EP2678562A1 - Pressure-regulating reciprocating-piston pump having a magnet drive - Google Patents

Abstract

The invention relates to a reciprocating piston pump (1) having a magnet drive and a first displacement chamber (25) and a second displacement chamber (26), which are separated from each other by a piston (7), wherein both displacement chambers (25, 26) are connected to each other by a fluid-conducting channel (28). An overflow valve (9) is arranged in the channel (28) and allows a preferred flow from the first displacement chamber (25) to the second displacement chamber (26), wherein an additional return valve (14) is arranged either in a transition region between an inlet (13) and the first displacement chamber (25) or in a transition region between the second displacement chamber (26) and an outlet (19), an armature (6) of the magnet drive being firmly connected to the piston (7).

Description

DRUCKREGELNDE HUBKOLBENPUMPE MIT MAGNETISCHEM ANTRIEB  PRESSURIZED PISTON PUMP WITH MAGNETIC DRIVE

Die Erfindung betrifft eine durch Magneten angetriebene Hubkolbenpumpe sowie ein Verfahren zur Herstellung bzw. zum Betrieb einer Hubkolbenpumpe. The invention relates to a driven by magnet reciprocating pump and a method for producing or for operating a reciprocating pump.

Durch einen Magneten angetriebene Hubkolbenpumpen sind bekannt, zum Beispiel durch die Dokumente DE 43 28 621 C2, DE 102 27 659 B4, By a magnet driven reciprocating pumps are known, for example by the documents DE 43 28 621 C2, DE 102 27 659 B4,

DE 10 2006 019 584 B4 oder DE 10 2008 010 073 B4. Diese Pumpen werden in der Regel als Dosier- oder Förderpumpen eingesetzt und dienen dazu, in Abhängigkeit von der Frequenz der elektrischen Ansteuerung einen DE 10 2006 019 584 B4 or DE 10 2008 010 073 B4. These pumps are usually used as dosing or feed pumps and serve, depending on the frequency of the electrical control one

proportionalen Förderstrom zu liefern. Ferner sind als Dosierpumpe oder linear angetriebene Pumpen bezeichnete Geräte bekannt, zum Beispiel durch die Schutzrechte, DE 40 35 835 A1 , DE 10 2008 013 441 B4 oder DE 298 21 022 U1. to deliver proportional flow. Furthermore, devices known as dosing pump or linearly driven pumps are known, for example by the patent rights DE 40 35 835 A1, DE 10 2008 013 441 B4 or DE 298 21 022 U1.

DE 35 04 789 A1 beschreibt eine Hubkolbenpumpe mit einem elektro- magnetischen Antrieb, bei dem ein Anker mit einem daran angeschlossenen, als Kobenstange ausgebildeten Kolben auf Grund der Erregung einer Spule von einem Auslass fort verlagert wird, wobei beim Verlagern von dem Auslass fort eine Rückstellfeder, die gegen den Anker und ein Federwiderlager abgestützt ist, gespannt wird. Bei Entregen der Spule verlagert die Rückstell- feder den aus Anker und Kolbenstange gebildeten Aktor gegen einen Auslassstutzen, der innerhalb des Gehäuses der Pumpe einen verstellbaren Endanschlag für den Aktor bildet. Die Pumpe weist einen saugseitigen ersten, als Saugraum bezeichneten Verdrängerraum und einen zweiten, als Ankerraum bezeichneten Verdrängerraum auf, die durch einen fluidleitenden Kanal und darin vorgesehene Rückschlagventil und radiale Bohrungen derart miteinander verbunden sind, dass eine bevorzugte Strömung von dem ersten zu dem zweiten Verdrängerraum ermöglicht ist. Hierbei ist ein weiteres Rückschlagventil in einem Übergangsbereich zwischen einem Einlass und dem ersten DE 35 04 789 A1 describes a reciprocating pump with an electromagnetic drive, in which an armature with a piston formed as a piston rod is displaced away from an outlet due to the excitation of a coil, a return spring continuing to move away from the outlet , which is supported against the armature and a spring abutment, is tensioned. When the coil is de-energized, the return spring displaces the actuator, which is made up of the armature and the piston rod, against an outlet port, which forms an adjustable end stop for the actuator within the housing of the pump. The pump has a suction-side first, referred to as suction chamber and a second displacement chamber, referred to as anchor space displacement, which are connected by a fluid-conducting channel and provided therein check valve and radial bores such that a preferred flow from the first to the second displacer allows is. Here is another check valve in a transition region between an inlet and the first

BESTÄTIGUNGSKOPIE Verdrängerraum angeordnet. Die Rückstellfeder weist dabei eine Vorspannung auf, die ausreicht, den Aktor bei Entregung gegen den Auslass zu verlagern und das gesamte Volumen des zweiten Verdrängerraums auszustoßen. CONFIRMATION COPY Displacer arranged. The return spring in this case has a bias sufficient to displace the actuator when de-energized against the outlet and eject the entire volume of the second displacement chamber.

Zusätzlich wird die Wirkkraft der Rückstellfeder noch dadurch verstärkt, dass die dem ersten Verdrängerraum zugewandte einlassseitige Endfläche des Kolbens dort mit Fluid beaufschlagt und damit in Richtung auf den Auslass gedrückt wird. Zwar lässt sich mit der Einstellung der Lage des Auslassstutzen auch die Vorspannung der Rückstellfeder erhöhen, allerdings ist deren Kraft bereits weit höher als eine durch Sollwert des Drucks und Querschnitt der Auslassfläche sich ergebende Gegenkraft, so dass damit keine Abstimmung auf einen Sollwert des Drucks im Auslass möglich ist. In addition, the effective force of the return spring is further enhanced by the fact that the inlet side end face of the piston facing the first displacement chamber is subjected to fluid there and thus pressed in the direction of the outlet. Although it is possible to increase the bias of the return spring with the adjustment of the position of the outlet port, however, their force is already far higher than a by reference value of the pressure and cross section of the outlet surface resulting counterforce, so that no vote on a target value of the pressure in the outlet is possible.

Die Aufgabenstellung für diese Erfindung ist aber, nicht einen vorbestimmten Förderstrom, sondern einen vorbestimmten Druck am Auslass der Pumpe zu erzeugen und den Förderstrom abhängig vom Bedarf des angeschlossenen Verbrauchers selbsttätig anzupassen. Da der Einlassdruck bekannt und annähernd konstant ist, ist auch die Erzeugung einer vorbestimmten However, the task for this invention is not to generate a predetermined flow, but a predetermined pressure at the outlet of the pump and to adjust the flow independently depending on the needs of the connected consumer. Since the inlet pressure is known and approximately constant, the generation of a predetermined

Druckdifferenz zwischen Auslass und Einlass zielführend. Pressure difference between outlet and inlet expedient.

Selbsttätig druckregelnde Pumpen sind als rotierend arbeitende Pumpen aus dem Fachgebiet der Ölhydraulik bekannt, und zwar entweder als Self-pressurizing pumps are known as rotary pumps in the oil hydraulics field, either as

ventilgesteuerte Verstellpumpen, zum Beispiel„Bosch Rexroth A10VOxDR/5" oder als Verstellpumpen, deren wirksames Verdrängungsvolumen direkt von dem zu regelnden Druck verändert werden, zum Beispiel„Bosch Rexroth PV7- 2X/...". Die Rotationspumpen sind weit verbreitet, aber in der hier vorliegenden Anwendung erheblich zu groß und zu teuer. Valve-controlled variable-displacement pumps, for example "Bosch Rexroth A10VOxDR / 5" or as variable-displacement pumps whose effective displacement volume is directly changed by the pressure to be regulated, for example "Bosch Rexroth PV7- 2X / ...". The rotary pumps are widely used, but in the present application considerably too large and too expensive.

Eine Druckregelung erreicht man auch durch die Kombination einer bekannten Dosierpumpe mit einem Druckbegrenzungsventil, das an die Leitung zwischen der Pumpe und dem Verbraucher angeschlossen ist, aber das führt zu einem höheren Bauaufwand, der Gefahr von Schwingungen und gegebenenfalls einem erheblichen Temperatureinfluß auf die Druckregelung. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Hubkolbenpumpe mit Magnetantrieb bzw. ein Verfahren zu deren Hestellung bzw. Betrieb anzugeben, die bei geringem Bauaufwand günstige und zuverlässige selbsttätige Druckregelung erreichen. A pressure control can also be achieved by combining a known metering pump with a pressure relief valve, which is connected to the line between the pump and the consumer, but this leads to a higher construction cost, the risk of vibration and possibly a significant temperature influence on the pressure control. It is the object of the invention to provide a reciprocating pump with magnetic drive or a method for their Hestellung or operation that achieve cheap and reliable automatic pressure control with low construction costs.

Diese Aufgabe wird durch eine Hubkolbenpumpe bzw. ein Verfahren mit den im unabhängigen Anspruch genannten Merkmalen gelöst. Gemäß dieser Erfindung wird eine durch einen Magneten angetriebene This object is achieved by a reciprocating pump or a method having the features mentioned in the independent claim. According to this invention is driven by a magnet

Hubkolbenpumpe mit den aufgezeigten Mitteln so gestaltet, dass sie nur den zur Aufrechterhaltung des geforderten Drucks notwendigen Fluidstrom fördert. Es wird dazu die Tatsache genutzt, dass der erzeugte Druck der Bewegung des Förderkolbens entgegenwirkt und bei einer Überschreitung des durch die Kraftbilanz am Kolben vorgegebenen Grenzwerts die Bewegung des Kolbens zum Stillstand bringt. Dadurch legt der Kolben nur einen Teilhub zurück, die Größe des Teilhubs richtet sich direkt nach dem aufgebauten Druck und indirekt nach dem Fluidbedarf des Verbrauchers. Um das Gleichgewicht der Kräfte am Kolben zur Regelung des Drucks zu nutzen, ist es aber nicht sinnvoll, die Kraft des Magneten während der  Reciprocating pump designed with the indicated means so that it promotes only necessary for maintaining the required pressure fluid flow. It is used to the fact that the pressure generated counteracts the movement of the delivery piston and brings the movement of the piston to a stop when exceeding the limit set by the force balance on the piston. As a result, the piston covers only a partial stroke, the size of the partial stroke depends directly on the pressure built up and indirectly on the fluid requirement of the consumer. In order to use the balance of the forces on the piston to regulate the pressure, it does not make sense to use the force of the magnet during the

Förderphase zu nutzen, denn die Magnetkraft ist großen Schwankungen durch die Versorgungsspannung und die Spulentemperatur ausgesetzt. Stattdessen wird die Kraft der Rückstellfeder zur Förderung und zum Kraftabgleich genutzt. Der Kolbenhub nach dem Einschalten des Magneten wird lediglich dazu benutzt, Fluid von dem ersten Verdrängungsraum in den zweiten To use promotion phase, because the magnetic force is exposed to large fluctuations by the supply voltage and the coil temperature. Instead, the force of the return spring is used for promotion and force balance. The piston stroke after switching on the magnet is only used to fluid from the first displacement chamber in the second

Verdrängungsraum umzupumpen und die Rückstellfeder zu spannen. Die Kraft der Rückstellfeder wird von den genannten Störgrößen Versorgungsspannung und Temperatur nicht beeinflußt, sondern ist im wesentlichen von der Umzupumpen displacement chamber and to tension the return spring. The force of the return spring is not affected by the disturbances supply voltage and temperature, but is essentially of the

Federvorspannung der Rückstellfeder und dem Kolbenhub abhängig. Durch die Wahl einer geringen Federsteifigkeit kann man den Hubeinfluß klein halten, und durch die Veränderung der Federvorspannung kann man den von der Pumpe zu regelnden Druck einstellen. Wenn sich die Vorspannung der Rückstellfeder nur mit unvertretbarem Spring preload of the return spring and the piston stroke dependent. By choosing a low spring stiffness you can keep the Hubeinfluß small, and by changing the spring preload you can adjust the regulated by the pump pressure. If the bias of the return spring only with unacceptable

Aufwand oder mit Risiken für die Funktion verstellen läßt, bietet es sich an, eine weitere Feder auf den Kolben wirken zu lassen, deren Vorspannung sich erheblich leichter einstellen läßt. Dabei ist es für diese Erfindung unerheblich, ob diese weitere Feder, die sogenannte Korrekturfeder, in der gleichen Expenditure or can be adjusted with risks to the function, it is advisable to let act another spring on the piston, the bias can be set much easier. It is irrelevant for this invention, whether this additional spring, the so-called correction spring, in the same

Richtung auf den Kolben wirkt wie die Rückstellfeder, oder der Rückstellfeder entgegen wirkt, solange nur die Wirkungen beider Federn vom Hub des Direction of the piston acts as the return spring, or the return spring counteracts, as long as only the effects of both springs from the stroke of

Kolbens abhängig sind, und im Fall der entgegengesetzten Wirkung die Kraft der Rückstellfeder größer ist als die Kraft der Korrekturfeder. Pistons are dependent, and in the case of the opposite effect, the force of the return spring is greater than the force of the correction spring.

Die Rückstellfeder oder die aus Rückstellfeder und Korrekturfeder bestehende Federgruppe erzeugen durch ihre Federsteifigkeit einen geringen, aber messbaren und gegebenenfalls nutzbaren Einfluss des Hubs auf den Druck am Auslass. Dabei wirkt sich im zeitlichen Mittel vor allem der Teilhub am Ende der Förderphase auf den Druck aus. The return spring or the spring group consisting of restoring spring and correction spring produce by their spring rigidity a small, but measurable and possibly usable influence of the stroke on the pressure at the outlet. In the meantime, the partial lift at the end of the funding phase mainly affects the pressure.

Die beschriebene Druckregelung läßt sich mit unterschiedlichen bekannten Bauweisen von Hubkolbenpumpen realisieren, solange nur die Förderung des Fluids in der Rückstellphase des Arbeitszyklus, also bei ausgeschaltetem Magneten, erfolgt. Die Hubkolbenpumpe wird in der Regel zwei Ventile enthalten, das können ein Einlassventil und ein Überströmventil zwischen den Verdrängerräumen sein, oder ein Überströmventil und ein Auslassventil. In einer ersten Bauweise enthält die Hubkolbenpumpe ein Einlassventil und ein Überströmventil, und der Kolben ist gleitend und dynamisch abdichtend im Konus gelagert. Da die Rückstellfeder sich im Konus abstützt, ist es hier vorteilhaft, nicht die Vorspannung der Rückstellfeder einzustellen, sondern die Vorspannung einer zusätzlichen Korrekturfeder mittels einer verschieblichen Buchse einzustellen. Nach dem Verschieben ist die Buchse zu sichern, dies kann durch eine ausreichende Presspassung erreicht werden oder durch Verschweißen, Verlöten, Verkleben oder Verstemmen. In einer zweiten Bauform enthält die Hubkolbenpumpe ein Überströmventil und ein Auslassventil, und der Kolben ist gleitend und abdichtend im Joch gelagert. Da der Konus in diesem Fall kein Gleitlager für den Kolben enthält, ist es hier ohne Risiken möglich, die Vorspannung der Rückstellfeder mittels eines verschieblichen Federlagers einzustellen. In diesem Fall muss anschließend die Anschlagbuchse innerhalb des Federlagers, die den einlassseitigen The described pressure control can be realized with different known designs of reciprocating pumps, as long as only the promotion of the fluid in the return phase of the working cycle, ie when the magnet is switched off. The reciprocating pump will typically include two valves, which may be an inlet valve and an overflow valve between the displacers, or an overflow valve and an exhaust valve. In a first construction, the reciprocating pump includes an inlet valve and an overflow valve, and the piston is slidably and dynamically sealingly supported in the cone. Since the return spring is supported in the cone, it is advantageous not to adjust the bias of the return spring, but to adjust the bias of an additional correction spring by means of a sliding sleeve. After moving the bushing must be secured, this can be achieved by a sufficient interference fit or by welding, soldering, gluing or caulking. In a second design, the reciprocating pump includes an overflow valve and an exhaust valve, and the piston is slidably and sealingly mounted in the yoke. Since the cone does not contain a sliding bearing for the piston in this case, it is possible without risk to adjust the bias of the return spring by means of a displaceable spring bearing. In this case, then the stop bushing inside the spring bearing, the inlet side

Anschlag für den Kolben darstellt, auf ihr richtiges Maß eingestellt werden, ohne das Federlager weiter zu verschieben. Sowohl das Federlager als auch die Anschlagbuchse müssen nach dem Einstellen gesichert werden, damit sie sich im Betrieb der Pumpe nicht weiter verschieben. Dazu kann eine Represents stop for the piston, to be adjusted to its correct dimension, without moving the spring bearing on. Both the spring bearing and the stop bushing must be secured after adjustment so that they do not move further during operation of the pump. This can be a

ausreichende Presspassung dienen, ein Verschweißen, Verlöten, Verkleben oder ein Verstemmen. serve sufficient press fit, welding, soldering, gluing or caulking.

Das Federlager dichtet die Pumpe nach außen ab, daher ist eine vollkommen undurchlässige Abdichtung zum Konus hin erforderlich, dazu können die Verfahren Verschweißen, Verlöten und Verkleben eingesetzt werden, oder es kann eine Elastomerdichtung eingesetzt werden. The spring bearing seals the pump to the outside, therefore, a completely impermeable seal to the cone is required, to the welding, soldering and gluing methods can be used, or it can be used an elastomeric seal.

Für beide Bauweisen läßt sich die Einstellung der Rückstellfeder auch dadurch verwirklichen, dass man die Rückstellfeder einseitig oder beidseitig auf For both constructions, the setting of the return spring can also be realized by the one-sided or bilateral return spring

Passscheiben lagert, die nach einem geeigneten Prüfvorgang der Pumpe oder einer Unterbaugruppe bedarfsgerecht ausgewählt und dann eingesetzt werden. Diese Lösung wird aber als weniger vorteilhaft angesehen, weil der Shims mounted, which are selected according to the needs of a suitable test process of the pump or a subassembly and then used. However, this solution is considered less advantageous because of

beschriebene Prüfvorgang nicht mit der Endprüfung der Pumpe nach ihrer Herstellung zusammengefasst werden kann. described test procedure can not be summarized with the final test of the pump after its preparation.

Es ist auch vorstellbar, die Buchse zur Einstellung der Federvorspannung der Korrekturfeder beziehungsweise das Federlager nicht durch Verschieben einzustellen, sondern diese Bauteile und die sie umfassenden Bauteile mit Gewinden zu versehen und die Einstellung durch Verdrehen der Buchse beziehungsweise des Federlagers vorzunehmen. Die Sicherung der Lage wird man in diesem Fall in bekannter Weise durch eine Konterung mit einem weiteren mit einem Gewinde versehenen Bauteil oder durch Verkleben vornehmen. Auch diese Vorgehensweisen werden als weniger vorteilhaft angesehen, da sie mit höheren Kosten verbunden sind und weil die Abdichtung eines eingeschraubten Federlagers einerseits notwendig und andererseits aufwendig ist. It is also conceivable not to adjust the bush for adjusting the spring preload of the correction spring or the spring bearing by moving, but to provide these components and the components comprising them with threads and make the adjustment by turning the sleeve or the spring bearing. The backup of the situation will be in this case in a known manner by a counter with a another threaded component or by gluing. These procedures are also considered less advantageous, since they are associated with higher costs and because the sealing of a screwed spring bearing is both necessary and expensive on the one hand.

In manchen Anwendungsbereichen dieser Pumpe wird gefordert, dass nach dem Abstellen der Pumpe das Fluid langsam in den Vorratsbehälter, der mit der Einlasseite verbunden ist, zurückfließt. Dazu wird dann in den beiden Ventilen eine gezielte Leckage vorgesehen, die so groß ist, dass ein In some applications of this pump is required that after stopping the pump, the fluid slowly back into the reservoir, which is connected to the inlet side, flows back. For this purpose, a targeted leakage is provided in the two valves, which is so large that a

ausreichender Abfluß nach dem Abstellen der Pumpe erfolgt, aber nur so klein ist, dass die Förderfunktion im Normalbetrieb nicht beeinträchtigt wird. Für die gleiche Leckage wird auch der Dichtspalt der dynamischen Dichtung zwischen dem Kolben und dem Kolbenlager ausgelegt. sufficient drainage occurs after stopping the pump, but only so small that the delivery function is not affected during normal operation. For the same leakage, the sealing gap of the dynamic seal between the piston and the piston bearing is designed.

In anderen Anwendungsbereichen wird gefordert, dass nach dem Abstellen der Pumpe ein bestimmter Restdruck aufrechterhalten bleibt, aber nicht durch temperaturbedingte Ausdehnung des Fluids überschritten wird. Dazu wird der Kolben der Pumpe mit einer auslasseitigen dichtenden Anschlagscheibe versehen, deren wirksame Dichtfläche im Zusammenwirken mit der Kraft der Rückstellfeder den geforderten Restdruck ergibt. In other applications, it is required that after stopping the pump, a certain residual pressure is maintained, but is not exceeded by temperature-induced expansion of the fluid. For this purpose, the piston of the pump is provided with an outlet side sealing stop disc, the effective sealing surface results in the required residual pressure in cooperation with the force of the return spring.

In vielen Anwendungen ist ein möglichst gleichmäßiger Auslassdruck der Pumpe gefordert, der zusätzlich beim Einfrieren des Fluids nach dem Abstellen der Pumpe nicht oder nur geringfügig überschritten werden soll. Dazu ist von dem zweiten Verdrängungsraum ein unter Druck veränderliches In many applications a uniform discharge pressure of the pump is required, which is not or only slightly exceeded when freezing the fluid after stopping the pump. For this purpose of the second displacement chamber is a variable under pressure

Ausgleichsvolumen abgeteilt, das in einer vorteilhaften Ausführung in das Pumpengehäuse integriert ist und daher nur wenig zusätzlichen Bauraum beansprucht. Das veränderliche Ausgleichsvolumen ist durch eine Separated compensating volume, which is integrated in an advantageous embodiment in the pump housing and therefore requires little additional space. The variable compensation volume is through a

schlauchförmige elastische Membran begrenzt, auf der vom Arbeitsfluid abgewandten Seite der Membran befindet sich ein abgeschlossenes tubular elastic membrane limited, on the side facing away from the working fluid side of the membrane is a closed

Gasvolumen. Fluiddämpfer als solche sind bekannt, aber nicht in dem hier beschriebenen Zusammenwirken mit druckregelnden Hubkolbenpumpen. Die Hubkolbenpumpe gemäß dieser Erfindung zeichnet sich durch eine sehr geringe Baugröße und geringe Herstellkosten im Vergleich zu bekannten Pumpen ähnlicher Funktion aus. Wegen ihrer Robustheit kann sie auch unter widrigen Umweltbedingungen in einem großen Temperaturbereich eingesetzt werden. Sie eignet sich insbesondere für Großserienanwendungen im Gas volume. Fluid dampers as such are known, but not in the interaction described herein with pressure-regulating reciprocating pumps. The reciprocating pump according to this invention is characterized by a very small size and low manufacturing costs compared to known pumps similar function. Because of its robustness, it can also be used under adverse environmental conditions in a wide temperature range. It is particularly suitable for high volume applications in the

Fahrzeugbau, zum Beispiel für die Versorgung von Systemen zur Einspritzung von Additiv oder Kraftstoff in den Abgasstrang von Verbrennungsmotoren. Auch Flüssigkeiten, die im Bereich der für die Anwendung spezifizierten Vehicle construction, for example for the supply of systems for injection of additive or fuel in the exhaust system of internal combustion engines. Also liquids that are in the range specified for the application

Umweltbedingungen einfrieren, können mit dieser Pumpe gefördert werden, wenn sie wieder aufgetaut sind. Environmental conditions can be pumped with this pump when thawed.

Weitere Vorteile, Weiterbildungen, Eigenschaften, Merkmale und Funktionen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie aus den abhängigen Ansprüchen. Further advantages, developments, features, features and functions of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.

Fig. 1 zeigt ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hubkolbenpumpe in einem nicht bestromten Zustand mit einem Einlassventil, ohne Auslassventil und mit Korrekturfeder. Fig. 1 shows a first preferred embodiment of a reciprocating piston pump according to the invention in a non-energized state with an inlet valve, without outlet valve and with correction spring.

Fig. 2 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hubkolbenpumpe ohne Einlassventil, mit Auslassventil, ohne Korrekturfeder mit einstellbarem Federlager für eine Rückstellfeder.  Fig. 2 shows a second preferred embodiment of a reciprocating piston pump according to the invention without inlet valve, with outlet valve, without correction spring with adjustable spring bearing for a return spring.

Fig. 3 zeigt ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hubkolbenpumpe mit einem Schutz gegen Rückströmung.  Fig. 3 shows a third preferred embodiment of a reciprocating piston pump according to the invention with a protection against backflow.

Fig. 1 zeigt ein erstes Beispiel einer Hubkolbenpumpe 1 , die durch einen Magneten angetrieben wird, der aus einem Magnetgehäuse 2, einer Spule 3, einem Joch 4, einem Konus 5 und einem Anker 6 besteht. Zwischen dem Anker 6 und dem Konus 5 befindet sich der primäre Luftspalt, an dem die axiale Magnetkraft aufgebaut wird. Der sekundäre Luftspalt zwischen dem Joch 4 und dem Anker 6 baut nur eine vernachlässigbar kleine axiale Magnetkraft auf, er dient nur der Leitung des magnetischen Flusses. Der Anker 6 ist mit dem Kolben 7 der Pumpe 1 verbunden, und beide werden von einer Rückstellfeder 8 in eine Ausgangslage gedrückt. Der Kolben 7 und der Anker 6 werden zusätzlich von einem als Korrekturfeder 22 ausgebildeten Korrekturmittel mit einer hubabhängigen Kraft beaufschlagt. Der Magnet wird von einer nicht dargestellten elektrischen Ansteuerung zyklisch mit der Arbeitsspannung versorgt, durch das Ein- und Ausschalten dieser Arbeitsspannung entsteht der Arbeitszyklus der Pumpe 1. Fig. 1 shows a first example of a reciprocating pump 1, which is driven by a magnet consisting of a magnet housing 2, a coil 3, a yoke 4, a cone 5 and an armature 6. Between the armature 6 and the cone 5 is the primary air gap at which the axial magnetic force is built up. The secondary air gap between the yoke 4 and the armature 6 builds up only a negligible axial magnetic force, it serves only to conduct the magnetic flux. The armature 6 is connected to the piston 7 of the pump 1, and both are pressed by a return spring 8 in an initial position. The piston 7 and the armature 6 are additionally acted upon by a correction spring 22 designed as a correction means with a stroke-dependent force. The magnet is cyclically supplied by a non-illustrated electrical control with the working voltage, by the switching on and off of this working voltage, the duty cycle of the pump first

Der Kolben 7 ist in einer Bohrung des Konus 5 gelagert, Kolben 7 und Konus 5 bilden mit ihren ineinander gleitenden Zylinderflächen ein Gleitlager 20, das so eng ausgelegt ist, dass es gleichzeitig auch die Funktion einer dynamischen Dichtung mit einem Dichtspalt 21 erfüllt. The piston 7 is mounted in a bore of the cone 5, piston 7 and cone 5 form with their sliding cylindrical surfaces a sliding bearing 20 which is designed so narrow that it simultaneously fulfills the function of a dynamic seal with a sealing gap 21.

Durch diese dynamische Dichtung 20 ist der Innenraum der Pumpe 1 in zwei Verdrängerräume geteilt: Der erste Verdrängerraum 25 ist über ein By this dynamic seal 20, the interior of the pump 1 is divided into two displacement chambers: The first displacement chamber 25 is above a

Einlassventil 14 mit einem Einlass 13 der Pumpe 1 verbunden; der zweite Verdrängerraum 26 ist, wenn sich der Kolben 7 nicht in der magnetkraftlosen und drucklosen Ruhelage befindet, mit einem Auslass 19 der Pumpe 1 verbunden.  Inlet valve 14 connected to an inlet 13 of the pump 1; the second displacement chamber 26 is connected to an outlet 19 of the pump 1 when the piston 7 is not in the non-magnetic and pressureless rest position.

Die beiden Verdrängerräume 25, 26 sind untereinander durch den Kanal 28 verbunden, der zum Beispiel im Inneren des Kolbens 7 verlaufen kann, und der ein Überströmventil 9 enthält, das bevorzugt nur einen Fluidstrom vom ersten Verdrängerraum 25 zum zweiten Verdrängerraum 26 zuläßt. The two displacement chambers 25, 26 are interconnected by the channel 28, which may for example run in the interior of the piston 7, and which contains an overflow valve 9, which preferably only a fluid flow from the first displacement chamber 25 to the second displacement chamber 26 permits.

Das Überströmventil 9 ist vorteilhaft als Kugelrückschlagventil ausgeführt, bestehend aus einer Kugel 10, einer Ventilfeder 12 und einem Dichtsitz 11 , der Teil Kolbens 7 ist. Der Dichtsitz 11 ist hierbei mit einer Nut oder einer Erhebung versehen, die so bemessen ist, das ein definierter Leckagestrom fließen kann. The overflow valve 9 is advantageously designed as a ball check valve, consisting of a ball 10, a valve spring 12 and a sealing seat 11, the Part of the piston 7 is. The sealing seat 11 is in this case provided with a groove or a survey which is dimensioned so that a defined leakage current can flow.

Das Einlassventil 14 ist als Kegelrückschlagventil ausgeführt, es besteht aus einem Ventilkegel 15, einer Ventilfeder 16 und einem Dichtsitz 17, der Teil des Konus 5 ist. The inlet valve 14 is designed as a cone check valve, it consists of a valve cone 15, a valve spring 16 and a sealing seat 17, which is part of the cone 5.

In der magnetkraftlosen und drucklosen Ruhelage liegt der Kolben 7 über die Anschlagscheibe 24 an der hinteren Wand des Jochs 4 an. Diese In the non-magnetic and pressureless rest position of the piston 7 is located on the stop plate 24 on the rear wall of the yoke 4. These

Anschlagscheibe ist in dieser Ausführung gelocht, damit der Kanal 28 immer mit dem Auslass 19 verbunden ist. Stop disc is perforated in this embodiment, so that the channel 28 is always connected to the outlet 19.

Der Auslass 19 ist an das Joch 4 angeformt und enthält die Korrekturfeder 22, die zwischen einer Einstellbuchse 23 und der Anschlagscheibe 24 vespannt ist. The outlet 19 is formed on the yoke 4 and contains the correction spring 22, which is vespannt between a setting sleeve 23 and the stop plate 24.

Der Ventilkegel 15 des Einlassventils enthält in Fig. 1 nicht im einzelne gezeigte, den Ventilkegel 15 durchsetzenden Bohrung mit geringem The valve cone 15 of the inlet valve contains in Fig. 1 not shown in detail, the valve cone 15 passing through hole with a small

Durchmesser, wie sie in Fig. 3 als Bohrung 8 gezeigt ist, so dass eine definierte Leckage, die ein begrenztes Abfließen des Fluids zum Einlass 13 hin bewirkt, erzielt ist. Diameter, as shown in Fig. 3 as a bore 8, so that a defined leakage, which causes a limited outflow of the fluid to the inlet 13, is achieved.

Schließlich weist auch die dynamische Dichtung 20 zwischen dem Kolben 7 und der Lagerung im Konus 5 eine Leckage auf, die sich nach der Spalthöhe in dem Lager richtet. Diese Spalthöhe ist auf den Leckagebedarf in der Finally, the dynamic seal 20 between the piston 7 and the bearing in the cone 5 has a leakage, which depends on the gap height in the camp. This gap height is due to the leakage requirement in the

Anwendung abgestimmt. Application tuned.

Fig. 1 beschreibt auch die Integration eines Fluiddämpfers in die Hubkolbenpumpe 1. Dazu teilt eine Membran 27 den zweiten Verdrängerraum 26, die vom Fluid abgewandte Seite der Membran 27 wird von einem Gas beaufschlagt, das sich in einem abgesperrten Raum befindet. Fig. 1 also describes the integration of a fluid damper in the reciprocating pump 1. In addition, a membrane 27 divides the second displacement chamber 26, the side facing away from the fluid of the diaphragm 27 is acted upon by a gas which is located in a closed space.

Die Funktion der Pumpe 1 gemäß Fig. 1 läßt sich am besten im zeitlichen Ablauf beschreiben: Im Ruhezustand, der durch sehr geringen Druck am Auslass 19 der Pumpe 1 und durch einen stromlosen Zustand der Magnetspule 3 charakterisiert ist, drückt die Rückstellfeder 8 den Kolben 7 an den The function of the pump 1 according to FIG. 1 can best be described in chronological order: in the idle state, which is due to very low pressure on Outlet 19 of the pump 1 and characterized by a de-energized state of the solenoid 3, the return spring 8 presses the piston 7 to the

auslassseitigen Anschlag im Joch 4. Wird nun die Magnetspule 3 bestromt, baut sich am primären Luftspalt zwischen dem Anker 6 und dem Konus 5 eine Magnetkraft auf, die größer ist als die Summe der Federkräfte der If now the solenoid 3 is energized, builds on the primary air gap between the armature 6 and the cone 5, a magnetic force which is greater than the sum of the spring forces of

Rückstellfeder 8 und der Korrekturfeder 22. Dadurch bewegen sich der Anker 6 und der damit verbundene Kolben 7 zur Saugseite der Pumpe. Der erste Verdrängerraum 25 verkleinert sich, der Druck darin steigt über den Druck des Einlasses 13. Infolge dessen schließt das Einlassventil 14 und das  Return spring 8 and the correction spring 22. As a result, the armature 6 and the associated piston 7 move to the suction side of the pump. The first displacer 25 decreases in size, the pressure therein rises above the pressure of the inlet 13. As a result, the inlet valve 14 and closes

Überströmventil 9 öffnet. Fluid aus dem ersten Verdrängerraum 25 strömt über in den zweiten Verdrängerraum 26. Bei diesem Hub findet noch keine Overflow valve 9 opens. Fluid from the first displacement chamber 25 flows over into the second displacement chamber 26. At this hub is still no

Förderung in den Auslass 19 statt. Die Rückstellfeder 8 wird gespannt, die Korrekturfeder 22 wird entspannt. Wenn der Kolben 7 den einlassseitigen Anschlag im Konus 5 erreicht, oder wenn vorher der Spulenstrom abgeschaltet wird, kommt die Vorwärtsbewegung des Ankers 6 zum Stillstand. Sobald die Magnetkraft geringer ist als die Summe der Kräfte der Rückstellfeder 8 und der Korrekturfeder 22 kehrt sich die Promotion in the outlet 19 instead. The return spring 8 is tensioned, the correction spring 22 is relaxed. When the piston 7 reaches the inlet side stop in the cone 5, or if previously the coil current is turned off, the forward movement of the armature 6 comes to a standstill. As soon as the magnetic force is less than the sum of the forces of the return spring 8 and the correction spring 22, the

Bewegungsrichtung des Ankers 6 und des als Kolbenstange ausgebildeten Kolbens 7 um. Das Volumen des zweiten Verdrängerraums 26 verkleinert sich und das Volumen des ersten Verdrängerraums 25 vergrößert sich. Der Druck im ersten Verdrängerraum 25 sinkt ab, dadurch öffnet das Einlassventil 14 und es strömt Fluid vom Einlass 13 in den ersten Verdrängerraum 25. Der Druck im zweiten Verdrängerraum 26 steigt geringfügig an, dadurch schließt das Überströmventil 9. Ab diesem Zeitpunkt wird Fluid aus dem zweiten Verdrängerraum 26 in den Auslass 9 ausgeschoben. Movement direction of the armature 6 and the piston 7 designed as a piston rod. The volume of the second displacement chamber 26 decreases and the volume of the first displacement chamber 25 increases. The pressure in the first displacement chamber 25 decreases, thereby opening the inlet valve 14 and fluid flows from the inlet 13 into the first displacement chamber 25. The pressure in the second displacement chamber 26 rises slightly, thereby closing the overflow valve 9. From this time, fluid is from the second displacement chamber 26 is pushed into the outlet 9.

Da nur eine vergleichsweise geringere Fluidmenge auslassseitig vom Since only a comparatively smaller amount of fluid on the outlet side of

Verbraucher abgenommen wird, steigt der Druck im Auslass 19 an, bis der durch die Kräfte der Federn 8 und 22 und die wirksame Fläche des Kolbens 7 vorgegebene Druckgrenzwert erreicht ist. Ist dieser Druckgrenzwert erreicht, kommt die Bewegung des Kolbens 7 zum Stillstand, denn es gibt keinen Kraftüberschuß mehr in Bewegungsrichtung. Wird in dieser Situation durch den Verbraucher weiteres Fluid abgenommen, so drücken die Federn 8 und 22 den Kolben 7 entsprechend nach, der Druck ändert sich dabei nur geringfügig. Die Pumpe 1 verharrt in dieser Situation, bis ein neues elektrisches Ansteuersignal an den Magneten ergeht. Consumer is removed, the pressure in the outlet 19 increases until the pressure set by the forces of the springs 8 and 22 and the effective area of the piston 7 is reached. If this pressure limit is reached, the movement of the piston 7 comes to a standstill, because there is none Power surplus more in the direction of movement. If further fluid is removed by the consumer in this situation, then the springs 8 and 22 press the piston 7 accordingly, the pressure changes only slightly. The pump 1 remains in this situation until a new electrical drive signal is sent to the magnet.

Mit dem neuen Ansteuersignal beginnt ein neuer Pumpenzyklus, wie oben beschrieben, allerdings aus der zuletzt erreichten Position des Kolbens heraus. Bei eingeschaltetem Magneten fahren Anker 6 und Kolben 7 bis zum With the new drive signal, a new pump cycle begins, as described above, but from the last reached position of the piston out. When the magnet is activated, the armature 6 and the piston 7 travel to the end

einlasseitigen Anschlag, bei ausgeschaltetem Magneten fahren sie im inlet side stop, with magnet switched off, they drive in

bestimmungsgemäßen Betrieb nur bis zu der Lage, in der die Federkräfte und die Druckkraft im Gleichgewicht sind. Dadurch ergibt sich ein Teilhubbetrieb, bei dem der Hub und damit die Förderleistung der Pumpe vom Bedarf des nachgeschalteten Verbrauchers abhängig sind und der Druck am Auslass sich nur in einem geringen, aber durch die Frequenz der Ansteuerungsimpulse beeinflussbaren Maß verändert. Proper operation only up to the position in which the spring forces and the pressure force are in equilibrium. This results in a Teilhubbetrieb in which the stroke and thus the delivery rate of the pump from the demand of the downstream consumer are dependent and the pressure at the outlet changes only in a small, but influenced by the frequency of the driving pulses measure.

Eine alternative beispielhafte Ausführung einer Hubkolbenpumpe 101 ist in Fig. 2 gezeigt. Dieselben bzw. die um 100 inkrementierten Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnen dabei dieselben oder strukturell vergleichbare Teile, die nicht mehr gesondert eingeführt werden. An alternative exemplary embodiment of a reciprocating pump 101 is shown in FIG. The same or the reference numerals incremented by 100, as in FIG. 1, denote the same or structurally comparable parts which are no longer introduced separately.

In der Ausführung gemäß Fig. 2 ist in dem Einlass 13 kein Einlassventil angeordnet, hingegen ist ein Auslassventil 130 in dem Auslass 19 vorgesehen, das im Zusammenwirken mit dem Kolben 7 und einem Überströmventil 109 die Pumpenfunktion gewährleistet. Das Auslassventil 30 besteht aus einer Kugel 131 , einem Dichtsitz 132 und einer Feder 135. Das Auslassventil 130 gemäß Fig. 2 weist einen Dichtsitz 132 auf, der mit einer geeigneten Nut oder einer geeigneten Erhebung versehen ist, um eine Leckagestrom zu ermöglichen. In the embodiment according to FIG. 2, no inlet valve is arranged in the inlet 13, whereas an outlet valve 130 is provided in the outlet 19 which, in cooperation with the piston 7 and an overflow valve 109, ensures the pump function. The outlet valve 30 consists of a ball 131, a sealing seat 132 and a spring 135. The outlet valve 130 according to Fig. 2 has a sealing seat 132 which is provided with a suitable groove or a suitable elevation to allow a leakage flow.

Eine Korrekturfeder 22 ist bei der Ausführung gemäß Fig. 2 nicht vorgesehen, dafür ist ein einstellbares Federlager 129 vorgesehen, das eine Verstellung der Vorspannkraft der Rückstellfeder 8 ermöglicht. Das einstellbare Federlager 129 und der Einlass 13 sind als ein Bauteil ausgebildet, das in dem Konus 5 festgelegt werden kann. Innerhalb des Einlasses 13 befindet sich eine A correction spring 22 is not provided in the embodiment of FIG. 2, but an adjustable spring bearing 129 is provided which allows adjustment of the biasing force of the return spring 8. The adjustable spring bearing 129 and the inlet 13 are formed as a member that can be fixed in the cone 5. Within the inlet 13 is a

Anschlagbuchse 136, die den Hub des Ankers 6 begrenzt. Der Kolben 7 ist im Unterschied zu Fig. 1 bei der Ausführung gemäß Fig. 2 in einer entsprecheden Bohrung im Joch 4 gelagert, so dass der Außenumfang des Kolbens 7 und der die Bohrung im Joch 4 gemeinsam ein Gleitlager 120 mit einer Gleitdichtung 121 ausbilden. Schließlich weist auch die dynamische Dichtung 120 zwischen dem Kolben 7 und der Lagerung im Joch 4 eine Leckage auf, die sich nach der Spalthöhe in dem Lager 120 richtet. Diese Spalthöhe ist auf den Leckagebedarf in der Anwendung abgestimmt. Für die Ausgestaltung der Pumpe 101 mit einem Auslassventil 130 und ohne Korrekturfeder 22 gemäß Fig. 2 ergibt sich eine leicht veränderte Funktion: Im Ruhezustand, der durch sehr geringen Druck am Auslass 19 der Pumpe 101 und durch einen stromlosen Zustand der Magnetspule 3 charakterisiert ist, drückt die Rückstellfeder 8 den Kolben 7 an den auslassseitigen Anschlag 36 im Joch 4. Wird nun die Magnetspule 3 bestromt, baut sich am primärenStop bushing 136, which limits the stroke of the armature 6. In contrast to FIG. 1, in the embodiment according to FIG. 2, the piston 7 is mounted in a corresponding bore in the yoke 4, so that the outer circumference of the piston 7 and the bore in the yoke 4 jointly form a sliding bearing 120 with a sliding seal 121. Finally, the dynamic seal 120 between the piston 7 and the bearing in the yoke 4 has a leakage, which depends on the gap height in the bearing 120. This gap height is adjusted to the leakage requirement in the application. For the embodiment of the pump 101 with an outlet valve 130 and without correction spring 22 as shown in FIG. 2, a slightly different function results: in the idle state, which is characterized by very low pressure at the outlet 19 of the pump 101 and by an energized state of the solenoid 3, pushes the return spring 8, the piston 7 to the outlet-side stop 36 in the yoke 4. Now, the magnetic coil 3 is energized, builds on the primary

Luftspalt zwischen dem Anker 6 und dem Konus 5 eine Magnetkraft auf, die größer ist als die Kraft der Rückstellfeder 8. Dadurch bewegen sich der Anker 6 und der damit verbundene Kolben 7 zur Saugseite der Pumpe 101. Der zweite Verdrängerraum 126 vergrößert sich, der Druck darin fällt unter den Druck des Auslasses 19. Infolge dessen schließt das Auslassventil 130 und das Air gap between the armature 6 and the cone 5 to a magnetic force which is greater than the force of the return spring 8. As a result, the armature 6 and the associated piston 7 move to the suction side of the pump 101. The second displacement chamber 126 increases, the pressure As a result, the exhaust valve 130 closes and the exhaust valve 130 closes

Überströmventil 109 öffnet. Fluid aus dem ersten Verdrängerraum 25 strömt über in den zweiten Verdrängerraum 126. Bei diesem Hub findet noch keine Förderung in den Auslass 19 statt. Die Rückstellfeder 8 wird gespannt. Wenn der Kolben 7 den einlassseitigen Anschlag an der Anschlagbuchse 136 erreicht, oder wenn vorher der Spulenstrom abgeschaltet wird, kommt die Vorwärtsbewegung des Ankers 6 zum Stillstand. Sobald die Magnetkraft geringer ist als die Kraft der Rückstellfeder 8 kehrt sich die Bewegungsrichtung des Ankers 6 um. Das Volumen des zweiten Verdrängerraums 126 verkleinert sich und das Volumen des ersten Verdrängerraums 125 vergrößert sich. Der Druck im ersten Verdrängerraum 125 sinkt ab, dadurch strömt Fluid vom Overflow valve 109 opens. Fluid from the first displacement chamber 25 flows over into the second displacement chamber 126. In this stroke, no delivery into the outlet 19 takes place. The return spring 8 is tensioned. When the piston 7 reaches the inlet side stop on the stop bushing 136, or if previously the coil current is turned off, the forward movement of the armature 6 comes to a standstill. As soon as the magnetic force is less than the force of the return spring 8, the direction of movement is reversed of the anchor 6 um. The volume of the second displacement chamber 126 decreases and the volume of the first displacement chamber 125 increases. The pressure in the first displacement chamber 125 decreases, thereby flowing fluid from

Einlass 13 in den ersten Verdrängerraum 125. Der Druck im zweiten Inlet 13 in the first displacement chamber 125. The pressure in the second

Verdrängerraum 126 steigt geringfügig an, dadurch schließt das Displacer 126 rises slightly, thereby closing the

Überströmventil 109 und das Auslassventil 130 öffnet. Ab diesem Zeitpunkt wird Fluid aus dem zweiten Verdrängerraum 126 in den Auslass 19  Overflow valve 109 and the outlet valve 130 opens. From this point on, fluid from the second displacement chamber 126 into the outlet 19

ausgeschoben. Da nur eine vergleichsweise geringere Fluidmenge ejected. Because only a comparatively smaller amount of fluid

auslassseitig vom Verbraucher abgenommen wird, steigt der Druck im Auslass 19 an, bis der durch die Kraft der Rückstellfeder 8 und die wirksame Fläche des Kolbens 7 vorgegebene Druckgrenzwert erreicht ist. Ist dieser Druckgrenzwert erreicht, kommt die Bewegung des Kolbens 7 zum Stillstand, denn es gibt keinen Kraftüberschuß mehr in Bewegungsrichtung. Wird in dieser Situation durch den Verbraucher weiteres Fluid abgenommen, so drückt die Feder 8 den Kolben 7 entsprechend nach, der Druck ändert sich dabei nur geringfügig. Die Pumpe verharrt in dieser Situation, bis ein neues elektrisches Ansteuersignal an den Magneten ergeht. On the outlet side is removed by the consumer, the pressure in the outlet 19 increases until the predetermined by the force of the return spring 8 and the effective area of the piston 7 pressure limit is reached. If this pressure limit is reached, the movement of the piston 7 comes to a standstill, because there is no excess of force in the direction of movement. If further fluid is removed by the consumer in this situation, then the spring 8 presses the piston 7 accordingly, the pressure changes only slightly. The pump remains in this situation until a new electrical drive signal is issued to the magnet.

Mit dem neuen Ansteuersignal beginnt ein neuer Pumpenzyklus, wie oben beschrieben, allerdings aus der zuletzt erreichten Position des Kolbens heraus. Bei eingeschaltetem Magneten fahren Anker 6 und Kolben 7 bis zum With the new drive signal, a new pump cycle begins, as described above, but from the last reached position of the piston out. When the magnet is activated, the armature 6 and the piston 7 travel to the end

einlassseitigen Anschlag, bei ausgeschaltetem Magneten fahren sie im bestimmungsgemäßen Betrieb nur bis zu der Lage, in der die Federkräfte und die Druckkraft im Gleichgewicht sind. Dadurch ergibt sich ein Teilhubbetrieb, bei dem der Hub und damit die Förderleistung der Pumpe vom Bedarf des nachgeschalteten Verbrauchers abhängig sind und der Druck am Auslass sich nur in einem geringen, aber durch die Frequenz der Ansteuerungsimpulse beeinflussbaren Maß verändert. Fig. 3 beschreibt eine Ausführung einer Hubkolbenpumpe 201 , die gegenüber der Hubkolbenpumpe 1 aus Fig. 1 und deren Funktion nur geringfügig abgewandelt ist, so dass dieselben bzw. die um 200 inkrementierten Bezugszeichen wie in Fig. 1 dabei dieselben oder strukturell vergleichbare Teile bezeichnen, die nicht mehr gesondert eingeführt werden. On the inlet-side stop, with the magnet switched off, they only move in normal operation to the position in which the spring forces and the pressure force are in equilibrium. This results in a Teilhubbetrieb in which the stroke and thus the delivery rate of the pump from the demand of the downstream consumer are dependent and the pressure at the outlet changes only in a small, but influenced by the frequency of the driving pulses measure. Fig. 3 describes an embodiment of a reciprocating pump 201, which is only slightly modified compared to the reciprocating pump 1 of FIG. 1 and their function, so that the same or the incremented by 200 Reference numerals as in Fig. 1 denote the same or structurally comparable parts that are no longer introduced separately.

Die Hubkolbenpumpe 201 weist eine Anschlagscheibe 224 auf, die durch die Abdichtung des Verdrängerraums 26 gegen den Auslass 19 nach dem The reciprocating pump 201 has a stop disc 224, which by the sealing of the displacement chamber 26 against the outlet 19 after the

Abstellen der Pumpe 201 ein Nachfließen von Fluid zum Auslass 19 verhindert und in der am Auslass 19 angeschlossenen Leitung einen geringen  Stopping the pump 201 prevents flow of fluid to the outlet 19 and in the line connected to the outlet 19 a small

Mindestdruck aufrechterhält, der sich aus der Kraft der Rückstellfeder 8 und der wirksamen Dichtfläche der Anschlagscheibe 224 ergibt. In dieser Ausführung ist der Kanal 28 durch eine Bohrung 233 mit dem zweiten Verdrängerraum 26 verbunden. Maintains minimum pressure, which results from the force of the return spring 8 and the effective sealing surface of the stop plate 224. In this embodiment, the channel 28 is connected through a bore 233 with the second displacement chamber 26.

In dem den Ventilkegel 15 aufweisenden Ventilglied 215 ist gestrichelt eine das Ventilglied 215 axial durchsetzende Leckagebohrung 18 dargestellt. In which the valve plug 15 having valve member 215 is a dashed line, the valve member 215 axially passing through the leakage hole 18 is shown.

Ein Verfahren zur Druckeinstellung erfolgt dann wie folgt: A procedure for pressure adjustment then takes place as follows:

Jede der vorstehend beschriebenen Pumpen 1 , 101 , 201 wird in einer bekannten Weise zusammengebaut und in einen Funktionsprüfstand Each of the pumps 1, 101, 201 described above is assembled in a known manner and into a functional test bench

eingesetzt. Der Einlass 3 wird mit einem Vorratstank verbunden und der Auslass 19 mit einem Druckbehälter. used. The inlet 3 is connected to a storage tank and the outlet 19 to a pressure tank.

Die Pumpe 101 wird nun zyklisch bestromt und im Druckbehälter baut sich ein Druck auf. Dieser Druck wird mit einem Sollwert verglichen, und aus der Abweichung des Drucks von dem Sollwert wird ein Korrekturwert für die The pump 101 is now energized cyclically and pressure builds up in the pressure vessel. This pressure is compared with a setpoint, and from the deviation of the pressure from the setpoint, a correction value for the

Einstellung der Federvorspannung der Rückstellfeder 8 berechnet. Setting the spring preload of the return spring 8 calculated.

Entsprechend diesem Korrekturwert wird das Federlager 129 der According to this correction value, the spring bearing 129 of

Rückstellfeder 8 verschoben. Das Federlager 129 ist mit einer Presspassung in dem Konus 5 des Magneten gefasst, kann also mit hoher Kraft verschoben werden, bleibt aber dann im Betrieb der Pumpe 101 in seiner Lage. Falls die Auslegung der Presspassung es erforderlich macht, wird das Federlager 129 nach der Einstellung gesichert. Nach der Einstellung und Sicherung des Return spring 8 moved. The spring bearing 129 is taken with a press fit in the cone 5 of the magnet, so it can be moved with high force, but then remains in operation of the pump 101 in its position. If the design of the interference fit requires it, the spring bearing 129 is secured after adjustment. After setting and securing the

Federlagers 129 wird die Anschlagbuchse 136 auf ihr richtiges Maß eingestellt, ohne dabei das Federlager 129 weiter zu verschieben. Auch die Buchse 136 wird gesichert, wenn dies erforderlich ist. Spring bearing 129, the stop bush 136 is set to its correct degree, without moving the spring bearing 129 further. Also, the socket 136 is secured if necessary.

Alternativ weist die Pumpe 1 , 201 eine zusätzliche Korrekturfeder 22 auf, so dass die Federvorspannung der Rückstellfeder 8 nicht verstellt zu werden braucht. In diesem Fall wird statt eines Federlagers der Rückstellfeder 8 die Einstellbuchse 23 verschoben, die das Federlager der Korrekturfeder 22 bildet. Auch diese Einstellbuchse 23 wird in einer Presspassung gefasst, in diesem Fall in dem Bauteil Auslass 19. Falls laut Auslegung erforderlich, wird die Einstellbuchse 23 nach der Einstellung gesichert. Alternatively, the pump 1, 201 an additional correction spring 22, so that the spring preload of the return spring 8 need not be adjusted. In this case, the adjusting sleeve 23 is displaced instead of a spring bearing of the return spring 8, which forms the spring bearing of the correction spring 22. Also this adjusting bushing 23 is gripped in an interference fit, in this case in the component outlet 19. If required according to the design, the adjusting bush 23 is secured after the adjustment.

Während die oben beschriebene Einstellung des Drucks unmittelbar nach der Herstellung erfolgt, kann im Betrieb noch eine geringe Veränderung des Drucks erreicht werden, indem man die Frequenz der Ansteuerung und damit den im zeitlichen Mittel vorliegenden Teilhub verändert, weil die Federsteifigkeit der Rückstellfeder und gegebenenfalls der Korrekturfeder eine leicht hubabhängige Kraft bewirken. While the adjustment of the pressure described above takes place immediately after the production, a slight change in the pressure can still be achieved during operation by changing the frequency of the control and thus the sub-stroke present in the time average, because the spring stiffness of the restoring spring and optionally the correction spring cause a slight stroke-dependent force.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Hubkolbenpumpe (1 ) mit Magnetantrieb und mit einem ersten Reciprocating pump (1) with magnetic drive and with a first

Verdrängerraum (25; 125) und einem zweiten Verdrängerraum (26; 126) auf, die durch einen Kolben (7) voneinander getrennt sind,  Displacement (25; 125) and a second displacement chamber (26; 126), which are separated by a piston (7),

wobei die beiden Verdrängerräume (25, 26; 125, 126) durch einen fluidleitenden Kanal (28) miteinander verbunden sind, wherein the two displacement chambers (25, 26; 125, 126) are interconnected by a fluid-conducting channel (28),

wobei in dem Kanal (28) ein Überströmventil (9; 109) angeordnet ist, das eine bevorzugte Strömung von dem ersten Verdrängerraum (25; 125) zu dem zweiten Verdrängerraum (26; 126) ermöglicht, wherein in the channel (28) an overflow valve (9; 109) is arranged, which allows a preferred flow from the first displacement chamber (25; 125) to the second displacement chamber (26; 126),

wobei ein weiteres Rückschlagventil (14; 130) entweder in einem wherein another check valve (14; 130) either in one

Übergangsbereich zwischen einem Einlass (13) und dem ersten  Transition region between an inlet (13) and the first

Verdrängerraum (25) oder in einem Übergangsbereich zwischen dem zweiten Verdrängerraum (26; 126) und einem Auslass (19) angeordnet ist,  Displacement space (25) or in a transition region between the second displacement chamber (26; 126) and an outlet (19) is arranged,

wobei ein Anker (6) des Magnetantriebs fest mit dem Kolben (7) verbunden ist, wherein an armature (6) of the magnetic drive is fixedly connected to the piston (7),

wobei der Kolben (7) in einem Gleitlager (20; 120) axial verschieblich gelagert ist, welches Gleitlager (20; 120) so dimensioniert ist, dass es zugleich als dynamische Dichtung wirkt, die den ersten Verdrängerraum (25; 125) und den zweiten Verdrängerraum (26; 126) voneinander trennt, und wherein the piston (7) is axially displaceably mounted in a slide bearing (20; 120), which slide bearing (20; 120) is dimensioned so that it acts simultaneously as a dynamic seal, the first displacement chamber (25; 125) and the second Displacement chamber (26; 126) separates from each other, and

wobei Rückstellmittel (8; 22) derart angeordnet und dimensioniert sind, dass sie den Anker (6) nach dem Ausschalten des Magnetantriebs in Richtung seiner Ausgangsstellung zurückstellen, wherein return means (8; 22) are arranged and dimensioned such that they reset the armature (6) in the direction of its initial position after the magnetic drive has been switched off,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass die Rückstellmittel (8; 22) hinsichtlich ihrer Vorspannung auf den gewählten Sollwert des Druckes im Auslass (19) abgestimmt sind, und dass die Vorspannung der Rückstellmittel (8; 22) durch Verschieben einer statischen Federmittellagerung (23; 29) einstellbar ist. Hubkolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellmittel eine Feder (8) umfassen, die den Anker (6) in seine Ausgangsstellung vorspannt. in that the return means (8; 22) are adjusted in their pretension to the selected desired value of the pressure in the outlet (19), and in that the bias of the return means (8; 22) can be adjusted by moving a static spring central bearing (23; 29). Reciprocating pump according to claim 1, characterized in that the return means comprise a spring (8) which biases the armature (6) in its initial position.

Hubkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Rückstellfeder (8) durch Verschiebung eines Federlagers (129) einstellbar ist, das in einem Konus (5) des Magnetantriebes verschieblich angeordnet ist. Reciprocating pump according to claim 2, characterized in that the spring force of the return spring (8) by displacement of a spring bearing (129) is adjustable, which is arranged displaceably in a cone (5) of the magnetic drive.

Hubkolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federlager (29) ist in dem Konus (5) in einer Presspassung gefasst ist, die eine Verschiebung mit hoher Kraft zuläßt , aber so bemessen oder durch Sicherungsmittel unterstützt ist, dass im Betrieb der Pumpe die Position erhalten bleibt. Piston pump according to claim 3, characterized in that the spring bearing (29) is in the cone (5) taken in a press fit, which allows a displacement with high force, but is dimensioned or supported by securing means, that during operation of the pump Position is maintained.

Hubkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellmittel eine Gruppe von Federn umfassen, wobei die Gruppe von Federn eine Feder (8) und eine Korrekturfeder (22) umfasst, die den Anker (6) in seine Ausgangsstellung vorspannen. Piston pump according to claim 1 or 2, characterized in that the return means comprise a group of springs, wherein the group of springs comprises a spring (8) and a correction spring (22) biasing the armature (6) to its initial position.

Hubkolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Korrekturfeder (22) durch die Verschiebung einer als Federlager dienenden Einstellbuchse (23) einstellbar ist, die Reciprocating pump according to claim 5, characterized in that the spring force of the correction spring (22) by the displacement of serving as a spring bearing adjusting bush (23) is adjustable, the

verschieblich in dem Auslass (19) angeordnet ist. slidably disposed in the outlet (19).

Hubkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellbuchse (23)in dem Auslass (19) in einer Presspassung gefasst ist, die eine Verschiebung mit hoher Kraft zuläßt, aber so bemessen oder durch Sicherungsmittel unterstützt ist, dass im Betrieb der Pumpe die Position erhalten bleibt. Hubkolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (9; 109) in dem Kanal (28) mit einer geringen definierten Undichtheit versehen ist, indem der Dichtsitz (11) des Überströmventils (9; 109) mit einer Nut oder einer Erhebung versehen ist. A reciprocating pump according to claim 6, characterized in that the adjusting bushing (23) is gripped in the outlet (19) in a press fit permitting high force displacement but dimensioned or assisted by securing means such that the position is in operation of the pump preserved. Reciprocating piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the overflow valve (9, 109) in the channel (28) is provided with a small defined leakage by the sealing seat (11) of the overflow valve (9, 109) with a groove or a Survey is provided.

Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch Reciprocating pump according to one of claims 1 to 8, characterized

gekennzeichnet, dass das Einlassventil (14) mit einer geringen characterized in that the inlet valve (14) with a small

definierten Undichtheit versehen ist, indem ein Ventilkegel (15) des Einlassventils (14) eine Leckagebohrung (18) enthält. defined leakage is provided by a valve plug (15) of the inlet valve (14) includes a leakage bore (18).

Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch Reciprocating pump according to one of claims 1 to 8, characterized

gekennzeichnet, dass das Auslassventil (130) zwischen dem zweiten Verdrängerraum (126) und dem Auslass (19) mit einer geringen definierten Undichtheit versehen ist, indem ein Dichtsitz (32) des characterized in that the outlet valve (130) is provided between the second displacer space (126) and the outlet (19) with a slight defined leakage by a sealing seat (32) of the

Auslassventils (130) mit einer Nut oder einer Erhebung versehen ist. Exhaust valve (130) is provided with a groove or a survey.

Hubkolbenpumpe nach einem der vorhegehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (20; 120) und das Überströmventil (9; 109) zueinander parallel geschaltet sind. Reciprocating piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding bearing (20; 120) and the overflow valve (9; 109) are connected in parallel to each other.

Hubkolbenpumpe nach einem der vorhegehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe eines Dichtspalts (21 ; 121) des Piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the size of a sealing gap (21; 121) of the

Gleitlagers (20; 120) zwischen dem Kolben (7) und dem Gleitlager (20; 120) auf die Größe der Leckagebohrung (18) abgestimmt ist. Plain bearing (20; 120) between the piston (7) and the sliding bearing (20; 120) is matched to the size of the leakage bore (18).

Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (7) mit einer Anschlagscheibe (24) aus einem hochelastischen Material versehen ist, die in der Ruhelage des Kolbens, die sich bei abgeschaltetem Magneten und sehr niedrigem Druck in der Auslassleitung ergibt, den zweiten Verdrängerraum (26; 126) gegen den Auslass abdichtet, wobei die Anschlagscheibe gelocht ist, so dass der Kanal (28) immer mit dem Auslass (19) verbunden bleibt. Reciprocating pump according to one of claims 1 to 12, characterized in that the piston (7) is provided with a stop disc (24) made of a highly elastic material, which in the rest position of the piston, with the magnet switched off and very low pressure in the outlet the second displacement chamber (26; 126) seals against the outlet, the stopper disc being perforated, so that the channel (28) always remains connected to the outlet (19).

14. Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (7) mit einer Anschlagscheibe (224) aus einem hochelastischen Material versehen ist, die in der Ruhelage des Kolbens, die sich bei abgeschaltetem Magneten und sehr niedrigem Druck in der Auslassleitung ergibt, den zweiten 14. A reciprocating pump according to one of claims claim 1 to 12, characterized in that the piston (7) is provided with a stop disc (224) made of a highly elastic material, which in the rest position of the piston, which is turned off magnet and very low pressure in the outlet line, the second

Verdrängerraum (26) gegen den Auslass (19) abdichtet, wobei der Kolben (7) eine Bohrung (33) enthält, so dass der Kanal (28) immer mit dem zweiten Verdrängerraum (26) verbunden bleibt.  Displacement chamber (26) seals against the outlet (19), wherein the piston (7) includes a bore (33), so that the channel (28) always remains connected to the second displacement chamber (26).

Hubkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des zweiten Verdrängerraums (26; 126) durch eine elastische Membran (27) abgeteilt ist, wobei auf der vom Arbeitsfluid abgewandten Seite der Membran (27) der abgeteilte Raum (34) mit Gas gefüllt ist und zusammen mit der Membran (27) einen Dämpfer bildet. Piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that a part of the second displacement chamber (26; 126) is separated by an elastic membrane (27), wherein on the side facing away from the working fluid side of the membrane (27) of the partitioned space (34) Gas is filled and together with the diaphragm (27) forms a damper.

16. Hubkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die statische Federmittellagerung (23; 29) dem Anker (6) gegenüberliegend angeordnet ist, dass zwischen der 16. A reciprocating pump according to one of the preceding claims, characterized in that the static spring center bearing (23, 29) is arranged opposite the armature (6), that between the

Federmittellagerung (23; 29) und dem Anker (6) die einzustellenden Rückstellmittel (8; 22) angeordnet sind.  Federmittellagerung (23; 29) and the armature (6) to be set the return means (8; 22) are arranged.

17. Verfahren zur Herstellung einer Hubkolbenpumpe nach einem der 17. A method for producing a reciprocating pump according to one of

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im  preceding claims, characterized in that in

Zusammenhang mit der Funktionsprüfung der Pumpe (1 ; 101 ; 201) der Druck in einer mit dem Auslass (19) der Pumpe (1 ; 101 ; 201 )  In connection with the functional test of the pump (1; 101; 201) the pressure in one with the outlet (19) of the pump (1; 101; 201)

verbundenen Auslaßleitung gemessen wird, dieser Druck mit einem gewählten Sollwert verglichen wird und bei einer Abweichung ein Widerlager (23; 129) der Rückstellmittel (8; 22) korrigierend verschoben wird. the pressure is compared with a selected setpoint value and, in the event of a deviation, an abutment (23; 129) of the restoring means (8; 22) is displaced in a corrective manner.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Auslegung der das Widerlager (23; 129) sichernden Passung dies erforderlich macht, wird das Widerlager (23; 129)in seiner Position gesichert wird. 18. The method according to claim 17, characterized in that when the design of the abutment (23; 129) securing fit required, the abutment (23; 129) is secured in position.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Sichern des Widerlagers (23; 129) eine Anschlagbuchse (36) auf ihr richtiges Maß eingedrückt und erforderlichenfalls gesichert wird. 19. The method according to claim 18, characterized in that after securing the abutment (23; 129) a stop bushing (36) is pressed to its proper level and secured if necessary.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch 20. The method according to any one of claims 17 to 19, characterized

gekennzeichnet, dass das Widerlager ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend eine Einstellbuchse (23) für eine Korrekturfeder (22) der Rückstellmittel (8, 22) und ein Federlager (29) zur Abstützung der Rückstellfeder (8).  characterized in that the abutment is selected from the group comprising a setting bush (23) for a correction spring (22) of the return means (8, 22) and a spring bearing (29) for supporting the return spring (8).

21. Verfahren zum Betrieb einer Hubkolbenpumpe nach einem der 21. A method for operating a reciprocating pump according to one of

Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der elektrischen Ansteuerung des Magnetantriebs unter Ausnutzung des vorher gemessenen funktionalen Zusammenhangs zwischen dem mittleren Druck am Auslass (19) und dieser Frequenz bei einem bekannten Fluidverbrauch so eingestellt wird, dass damit eine  Claims 1 to 16, characterized in that the frequency of the electrical control of the magnetic drive is adjusted using the previously measured functional relationship between the average pressure at the outlet (19) and this frequency at a known fluid consumption, so that therewith

Feineinstellung des Drucks auf einen Sollwert erfolgt.  Fine adjustment of the pressure to a setpoint occurs.