DE1004931B

DE1004931B - Torsionspumpe

Info

Publication number: DE1004931B
Application number: DES44856A
Authority: DE
Inventors: Peter Vermeulen
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1955-07-22
Filing date: 1955-07-22
Publication date: 1957-03-21

Description

Torsionspumpe Die Erfindung betrifft eine Pumpe, bei der mittels einer Vorrichtung periodisch erzeugte, wechselnde Kräfte auf einen hohlen Körper wirken, so daß infolge der dadurch hervorgerufenen Werkstoffspannungen Gestalt und Volumen des Hohlkörpers sich periodisch ändern, und bei der Ventile vorgesehen sind, die diese periodischen Volumenänderungen für die Pumpwirkung nutzbar machen.
Seinem Wesen nach gehört der Erfindungsgegenstand somit zur Gattung der auf Verdrängerwirkung beruhenden Pumpen. Während aber bei den bekannten Pumpen dieser Art die Verdrängung durch hin-und hergehende bzw. umlaufende Bauteile, insbesondere durch ein hin- und tiergebogenes, gekrümmtes Rohr erfolgt, wird nach der Erfindung der Hohlkörper verdrillt und stellt daher einen Torsionskörper dar, Hierdurch wird größte Einfachheit im Aufbau der Pumpe erzielt.
Der Torsionskörper ist bei dem nachstehend beschriebenen und zur Darstellung gewählten Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ein um seine Längsachse verdrillter Rohrabschnitt von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt. Es ist aber ohne weiteres möglich, auch anders gestaltete Körper für diesen Zweck zu verwenden, wenn nur die Forderung erfüllt ist, daß durch äußere, eine Tordierung bewirkende Kräfte Spannungen auftreten, die eine Gestalt- und Volumenänderung herbeiführen. Die Abmessungen der Torsionskörper, d. h. Seitenverhältnis des Querschnitts und Wandstärke, können beliebig variiert werden, wie schließlich auch je nach Verwendungszweck metallische oder nichtmetallische Werkstoffe für den Torsionskörper gewählt werden können.
Der Antrieb der Torsionspumpe erfolgt in an sich bekannter Weise durch einen Elektromagneten, wobei die Pumpe samt Antrieb in den Behälter eingeschlossen ist, der das zu fördernde Medium aufnimmt. Der Torsionskörper erhält nur auf der Saugseite ein Ventil, auf der Druckseite wird eine Düse angeordnet, die in bekannter Weise als Rückströmdrossel wirkt. In der Zeichnung ist in Abb. 1 ein Aufriß eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Torsionspumpe, in Abb. 2 ein Schnitt nach Linie II-II der Abb. 1 dargestellt; Abb. 3 ist ein Schnitt nach Linie III-III der Abb.1. Der Torsionskörper 1 besteht aus einem verhältnismäßig dünnwandigen Rohr, dessen oberes und unteres Ende 2 bzw. 3 kreisrunden Querschnitt aufweisen, während der dazwischenliegende Teil 4 flachen, annähernd rechteckigen Querschnitt hat und in Längsrichtung verdrillt ist. Das obere Ende 2 des Torsionskörpers 1 ist fest mit dem Rahmen 5 verbunden, das untere Ende 3 ist um die Längsachse des Torsionskörpers 1 drehbar im Rahmen 5 gelagert. Mit dem unteren Ende 3 ist das Joch 6 des Elektromagneten 7 verstellbar verbunden. Die Aufnahme 8 für das untere Ende 3 trägt auf der dem Torsionskörper 1 abgewendeten Seite das Filter 9. Im unteren Ende 3 ist das Einlaßventil 10 angeordnet, am oberen Ende 2, dem Pumpenauslaß, ist eine sich kegelig verjüngende Düse 11 und das Anschlußgewinde 12 für die Druckleitung 17 der Pumpe angebracht. Bei dem zur Darstellung gewählten Ausführungsbeispiel ist der Rahmen 5 und der Elektromagnet 7 auf dem Halteblech 13 befestigt, das mit den auf ihm befestigten Teilen in den Behälter 14 eingehängt wird. Dabei wird der Behälter 14 durch den als Abschlußdeckel 15 ausgebildeten oberen Teil des Haltebleches 13 unter Zwischenschaltung einer Deckeldichtung 16 verschlossen. Der Deckel 15 hat Durchlässe für den Torsionskörper 1 bzw. die Druckleitung 17, die Rücklaufleitung 18 und das Zuleitungskabel 19 für den Elektromagneten 7. Der Behälter 14 wird bis zu einer bestimmten Strichmarke mit dem zu fördernden Medium, z. B. öl, gefüllt. Das Filter 9 und das untere Ende 3 des Torsionskörpers 1 stehen infolgedessen in L51.
Der Elektromagnet 7 zieht, sobald ihm Strom zugeführt wird, das Joch 6 an. Da der Elektromagnet 7 aus dem Netz mit Wechselstrom gespeist wird, wird das Joch in schneller Folge entsprechend der Netzfrequenz angezogen, verdreht dabei den Torsionskörper 1 und schwingt infolge der Federung des Torsionskörpers 1 wieder zurück. Infolge der Tordierung treten im Torsionskörper 1 Spannungen auf, die die Gestalt und auch das Volumen desselben ändern. Bei einer Volumenvergrößerung wird über das Einlaßventi110 eine entsprechende Menge des Fördergutes angesaugt, bei Volumenverkleinerung ein bestimmter Teil desselben durch den Pumpenauslaß bzw. die Düse 11 in die Druckleitung 17 gefördert. Der Strömungswiderstand der Düse 11 ist in Durchflußrichtung gering, in umgekehrter Richtung aber verhältnismäßig sehr groß; infolge dieser Düsenform findet bei Volumenvergrößerung kein Rückfließen des in der Druckleitung 17 befindlichen geförderten Gutes statt, es wird vielmehr ein verhältnismäßig hoher Druck aufrechterhalten. Das Förderspiel wiederholt sich entsprechend der Netzfrequenz in schneller Folge, und trotz der kleinen Abmessungen und der geringen Stromaufnahme wird eine verhältnismäßig große Förderleistung bei mittleren Drücken von 6 bis 8 atü erreicht.
Diese gute Leistung und die damit verbundene große Wirtschaftlichkeit sind zurückzuführen auf den Erfindungsgedanken, die der Pumpwirkung zugrunde liegende Volumenänderung durch Gestaltänderung eines Torsionskörpers zu erzeugen. Ein weiteres sich in dieser Richtung auswirkendes Konstruktionsmerkmal der erfindungsgemäßen Pumpe ist, daß das zu fördernde Medium stets in der gleichen Richtung das Pumporgan durchströmt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Pumpe, bei der mittels einer Vorrichtung periodisch erzeugte, wechselnde Kräfte auf einen hohlen Körper wirken, so daß infolge der dadurch hervorgerufenen Werkstoffspannungen Gestalt und Volumen des Hohlkörpers sich periodisch ändern, und bei der Ventile vorgesehen sind, die diese periodischen Volumenänderungen für die Pumpwirkung nutzbar machen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper verdrillt wird und somit einen Torsionskörper darstellt.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Torsionskörper ein in seiner Längsachse verdrilltes Rohr von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt dient.
3. Pumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb der Pumpe in an sich bekannter Weise ein Elektromagnet verwendet wird, wobei die Pumpe einschließlich des zu ihrem Antrieb dienenden Elektromagneten in einen Behälter eingeschlossen ist, der das zu fördernde Medium, z. B. Öl, aufnimmt.
4. Pumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zu fördernden Medium in Berührung kommenden Teile einschließlich des Torsionskörpers in an sich bekannter Weise aus einem gegenüber dem jeweiligen Medium beständigen, metallischen oder nichtmetallischen Werkstoff bestehen.
5. Pumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslaßventil eine Düse verwendet wird, die in an sich bekannter Weise als Rückströmdrossel, d. h. mit in Durchflußrichtung geringem, in Gegenrichtung aber verhältnismäßig sehr großem Strömungswiderstand ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 630 180, 482 827, 484 875, 716 359, 764 086; österreichische Patentschriften Nr. 172 516, 167 983; französische Patentschrift Nr.461 023.