DE1052241B

DE1052241B - Valveless reciprocating piston pump

Info

Publication number: DE1052241B
Application number: DET11739A
Authority: DE
Inventors: Ing Ernst Thiele
Original assignee: ERNST THIELE RADIO ELEKTRO HAN
Current assignee: ERNST THIELE RADIO ELEKTRO HAN
Priority date: 1956-01-09
Filing date: 1956-01-09
Publication date: 1959-03-05

Description

Ventillose Schwingkolbenpumpe Die Erfindung betrifft eine ventillose Schwingkolbenpumpe für Zimmerfontänen, Zerstäuber u. dgl. mit elektromagnetischem Antrieb durch Einwirkung von überlagerten Gleich- und Wechselfeldern auf den inagnetisierbaren, mindestens einen Durchtrittskanal aufweisenden oder freilassenden Schwingkolben.Valveless reciprocating piston pump The invention relates to a valveless pump Oscillating piston pump for indoor fountains, atomizers and the like with electromagnetic Drive through the action of superimposed direct and alternating fields on the magnetizable, at least one through-channel having or leaving free oscillating piston.

Es sind ibereits Schwingkolbenpumpen mit einer im Kolben vorhandenen kegelförmigen Bohrung bekannt. Bei diesen bekannten Ausführungen hat die am Schwingkolben befindliche Kegelbohrung Ventilfunktion und ist beidseitig von Flüssigkeit umgeben. Mit dieser Vorrichtung ist es nicht möglich, große Förderhöhen zu erzielen. Es wurde nun bei der vorliegenden Erfindung erkannt, daß dadurch Abhilfe zu schaffen ist, wenn man das Ventilorgan an das Ende des Systems .verlegt und in den flüssigkeitsfreien Raum münden läßt. Bei den bekannten Pumpen entsteht ein kontinuierlicher Wasserstrom, -die Schwingbewegung der Flüssigkeit ist nicht von Bedeutung. Bei der Erfindung hingegen ist die Schwingbewegung des Wassers Voraussetzung.There are already oscillating piston pumps with one in the piston conical bore known. In these known designs, the has on the oscillating piston The conical bore in the valve functions as a valve and is surrounded by liquid on both sides. With this device it is not possible to achieve large delivery heights. It was now recognized in the present invention that this can be remedied, if the valve element is moved to the end of the system and in the liquid-free Opens space. With the known pumps, a continuous flow of water is created, - the oscillating movement of the liquid is not important. In the invention on the other hand, the oscillating movement of the water is a prerequisite.

Die ferner bekannten Rückströmndrosselnhaben mit dem Gegenstand vorliegender Erfindung nichts gemein, da diese auf einem anderen Prinzip beruhen. Es ist dort das Ventilorgan beidseitig vom .gleichen Medium umgaben, oder es .beruht dabei die Ventilwirkung auf der Volumensänderung des durchströmenden Mediums.The further known backflow throttles have with the subject present Invention nothing in common, as these are based on a different principle. It is there the valve element surrounded on both sides by the same medium, or it rests on the Valve effect on the change in volume of the medium flowing through.

Eine andere bekanntgewordene Konstruktion zeigt eine stromlinienförmig verengte Ausstoßdüse, die in einen flüssigkeitsfreien Raum mündet, wobei jedoch der Kolben als Düse ausgebildet ist. Es handelt sich somit um eine schwingende Düse zum Unterschied von der vorliegenden Erfindung, wo die Düse feststehend angeordnet ist. Diese bekannte Konstruktion verlangt eine exakte Einstellung der Höhe der Düsenspitze zur Höhe des Wasserspiegels. Dieser Nachteil wird bei der erfindungsgemäßen Pumpe vermieden, da diese die Verwendung eines Kolbens offen läßt, welcher infolge seiner Förderwirkung Idas Flüssigkeitsniveau bis zur Düsenspitze zu heben vermag.Another construction that has become known shows a streamlined one constricted discharge nozzle which opens into a liquid-free space, however the piston is designed as a nozzle. It is therefore a vibrating nozzle in contrast to the present invention, where the nozzle is fixed is. This known construction requires an exact adjustment of the height of the nozzle tip to the height of the water level. This disadvantage arises in the pump according to the invention avoided, as this leaves the use of a piston open, which as a result of it Conveying effect Idas able to raise the liquid level up to the nozzle tip.

Die Erfindung liegt vor allem in der Vereinigung eines an sich bekannten Schwingkolbens mit einer Ausstoßdüse, wobei die Ausstoß.düsein der Lage ist, die vom Kolben erzeugte Flüssigkeitsschwingung gleichzurichten. Die Erfindung ist nun im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, .daß der Pumpenzylinder aus einem kurzen Rohr besteht, das über mindestens eine an sich bekannte stromlinienförmig verengte Ausstoßdüse in einen flüssigkeitsfreien Raum mündet, wobei die Ausstoßdüse @bzw. die Ausstoßdüsen die vom Schwingkolben angeregte Flüssigkeitsschwingung gleichrichten.The invention lies above all in the combination of what is known per se Oscillating piston with an ejection nozzle, wherein the ejection nozzle is capable of the to rectify the liquid oscillation generated by the piston. The invention is now essentially characterized in that the pump cylinder consists of a short There is a tube that is narrowed in a streamlined manner via at least one known per se The discharge nozzle opens into a liquid-free space, the discharge nozzle @bzw. the discharge nozzles rectify the fluid oscillation excited by the oscillating piston.

Der Zylinder ist durch ein kurzes magnetisch und vorzugsweise auch elektrisch indifferentes Rohrstück gebildet, welches unmittelbar in der erwähnten Ausstoßdüse endet. Die geringe, in .dem Zylinder eingeschlossene Flüssigkeitsmenge vermag durch den durchbohrten Kolben in kräftige Schwingung versetzt zu werden. Vorteilhaft wird der Durchtrittskanal des Schwingkolbens kegelförmig ausgeführt. Eine kegelförmige- Bohrung im Kolben ist zwar zweckmäßig, jedoch .i8t-sie in keiner Weise erforderlich, wie Versuche an Pumpen ergeben haben, bei welchen der Kolben verkehrt eingesetzt worden ist, so daß eine Umkehr der Förderrrichtung zu erwarten war. Eine Umkehr der Förderrichtung trat jedoch nicht ein, es ist vielmehr auf Grund der fast gleichbleibenden Förderhöhe zu erkennen, @daß der Effekt praktisch ausschließlich von der Ausstoßdüse bestritten wird. Ein zusätzlicher Richteffekt durch eine kegelförmige Ausbildung der Bohrung im Schwingkolben ist durchaus vorteilhaft, jedoch nicht Voraussetzung für ,die richtige Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Pumpe.The cylinder is magnetic by a short and preferably too electrically indifferent pipe section formed, which is directly in the mentioned Ejection nozzle ends. The small amount of liquid trapped in the cylinder can be made to vibrate vigorously by the pierced piston. The passage channel of the oscillating piston is advantageously designed to be conical. A conical bore in the piston is useful, but it is not in any Way required, as tests on pumps have shown in which the piston has been used the wrong way round, so that a reversal of the direction of conveyance can be expected was. A reversal of the conveying direction did not occur, however, it is rather due to the almost constant head, @ that the effect is practically exclusive is contested by the discharge nozzle. An additional straightening effect through a conical Forming the bore in the oscillating piston is definitely advantageous, but not a prerequisite for the correct operation of the pump according to the invention.

Als vorzugsweise Ausführungsform der Erfindung wird ein speziell ausgebildeter Kolben beansprucht, der aus einem beiderseits offenen Zylinder aus rostbeständigem Stahlblech besteht, der eine Kunststoffhülse mit vorzugsweise kegelförmiger Bohrung einschließt, wobei die Hülse auf einer Seite aus dem Stahlblechzylinder herausragt und .anschließend an diesen einen als Kolbendichtung fungierenden Wulst trägt.As a preferred embodiment of the invention, a specially designed Piston claimed, which consists of a cylinder made of rust-resistant, open on both sides Sheet steel consists of a plastic sleeve with a preferably conical bore includes, wherein the sleeve protrudes on one side from the sheet steel cylinder and. then carries a bead acting as a piston seal on this.

Der Erfindungsgegenstand wird unter Hinweis auf die Zeichnung eingehend beschrieben. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein Antriebssystem für eine Pumpe im Aufriß, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen entsprechenden Seitenriß, Fig. 3 das Antriebssystem im Grundriß, Fig.4 und 5 schematische Darstellungen von Antriebssystemen mit zwei Dauermagneten, Fig. 6 ein Antriebssystem mit einem Dauermagneten, Ti-, 7 schematische Darstellungen einer- praktischen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.The subject of the invention is detailed with reference to the drawing described. In the drawing, Fig. 1 shows a drive system for a pump in the Front elevation, partly in section, FIG. 2 a corresponding side elevation, FIG. 3 the Drive system in plan, 4 and 5 are schematic representations of drive systems with two permanent magnets, FIG. 6 shows a drive system with one Permanent magnets, Ti, 7 schematic representations of a practical embodiment of the subject matter of the invention.

Fig.1 zeigt eine zweckmäßige Ausführungsform des Antriebssystems für eine Pumpe gemäß der Erfindung. Ein Schwingkolben 11 a besteht aus einem 1ieiderseits offenen Zylinder aus rostbeständigem Stahlblech 12, der ein&Kunststoffhülse 13 einschließt, welche eine kegelförmige Bohrring 20 aufweist und an einer Seite aus dem Stahlblechzylinder 12 herausragt und anschließend an -diesen einen als Kolbendichtung fungierenden Wulst 30- aufweist. Der Kolben 11 a schwingt in dem aus einem magnetisch und vorzugsweise elektrisch indifferenten Material bestehenden Zylinder 14. Der Zylinder 14 ist umgeben von den durchbohrten äüfereil Pölscbuhen 15 und dem inneren Polschuh 16, welche die gleichfalls den Zylinder 14 umgebenden Spulenkörper 17 mit deren Wicklungen 18 sowie auch die beiden Magnete 19 einschließen. _ Fig.4 zeigt schematisch die Anordnung- zweier im gleichen Sinne polarisierter Magnete21 und im Gegensinn geschalteter Spulen 22. Im Zylinder 14 ist der Schwingkolben 11 angedeutet.Fig.1 shows an expedient embodiment of the drive system for a pump according to the invention. An oscillating piston 11 a consists of a cylinder made of rust-proof sheet steel 12, open on both sides, which includes a plastic sleeve 13 which has a conical drill ring 20 and protrudes from the sheet steel cylinder 12 on one side and then has a bead 30 acting as a piston seal on it. The piston 11 a swings in the cylinder 14, which consists of a magnetically and preferably electrically indifferent material. The cylinder 14 is surrounded by the pierced äüfereil Pölscbuhen 15 and the inner pole piece 16, which also surrounds the cylinder 14 bobbin 17 with their windings 18 as well also include the two magnets 19. FIG. 4 schematically shows the arrangement of two magnets 21 polarized in the same direction and coils 22 connected in the opposite direction. The oscillating piston 11 is indicated in the cylinder 14.

Fig. 5 zeigt die Anordnung zweier im gleichen Wicklungssinn geschalteter Spulen 18 und entgegengesetzt polarisierter Magnete 19. Diese Anordnung ergibt den gleichen Effekt wie, das in Fig. 4gezeigte Beispiel.FIG. 5 shows the arrangement of two coils 18 connected in the same direction of winding and oppositely polarized magnets 19. This arrangement produces the same effect as the example shown in FIG.

Fig. 6 zeigt, daß bei Anordnung zweier gegensinnig geschalteter Spulen 22 und eines scheibenförmigen Hilfspolschuhes 24 zwischen .den Spulen 22 die Anordnung nur eines Dauermagneten 23 genügt.Fig. 6 shows that when two oppositely connected coils are arranged 22 and a disc-shaped auxiliary pole shoe 24 between .den coils 22 the arrangement only one permanent magnet 23 is sufficient.

Fig. 7 zeigt den Erfindungsgegenstand in einer Ausführungsform, wie sie für Zimmerfontänen zweckmäßig ist. Ein U-förmig gebogenes kurzes Rohrstück 26, das über seine stromlinienförmig verengte Ausstoßdüse in den flüssigkeitsfreien Raum mündet, ist unter dem Boden 25 bzw. durch den Boden 25 eines Wasserbehälters montiert. Der Schwingkolben 11 b weist in 'setlem Verschluß 28 einen Durchtrittskanal 29 auf. Das Antriebssystem ist in der bereits beschriebenen Weise ausgeführt. Die in dem kurzen Rohrstück 26 eingeschlossene Flüssigkeitssäule wird ,durch den Schwingkolben 11 b in kräftige Schwingung versetzt. Die Gleichrichtung ,des Flüssigkeitsstromes findet in .der in den flüssigkeitsfreien Raum mündenden stromlinienförmig verengten Ausstoßdüse 27 statt.Fig. 7 shows the subject matter of the invention in an embodiment that is useful for indoor fountains. A U-shaped bent short pipe section 26, which opens into the liquid-free space via its streamlined constricted discharge nozzle, is mounted under the floor 25 or through the floor 25 of a water container. The oscillating piston 11 b has a through-channel 29 in the closure 28. The drive system is designed in the manner already described. The column of liquid enclosed in the short pipe section 26 is set in vigorous vibration by the oscillating piston 11b. The rectification of the liquid flow takes place in the discharge nozzle 27 which is narrowed in a streamlined manner and opens into the liquid-free space.

Claims

PATENT APPLICATIONS: 1. Valveless liquid pump for indoor fountains, atomizers and the like with electromagnetic- - schemAntrieb- through the action of superimposed direct and alternating fields on the magnetizable oscillating piston which has at least one passage channel or which leaves it free, characterized; that the pump cylinder (14) consists of a short tube which opens into a fluid-free space via at least one known streamlined = shaped constricted discharge nozzle (27), the discharge nozzle or discharge nozzles being the fluid oscillation excited by the oscillating piston (11a) . rectify: - '_ -2. Pump according to claim: '1, characterized in that the piston (11a) consists of -a cylinder (12) open on both sides- made of rust-proof sheet steel, - a plastic sleeve (13) with a preferably conical bore- includes -wherein the sleeve- (13) -projects on one side from the StahlblechzyIin @ der (1Z) '. and then on this one bead (30) acting as a piston seal carries: - 'Considered' £ publications: German Patent Specifications No. 903 877, 806 197, 199 342; French Patent Nos .: 1 006 030, 499 225; British patent specification: No. 135 9.93.