) eingreift und mit dem Anker (24, 24.1 ) verbunden ist. A reciprocating piston pump with magnetic drive, comprising a cylinder (2) enclosing a pumping space (3) with an output bore (4), an electric cylindrical coil for periodically generating a magnetic field, an armature (8) movable from the magnetic field of the cylindrical coil in the longitudinal axial direction of the pumping space (3) , 24, 24.1) with a piston (7, 25, 25.1) immersed in the pump chamber (3) and reciprocable therein by the movement of the armature (8, 24, 24.1), the piston-armature component (23 , 23.1) has an axial inlet channel (9), which armature (8, 24, 24.1) is located in an armature space enclosing armature housing (13) and a pressure compensation path between the piston side and the inlet side of the armature is provided, characterized in that the Druckausgleichswegsamkeit at least one opening in the piston-side portion of the armature space channel (12, 12.1; 30), the piston side connecting to the inlet side longitudinal axis parallel z ur swing axis of the piston-armature component (23, 23.1) extends, and that the piston-armature component (23, 23.1) is a composite component, wherein the armature (24, 24.1) is a piece of pipe or made of such a piece , in the inner channel (28) of the smaller diameter piston (25, 25.1) with a connecting portion (29, 29.1) engages and with the armature (24, 24.1) is connected.
Hubkolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung des Zulaufkanalabschnittes (10.1 ) des Ankers (8, 24, 24.1 ) zylindrisch ist. Reciprocating pump according to claim 1, characterized in that the inner wall of the inlet channel section (10.1) of the armature (8, 24, 24.1) is cylindrical.
Hubkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufkanal (9 bzw. 10.1 ) innerhalb des Ankers (8) einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser des Kolbens (7). Reciprocating pump according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet channel (9 or 10.1) within the armature (8) has a diameter which is greater than the outer diameter of the piston (7).
Hubkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal als eine die kolbenseitige Stirnfläche des Ankers (8) durchgreifende Bohrung (12, 12.1 ) ausgeführt ist. Piston pump according to claim 4, characterized in that the channel as a piston-side end face of the armature (8) thorough bore (12, 12.1) is executed.
Hubkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass umfänglich verteilt und mit gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet mehrere derartiger Bohrungen (12, 12.1 ) vorgesehen sind, die in ihrer Gesamtheit die Druckausgleichswegsamkeit bilden. Reciprocating pump according to claim 4, characterized in that circumferentially distributed and arranged at the same angular distance from each other a plurality of such holes (12, 12.1) are provided which form the pressure compensation in their entirety.
Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kanal (30) den Anker (24, 24.1 ) durchgreift. Piston pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one channel (30) passes through the armature (24, 24.1).
Hubkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass umfänglich verteilt und mit gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet mehrere derartiger Kanäle (30) vorgesehen sind. Reciprocating pump according to claim 6, characterized in that circumferentially distributed and arranged at the same angular distance from one another a plurality of such channels (30) are provided.
Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des von dem Anker eingefassten Abschnitts des Zulaufkanals größer ist als die Querschnittsfläche des Kolbens und eine von der runden Querschnittsgeometrie des Kolbens abweichende Querschnittsgeometrie, insbesondere eine eckige Querschnittsgeometrie aufweist. Reciprocating pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cross-sectional area of the armature enclosed by the portion of the inlet channel is greater than the cross-sectional area of the piston and deviating from the circular cross-sectional geometry of the piston cross-sectional geometry, in particular has a polygonal cross-sectional geometry.
Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (25, 25.1 ) mit einem Verbindungsabschnitt (29, 29.1 ) unter Zwischenschaltung eines den Verbindungsabschnitt (29, 29.1 ) des Kolbens (25, 25.1 ) einfassenden, als geschlitzter mehreckiger Rohrkörper ausgebildeten Klemmgliedes (27, 27.1 ) festgesetzt ist und die aufgrund der Unterschiede in der Querschnittsgeometrie zwischen den Klemmglied (27, 27.1 ) und dem Anker (24, 24.1 ) und/oder zwischen dem Klemmglied (27, 27.1 ) und dem Kolben (25, 25.1 ) vorhandenen Zwischenräume die Druckausgleichswegsamkeit bilden. Reciprocating pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that the piston (25, 25.1) with a connecting portion (29, 29.1) with the interposition of the connecting portion (29, 29.1) of the piston (25, 25.1) enclosing, as a slotted polygonal Tubular body formed clamping member (27, 27.1) is fixed and due to the differences in cross-sectional geometry between the clamping member (27, 27.1) and the armature (24, 24.1) and / or between the clamping member (27, 27.1) and the piston (25 , 25.1) existing intermediate spaces form the pressure compensation.
Hubkolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmglied (27, 27.1 ) eine quadratische Innen- und Außengeometrie aufweist. Reciprocating pump according to claim 9, characterized in that the clamping member (27, 27.1) has a square inner and outer geometry.
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