DE4102710A1 - Elektromechanisch angetriebene pumpe - Google Patents
Elektromechanisch angetriebene pumpeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanisch
angetriebene Pumpe und insbesondere eine solche
elektromechanisch angetriebene Pumpe, bei der ein freier
Kolben gleitend mit Hilfe eines Elektromagneten und einer
Feder hin- und herbewegt wird und bei der das Volumen der
Druckkammer durch die hin- und hergehende Bewegung
verändert werden kann, wodurch das Ansaugen und Ausstoßen
eines Fließmittels bewirkt werden kann.
Als relativ kleinbauende Druckpumpe ist bisher eine Bauart
bekannt gewesen, in der eine Membran mit einem
Bewegungskörper verbunden war, der seinerseits einen
Permanentmagneten oder ein magnetisches Glied aufwies, und
das Volumen der Druckkammer, dessen eine Wand die Membran
war, wurde durch Betätigen des Bewegungskörpers mit Hilfe
einer elektromagnetischen Kraft bewirkt, so daß auf diese
Weise das Ansaugen und Ausstoßen eines Fließmittels, wie
z. B. Luft, bewirkt wurde.
Eine Pumpe einer solchen Bauart (die im folgenden als
Membranpumpe bezeichnet wird) ist im offiziellen
Mitteilungsblatt der offengelegten Patentanmeldungen Nr.
63-65 182, 63-1 76 680, 63-2 27 978 oder dergleichen,
beschrieben.
Bei einer Membranpumpe bestehen die folgenden Probleme:
- 1. Da die Membran, die sich jedesmal dann, wenn sich der
Bewegungskörper hin- und herbewegt, verformt, aus
einem Material mit hoher Flexibilität, wie z. B. einem
synthetischen Gummi besteht, kann sie leicht zerstört
werden. Ihre Wartung ist daher mühevoll und teuer.
Wenn die Membran aus einem sehr haltbaren Material gemacht wird, um eine Zerstörung zu vermeiden, dann kann kein sehr hoher Druck und keine hohe Förderrate erwartet werden und zusätzlich wird eine solche Ausführung teuer. Darüber hinaus ist der Aufbau der Abstützung der Membran kompliziert und die Membran selber ist ebenfalls aufwendig, so daß die Wirtschaftlichkeit auf diese Weise abnimmt. - 2. Da der Bewegungskörper durch die Membran selber gelagert wird, ist die Ausrichtung der Achsen des Bewegungskörpers und eines nahe dem Bewegungskörper angeordneten Magnetkerns nicht gewährleistet, und der Bewegungskörper kann dadurch in Berührung mit dem Magnetkern oder dergleichen gebracht werden, daß die Membran während des Betriebes sich stark durchbiegt und in einem solchen Fall entsteht ein Geräusch, wodurch letztendlich die Membranpumpe zerstört werden kann.
Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, eine sehr
haltbare Pumpeneinheit anzugeben, die leicht gewartet
werden kann, einfach aufgebaut ist und zu niedrigen Kosten
hergestellt werden kann.
Um diese Aufgabe zu lösen, ist die vorliegende Erfindung
durch eine Spule gekennzeichnet, die zu einem hohlen
Zylinder geformt ist mit einer solchen Länge, daß zwischen
den beiden Enden der Spule wenigstens eine geschlossene
Druckkammer ausgebildet werden kann, ferner durch eine
dünnwandige Zylinderhülse, die aus einem Material mit
niedriger Permeabilität besteht und die im Inneren der
Spule angeordnet ist und wenigstens eine solche Länge hat
wie der Hub des Kolbens; der Kolben selbst ist mit einem
Kolbenkopf und mit einem Permanentmagneten an wenigstens
einem Ende des Kolbenhauptkörpers versehen und im
Innenumfang der Spule ist ferner eine Feder zum
Zurückbringen des Kolbens in eine neutrale Lage vorgesehen;
zwischen dem Mittelabschnitt des inneren Umfangs der Spule
und der Zylinderbüchse ist ein Statorkern angeordnet.
Zusätzlich ist die vorliegende Erfindung noch dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben einen hohlen zylindrischen
Aufbau hat.
Wenn die Spule an einen Wechselstrom angeschlossen wird,
dann wird der Magnet durch den Magnetfluß von der Spule her
angezogen und abgestoßen, so daß der Kolben sich dauernd in
mittig ausgerichtetem Zustand hin- und herbewegt, der
seinerseits durch die Zylinderbüchse aus dünnem Material
aufrechterhalten wird und das Volumen der Druckkammer
verändert sich, wodurch ein Fließmittel in die Saugkammer
eingesaugt und aus ihr ausgestoßen wird.
Anhand der beigefügten Figuren werden nun Ausführungsformen
der Erfindung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ist eine Längsschnitt-Ansicht einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Querschnittansicht längs der Linie A-A in
Fig. 1 sowie eine Seitenansicht derselben;
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Flachventil;
Fig. 4 ist eine Darstellung des Ventilsitzes, gesehen aus
Richtung des Pfeiles B in Fig. 1;
Fig. 5 ist eine Ansicht im Längsschnitt einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die
die Hauptabschnitte dieser Ausführungsform zeigt;
Fig. 5 ist eine Ansicht von links in Fig. 5;
Fig. 7 ist eine Ansicht von rechts in Fig. 5;
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung nach
Fig. 5, entsprechend der Linie C-C;
Fig. 9 ist eine Querschnittansicht der Darstellung in
Fig. 6, längs der Linie D-D; und
Fig. 10 ist eine Querschnittdarstellung der Vorrichtung
nach Fig. 7 längs der Linie E-E.
Anhand der Fig. 1 bis 4 wird nun ein erstes
Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. In
Fig. 4 ist durch gestrichelte Linien ein Flachventil 2
dargestellt. Der in Fig. 2 dargestellte Pumpenfuß 31 kann
aus Gummi bestehende Schwingungsdämpfer 17 aufnehmen, wie
sie in Fig. 1 dargestellt sind, wobei in dieser Figur der
Pumpenfuß 31 aus Vereinfachungsgründen fortgelassen worden
ist. Gemäß den Fig. 1 und 2 ist um einen aus Kunststoff
bestehenden Spulenträger 6 eine zylindrische Spule 10
aufgewickelt. Innerhalb des Spulenträgers 6 ist ein
zylindrischer Statorkern 12 angeordnet, der aus einem
magnetischen Material, wie z. B. aus einem niedrig gekohlten
Stahl, besteht. Innerhalb des Statorkernes 12 befindet sich
eine Zylinderbüchse 13, die aus Hartglas, rostfreiem Stahl,
Messing oder dergleichen besteht und deren Wandstärke so
dünn wie möglich ist. Obwohl der Querschnitt der
Zylinderbüchse in Übereinstimmung mit dem Querschnitt eines
Kolbens, der später beschrieben werden wird, zylindrisch
ist, kann er auch eine andere Form als die zylindrische
haben und zwar dann, wenn die Fläche geeignet ist,
strömungsmitteldicht und gleitbar mit der äußeren
Umfangsfläche des Kolbens zusammenzuwirken.
Außerhalb der zylindrischen Spule 10 ist ein Jochkern 5
angeordnet, der aus einem magnetischen Material, wie z. B.
aus einem niedrig gekohlten Stahl oder ähnlichem besteht.
Der Spulenträger 6 und der Statorkern 12 sind mit einem
Kunstharz so umhüllt, daß ihre Lage relativ zueinander
festgelegt ist. Die Umhüllung 30 wird so ausgeführt, daß
die Innenfläche der Zylinderbüchse 13 ausgespart wird.
Innerhalb der Zylinderbüchse 13 ist ein Kolben 20
fließmitteldicht und gleitend angeordnet. Der Kolben 20 hat
einen zylindrischen Hauptkörper 11, der in seinem
Mittelteil aus einem nichtmagnetischen Material, wie z. B.
einem Kunststoff, einem Kohlenstoffmaterial oder aus
Aluminium besteht und er umfaßt Paare von vorderen
Magnetjochen 7, Permanentmagneten 8 und hinteren
Magnetjochen 9, die an beiden Enden des Kolben-Hauptkörpers
11 befestigt sind, wobei das Paar von vorderen Magnetjochen
7 die beiden Kolbenköpfe bildet.
Vorzugsweise bestehen die vorderen und hinteren Magnetjoche
7 und 9 aus einem magnetischen Material, wie z. B. aus einem
niedrig gekohlten Stahl und die Magnete 8 aus einem
Material seltener Erden. Die hinteren Magnetjoche 9 sind
plattenförmig ausgebildet und an beiden Enden des
Kolben-Hauptkörpers 11 mit einem benötigten Abstand
zwischen ihnen angebracht. Die Permanentmagnete 8 sind an
beiden Außenseiten der hinteren Magnetjoche 9 angebracht
und die vorderen Magnetjoche 7 sind wiederum an den
Außenseiten der Permanentmagnete 8 in dieser Reihenfolge
angebracht und sie sind an beiden Ende des
Kolben-Hauptkörpers 11 so befestigt, daß sie jeweils in
enger Berührung miteinander stehen. Das Paar von
Permanentmagneten 8 ist so angeordnet, daß die einander
gegenüberliegenden Seiten die gleiche Polarität aufweisen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
jeder Permanentmagnet 8 so angeordnet, daß die zum hinteren
Magnetjoch 9 weisende Seite der Südpol ist.
Wenn die zylindrische Spule 10 nicht an Strom angeschlossen
ist, dann wird der Kolben 20 durch ein Paar Federn 14 in
einem ausgewogenen Zustand so gehalten, daß er sich im
Mittelabschnitt der zylindrischen Spule 10 (neutrale Lage)
oder im Mittelabschnitt des Statorkernes 12 befindet.
An beiden Enden der zylindrischen Spule 10 sind aus
Kunststoff oder dergleichen bestehende Stirnabdeckungen 1,
Ventilsitze 3 und flache Ventile 2 mit Hilfe von O-Ringen
angebracht. Die Befestigung erfolgt mit Hilfe von Schrauben
16, die in den Jochkern 5 eingeschraubt werden.
Die Flachventile 2 sind plattenförmige Ventile, die aus
einem flexiblen Material, wie z. B. aus einem synthetischen
Gummi bestehen und sie sind mit einem Paar von
Ventilkörpern, nämlich mit einem Ansaugventil 2A und einem
Auslaßventil 2B versehen, wie dies in Fig. 3 dargestellt
ist. Der Ventilsitz 3 ist aus Kunststoff oder dergleichen
hergestellt und hat gemäß den Fig. 1 und 4 eine erste
Vertiefung 3A, die in seine Außenseite mit einer Tiefe
eingegraben ist, die im wesentlichen der Dicke des
Flachventiles 2 entspricht und auch dessen Umfangsform hat,
so daß das Flachventil 2, das im vorliegenden Falle
elliptisch ist, dort aufgenommen werden kann; der
Ventilsitz 3 hat ferner eine zweite Vertiefung 3B, die
innerhalb der ersten Vertiefung 3A tiefer als die erste
Vertiefung 3A ausgebildet ist, und zwar in einer Lage, die
dem Ansaugventil 2A gegenüberliegt sowie eine dritte
Vertiefung 3C, die noch tiefer als die zweite Vertiefung 3B
ist, so daß sie durchflußmäßig mit der zweiten Vertiefung
3B verbunden ist.
In demjenigen Abschnitt des Ventilsitzes 3, in dem die
dritte Vertiefung 3C ausgebildet ist, sind
Fließmittel-Durchlässe 21 so ausgebildet, daß sie dem
Ansaugventil 2A nicht gegenüberliegen. In demjenigen
Abschnitt des Ventilsitzes 3, in dem die erste Vertiefung
3A ausgebildet ist und der gegenüber dem Auslaßventil 2B
liegt, ist ein Fließmitteldurchlaß 22 eingeformt. Die
Fließmitteldurchlässe 21 und 22 reichen durch den
Ventilsitz 3 hindurch.
Die Stirnabdeckung 1 weist einen Saugeinlaß 1A auf, der in
einer Lage gegenüber dem Ansaugventil 2A des Flachventiles
2 ausgebildet ist und sie hat auf ihrer Innenseite eine
Vertiefung 1C, die in einer Lage gegenüber dem Auslaßventil
2B liegt, wobei die Vertiefung 1C größer ist als der
Außenumfang des Auslaßventiles 2B und mit dem Pumpenauslaß
1B in Verbindung steht.
Wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, ist das Flachventil 2
zwischen dem Ventilsitz 3 und der Stirnabdeckung 1 so
befestigt, daß es zwischen diesen beiden eingeklemmt ist.
Das Ansaugventil 2A ist normalerweise fließmitteldicht mit
dem Umfang des Saugeinlasses 1A in Berührung und das
Auslaßventil 2B ist mit dem Umfang des
Fließmittel-Durchlasses 22 abdichtend in Verbindung, der im
Ventilsitz 3 eingeformt ist.
Die Federn 14 sind jeweils zwischen den Ventilsitzen 3 und
den Enden des Kolbens 20 angeordnet und bestehen aus
rostfreiem Stahl oder dergleichen. Die Enden der Federn 14
werden jeweils von Federsitzen 15 aufgenommen, die aus
rostfreiem Stahl oder dergleichen bestehen.
Am unteren Teil der Umhüllung 30 sind Füße 18 angeformt, an
deren Unterseiten aus Gummi bestehende Schwingungsdämpfer
17 befestigt sind. Die Schwingungsdämpfer 17 werden im
Pumpenfuß 31 (Fig. 2) aufgenommen.
Wie dies aus Fig. 1 hervorgeht, werden durch das luftdichte
Anbringen der Ventilsitze 3 an der Umhüllung 30 über
O-Ringe ein Paar von abgedichteten Druckkammern 32 zwischen
den jeweiligen Ventilsitzen 3 und beiden Enden des Kolbens
20 gebildet.
Beim Betrieb des beschriebenen Ausführungsbeispiels wird
ein Wechselstrom, wie z. B. ein handelsüblicher
Wechselstrom, in die Zylinderspule 10 eingeleitet, wodurch
ein Magnetfluß durch den magnetischen Kreislauf
hindurchgeht, der zwischen dem Jochkern 5 und dem
Statorkern 12 gebildet wird. Da sich zwischen den
Endabschnitten des Jochkernes 5 an beiden Seiten der
zylindrischen Spule 10 (welche Abschnitte mit den
Bezugszeichen L und R bezeichnet sind) und beiden Enden des
Statorkernes 12 kein magnetisches Material befindet,
wodurch ein nicht-magnetischer Abschnitt zwischen ihnen
liegt und ein Streufluß entsteht, entstehen an beiden
inneren Abschnitten L und R des Jochkernes 5 und an beiden
Enden des Statorkernes 12 abwechselnd magnetische Süd- und
Nordpole.
Wenn beispielsweise bei einer Halbwelle des Wechselstroms
der Südpol im Abschnitt L und der Nordpol im linken Ende
des Statorkernes 12 entsteht und gleichzeitig der Südpol im
rechten Ende des Statorkernes 12 und der Nordpol im
Abschnitt R, dann gleitet der Kolben 20 durch die
magnetische Anziehung zwischen den Magnetpolen und den
Permanentmagneten 8 in Fig. 1 nach links. Bei der folgenden
Halbwelle werden die jeweiligen Magentpole in den
jeweiligen Abschnitten umgekehrt und der Kolben 20 gleitet
in derselben Figur nach rechts.
Wenn die Eigenfrequenz des Kolbensystems 20 der Pumpe
vorausschauend so ausgelegt wird, daß sie mit der Frequenz
der Kraftquelle übereinstimmt, an die die zylindrische
Spule 10 angeschlossen wird, dann gerät der Kolben 20 in
einen Resonanz-Zustand und bewegt sich hin und her. Bei der
Hin- und Herbewegung des Kolbens 20 wird ein Fließmittel,
wie z. B. Luft, vom Saugeinlaß 1A über das Ansaugventil 2A,
die dritte Vertiefung 3C und den Fließmitteldurchlaß 21 in
die Druckkammer 32 eingeführt und aus dem Pumpenauslaß 1B
über den Fließmitteldurchlaß 22, das Auslaßventil 2B und
die Vertiefung 1C abgeführt.
Obwohl in der in Fig. 1 dargestellten Pumpe ein Paar von
Druckkammern 32 an beiden Seiten des Kolbens 20 ausgebildet
sind sowie zwei Paare von Saugeinlässen 1A und
Pumpenauslässen 1B so vorgesehen sind, daß sie mit der
jeweiligen Druckkammer 32 in Verbindung stehen, wobei die
beiden Paare von Saugeinlässen 1A und Pumpenauslässen 1B
voneinander getrennt sind, können die beiden Saugeinlässe
1A und die beiden Pumpenauslässe 1B auch jeweils parallel
miteinander verbunden sein. Durch eine solche Verbindung
werden die Paare von Pumpenauslässen und Saugeinlässen bei
der Pumpe jeweils zu einem verbunden. Ferner kann ein
Pumpenauslaß 1B mit dem anderen Saugeinlaß 1A verbunden
werden, um auf diese Weise die beiden Druckkammern
hintereinander zu schalten. Die Fließmittel-Durchlässe für
diese parallelen oder hintereinandergeschalteten
Verbindungen können innerhalb der Umhüllung 30 ausgebildet
sein.
Eine zweite Ausführungsform mit einer solchen parallelen
Verbindung wird nun im Zusammenhang mit den Fig. 5 bis
10 beschrieben. Dabei sind in Fig. 7 zur besseren Klarheit
die verborgenen Umrißlinien des Flachventiles 20, der
Strömungsmittelkammern 52A, 52B, der Fließmitteldurchlässe
53A, 53B usw. weggelassen, die jedoch in der Fig. 6
dargestellt sind. In den Fig. 5 bis 10 bezeichnen dieselben
Bezugsziffern die gleichen oder ähnliche Abschnitte wie bei
den Fig. 1 bis 4 und auf diese Weise kann eine Beschreibung
dieser Teile entfallen. In den jeweiligen Figuren bedeutet
die Bezugsziffer 55 Zuführungsdrähte, die an die
zylindrische Spule 10 der elektromechanisch angetriebenen
Pumpe angeschlossen sind.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Saugeinlässe
1A und die Pumpenauslässe 1B, die an beiden Enden der in
Fig. 1 dargestellten elektromagnetisch angetriebenen Pumpe
angeordnet sind, jeweils mit einem Paar von
Fließmittelkammern 52A sowie mit einem Paar von
Fließmittelkammern 52B verbunden, die weiter unten
beschrieben werden; das Paar von Fließmittelkammern 52A und
das Paar Fließmittelkammern 52B sind mit
Fließmittel-Durchlässen 53A und 53B verbunden, die später
beschrieben sind und sie sind ferner jeweils mit dem
gemeinsamen Saugeinlaß 1A und dem Pumpenauslaß 1B (Fig. 5
und 7) verbunden.
In den Fig. 5 bis 10 bestehen die Paare von
Fließmittelkammern 52A und 52B aus den Vertiefungen, die in
den zu beiden Seiten des Kolbens 20 angeordneten
Stirnabdeckungen angeordnet sind und sie sind ihrerseits
jeweils durch eine Abdeckung 51 abgedichtet. In Fig. 5 ist
die Darstellung der Fließmittelkammern 52A und 52B, die in
der rechten Seite der Figur vorhanden ist, weggelassen
worden.
Die Druckkammern 32, die auf beiden Enden des Kolbens 20
angeordnet sind, sind mit den Fließmittelkammern 52A und
52B über das Ansaugventil 2A und das Auslaßventil 2B des
Flachventils 2 in ähnlicher Weise verbunden, wie dies oben
in bezug auf die Fig. 1 ausgeführt worden ist. Das Paar von
Fließmittelkammern 52A und das Paar von Fließmittelkammern
52B sind miteinander über Fließmitteldurchlässe 53A und 53B
verbunden und sie sind jeweils mit dem Saugeinlaß 1A und
dem Pumpenauslaß 1B verbunden.
Wie dies oben beschrieben ist, kann das Ansaugventil 2A und
das Auslaßventil 2B, das jeweils vor beiden Enden des
Kolbens 20 angeordnet ist, miteinander über
Flüssigkeitsdurchlässe 53A und 53B in Verbindung stehen,
die in der Umhüllung 30 eingeformt sind.
Abwandlung 1: Obwohl gemäß Fig. 1 ein Federpaar 14 zum
Abstützen des Kolbens 20 auf beiden Enden des Kolbens 20
vorgesehen ist, kann auch nur eine Feder 14 vorgesehen
sein, die nur an einem Ende des Kolbens angreift. In diesem
Fall muß die Feder 14 am Federsitz 15 befestigt sein und
auch am Ende des Kolbens 20 (in diesem Beispiel, am
vorderen Magnetjoch 7), so daß sie sich davon nicht lösen
kann.
Abwandlung 2: Obwohl gemäß Fig. 1 zwei Magnete 8 an beiden
Enden des Kolbens 20 vorgesehen sind, kann der Magnet 8
auch nur an einem Ende des Kolbens vorgesehen sein. Da es
in diesem Fall nicht nötig ist, daß an der Seite, wo sich
kein Magnet 8 befindet, ein nichtmagnetischer Abschnitt
vorgesehen ist und ein Pol ausgebildet ist, sind ein Ende
des Jochkernes 5 (Abschnitt L oder R) und das Ende des
Statorkerns 12 durch ein magnetisches Material miteinander
verbunden. Auf diese Weise kann ein Energieverlust
vermieden werden, der aufgrund des Streuflusses auftritt.
Abwandlung 3: Obwohl der in Fig. 1 dargestellte Kolben 20
so aufgebaut ist, daß die vorderen Magnetjochs 7 an beiden
Enden des Kolbens angeordnet sind, kann der ganze Kolben 20
auch aus einem Kunststoff oder dergleichen hergestellt
sein, wie dies durch die Bezugsziffer 54 in der Fig. 5
dargestellt ist, so daß die magnetischen Werkstoffe, die
Magnete oder dergleichen, nicht nach außen vorstehen. In
einem solchen Fall werden die vorderen Magnetjochs 7 und
dergleichen vor Rostbefall geschützt und die Hin- und
Herbewegung des Kolbens 20 kann in jedem Falle glatt
ablaufen.
Abwandlung 4: Die oben beschriebene Pumpe kann nicht nur
als Druckpumpe verwendet werden, sondern auch als
Vakuumpumpe mit kleinen Baumaßen.
Wie dies aus der obigen Beschreibung hervorgeht, können mit
der vorliegenden Erfindung folgende Wirkungen erzielt
werden.
- 1. Da die Hin- und Herbewegung des Kolbens ebenso wie das Einsaugen und Ausstoßen eines Fließmittels ohne Verwendung einer Membran durchgeführt wird, besteht keine Gefahr eines Membranenbruchs und auf diese Weise wird die Haltbarkeit und die Zuverlässigkeit der Pumpe erhöht.
- 2. Da der Kolben im Innenumfang der zylindrischen Spule innerhalb einer Zylinderbüchse angeordnet ist, kann der Kolben immer in einem mittig ausgerichteten Zustand und in einer leichten Gleitfähigkeit gehalten werden, so daß die Möglichkeit des Entstehens von Störungen in der Pumpe gering ist und die Produktionskosten können wegen des einfachen Aufbaus vermindert werden.
- 3. Wenn der Kolben einen in bezug auf seine Vorder- und Hinterseite symmetrischen Aufbau hat und wenn ein Federpaar jeweils sowohl auf das Vorderende als auch auf das Hinterende einwirkt, dann wird der Hub des Kolbens konstant. Darüber hinaus ist das Einstellen der Federkonstante der Federn leicht im Verhältnis zu einer Membranpumpe und eine stets gleichmäßige Wirkung kann daher erwartet werden.
- 4. Da der Magnetfluß wirksam benutzt werden kann, wenn die Hin- und Herbewegung des Kolbens mit Hilfe der Permanentmagneten durchgeführt wird, die an beiden Enden des Kolbens angeordnet sind, steigt der Wirkungsgrad der Pumpeneinheit, was wiederum ein Beitrag dazu ist, daß die Baumaße der Pumpeneinheit verkleinert werden können.
- 5. Das Anordnen von Druckkammern vor beiden Enden des Kolbens macht es möglich, daß die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens wirkungsvoll auf die Saugvorgänge und Ausstoßvorgänge des Fließmittels übertragen wird und der Wirkungsgrad der Pumpeneinheit steigt auf diese Weise an.
Claims (9)
1. Elektromechanisch angetriebene Pumpe, gekennzeichnet
durch
- - eine zylindrische Spule (10),
- - einen innerhalb der Spule (10) angeordneten Kolben (20), der in Richtung der Mittelachse der Spule (10) gleitend verschiebbar ist und der an wenigstens einem Ende mit einem Kolbenkopf versehen ist,
- - wenigstens einem am Kolben (20) befestigten Permanentmagnet (8),
- - eine geschlossene Druckkammer (32), die so aufgebaut ist, daß ihr Volumen in Abhängigkeit von der Gleitbewegung des Kolbens (20) veränderbar ist,
- - einen Saugeinlaß (1A) und einen Pumpenauslaß (1B), die jeweils mit der Druckkammer (32) verbunden sind,
- - ein Ansaugventil (2A) und ein Auslaßventil (2B), die jeweils zwischen der Druckkammer (32) und dem Saugeinlaß (1A) und dem Pumpenauslaß (1B) angeordnet sind,
- - eine dünnwandige Zylinderbüchse (13), die aus einem Material mit niedriger Permeabilität besteht, und die sich im Inneren der Spule (10) wenigstens soweit erstreckt, wie der Hub des Kolbens (20) ist,
- - wenigstens eine Feder (14), die innerhalb der Spule (10) liegt und zum Festhalten des Kolbens (20) an einem Ende und zu seinem Rückführen in eine neutrale Lage dient,
- - einen längs des äußeren Umfangs der zylindrischen Spule (10) verlaufenden Jochkern (5) und einen Statorkern (12), der am Innenumfang der zylindrischen Spule anliegt und in Richtung der Mittellinie der Spule (10) nicht über den Magneten (8) vorsteht.
2. Elektromechanisch angetriebene Pumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) hohl mit
geschlossenen Enden ausgeführt ist.
3. Elektromechanisch angetriebene Pumpe nach einem der
Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
geschlossene Druckkammer (32) in der Spule (10) in
Richtung ihrer Mittellinie an deren beiden Enden
ausgebildet ist.
4. Elektromechanisch angetriebene Pumpe nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der
der Druckkammer zugewandten Seite des
Permanentmagneten (8) ein vorderes Jochglied (7)
befestigt ist und daß an der gegenüberliegenden Seite
des Magnetjochs (7) in Richtung der Mittellinie ein
hinteres Magnetjoch (9) befestigt ist.
5. Elektromechanisch angetriebene Pumpe nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Magnetjoch (7)
einen Kolbenkopf darstellt.
6. Elektromechanisch angetriebene Pumpe nach Anspruch 4,
daudurch gekennzeichnet, daß wenigstens derjenige
Abschnitt des vorderen Magnetjochs (7), der als
Kolbenkopf wirkt, mit einem Kunstharz oder dergleichen
überzogen ist.
7. Elektromechanisch angetriebene Pumpe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kolben (20)
mit einem Kunstharz oder dergleichen überzogen ist.
8. Elektromechanisch angetriebene Pumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Kolbenköpfen
an beiden Seiten des Kolbens (20) vorgesehen sind, daß
ein Paar von geschlossenen Druckkammern (32) innerhalb
der Spule (10) an beiden Enden in Richtung ihrer
Mittellinie vorgesehen sind und daß die Saugeinlässe
(1A) und die Pumpenauslässe (1B) der jeweiligen
Druckkammern (32) miteinander im Pumpenhauptkörper
verbunden sind und jedes an einen gemeinsamen
Saugeinlaß und einen gemeinsamen Pumpenauslaß
angeschlossen ist.
9. Elektromechanisch angetriebene Pumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Kolbenköpfe an
beiden Enden des Kolbens (20) vorgesehen ist, daß ein
Paar von geschlossenen Druckkammern (32) innerhalb der
Spule (10) an beiden Enden in Richtung von ihrer
Mittellinie ausgebildet sind und daß im
Pumpenhauptkörper der Saugeinlaß (1A), der mit einer
Druckkammer (32) verbunden ist, mit dem Pumpenauslaß
(1B) verbunden ist, der mit der anderen Druckkammer
(32) verbunden ist und wobei der Pumpenauslaß (1B),
der mit der einen Druckkammern (32) verbunden ist und
der Saugeinlaß (1A), der mit der anderen Druckkammer
(32) verbunden ist, zu einer Verbindung mit äußeren
Vorrichtungen eingerichtet sind.
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