DE19846711C2 - Hochdruckpumpe mit Linearmotorantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe mit Linearantrieb als Kolbenverdrängerpumpe mit zwei Druckkolben-Druckzylinder-Einheiten.

Es ist eine Kolbenverdrängerpumpe (Plungerpumpe) mit zwei Kolben-Zylinder-Aggregaten bekannt (DE 29 37 157 A1), bei der jeder von einem Linearantrieb über eine mit einem flüssigkeitsdicht ummantelndem Spaltrohr aus nichtmagnetischen Werkstoff versehene Magnetkupplung und eine Kolbenstange hin- und herbewegliche Verdrängerkolben in einem Zylinder verschieblich ist. Eine Luftflüssigkeits-Entlastungsleitung befindet sich im Innen­ körper der Magnetkupplung. Der mechanische Antrieb greift am Außenkörper der Magnet­ kupplung an und ist nicht weiter beschrieben. Hier ist eine nach außen dichte Hochdruck­ pumpe mit herkömmlichen Antrieb über eine die Leistung begrenzende Magnetkupplung beschrieben.

Weiterhin ist eine elektromechanisch angetriebene Pumpe bekannt (DE 41 02 710), bei der in einer zylindrischen Spule ein mittelachsig in der Spule gleitender Kolben angeordnet ist, an dem ein Pumpenmagnet befestigt ist. Der Kolben begrenzt Druckkammern, die beidseitig am Ende der Spule angeordnet sind. Mit einer Feder wird der Kolben nach einem Arbeitshub in eine neutrale Lage zurückgeführt.

Diese Pumpe ist relativ kompliziert aufgebaut und ihr Kolbenhub ist durch die Feder begrenzt

Eine weitere elektromagnetische Pumpe zum Pumpen von aggressiven und giftigen Flüssigkeiten bzw. Gasen ist aus der Patentschrift US 2 690 128 bekannt. Hier befindet sich ein aus magnetischen Material beispielsweise Weicheisen bestehender Kolben in einem aus nichtmagnetischen Material gefertigten Rohr, das sich innerhalb von Magnetspulen befindet. Durch die Magnetfelder der Magnetspulen wird der Kolben in dem Rohr hin- und herbewegt. An die Enden des Rohres sind. Ventilbaugruppen angeflanscht, so daß durch den Kolben das zu pumpende Medium angesaugt und weiter befördert wird. Um einen kontinuierlichen Fluß zu erreichen, arbeiten mehrere gleich gestaltete Pumpen gegeneinander phasenverschoben hintereinander. Dabei ist die Wirkung der Pumpen auf den Transport des Mediums unter gleichbleibenden Druck und Temperatur gerichtet.

Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochdruckpumpe mit direktem Linearmotor­ antrieb der Kolben als Kolbenverdrängerpumpe zu finden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch offenbart. Eine Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des zweiten Anspruchs.

Eine Hochdruckpumpe als Kolbenverdrängerpumpe mit zwei Druckkolben-Druckzylinder- Einheiten besteht aus einem Solenoid-Linear-Motor, dessen Spulenkörper auf einer einen Innenraum dichtend umschließenden, hochdruckfesten, antimagnetischen Hülse sitzt, die zwischen zwei Gehäuseflanschen eingespannt ist. Auf ihrer Außenseite tragen die Gehäuseflansche zur Längsachse des Spulenkörpers ausgerichtete Druckzylinder, in denen ein im Innenraum der Hülse befindlicher Permanentmagnetstab durch ihn verlängernde Druckkolben im Abstand zum Spulenkörper gelagert ist. Der Innenraum der Hülse ist mit dem zu pumpenden Fluid den Permanentmagnetstab umgebend über Undichtigkeiten der Kolbendichtungen gefüllt.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Hochdruckpumpe.

Ein Solenoid-Linear-Motor 1 als Pumpenantrieb besteht aus einem auf einer, einen Innen­ raum 2 umschließenden, hochdruckfest dichten, antimagnetischen Hülse 3 sitzenden Spulenkörper 4. Im Innenraum 2 befindet sich ein Permanentmagnetstab 5. Der Spulen­ körper 4 befindet sich zwischen zwei Gehäuseflanschen 6, die mit Spannschrauben 7 gegeneinander verspannt sind. An den Außenseiten der Gehäuseflansche 6 sind Druck­ zylinder 8 zur Längsachse des Spulenkörpers 4 ausgerichtet befestigt, die an der anderen Stirnseite von je einem Ventilblock 9 abgeschlossen werden. Der Permanentmagnetstab 5 endet beidseitig in einem Druckkolben 10. Mit den Druckkolben 10 ist der Permanent­ magnetstab 5 in den Druckzylindern 8 so gelagert, daß er auf Abstand zum Spulenkörper 4 im Innenraum 2 gehalten ist. Durch die Hülse 3 ist der Innenraum 2 hermetisch abgedichtet. Von den Dichtungen der Druckkolben 10 durchgelassene Leckflüssigkeit fließt in den Innen­ raum 2, umspült den Permanentmagnetstab 5 und baut einen Gegendruck auf, so daß auf­ wendige Hochdruckdichtungen zwischen den Druckkolben 10 und den Druckzylindern 8 entfallen können.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1

Solenoid-Linear-Motor

2

Innenraum

3

Hülse

4

Spulenkörper

5

Permanentmagnetstab

6

Gehäuseflansch

7

Spannschraube

8

Druckzylinder

9

Ventilblock

10

Druckkolben

Claims (2)

1. Hochdruckpumpe mit Linearantrieb als Kolbenverdrängerpumpe mit zwei Druckkolben- Druckzylinder-Einheiten mit einer auf einer antimagnetischen Hülse sitzenden und einen Körper aus magnetischen Material antreibenden Solenoidspule, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe aus einem Solenoid-Linear-Motor (1) besteht, dessen Spulen­ körper (4) auf einer einen Innenraum (2) dichtend umschließenden, hochdruckfesten, antimagnetischen Hülse (3) sitzt, die zwischen zwei Gehäuseflanschen (6) eingespannt ist, die auf ihrer Außenseite zur Längsachse des Spulenkörpers (4) ausgerichtete Druckzylinder (8) tragen, in denen ein im Innenraum (2) der Hülse (3) befindlicher Permanentmagnetstab (5) durch ihn verlängernde Druckkolben (10) im Abstand zum Spulenkörper (4) gelagert ist.

2. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (2) der Hülse (3) mit dem zu pumpenden Fluid den Permanentmagnetstab (5) umgebend gefüllt ist.