DE1503456A1 - Pump, so-called vibration pump - Google Patents

Description

Translated fromGerman

Pumpee sogenannte Vibrationspumpe Die Erfindung betrifft eine Pumpe>sogenannte Vibrationspumpe, mit einem von einem Elektromagneten in Schwingung versetztenPermanentmagneten, der mit einem mit der Kompressionskammer zusammen wirkenden Membranin Verbindung steht und das zu fördernde Medium über entsprechend zur Kompressionskammerangeordnete Steuerventile ansaugt und ausstößt. Neu an dieser Vibrations-Pumpe sind1. das Funktionsprinzip der Kompressionskammer, 2. die Verbindung von Kompressionskammer,Abdichtungssystem und Ventilanordnung.The invention relates to a so-called vibration pump, with a permanent magnet set to vibrate by an electromagnet, which is connected to a membrane that interacts with the compression chamber and sucks and expels the medium to be conveyed via control valves arranged in relation to the compression chamber. New to this vibration pump are1. the functional principle of the compression chamber, 2. the connection between the compression chamber, sealing system and valve arrangement.

Herkömmliche Pumpen sind sämtlich mit einer Gummikapsel als Kompressionskammer,welche nach dem Blasebalgprinzip arbeitet$ ausgerüstet. Aufbau und Anordnung derEinbauteile einschließlich Gummikapsel sind bei allen herkömmlichen Vibrationspumpenähnlich.Conventional pumps are all with a rubber capsule as a compression chamber,which works on the bellows principle. Structure and arrangement of theAll conventional vibration pumps have built-in parts including a rubber capsulesimilar.

Ein Elektromagnet versetzt einen Dauermagneten in schwingende Bewegung(Hub)2 welche dieser auf einen Schwingarm bzw. auf ein Distanzstück überträgt. Anden letzt genannten Teilen ist die Gummikapsel befestigt. Durch die auf denübertragenen Schwingungen verändert dieser sein Volumen nach Art des Blasebalges.Ein durch Klemm-Verbindung mit dem Gummikörper verbundenes untergebautes Ventilstückrichtet den Luftstrom und erzeugt so die Pumpwirkung. Durch ihr labiles Pumpverhaltenbzw. die Anfälligkeit der Gummikapsel) welche durch Reibung starkem Verschleiß unterworfeniste findet diese Pumpenart allenfalls als Aquarium-Belüftungs-Pumpe Verwendung.Bedingtdurch den bei höheren Drücken undichten losen Klemmsitz der Gummikapsel sind nurrelative geringe Pressungen (Drücke) zu überwinden. Eine stabile Pumpcharakteristikdieser Maschinen ist nicht zu erreichen.An electromagnet sets a permanent magnet in an oscillating motion (stroke) 2 which it transmits to a swing arm or to a spacer. The rubber capsule is attached to the latter parts. Through the transmitted vibrations, this changes its volume in the manner of a bellows. A valve piece built underneath, connected to the rubber body by means of a clamp connection, directs the air flow and thus generates the pumping effect. Due to its unstable pumping behavior and the susceptibility of the rubber capsule, which is subject to heavy wear due to friction, this type of pump can only be used as an aquarium ventilation pump. Due to the loose, leaky press fit of the rubber capsule at higher pressures, only relatively low pressures have to be overcome. A stable pumping characteristic of these machines cannot be achieved.

Die Verbindung der Gujmaikapsel mit dem Schwingarm bzw. Distanzstückist sehr dem Verschleiß unterworfen. Die Kapselköpfe werden durch die Reibungskräftezerstört.The connection of the Gujmai capsule with the swing arm or spaceris very subject to wear and tear. The capsule heads are affected by the frictional forcesdestroyed.

Da werkstoffbedingt die als Kompressionskammer wirkende Gummikapselnur sehr begrenzte Durchmesser-Abmessungen zuläßt, wird auch die Luftleistung aufeinen bestimmten Hub bezogen klein sein bzw. sich bei vorgenannter Bauweise vonVibrationspumpen nicht mehr vergrößern lassene Die Erfindung hat sich die Aufgabegestellt, die Nachteile der bisher bekannten Ausführungen der anfangs genanntenArt auf einfache Art zu beseitigen und eine Vibrationspumpe zu schaffen, die trotzeiner einfachen Ausbildung eine wirtschaftliche2 wartungsfreie Wirkungsweise gewährleistet.Because of the material, the rubber capsule acts as a compression chamberonly allows very limited diameter dimensions, the air performance will also increasea certain stroke related to be small or with the aforementioned construction ofVibration pumps can no longer be enlarged. The object of the invention isposed the disadvantages of the previously known designs of the initially mentionedKind of eliminating in a simple way and creating a vibration pump that despitea simple training ensures an economical2 maintenance-free mode of operation.

Erreicht wurde dieses Ziel in zweckmäßigster Weise im wesentlichendadurch, daß der Permanentmagnet (4) in Hubbewegung bzw. Schwingung vom Elektromagneten(14) versetzt, mit einer als Membran(6) dienenden Scheibe verbunden ist,die in Zusammenhang mit dem Boden(1) eines feststehenden Gehäuseraumes übereine elastische Dichtung(7) die Kompressionskammer bildet.This goal was achieved in the most practical manner essentially by the fact that the permanent magnet (4) is set in a stroke movement or oscillation by the electromagnet (14), is connected to adisc serving as a membrane (6) , which is connected to the base(1) a fixed housing space forms the compression chambervia an elastic seal (7).

Die Vibrations-Pumpe muß mit mindestens einer Profildichtung(7) zwischen Gehäuseboden(1) und Membranscheibe(6) ausgerüstetsein. Wie ausAb-bildung1 und 2 ersichtlich, sind2 Dichtungen(7 +8), eine in der beschriebenen Weise, die zweiteDichtung(8) in Anordnung zwischen il'eribr"nscheibe(6) und Distanzwinkel(9) in Abbildung1bzw. Spannring (112) in Abbildung 2 anbgeordnet,derart, daß diese Dichtung(8) eine Schwingungsübertragung von der Membranscheibe(6) auf den PuTpenkörper verhindert und ein weicher ruhiger Betrieb der Pumpegewährleistet wird. Die Ventil-Anordnung im Ventilstück(5) zwischen Membran(6) und Permanentmagnet (1+) ist wegen der zweifachen Wirkung des Unterdruckesbzw. des Massenbeharrungsvermögens, weiter wegen der direkten druckverlustlosenLuftführung gewählt. Das Flatter-Ventil.(10) besteht aus einer profilierten flexiblenGummischeibe zwLschen Ventilkörper und Distanzring gelagert. Über Ventil (10), Kompressionskammer-Ventil(11)strömt das Gas entweder direkt zur Entnahmestelle oder über die Uniluftbzw. Umgasregelung(13) in den Pumpkörper zurück. Mit dieser mittels Absperrorgan(15)zu regelnden Umgasmenge kann die Gasleistung der Vibrationspumpe gesteuertwerden. Die Ausführung der Bodenplatte(1) in Abbildung 2 bietet die Möglichkeit,die beiden vorgenannten Dichtungen(7 + 8) nebst Membran(6), welchemittels eines Ge".",indestiftes(16) in der Grundplatte geführt ist, aufzunehmen.Durch diese Anordnung wird eine noch #..,ir1.samere Schwingungsdämpfung erzielt,welche mit den Vorzügen einer einfachen, zweckmäßigen Spannvorrichtung Bodenplatte(1), Mantel(3) und die Dichtungen(7 + 8) miteinander verspannt.Durch die Neuentwicklung der Kompressionskammer in Verbindung mit der Änderung desFunktionsprinzipes) welche bedingt ist durch die Umstellung von einer nach Art einesBlasebalges arbeitenden Gummikapsel bei herköiu,ilichen Vibrationspumpen auf eineähnlich bei Kolbermiaschinen vorkommende Arbeitsweise der alsMembran(6) dienenden Scheibe in einem Zylinderg bei der neu entwickelten Pumpeykönnen bei dieser die oben angeführten Nachteile nicht auftreten. Bedingt durchdie geringen Abmessungen (Kompressionsvolumen) der Gummikapsel gegenüber dem starkerhöhten Kompressionsvolumen des mit der als Membran(6)dienenden Scheibeüber Dichtungen(7 8) mit der Bodenplatte(1) gebildeten Arbeitszylindersgerhöht sich die Gasleistung proportional der vergrößerten Membransche&be(6).Die Prebsung, der Arbeitsdruck liegt,bedingt durch die spezielle Anordnungder Dichtungen(7 ebenfalls wesentlich höher im Vergleich zu den herkömmlichenVibrations-Pumpen. Die Dichtungen(7 + 8)haben die Eigenschaft) bei Erhöhungdes Kompressionsdruckes in der Kompressionskammer proportional zum Druck höher zudichten. Bei Vibrations-Pumpen h;grkömmlicher Bauart wirkte die Dichtfähigkeit umgekehrtproportional zum erhöhten Druck.The vibration pump must be equipped with at least one profile seal(7) between the housing base(1) and the diaphragm disc(6) . As shown inFigure1 and 2, 2 seals(7 +8), one in the manner described, the second seal(8) in the assembly between il'eribr "nscheibe(6) and spacer brackets(9) in Figure1 and clamping ring (112) anbgeordnet in Figure 2, such that this seal(8) prevents transmission of vibration of the diaphragm disk(6) on the PuTpenkörper and a soft quiet operation of the pump is ensured. the valve assembly in the valve piece(5) between membrane(6) and permanent magnet (1+) is chosen because of the double effect of the negative pressure or the inertia of the mass, further because of the direct pressure loss-free air flow Via valve (10), compression chamber valve(11) , the gas flows either directly to the extraction point or back into the pump body via the Uniluft or circulating gas control(13)(15) the amount of circulating gas to be regulated, the gas output of the vibration pump can be controlled. The design of the bottom plate(1) in Figure 2 offers the possibility, the aforementioned two seals(7 + 8) together with the membrane(6), which is guided by means of a Ge ".", Indestiftes(16) in the base plate to receive. This arrangement achieves even more vibration damping, which braces the base plate(1), casing(3) and seals(7 + 8) together with the advantages of a simple, practical clamping device. Due to the new development of the compression chamber in connection with the change in the functional principle) which is due to the changeover from a rubber capsule working in the manner of a bellows in conventional vibration pumps to a working method similar to that in Kolbermi machines, the disc in a cylinder servingas a membrane (6) the above-mentioned disadvantages cannot occur with the newly developed Pumpey. Due to the small dimensions (compression volume) of the rubber capsule compared to the greatly increased compression volume of the working cylinder formed with the disk servingas membrane (6)via seals (7 8) with the base plate(1) , the gas output increases proportionally to the enlarged membranedisk (6) . The pressure, the working pressure, is due to the special arrangement of the seals(7 also significantly higher compared to conventional vibration pumps. The seals(7 + 8) have the property) when the compression pressure in the compression chamber is increased proportionally to the pressure to compose. In the case of conventional vibration pumps, the sealing ability was inversely proportional to the increased pressure.

Der Vibrationsteil der Neuentwicklung ist wesentlich besser zwischen'den Dichtungen(7 + 8) gelagert bzw. in Abbildung 2 durch eine Führung inder Grundplatte(1) geführt als dieses bei den herkömmlichen Pumpen der Fallwar. Die vorerwähnte bessere Geräuschdämpfung ist eine Folge dieser Ausbildung.Zusammenfassend kann man folgern3 daß durch a) Erhöhung des Druckesb) Erhöhungder Gasleistunge) Erhöhung der Unanfälligkeit gegenüber Verschleißd) einen wartungsfreien Betrieb e) sowie Verminderung des Geräuschpegelsdiese Vibrations-Pumpe wesentlich höheren Ansprüchen genügen wird. Zu bemerken istnoch, daßVibrations-Pumpe keine Verschleißteile besitzt und somit keinerWartung bedarf. Der Einsatz der Pumpe wird dort erfolgen können, wo die Leistungender Pumpen herkömmlicher Bauart nicht ausreichend sind.The vibration part of the new development is much better supported between the seals(7 + 8) or, in Figure 2, guided by a guide in the base plate(1) than was the case with conventional pumps. The aforementioned better noise attenuation is a result of this training. In summary, one can conclude3 that by a) increasing the pressureb) increasing the gas outpute) increasing the resistance to weard) maintenance-free operation e) as well as reducing the noise level this vibration pump will meet significantly higher demands. It should also be noted that The vibration pump has no wearing parts and therefore does not require any maintenance. The pump can be used where the performance of conventional pumps is insufficient.

Die Vibrations-Pumpe wird gebildet aus Der Grundplatte(1)mit eingebautem Flatter-Ventil(11) und Druck- bzw. Umluftrohrführung (13)-Siebildet die Auflagefläche für die Dichtungsringe(7 +8) mit Membrane(6). In Abbildung 2 ist die Bodenplatte(1) zum Zylinder zur Aufnahmeder Membrane(6) einschließlich Dichtungen(7 +8) ausbildet.Im Zentrum der Bodenplatte(1) befindet sich die Führungsbuchse für den Schwingteil,der Kopfplatte (2)5 welche zur Befestigung des Elektro-Wechselstrommagneten(10) dient2 mit eingebautem Zuluft-Filter (17)t Gehäusemantel(3) verbindet die Teile(1 + 2)3 er ist in Abbildung1 mitangedrehtem Absatz versehen, welcher den Zylinder(9) aufnimmt. Der Mantel(3) wird an der Kopfplatte (2)verschraubt und an der Grundplatte*(1) in Abbildung1,ebenfalls in Abbildung 2 wird der umgebördelte Mantel(3)mit dem Spannring(12) gegen die Platte(1) verspannt) Vibrationsteil bestehend aus Permanentmagnet(4)# Ventilstück(5)3 Metall bzw. Kunststoffmbmbrane(6)und den Dichtungen(7 + Der Permanentmagnet (4) verstärkt die vom Elektromagneten (14) ausgehendenSchwingungeng überträgt diese auf das Ventilstück(5) mit untergebauter Dichtung(7 +8) und Membrane(6). Das Flatter-Ventil ist in das Ventilstück(5) eingeschlossen, Durch die'Anordnung des Ansaug-Flatterventiles(10)im Schwingteil der Pumpe wurden zur Funktiona) die saugendeWirkung des beim Leerhub entstehenden Unterdruckes in der Kompressionskammer,b) das Massenbeharrungsverhalten der Ventilscheibe ausgenutzt.Abbildung1:Der Zylinder-Winkel(9) in den Mantel(3) eingelassenführt den Vibrationsteil bzw. lagert die Dichtungsringe(7 + 8). Er bildetzusammen mit den Dichtungen(7 + 8),der Membrane(6) und der Grundplatte(1)die Kompressionskammer. Im Zentrum der Grundplatte(1)befindetsich das Ausblas-Flatterventil(11), welches das Gas über ein Rohrsystemabbläst. Zu Abbildung 2: Der Zylinder wird in diesem Fall von der Grundplatte(1)gebildet. Die obere Zylinderabgrenzung besteht aus einem Metallring (12),welcher gleichzeitig den Mantel(3) mittels Schrauben mit der Grundplatte(1) verbindet als auch die Dichtungen(7 + 8) gegen die Grundplatte(1) verspannt. Der Schwingteil wird hier im Zentrum der Grundplatte mittelsFUhrungsbuchse bzw. Führungsbolzen(16) geführt. Seitlich in der Grundplatte(1) ist das Ausblasflatterventil(11) angeordnet.The vibration pump is made up of the base plate(1) with built-in flutter valve(11) and pressure or air circulation pipe guide (13) - it forms the support surface for the sealing rings(7 +8) with membrane(6). In Figure 2, the base plate(1) is designed as a cylinder to accommodate the membrane(6) including seals(7 +8) . In the center of the base plate(1) is the guide bushing for the oscillating part, the top plate (2) 5 which is used to attach the alternating current magnet(10)2 with the built-in supply air filter (17) t the housing shell(3) connects the parts( 1 + 2) 3 In Figure1 it is provided with a turned-on shoulder, which accommodates the cylinder(9) . The jacket(3) is screwed to the head plate (2) and to the base plate * (1) in Figure 1, also in Figure 2, the flanged jacket(3)is clamped against the plate (1) with the clamping ring (12)) Vibration part consisting of permanent magnet (4) # valve piece(5) 3 metal or plastic membrane(6) and the seals(7 + The permanent magnet (4) amplifies the vibrations emanating from the electromagnet (14) transmits them to the valve piece(5) with the underneath seal(7 +8) and membrane(6). the flap valve is incorporated in the valve piece(5), through die'Anordnung the suction flutter valve(10) in the oscillating part of the pump, the sucking action were to function a) at the Idle stroke resulting underpressure in the compression chamber,b) the mass inertia behavior of the valve disc is exploited. Figure1: The cylinder angle(9) embedded in the jacket(3) guides the vibration part or supports the sealing rings(7 + 8). Together with the seals(7 + 8), the membrane(6) and the base plate(1) it forms the compression chamber. In the center of the base plate(1) is the blow-out flutter valve(11), which blows off the gas through a pipe system. On Figure 2: In this case, the cylinder is formedby the base plate (1). The upper cylinder delimitation consists of a metal ring (12), which at the same time connects the jacket(3)to the base plate (1 ) by means of screws and clamps the seals(7 + 8) against the base plate(1) . The oscillating part is guided here in the center of the base plate by means of a guide bush or guide pin(16). The blow-out flutter valve(11) is arranged laterally in the base plate(1).

Diese Pumpe ist mit einer Mengenregulierung(13) ausgestattet,welche auf Umluftbasis arbeitet. Die Vibrationspumpe arbeitet mit konstanter Gasmengeund konstantem Druck. Durch Steuerung eines Umluftventiles(15) wird diegeförderte Gasmenge einreguliert.This pump is equipped with a volume regulator(13) which works on the basis of circulating air. The vibration pump works with a constant amount of gas and constant pressure. The amount of gas delivered is regulated by controlling acirculating air valve (15).

Der Fuß der Pumpe wird entweder wie in Abbildung aus drei Gumlfüßenoder wie in Abbildung 2 aus einerKunststoffdä=platte gebildet.The foot of the pump is either made up of three rubber feet, as shown in the figure, or from one, as shown in Figure 2 Plastic roofing plate formed.

Claims (1)

Translated fromGerman

Patentansprüche mp el sogenannte Vibrations-Pumpe mit einem inem Elektromagneten(14) in Schwingung versetzten Permanentmagneten (1+), der mit einem mit der Kompressionskammerzusammenwirkenden Membran(6) in Verbindung steht und das zu fördernde Mediumüber entsprechend zur Kompressionskammer angeordnete Steuerventile(10 +11) ansaugt und ausstößt, dadurch gekennzeichnet$daß der Permanentmagnet(4) mit einer als Membran(6) dienenden Scheibe verbunden ist) die in Zusammenhangmit dem Boden(1) eines feststehenden Gehäuseraumes über eine elastischeDichtung(7 +8)die Kompressionskammer bildet. 2.).Pumpe nach Anspruch1)dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens eine elastische Profildichtung(7)zwischen der als Membran(6) dienenden Scheibe und dem Boden(1) des feststehenden Gehäusemantels befindet.3.) Pumpe nach Anspruch1)und 2)dadurch gekennzeichnett daß,wie aus den Abbildung1 und 2 ersichtlich,zwei Dichtungen(7 +8) zur Anordnung kommen, eine Dichtung(7) zwischen Membranscheibe(6) und Gehäuseboden(1)9die zweiteDichtung(8) zwischen der Membranscheibe(6)und des als Gegenlagerdienenden Winkelringes(9) in Abbildung1 bzw. Gegenringes (12) inAbbildung 2 oder ein gegen die Anziehungskraft des Elektro-Magneten (14) gerichtetesEinbauteil angeordnet. Pumpe nach Anspruch1)3 2) und3) dadurch gekennzeichnet,daß ein Flatter-Ventil(10) in einem Ventilstück(5), welches zwischenPermanentmagnet (4) und Membranscheibe gelagert ist) zur Anordnung kommt.5.) Pumpe nach Anspruch1), 2)13) und 4) dadurch gekennzeichnet,daß beide Flatterventile(10 +11) in der Bodenplatte(1) zurAnordnung kommen, so daßs:Umtliche Medien, seien sie flüssig2 fließendoder gasförmig, gefördert werden können.6.) Pumpe nach Anspruch1), 2),3)5 4) und5) dadurch gekennzeichnet, daß,wie aus Abbildung2 ersichtlich, die Grundplatte(1) so ausgebildet ist, daß diese die beidenDichtungen(7 +8) nebst Membranscheibe(6) aufnehmen kannund somit die Zylinderwand der Kompressionskammer bildet, des weiteren die Führung(16) für den Bewegungsteil, Flatterventil(11) und Umluftführung(13) enthält.Patent claims mp el so-called vibration pump with a permanent magnet (1+) set to oscillate in an electromagnet (14), which is connected to a membrane(6) interacting with the compression chamber and the medium to be conveyed via control valves(10 +11) sucks in and ejects, characterized in that the permanent magnet (4) is connected to adisc serving as a membrane (6) which is connected to the bottom(1) of a fixed housing space via an elastic seal(7 +8) Compression chamber forms. 2.). Pump according to claim 1), characterized in that there is at least one elastic profile seal(7) between the disc serving as a membrane(6) and the base(1) of the stationary housing jacket.3.) Pump according to claim 1) and 2) characterized in that, ascan be seen from Figures 1 and 2, two seals(7 +8) come to the arrangement, a seal(7) between the membrane disc(6) and the housing base(1) 9 the second seal(8) is arranged between the diaphragm disk(6)and the angled ring (9) serving as a counter bearing in Figure1 or counter ring (12) in Figure 2 or a built-in part directed against the attraction of the electro-magnet (14). Pump according to claims1) 3 2) and3), characterized in that a flutter valve(10) is arranged in a valvepiece (5) which is mounted between the permanent magnet (4) and the diaphragm disc.5.) Pump according to claim1), 2) 13) and 4), characterized in that both flutter valves(10 +11) in the base plate(1) come to the arrangement, so that s: Various media, be they liquid2 or flowing gaseous, can be promoted.6.) Pump according to claim1), 2),3) 5, 4) and5), characterized in that, as can be seen from Figure 2, the base plate(1) is designed so that these the two seals(7 +8) in addition to the membrane disk(6) and thus forms the cylinder wall of the compression chamber, it also contains the guide(16) for the moving part, flutter valve(11) and air circulation guide(13) .