[0001] Die Erfindung betrifft eine durch Magneten angetriebene Hubkolbenpumpe sowie ein
Verfahren zur Einstellung einer Hubkolbenpumpe.
[0002] Durch einen Magneten angetriebene Hubkolbenpumpen sind bekannt, zum Beispiel durch
die Dokumente
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 proportionalen
Förderstrom zu liefern.
[0004] DE 35 04 789 A1 beschreibt eine Hubkolbenpumpe mit einem elektromagnetischen 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 Rückstellfeder
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 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.
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.
[0005] 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
Druckdifferenz zwischen Auslass und Einlass zielführend.
[0006] Selbsttätig druckregelnde Pumpen sind als rotierend arbeitende Pumpen aus dem Fachgebiet
der Ölhydraulik bekannt, und zwar entweder als 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.
[0007] 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.
[0008] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Hubkolbenpumpe mit Magnetantrieb bzw. ein
Verfahren zu deren Einstellung anzugeben, die bei geringem Bauaufwand günstige und
zuverlässige selbsttätige Druckregelung erreichen.
[0009] Diese Aufgabe wird durch eine Hubkolbenpumpe bzw. ein Verfahren mit den im unabhängigen
Anspruch genannten Merkmalen gelöst.
[0010] Gemäß dieser Erfindung wird eine durch einen Magneten angetriebene 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.
[0011] Um das Gleichgewicht der Kräfte am Kolben zur Regelung des Drucks zu nutzen, ist
es aber nicht sinnvoll, die Kraft des Magneten während der 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 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 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.
[0012] Wenn sich die Vorspannung der Rückstellfeder nur mit unvertretbarem 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 Richtung auf den Kolben wirkt wie die Rückstellfeder,
oder der Rückstellfeder entgegen wirkt, solange nur die Wirkungen beider Federn vom
Hub des Kolbens abhängig sind, und im Fall der entgegengesetzten Wirkung die Kraft
der Rückstellfeder größer ist als die Kraft der Korrekturfeder.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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 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 ausreichende Presspassung
dienen, ein Verschweißen, Verlöten, Verkleben oder ein Verstemmen.
[0017] 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.
[0018] Für beide Bauweisen läßt sich die Einstellung der Rückstellfeder auch dadurch verwirklichen,
dass man die Rückstellfeder einseitig oder beidseitig auf 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 beschriebene Prüfvorgang nicht mit der Endprüfung der Pumpe nach
ihrer Herstellung zusammengefasst werden kann.
[0019] 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.
[0020] 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 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.
[0021] 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.
[0022] 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 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 schlauchförmige elastische
Membran begrenzt, auf der vom Arbeitsfluid abgewandten Seite der Membran befindet
sich ein abgeschlossenes Gasvolumen. Fluiddämpfer als solche sind bekannt, aber nicht
in dem hier beschriebenen Zusammenwirken mit druckregelnden Hubkolbenpumpen.
[0023] 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 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 Umweltbedingungen einfrieren,
können mit dieser Pumpe gefördert werden, wenn sie wieder aufgetaut sind.
[0024] Weitere Vorteile, Weiterbildungen, Eigenschaften, Merkmale und Funktionen der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie
aus den abhängigen Ansprüchen.
[0025] Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand
von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hubkolbenpumpe
in einem nicht bestromten Zustand mit einem Einlassventil, ohne Auslassventil und
mit Korrekturfeder.
- Fig. 2
- zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hubkolbenpumpe
ohne Einlassventil, mit Auslassventil, ohne Korrekturfeder mit einstellbarem Federlager
für eine Rückstellfeder.
- Fig. 3
- zeigt ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hubkolbenpumpe
mit einem Schutz gegen Rückströmung.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] 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.
[0029] 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.
[0030] Durch diese dynamische Dichtung 20 ist der Innenraum der Pumpe 1 in zwei Verdrängerräume
geteilt: Der erste Verdrängerraum 25 ist über ein 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.
[0031] 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.
[0032] 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.
[0033] 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.
[0034] In der magnetkraftlosen und drucklosen Ruhelage liegt der Kolben 7 über die Anschlagscheibe
24 an der hinteren Wand des Jochs 4 an. Diese Anschlagscheibe ist in dieser Ausführung
gelocht, damit der Kanal 28 immer mit dem Auslass 19 verbunden ist.
[0035] 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.
[0036] Der Ventilkegel 15 des Einlassventils enthält in Fig. 1 nicht im einzelne gezeigte,
den Ventilkegel 15 durchsetzenden Bohrung mit geringem Durchmesser, wie sie in Fig.
3 als Bohrung 18 gezeigt ist, so dass eine definierte Leckage, die ein begrenztes
Abfließen des Fluids zum Einlass 13 hin bewirkt, erzielt ist.
[0037] 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 Anwendung abgestimmt.
[0038] 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.
[0039] 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 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 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 Überströmventil 9 öffnet. Fluid aus dem ersten Verdrängerraum 25 strömt
über in den zweiten Verdrängerraum 26. Bei diesem Hub findet noch keine Förderung
in den Auslass 19 statt. Die Rückstellfeder 8 wird gespannt, die Korrekturfeder 22
wird entspannt.
[0040] 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 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.
[0041] 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 19 ausgeschoben.
[0042] Da nur eine vergleichsweise geringere Fluidmenge auslassseitig vom 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.
[0043] 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 einlasseitigen 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.
[0044] 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.
[0045] 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 130 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.
[0046] 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 Anschlagbuchse 136, die den Hub des Ankers 6 begrenzt.
[0047] 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.
[0048] 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.
[0049] 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 primären 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 Überströmventil 109 öffnet. Fluid aus
dem ersten Verdrängerraum 125 strömt über in den zweiten Verdrängerraum 126. Bei diesem
Hub findet noch keine Förderung in den Auslass 19 statt. Die Rückstellfeder 8 wird
gespannt.
[0050] 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 Einlass
13 in den ersten Verdrängerraum 125. Der Druck im zweiten Verdrängerraum 126 steigt
geringfügig an, dadurch schließt das Überströmventil 109 und das Auslassventil 130
öffnet. Ab diesem Zeitpunkt wird Fluid aus dem zweiten Verdrängerraum 126 in den Auslass
19 ausgeschoben. Da nur eine vergleichsweise geringere Fluidmenge 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.
[0051] 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 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.
[0052] 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.
[0053] Die Hubkolbenpumpe 201 weist eine Anschlagscheibe 224 auf, die durch die Abdichtung
des Verdrängerraums 26 gegen den Auslass 19 nach dem Abstellen der Pumpe 201 ein Nachfließen
von Fluid zum Auslass 19 verhindert und in der am Auslass 19 angeschlossenen Leitung
einen geringen 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.
[0054] In dem den Ventilkegel 15 aufweisenden Ventilglied 215 ist gestrichelt eine das Ventilglied
215 axial durchsetzende Leckagebohrung 18 dargestellt.
[0055] Ein Verfahren zur Druckeinstellung erfolgt dann wie folgt:
Jede der vorstehend beschriebenen Pumpen 1, 101, 201 wird in einer bekannten Weise
zusammengebaut und in einen Funktionsprüfstand eingesetzt. Der Einlass 13 wird mit
einem Vorratstank verbunden und der Auslass 19 mit einem Druckbehälter.
[0056] 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 Einstellung der Federvorspannung der
Rückstellfeder 8 berechnet. Entsprechend diesem Korrekturwert wird das Federlager
129 der 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 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.
[0057] 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.
[0058] Während die oben beschriebene Einstellung des Drucks unmittelbar nach der Herstellung
der Pumpe 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.
1. Hubkolbenpumpe (1) mit Magnetantrieb und mit einem ersten Verdrängerraum (25; 125)
und einem zweiten Verdrängerraum (26; 126) auf, die durch einen Kolben (7) voneinander
getrennt sind,
wobei die beiden Verdrängerräume (25, 26; 125, 126) durch einen fluidleitenden Kanal
(28) miteinander verbunden sind,
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,
wobei ein weiteres Rückschlagventil (14; 130) entweder in einem Übergangsbereich zwischen
einem Einlass (13) und dem ersten Verdrängerraum (25) oder in einem Übergangsbereich
zwischen dem zweiten Verdrängerraum (26; 126) und einem Auslass (19) angeordnet ist,
wobei ein Anker (6) des Magnetantriebs fest mit dem Kolben (7) verbunden ist,
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
wobei Rückstellmittel (8; 22) derart angeordnet und dimensioniert sind, dass sie den
Anker (6) nach dem Ausschalten des Magnetantriebs in Richtung seiner Ausgangsstellung
zurückstellen,
dadurch gekennzeichnet,
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.
2. Hubkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellmittel eine Feder (8) umfassen, die den Anker (6) in seine Ausgangsstellung
vorspannt.
3. 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, und dass das Federlager (29) in dem Konus (5) in einer Presspassung gefasst ist,
die eine Verschiebung mit hoher Kraft zuläßtund so bemessen oder durch Sicherungsmittel
unterstützt ist, dass im Betrieb der Pumpe die Position erhalten bleibt.
4. 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.
5. Hubkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Korrekturfeder (22) durch die Verschiebung einer als Federlager
dienenden Einstellbuchse (23) einstellbar ist, die verschieblich in dem Auslass (19)
angeordnet ist, und 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.
6. 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.
7. Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (14) mit einer geringen definierten Undichtheit versehen ist, indem
ein Ventilkegel (15) des Einlassventils (14) eine Leckagebohrung (18) enthält.
8. Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch 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 Auslassventils (130) mit einer Nut oder einer Erhebung versehen ist.
9. Hubkolbenpumpe nach einem der vorhegehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (20; 120) und das Überströmventil (9; 109) zueinander parallel geschaltet
sind, und dass die Größe eines Dichtspalts (21; 121) des Gleitlagers (20; 120) zwischen
dem Kolben (7) und dem Gleitlager (20; 120) auf die Größe der Leckagebohrung (18)
abgestimmt ist.
10. Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 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.
11. Hubkolbenpumpe nach einem der Ansprüche Anspruch 1 bis 9, 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 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.
12. 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, und dass die statische Federmittellagerung (23; 29) dem Anker (6) gegenüberliegend
angeordnet ist, dass zwischen der Federmittellagerung (23; 129) und dem Anker (6)
die einzustellenden Rückstellmittel (8; 22) angeordnet sind.
13. Verfahren zur Einstellung einer Hubkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass im Zusammenhang mit der Funktionsprüfung der Pumpe (1; 101; 201) der Druck in einer
mit dem Auslass (19) der Pumpe (1; 101; 201) verbundenen Auslaßleitung gemessen wird,
dieser Druck mit einem gewählten Sollwert verglichen wird und bei einer Abweichung
ein Widerlager (23; 129) der den Anker (6) nach dem Ausschalten des Magnetantriebs
in Richtung seiner Ausgangsstellung zurückstellenden Rückstellmittel (8; 22) korrigierend
verschoben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Auslegung der das Widerlager (23; 129) sichernden Passung dies erforderlich
macht, das Widerlager (23; 129) in seiner Position gesichert wird, dass nach dem Sichern
des Widerlagers (23; 129) eine Anschlagbuchse (36) auf ihr richtiges Maß eingedrückt
und erforderlichenfalls gesichert wird, und dass das Widerlager ausgewählt ist aus
der Gruppe umfassend eine Einstellbuchse (23) für eine Korrekturfeder (22) der Rückstellmittel
(8, 22) und ein Federlager (129) zur Abstützung der Rückstellfeder (8).
1. A reciprocating-piston pump (1) having a magnetic drive and having a first displacement
space (25; 125) and a second displacement space (26; 126) which are separated from
one another by a piston (7),
the two displacement spaces (25, 26; 125, 126) being connected to one another by a
fluid-conducting channel (28),
an overflow valve (9; 109) which allows a preferred flow from the first displacement
space (25; 125) to the second displacement space (26; 126) being arranged in the channel
(28),
a further nonreturn valve (14; 130) being arranged either in a transition region between
an inlet (13) and the first displacement space (25) or in a transition region between
the second displacement space (26; 126) and an outlet (19),
an armature (6) of the magnetic drive being connected fixedly to the piston (7),
the piston (7) being mounted in an axially displaceable manner in a sliding bearing
(20; 120), which sliding bearing (20; 120) is dimensioned in such a way that it acts
at the same time as a dynamic seal which separates the first displacement space (25;
125) and the second displacement space (26; 126) from one another, and
restoring means (8; 22) being arranged and dimensioned in such a way that they restore
the armature (6) in the direction of its starting position after the magnetic drive
is switched off,
characterized in
that the prestress of the restoring means (8; 22) is adapted to the selected setpoint
value of the pressure in the outlet (19), and
that the prestress of the restoring means (8; 22) can be set by displacement of a static
spring means mounting (23; 29).
2. The reciprocating-piston pump as claimed in claim 1, characterized in that the restoring means comprise a spring (8) which prestresses the armature (6) into
its starting position.
3. The reciprocating-piston pump as claimed in claim 2, characterized in that the spring force of the restoring spring (8) can be set by displacement of a spring
bearing (129) which is arranged displaceably in a cone (5) of the magnetic drive,
and that the spring bearing (29) is gripped in the cone (5) in an interference fit
which permits a displacement with high force, but is dimensioned or is assisted by
securing means in such a way that the position is maintained during operation of the
pump.
4. The reciprocating-piston pump as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the restoring means comprise a group of springs, the group of springs comprising
a spring (8) and a correction spring (22) which prestress the armature (6) into its
starting position.
5. The reciprocating-piston pump as claimed in claim 4, characterized in that the spring force of the correction spring (22) can be set by the displacement of
a setting bush (23) which serves as spring bearing and is arranged displaceably in
the outlet (19), and that the setting bush (23) is gripped in the outlet (19) in an
interference fit which permits a displacement with high force, but is dimensioned
or is assisted by securing means in such a way that the position is maintained during
operation of the pump.
6. The reciprocating-piston pump as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the overflow valve (9; 109) in the channel (28) is provided with a slight defined
leakiness, by the sealing seat (11) of the overflow valve (9; 109) being provided
with a groove or an elevation.
7. The reciprocating-piston pump as claimed in one of claims 1 to 6, characterized in that the inlet valve (14) is provided with a slight defined leakiness, by a valve cone
(15) of the inlet valve (14) comprising a leakage hole (18).
8. The reciprocating-piston pump as claimed in one of claims 1 to 6, characterized in that the outlet valve (130) between the second displacement space (126) and the outlet
(19) is provided with a slight defined leakiness, by a sealing seat (32) of the outlet
valve (130) being provided with a groove or an elevation.
9. The reciprocating-piston pump as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the sliding bearing (20; 120) and the overflow valve (9; 109) are connected in parallel
to one another, and that the size of a sealing gap (21; 121) of the sliding bearing
(20; 120) between the piston (7) and the sliding bearing (20; 120) is adapted to the
size of the leakage hole (18).
10. The reciprocating-piston pump as claimed in one of claims 1 to 9, characterized in that the piston (7) is provided with a stop disc (24) which is made from a highly elastic
material and, in the rest position of the piston which results when the magnet is
switched off and there is a very low pressure in the outlet line, seals the second
displacement space (26; 126) with respect to the outlet, the stop disc being perforated,
with the result that the channel (28) always remains connected to the outlet (19).
11. The reciprocating-piston pump as claimed in one of claims 1 to 9, characterized in that the piston (7) is provided with a stop disc (224) which is made from a highly elastic
material and, in the rest position of the piston which results when the magnet is
switched off and there is a very low pressure in the outlet line, seals the second
displacement space (26) with respect to the outlet (19), the piston (7) comprising
a hole (33), with the result that the channel (28) always remains connected to the
second displacement space (26).
12. The reciprocating-piston pump as claimed in one of the preceding claims, characterized in that a part of the second displacement space (26; 126) is separated by an elastic diaphragm
(27), the separated space (34) on that side of the diaphragm (27) which faces away
from the working fluid being filled with gas and forming a damper together with the
diaphragm (27), and that the static spring means mounting (23; 29) is arranged so
as to lie opposite the armature (6), and that the restoring means (8; 22) which are
to be set are arranged between the spring means mounting (23; 29) and the armature
(6).
13. A method for setting a reciprocating-piston pump as claimed in one of the preceding
claims, characterized in that, in conjunction with the functional test of the pump (1; 101; 201), the pressure
is measured in an outlet line which is connected to the outlet (19) of the pump (1;
101; 201), this pressure is compared with a selected setpoint value and, in the case
of a deviation, an abutment (23; 129) of the restoring means (8; 22) that restore
the armature (6) in the direction of its starting position after the magnetic drive
is switched off is displaced in a correcting manner.
14. The method as claimed in claim 13, characterized in that, if the design of the fit which secures the abutment (23; 129) makes it necessary,
the abutment (23; 129) is secured in its position, that, after the securing of the
abutment (23; 129), a stop bush (36) is compressed to its correct size and is secured
if required, and that the abutment is selected from the group comprising a setting
bush (23) for a correction spring (22) of the restoring means (8, 22) and a spring
bearing (129) for supporting the restoring spring (8).
1. Pompe à piston alternatif (1) comprenant un entraînement magnétique, une première
chambre de déplacement (25 ; 125) et une seconde chambre de déplacement (26 ; 126)
qui sont séparées l'une de l'autre par un piston (7), les deux chambres de déplacement
(25, 26 ; 125, 126) étant reliées l'une à l'autre par un conduit conducteur de fluide
(28),
le conduit (28) contenant une soupape de décharge (9 ; 109) qui permet un écoulement
préféré allant de la première chambre de déplacement (25 ; 125) à la seconde chambre
de déplacement (26 ; 126),
une autre soupape anti-retour (14 ; 130) étant disposée soit dans une région de transition
entre une entrée (13) et la première chambre de déplacement (25) soit dans une région
de transition entre la seconde chambre de déplacement (26 ; 126) et une sortie (19),
un induit (6) de l'entraînement magnétique étant relié solidairement au piston (7),
le piston (7) étant monté de manière déplaçable axialement dans un palier lisse (20
; 120), lequel palier lisse (20 ; 120) est dimensionné de façon à fonctionner également
comme un joint d'étanchéité dynamique qui sépare la première chambre de déplacement
(25 ; 125) et la seconde chambre de déplacement (26 ; 126) l'une de l'autre, et
des moyens de rappel (8 ; 22) étant disposés et dimensionnés de façon à ramener l'induit
(6) en direction de sa position initiale après avoir déconnecté l'entraînement magnétique,
caractérisée
en ce que les moyens de rappel (8 ; 22) sont adaptés, quant à leur précontrainte, à la valeur
de consigne sélectionnée de la pression dans la sortie (19) et
en ce que la précontrainte des moyens de rappel (8 ; 22) est réglable par déplacement d'un
support de moyens élastiques statique (23 ; 29).
2. Pompe à piston alternatif selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de rappel comprennent un ressort (8) qui précontraint l'induit (6) dans
sa position initiale.
3. Pompe à piston alternatif selon la revendication 2, caractérisée en ce que la force élastique du ressort de rappel (8) est réglable par déplacement d'un palier
de ressort (129) qui est disposé de façon déplaçable dans un cône (5) de l'entraînement
magnétique et en ce que le palier de ressort (29) est monté dans le cône (5) avec un ajustement serré qui
permet un déplacement avec une force élevée et qui est dimensionné ou supporté par
des moyens de fixation de telle sorte que la position est maintenue pendant le fonctionnement
de la pompe.
4. Pompe à piston alternatif selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de rappel comprennent un ensemble de ressorts, l'ensemble de ressorts
comprenant un ressort (8) et un ressort de correction (22) qui exercent une précontrainte
sur l'induit (6) pour amener celui-ci dans sa position initiale.
5. Pompe à piston alternatif selon la revendication 4, caractérisée en ce que la force élastique du ressort de correction (22) est réglable par déplacement d'une
douille de réglage (23), servant de palier de ressort, qui est disposée de manière
déplaçable dans la sortie (19), et en ce que la douille de réglage (23) est montée dans la sortie (19) avec un ajustement serré
qui permet un déplacement avec une force élevée, mais est dimensionné ou supporté
par des moyens de fixation de telle sorte que la position est maintenue pendant le
fonctionnement de la pompe.
6. Pompe à piston alternatif selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la soupape de décharge (9 ; 109) dans le conduit (28) est munie d'un petit défaut
d'étanchéité défini en raison du fait que le siège d'étanchéité (11) de la soupape
de décharge (9 ; 109) est pourvu d'une rainure ou d'une saillie.
7. Pompe à piston alternatif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la soupape d'entrée (14) est munie d'un petit défaut d'étanchéité défini en raison
du fait qu'un cône de soupape (15) de la soupape d'entrée (14) comporte un orifice
de fuite (18).
8. Pompe à piston alternatif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la soupape de sortie (130) entre la seconde chambre de déplacement (126) et la sortie
(19) est pourvue d'un petit défaut d'étanchéité défini en raison du fait qu'un siège
d'étanchéité (32) de la soupape de sortie (130) est pourvu d'une rainure ou d'une
saillie.
9. Pompe à piston alternatif selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le palier lisse (20 ; 120) et la soupape de décharge (9 ; 109) sont montés en parallèle
l'un par rapport à l'autre, et en ce que la taille d'un interstice d'étanchéité (21 ; 121) du palier lisse (20 ; 120) entre
le piston (7) et le palier lisse (20 ; 120) est ajusté sur la taille de l'orifice
de fuite (18).
10. Pompe à piston alternatif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le piston (7) est muni d'une plaque de butée (24) en matière hautement élastique
qui assure une étanchéité entre la seconde chambre de déplacement (26 ; 126) et la
sortie lorsque le piston est dans la position de repos qui est obtenue lorsque les
aimants sont déconnectés et que la pression dans le conduit de sortie est très faible,
la plaque de butée étant perforée de sorte que le conduit (28) est toujours relié
à la sortie (19).
11. Pompe à piston alternatif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le piston (7) est pourvu d'une plaque de butée (224) en matière hautement élastique
qui assure une étanchéité entre la seconde chambre de déplacement (26) et la sortie
(19) lorsque le piston (7) est dans la position de repos qui est obtenue lorsque les
aimants sont déconnectés et que la pression dans le conduit de sortie est très faible,
le piston (7) comportant un alésage (33) de sorte que le conduit (28) est toujours
relié à la seconde chambre de déplacement (26).
12. Pompe à piston alternatif selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une partie de la seconde chambre de déplacement (26 ; 126) est divisée par une membrane
élastique (27), l'espace divisé (34) étant rempli d'un gaz du côté de la membrane
(27) opposé au fluide de travail et formant conjointement avec la membrane (27) un
amortisseur, et en ce que le support de moyens élastiques statiques (23 ; 29) est disposé en face de l'induit
(6) de sorte que les moyens de rappel (8 ; 22) à régler sont disposés entre le support
de moyens élastiques (23 ; 129) et l'induit (6).
13. Procédé de réglage d'une pompe à piston alternatif selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que, lors du test de fonctionnement de la pompe (1 ; 101 ; 201), on mesure la pression
régnant dans le conduit de sortie relié à la sortie (19) de la pompe (1 ; 101 ; 201),
on compare cette pression à une valeur de consigne sélectionnée et, en cas d'écart,
on effectue une correction en déplaçant une butée (23 ; 129) des moyens de rappel
(8 ; 22) qui ramènent l'induit (6) vers sa position initiale lorsque l'entraînement
magnétique est déconnecté.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que, si le dimensionnement de l'ajustement assurant la butée (23 ; 129) le rend nécessaire,
on fixe la butée (23 ; 129) dans sa position, en ce que après avoir fixé la butée (23 ; 129) on enfonce une douille de butée (36) à son niveau
correct et, si nécessaire, on la fixe et en ce que la butée est choisie dans le groupe constitué par une douille de réglage (23) destinée
à un ressort de correction (22) des moyens de rappel (8, 22) et un palier de ressort
(129) destiné à supporter le ressort de rappel (8).