DE1074732B

DE1074732B - Electromagnetic oscillating armature motor for driving diaphragm pumps

Info

Publication number: DE1074732B
Application number: DENDAT1074732D
Authority: DE
Inventors: Wuppertal-Cronenberg Wilhelm Sauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1960-02-04

Description

Elektromagnetischer Schwingankermotor zum Antrieb von Membranpumpen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzielung eines praktisch geräuschlosen Arbeitens von elektromagnetischen Schwingankermotoren zum Antrieb von insbesondere zur Belüftung von Aquarien dienenden Membranpumpen.Electromagnetic oscillating armature motor for driving diaphragm pumps The invention relates to an arrangement for achieving a practically noiseless Working of electromagnetic oscillating armature motors for driving in particular diaphragm pumps used for ventilation of aquariums.

Es ist eine zur Erzielung eines Wasserumlaufs bei Kraftwagen dienende Membranpumpe bekannt, bei welcher ein Elektromagnet mit festem Innenkern bei seiner Erregung einen in Richtung der Kernachse beweglichen Anker anzieht und hierbei die mit diesem durch eine Stange verbundene Pumpenmembran betätigt. Ein Steuerkontakt, dessen beweglicher Schaltteil mit dem Anker verbunden ist, öffnet den Stromkreis der Magnetwicklung, so daß die Zugkraft des Magneten fortfällt und eine durch Federwirkung erzeugte Rückbewegung eintritt, bis sich der Steuerkontakt wieder schließt. Diese Arbeitsweise ist sehr langsam und durch die Anker- und Polflächenauflage nicht geräuschlos, zumal die erreichbaren Steuerfrequenzen im Hörbarkeitsbereich liegen.It is used to achieve a water circulation in motor vehicles Known diaphragm pump, in which an electromagnet with a fixed inner core in his Excitation attracts an armature movable in the direction of the core axis and thereby the actuated with this connected by a rod pump diaphragm. A control contact, whose movable switching part is connected to the armature, opens the circuit the magnet winding, so that the pulling force of the magnet disappears and one by spring action generated return movement occurs until the control contact closes again. These Operation is very slow and not noiseless due to the armature and pole face support, especially since the achievable control frequencies are in the audible range.

Man hat ferner auch schon bei vibrierend arbeitenden Kolbenpumpen mit Wechselstromspeisung der den Antrieb bewirkenden. Elektromagneten, elektrische Gleichrichterröhren verwendet, um lediglich eine Halbwelle des Wechselstromes zu erhalten und hieraus die halbe Ankerschwingungszahl gegenüber der der Wechselstromimpulse zu erreichen. Hierbei ist aber der Anker der Elektromagnete flächenmäßig vor den Polflächen des letzteren liegend angeordnet, so daß während der Pumparbeit ein geräuschvolles Anschlagen des Ankers eintritt.One has also already seen piston pumps operating in a vibrating manner with alternating current supply of the driving force. Electromagnets, electric Rectifier tubes used to only supply a half-wave of the alternating current and from this half the number of armature oscillations compared to that of the alternating current pulses to reach. Here, however, the armature of the electromagnet is in terms of area in front of the Pole faces of the latter arranged horizontally, so that a noisy during the pumping work Hitting the anchor occurs.

Nun ist es aber auch bekannt, bei einem Schwingankermotor eine Anker- und Magnetpolform zu verwenden, bei denen ein mit kammartigen Zähnen versehener Anker in die entsprechend geschlitzten Pole des Magneten einschwingen kann. Zweck dieser Ausgestaltung ist, eine große Zugkraft zu erhalten und zu vermeiden, daß der Anker in der Endlage auf den Polflächen des Magneten aufschlägt. Da diese Schwingankermotoren mit einer Eigenschwingungszahl betrieben werden, die doppelt so groß ist wie die Frequenz des verwendeten Wechselstromes, treten starke Schnurrgeräusche auf.But it is also known to use an armature and to use magnetic pole shape in which a toothed comb-like Armature can swing into the correspondingly slotted poles of the magnet. purpose this design is to obtain a large pulling force and to avoid that the armature hits the pole faces of the magnet in the end position. Because these oscillating armature motors operated with a natural frequency that is twice as large as the Frequency of the alternating current used, strong purring noises occur.

Die Erfindung geht demgegenüber von der Aufgabe aus, eine derartige Ausbildung eines elektromagnetischen Schwingankermotors, der eine Membranpumpe antreibt, zu erreichen, daß das ganze Aggregat praktisch geräuschlos arbeitet.The invention is based on the object of such Formation of an electromagnetic oscillating armature motor that drives a diaphragm pump, to achieve that the whole unit works practically noiselessly.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß der Anker des Magnetmotors mit fensterartigen Aussparungen versehen, die ein freies Ausschwingen des Ankers über die entsprechend geformten Polenden des Erregermagneten ermöglichen, während der Erregermagnet über einen Einweggleichrichter an ein Wechselstromnetz angeschlossen ist.For this purpose, according to the invention, the armature of the magnetic motor is included window-like recesses provided that a free swinging of the armature over allow the correspondingly shaped pole ends of the exciter magnet, during the Excitation magnet connected to an alternating current network via a half-wave rectifier is.

Zufolge dieser gemeinsamen Anwendung einer besonders ausgestalteten Anker- und Magnetpolform sowie eines Einweggleichrichters zur Speisung des Elektromagneten wird jegliches Störgeräusch beim Betrieb der Membranpumpe unter Verwendung des üblichen Wechselstromes aus Versorgungsnetzen vermieden. Es ergibt sich diese Wirkung daraus, daß die Möglichkeit eines klappernden Anschlages des Ankers beseitigt und außerdem die Ankerschwingungszahl auf den halben Wert herabgesetzt wird, also bei der üblichen Netzfrequenz im unteren Grenzbereich der Hörbarkeit gehalten ist.As a result of this joint application of a specially designed Armature and magnetic pole shape as well as a half-wave rectifier for feeding the electromagnet becomes any noise when operating the diaphragm pump using the usual Alternating current from supply networks avoided. This effect results from that eliminates the possibility of a rattling stop of the anchor and also the armature oscillation number is reduced to half the value, i.e. with the usual Mains frequency is kept in the lower limit of audibility.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäß ausgebildete elektromagnetisch angetriebene Membranpumpe, Abb. 2 eine Draufsicht darauf bei abgehobener Gehäusekappe, Abb. 3 einen Querschnitt gemäß Linie A-B der Abb. 1 und Abb. 4 ein Schaltschema des Gerätes.In the drawing the invention is in an exemplary embodiment shown. It shows Fig. 1 a longitudinal section through the inventively designed electromagnetically driven diaphragm pump, Fig. 2 is a top view of it with the lifted off Housing cap, Fig. 3 a cross section according to line A-B of Fig. 1 and Fig. 4 Circuit diagram of the device.

Die aus Metall bestehende, von Gummifüßen 1 getragene Grundplatte 2 des Gehäuses besitzt eine Kappe 3, welche unter Zwischenlage einer Dichtungsschnur 4 mittels Schrauben 5 fest mit der Grundplatte 2 verbunden ist.The base plate made of metal and supported by rubber feet 1 2 of the housing has a cap 3, which with the interposition of a sealing cord 4 is firmly connected to the base plate 2 by means of screws 5.

Durch dieses luftdicht abgeschlossene Gehäuse ist die Membranpumpe 6 sowie der zu ihrem Antrieb dienende, aus dem Anker 8 und dem Elektromagnetkern a bestehende Schwingankermotor eingekapselt. Auch kann man in diesem Gehäuse den Einweggleichrichter 7 unterbringen. Als Träger dieser Bauteile dient eine Gestenplatte 10, welche auf dem Boden der Gehäusegrundplatte 2 in einer geräuschdämpfenden Zwischenlage 11, vorzugsweise aus einem Schaumkunststoff, schwimmend gelagert ist. Die Gestenplatte 10 wird hierbei von der Zwischenlage 11 allseitig und an den vorspringenden Querrändern auch von oben gefaßt, so daß eine weitere Befestigung nicht nötig ist.The diaphragm pump is through this hermetically sealed housing 6 as well as the one used to drive it, consisting of the armature 8 and the electromagnet core an existing oscillating armature motor encapsulated. You can also use the Place half-wave rectifier 7. Serves as a carrier for these components a gesture plate 10, which on the bottom of the housing base plate 2 in a sound-absorbing Intermediate layer 11, preferably made of a foam plastic, is floatingly mounted. The gesture plate 10 is here from the intermediate layer 11 on all sides and on the protruding The transverse edges are also taken from above so that no further fastening is necessary.

Die Membranpumpe besteht im wesentlichen aus dem Pumpengehäuse 12 mit den Pumpenkammern 13, 13', auf welchem der die Membran 15 tragende Pumpenflansch 14 aufgesetzt ist. Die Membran 15 ist durch den Stößel 16 mit der den Anker 8 des Schwingankermotors tragenden Zunge 17 verbunden. Letztere ist mit ihrem einen Ende mittelst einer Blattfeder 18 auf dem Lagerbock 19 schwingend befestigt.The diaphragm pump essentially consists of the pump housing 12 with the pump chambers 13, 13 ', on which the pump flange carrying the membrane 15 14 is in place. The membrane 15 is by the plunger 16 with the armature 8 of the Oscillating armature motor carrying tongue 17 connected. The latter is with its one end attached to the bearing block 19 in a swinging manner by means of a leaf spring 18.

Der Magnetkern 9 des Erregermagneten ist von E-förmiger Gestalt und trägt auf dem mittleren Schenkel 20 die Erregerwicklung 21. An seiner Stirnfläche ist der mittlere Schenkel 20 des Magnetkernes durch eine Ausnehmung 22 U-förmig abgestuft. Auch die äußeren Schenkel 23, 23' sind an ihren äußeren Kanten für den Anker 8 mit einer Stufe 24 versehen, deren Tiefe der Tiefe der Ausnehmung 22 entspricht.The magnetic core 9 of the exciter magnet is of E-shape and carries the excitation winding 21 on the middle leg 20. On its end face the middle leg 20 of the magnetic core is U-shaped by a recess 22 graduated. The outer legs 23, 23 'are at their outer edges for the Armature 8 is provided with a step 24, the depth of which corresponds to the depth of the recess 22.

Der Anker 8 besteht aus einer starken Eisenplatte, welche dicht oberhalb der Polenden schwingbar gehalten wird und die durch Fenster 25 ausgespart ist. Diese Fenster liegen genau passend über den von den Ausnehmungen 22 bzw. 24 ausgebildeten Polenden 26 der Sehenkel 20, 23, 23' des Erregermagneten, so daß die zwischen den Fenstern 25 verbleibenden Stege anschlagfrei zwischen die Polenden 26 des Magnetkerns 9 eintreten können.The anchor 8 consists of a strong iron plate, which is close above the pole ends is kept oscillatable and which is cut out by window 25. These Windows are exactly fitting over those formed by the recesses 22 and 24, respectively Pole ends 26 of the legs 20, 23, 23 'of the exciter magnet, so that the between the Windows 25 remaining webs stop between the pole ends 26 of the magnetic core 9 can occur.

Zwischen der die Wicklung 21 fassenden Spule und dem Anker 8 ist in bei Elektromagneten bekannter Weise ein gabelförmiger, verstellbarer magnetischer Nebenschluß 27 angeordnet, dessen Betätigungsstange 28 durch einen vorzugsweise stopfbüchsenartigen Durchlaß der Kappe 3 nach außengeführt ist. Die beiden Gabelenden sind so bemessen, daß sie zwischen die Schenkel 20 und 23 bzw. 23' eingeschoben werden können.Between the coil containing the winding 21 and the armature 8, FIG a fork-shaped, adjustable magnetic one is known in the case of electromagnets Shunt 27 arranged, the actuating rod 28 by a preferably Stuffing box-like passage of the cap 3 is led to the outside. The two fork ends are dimensioned so that they are inserted between the legs 20 and 23 or 23 ' can be.

Die Magnetwicklung 21 des Erregermagneten ist gemäß dem Schaltbild (Abb.4) über einen Einweggleichrichter 7 an das übliche Wechselstromversorgungsnetz angeschlossen. Da der Gleichrichter bekanntlich jeweils nur die positive oder negative Halbwelle durchläßt, so wird der Anker nur im Takte dieses Halbwellenzuges angezogen, wodurch seine Schwingfrequenz auf die Hälfte der Netzfrequenz verringert wird.: Hierdurch wird ein praktisch geräuschloses Arbeiten ermöglicht.The magnet winding 21 of the exciter magnet is according to the circuit diagram (Fig.4) via a half-wave rectifier 7 to the usual AC power supply network connected. Since the rectifier is known to only be positive or negative Half-wave passes, the armature is only attracted in the cycle of this half-wave train, whereby its oscillation frequency is reduced to half the mains frequency .: This enables practically noiseless work.

Bei der Schwingung des Ankers 8 wird die Zunge 17 in Bewegung versetzt und damit auch die Membran 15 betätigt. Das hierbei aus der Kammer 13' angesaugte Medium, z. B. Luft, gelangt in die Kammer 13 und strömt von dort aus durch die Schlauchleitung 29 zum Anschlußdruckstutzen 30.When the armature 8 vibrates, the tongue 17 is set in motion and thus the membrane 15 is also actuated. That sucked out of the chamber 13 ' Medium, e.g. B. air, enters the chamber 13 and flows from there through the hose line 29 to connection pressure port 30.

Claims

PATENT CLAIM: Arrangement for achieving practically noiseless operation of electromagnetic oscillating armature motors for driving diaphragm pumps used in particular for ventilating aquariums, characterized in that the armature of the magnetic motor is window-like. Has recesses (25) that allow the armature to swing freely over the correspondingly shaped pole ends (26) of the exciter magnet, and that the exciter magnet is connected to an alternating current network via a half-wave rectifier. Considered publications: German Patent Nos. 358 224, 460 275, 567 027, 637 325, 643 086, 651921, 748 301, 801116, 878 663, 949170; U.S. Patent No. 2,568,757; "Energie und Technik" magazine, year 1951, issue 10, pp. 13 to 16,