DE2539511A1 - PERISTALTIC PUMP - Google Patents
PERISTALTIC PUMPInfo
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- F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
- F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
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Description
Jan Willem GerritsenJan Willem Gerritsen
Raadhuisstraat 75 A - Alphen a/d Rijn - Niederlande.Raadhuisstraat 75 A - Alphen a / d Rijn - The Netherlands.
SchlauchpumpePeristaltic pump
Die Erfindung betrifft eine Schlauchpumpe mit einem Gehäuse, in dem eine antreibbare Welle drehbar gelagert ist und in dem sich eine Stützbahn "befindet, die sich über einen Teil eines Kreisbogens konzentrisch um die Welle erstreckt, welche Welle in ihrer Umfangsriehtung aufeinander folgende Andrückorgane trägt, die dazu eingerichtet sind, bei Drehung der Welle einen gegen die Stützbahn abgestützten Schlauchpumpenhub fortwährend auf wenigstens einer Stelle gegen diese Bahn zusammengedrückt zu halten.The invention relates to a hose pump with a housing in which a drivable shaft is rotatably mounted and in which there is a support track "which is concentric over part of an arc around the Shaft extends, which shaft carries successive pressure members in their circumferential direction, which are adapted to rotate the Wave to keep a peristaltic pump stroke supported against the support path continuously pressed against this path at at least one point.
Wenn mit einer solchen Pumpe eine Emulsion oder Mischung grobkörniger Art, wie Mörtel, in der sich Kies oder Betonbrocken befinden, verpumpt wird, werden jeweils an der Stelle, wo ein Andrückorgan, gegen den Schlauch anlaufend, diesen am Anfang eines neuen Pumpenhubs wieder aufs neue zusammendrückt, Körner zwischen sich gegenüberliegenden Wandteilen des Schläuche eingeklemmt. Während sich das Andrückorgan weiterbewegt und die Wandteile weiter zueinander drückt, bleiben diese Körner auf ihrem Platz, so dass die eingeklemmten Körner in die Wandung des Schläuche gedruckt werden. Obwohl das Material des' dickwandigen Schläuche einWhen using such a pump an emulsion or mixture of coarse grains The way in which mortar, in which there are gravel or concrete lumps, is pumped, are in each case at the point where a pressure element is against the Starting the hose, open it again at the beginning of a new pump stroke new squeezes, grains wedged between opposing wall parts of the tubing. While the pressure element continues to move and presses the wall parts further towards one another, these grains remain in place, so that the pinched grains into the wall of the hose to be printed. Although the material of the 'thick-walled tubing
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verhältnismässig grosses Aufnahmevermögen hat, geht der Schlauch an der Stelle, wo die Andrückorgane gegen ihn anlaufen, nach Verpumpen einer Menge der Mischung kaputt. Datei stellt sich heraus, dass der übrige Teil des Schlauchs, wo der effektive Pumpenhub erhalten wird, unversehrt geblieben ist. Die Erfindung bezweckt deshalb eine Verbesserung, wodurch der Schlauch beim Anlaufen der Andrückorgane nicht so schwer belastet wird und dadurch eine längere Lebensdauer, berechnet auf die verpumpte Menge der Mischung, erhält.has a relatively large capacity, the hose goes to the Place where the pressure elements run against it, broken after pumping out a lot of the mixture. File turns out that the rest of the Part of the hose where the effective pump stroke is maintained has remained intact. The invention therefore aims to improve, whereby the hose is not so heavily loaded when the pressure elements start up and therefore a longer service life, calculated on the basis of the pumped Amount of mixture obtained.
Zu diesem Zweck sind bei einer erfinJungsgemässen Schlauchpumpe die Andrückorgane zu der Welle zwischen einer radialen Aussenlage und einer der Relativlage zum Zusammendrücken des Schlauchs entsprechenden, radialen, durch, einen Anschlag bestimmten Innenlage beweglich und sind Mittel vorgesehen, um die Andrückorgane mit einer elastisch auswärts wirkenden Kraft zu belasten. Hierdurch erreicht man einen verhältnismässig langen und sanften Anlauf, wobei das Andrückorgan mit zunehmender, elastischer Andrückkraft den Schlauch allmählich weiter zusammendrückt. Diese durch eine oder mehrere Druckfedern oder durch hydraulisch-pneumatische Mittel erhaltene Andrückkraft kann durch Vorspannung so eingestellt werden, dass z.B. beim Anfang des Anlaufs 85% der Andrückkraft verfügbar sind, die zum Zusammendrücken des Schlauchs erforderlich ist. Die Federkonstante kann dann so gewählt sein, dass die anfänglich Federkraft, wenn das Andrückorgan die innere Anschlaglage erreicht hat, verdoppelt ist. Bis dahin verhindert die elastische Andrückkraft, dass ein eingeklemmter Korn oder Stein die Schlauchwandung zu sehr belastet, während auch die Möglichkeit dass Körner und Steine eingeklemmt werden, durch den allmählicher erfolgenden Anlauf reduziert wird.In a hose pump according to the invention, the pressure elements are used for this purpose to the shaft between a radial outer layer and a radial corresponding to the relative position for compressing the hose, movable by a stop specific inner position and means are provided to load the pressure elements with an elastic force acting outwards. This achieves a relatively long and gentle start-up, whereby the pressure element increases with increasing elastic pressure gradually squeeze the hose further. These obtained by one or more compression springs or by hydraulic-pneumatic means The pressing force can be adjusted by pre-tensioning so that e.g. at the beginning of the start-up, 85% of the pressing force is available that was required for the Squeezing the hose is required. The spring constant can then be chosen so that the initial spring force when the pressure element has reached the inner stop position is doubled. Until then, the elastic pressure force prevents a jammed grain or Stone stresses the hose wall too much, while also the possibility that grains and stones are pinched by the more gradual Startup is reduced.
Erfindungsgemäss können die Andrüchorgane statt als Rollorgane als Gleitorgane ausgebildet werden, wobei der Schlauch dann im Bereich, wo diese Organe über ihn gleiten, ausreichend mit z.B. Glyzerin geschmiert sein soll. Ausser einer Vereinfachung der Vorrichtung bringt die Anwendung von Gleitorganen den Vorteil mit sich, dass die Gleitorgane auf der zum Zusammendrücken des Schlauchs aktiven, vorlaufenden Seite eine von der Zylinderform abweichende Umfangsform aufweisen können, so dass auch dadurch dieAccording to the invention, the pressing members can be used as sliding members instead of rolling members The tube should then be sufficiently lubricated with e.g. glycerine in the area where these organs slide over it. In addition to a simplification of the device, the use of sliding members brings with the advantage that the sliding elements on the leading side active for compressing the hose have a cylindrical shape may have different circumferential shape, so that this also
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Möglichkeit, dass der Schlauch "beim Anlaufen der Andrückorgane beschädigt wird, verringert werden kann.Possibility of the hose being damaged when the pressure elements start up can be reduced.
Unter Hinweis auf die Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert.With reference to the drawing, in which an embodiment of the invention is shown, the invention is explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels, wobei eine Seitenplatte weggelassen ist, mit einigen Teilen im Schnitt;Fig. 1 is a side view of an embodiment, wherein a side plate is omitted, with some parts in section;
Fig. 2 eine entsprechende Seitenansicht, wobei sich die Vorrichtung aber in einer anderen Arbeitslage als in Fig. 1 befindet und nur ein Teil der genannten Seitenplatte weggelassen ist;Fig. 2 is a corresponding side view, but the device is in a different working position than in Figure 1 and only part of said side plate is omitted;
Fig. 3 eine der Seitenansicht nach Fig. 1 entsprechende Seitenansicht einer anderen Ausführungsform., undFIG. 3 shows a side view corresponding to the side view according to FIG. 1 another embodiment., and
Fig. h eine der Seitenansicht nach Fig. 1 entsprechende Seitenansicht gemäss Fig. 3 einer weiteren Ausführungsform.FIG. H shows a side view corresponding to the side view according to FIG. 1 according to FIG. 3 of a further embodiment.
In der Zeichnung ist mit 1 im allgemeinen ein Gehäuse bezeichnet, bestehend aus einem Gussstück, das eine Seitenplatte 2 mit darauf einem Bund 3, Versteifungsrippen k und Montagenocken 5 bildet, und aus einer einzelnen Seitenplatte 6, die mit Bolzen in den Löchern T auf dem Gussstück 2, 3 fixiert werden kann. Die Seitenplatten 2 und 6 sind mit auf der gleichen Linie liegenden Naberibuchsen 8 versehen, in denen eine Antriebswelle 9 gelagert ist. Die Innenseite des Bunds 3 bildet über einen halben Kreisumfang eine konzentrisch um die Welle 9 angeordnete Stützbahn 10, an die sich tangential gerade Stützbahnteile 11 und 12 anschliessen, zwischen denen der übrige Teil des Bunds 3 einen Wandteil 13 bildet. Im Wandteil sind Oeffnungen ausgespart, in denen Gummimuffen ilj- angeordnet sind, durch die hindurch der gegen die Stützbahn 10, 11, 12 liegende Pumpenschlauch 15, auf der Aussenseite abgedichtet, mit zwei Enden aus dem Gehäuse 11 hervorragt. In the drawing, 1 generally denotes a housing, consisting of a casting that forms a side plate 2 with a collar 3 thereon, stiffening ribs k and mounting cams 5, and of a single side plate 6, which is bolted into the holes T on the Casting 2, 3 can be fixed. The side plates 2 and 6 are provided with hub bushings 8 lying on the same line, in which a drive shaft 9 is mounted. The inside of the collar 3 forms, over half a circumference, a support track 10 arranged concentrically around the shaft 9, to which tangentially straight support track parts 11 and 12 adjoin, between which the remaining part of the collar 3 forms a wall part 13. Openings are recessed in the wall part, in which rubber sleeves are arranged through which the pump hose 15 lying against the support sheet 10, 11, 12, sealed on the outside, protrudes with two ends from the housing 11.
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Auf der Welle 9 ist eine Buchse 16 angeordnet und durch einen Keil 17 gegen Drehung zu der Welle 9 gesichert. Der Buchse 16 sind zwei zylindrische Stäbe 18 angescfrweisst, die sich diametral zu der Welle 9 voneinander erstrecken. Auf den Stäben 18 sind verschiebbar die Andrückorgane 19 angeordnet, die je aus einem Druckteil 20 bestehen, der durch Schweissen an einer mit Gleitsitz auf einem Stab 18 angeordneten Buchse 21 befestigt ist, der zwei Querplatten 22 angeschveisst sind, je zusammen mit einer Versteifungsplatte 23. Diametral gegenübereinander sind in jedem der Stäbe 18 zwei Keillöcher ausgefräst, in denen jeweils mit Klemmsitz ein Keil 2\ angeordnet ist, der durch eine Schraube 25 darin gesichert ist. Jeder Keil 2^ ragt durch eine Keilbahn 26 in die Wand einer Buchse 21. Hierdurch sichern die Keile 2k die Buchsen 21 gegen Drehung um die Stäbe 18 und bestimmen sie die radiale äusserste Endlage der Andrückorgane 19· Die radiale innere Endlage der Andruckorgane 19 ist dadurch bestimmt, dass die Druckteile 20 gegen die Stirnfläche der Stäbe 18 stossen oder zum Anschlag kommen, in welcher Endlage sie den Schlauch 15 gegen die runde Stützbahn 10 ganz zusammendrücken.A bush 16 is arranged on the shaft 9 and is secured against rotation relative to the shaft 9 by a wedge 17. The bush 16 is welded to two cylindrical rods 18 which extend diametrically to the shaft 9 from one another. On the rods 18, the pressure elements 19 are slidably arranged, each consisting of a pressure part 20 which is fastened by welding to a bush 21 arranged with a sliding fit on a rod 18, to which two transverse plates 22 are welded, each together with a stiffening plate 23. Diametrically opposite one another, two wedge holes are milled out in each of the rods 18, in each of which a wedge 2 \ is arranged with a press fit and is secured therein by a screw 25. Each wedge 2 ^ protrudes through a wedge track 26 into the wall of a bushing 21. As a result, the wedges 2k secure the bushings 21 against rotation about the rods 18 and determine the radial outermost end position of the pressure elements 19. The radial inner end position of the pressure elements 19 is thereby determines that the pressure parts 20 push against the end face of the rods 18 or come to a stop, in which end position they completely compress the hose 15 against the round support web 10.
Zwischen den beiden Andrückorganen 19 sind Druckfedern 27 auf beide An-, drückorgane zugleich wirksam; sie greifen an den Querplatten 22 an. Durch diese Ausführungsform ist Platz für stärkere Federn mit niedriger Federkonstante verfügbar. Between the two pressure members 19 are compression springs 27 on both contact, pressure organs effective at the same time; they attack the transverse plates 22. By this embodiment provides space for stronger springs with a lower spring constant.
Der Antrieb der Welle 9 kann durch eine auf der Seitenplatte 6 durch Bolzen 28 befestigte Antriebseinheit 29 erfolgen, die hier nicht näher beschrieben wird.The drive of the shaft 9 can be carried out by a bolt on the side plate 6 28 attached drive unit 29 take place, which is not described in detail here.
Bei Drehung der Welle 9 in der Richtung des Pfeils 31 wird der in Fig. 1 untere Druckteil 20 den Schlauch 15 von der gezeichneten Lage aus zusammendrücken und dabei in Abhängigkeit von einerseits dem Widerstand, den der Schlauch 15 mit dem zu verpumpenden Inhalt dagegen leistet, und anderseits von der Kraft der Federn 27 schneller oder langsamer radial eingedrückt werden, bis der Druckteil gegen die Stirnfläche des betreffenden Stabs 18 stösst, worauf der Schlauch 15 zwangsläufig bis in die Lage gemäss Fig. 2 zusammengedrückt gehalten wird.When the shaft 9 is rotated in the direction of the arrow 31, that in FIG. 1 becomes lower pressure part 20 compress the hose 15 from the position shown and as a function of, on the one hand, the resistance that the hose 15 with the content to be pumped offers against it, and on the other hand pressed radially faster or slower by the force of the springs 27 until the pressure part abuts against the end face of the rod 18 in question, whereupon the hose 15 inevitably up to the position according to FIG Fig. 2 is held compressed.
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Das geschlossene Gehäuse 1 kann zum Teil mit einem Schmiermittel wie Glyzerin gefüllt sein, wodurch kein äusserer Verschleiss des Schlauchs 15 und der Druckteil 20 entsteht.The closed housing 1 can partly with a lubricant such as Be filled with glycerine, so that no external wear and tear on the hose 15 and the printing part 20 is created.
Die Druckteile 20 sind auf der Vorderseite stärker gekrümmt als auf der Hinterseite. Sie weisen auf der Vorderseite auch eine geringe Aushöhlung 30 auf, durch die das zu verpumpende Material beim Anlaufen zur Mitte des Schlauchs gedrückt wird.The pressure parts 20 are more curved on the front than on the Rear. You also have a small cavity 30 on the front, through which the material to be pumped when it starts to run to the center the hose is pressed.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist mit einem als Ganzes mit hl "bezeichneten Gehäuse versehen, das dem Gehäuse 1 gemäss Fig. 1 und 2 entspricht. Die Welle it9, die auf dieser angeordnete Buchse 56 der Keil 57, der diese Buchse auf der Welle fixiert, der Schlauch 55 und die Gummimuffen 54 entsprechen den in Fig. 1 mit entsprechenden Bezugsziffern minus HO bezeich-The embodiment according to FIG. 3 is provided with a housing designated as a whole with hl ", which corresponds to the housing 1 according to FIGS. 1 and 2. The shaft it9, the bushing 56 arranged thereon, the wedge 57 , which this bushing on the shaft fixed, the hose 55 and the rubber sleeves 54 correspond to those denoted in Fig. 1 with corresponding reference numerals minus HO.
,die neten Teilen; für ihre Beschreibung und für/des Gehäuses 41 wird deshalb auf das Vorhergehende hingewiesen., the neten parts; for their description and for / of the housing 41 is therefore referred to the preceding.
Der Buchse 56 sind in einem Abstand voneinander zwei parallele, entsprechende, im wesentlichen parallellogrammförmige Platten 61 angeschweisst, die auch auf die zwei gegenübereinander liegenden Parallelogrammseiten durch dazwischen geschweisste Querplatten 62 vereinigt sind. An zwei diagonal gegenübereinander liegenden Ecken der Platten 61 ist auf jeder Querplatte 62 ein U-förmiger Lagerblock 63 geschweisst, in dem eine Gelenkachse 6k gelagert ist, um die herum ein Hebelarm 65 schwenkbar angeordnet ist. Jeder Hebel 65 besteht aus zwei parallelen, gleich ausgebildeten Platten, die durch zwei dazwischen geschweisste Querplattenpaare 66 und 67 zu einem Ganzen vereinigt sind.Two parallel, corresponding, essentially parallelogram-shaped plates 61 are welded to the socket 56 at a distance from one another and are also united on the two opposite parallelogram sides by transverse plates 62 welded in between. At two diagonally opposite corners of the plates 61, a U-shaped bearing block 63 is welded on each transverse plate 62, in which a hinge axis 6k is mounted, around which a lever arm 65 is pivotably arranged. Each lever 65 consists of two parallel plates of the same design, which are combined to form a whole by two pairs of transverse plates 66 and 67 welded between them.
Jeder Hebel 65 trägt auf etwa der halben Länge eine Achse 68, um die herum eine Druckrolle 69 drehbar gelagert ist, sowie auf seinem freien Ende eine Achse 70, die als Gelenkstift dient, um den herum eine Federstütze 71 schwenkbar ist. Zwischen der Federstütze 71 und dem Ende der gegenüberliegenden Querplatte 62 ist eine Druckfeder 72 mit soviel Vorspannung eingeschlossen, als erforderlich ist, um die Rolle 69 den Schlauch 55 am Anfang des Anlaufs annähernd zusammendrücken zu lassen.Each lever 65 carries an axis 68 around half its length, around which a pressure roller 69 is rotatably mounted, and on its free end an axis 70 which serves as a hinge pin around which a spring support 71 can be pivoted. Between the spring support 71 and the end of the opposite transverse plate 62, a compression spring 72 is enclosed with as much pretensioning as is necessary to allow the roller 69 to approximately compress the hose 55 at the beginning of the start-up.
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Die äusserste radiale Lage jeder Rolle 69 zu der Welle ^9 wird durch einstellbare Anschlagorgane "bestimmt, die innerhalb einer der Federn 72 angeordnet sind und aus zwei Streifen 73 und 7'+ "bestehen, die an ihren zueinander gewandten Enden durch einen Bolzen 75 verbunden sind. Dieser ist mit seinem Gewindeende unter Sicherung der Einschraubstellung durch eine Mutter 76 in eine auf dem Streifen 73 geschweisste Mutter 77 eingeschraubt und mit seinem anderen Ende in der dem Streifen Jh angeschweissten Buchse 78 verschiebbar, wobei der Bolzenkopf 79 durch Anschlag an die Buchse 78 die äusserste Lage der Rolle 69 bestimmt. Die Streifen 73 und 7^- sind auf den Achsen 70 bzw. Gh gelagert und erstrecken sich durch die betreffenden» dazu in den Querplatten 62, den Lagerblöcken 63 und den Federstützen 71 ausgesparten Oeffnungen.The outermost radial position of each roller 69 to the shaft ^ 9 is determined by adjustable stop members "which are arranged within one of the springs 72 and consist of two strips 73 and 7 '+" which are connected by a bolt 75 at their ends facing one another are. This is screwed with its threaded end, securing the screwed-in position by a nut 76, into a nut 77 welded on the strip 73, and its other end can be displaced in the socket 78 welded to the strip Jh , the bolt head 79 being the outermost by stopping against the socket 78 The position of the roller 69 is determined. The strips 73 and 7 ^ - are mounted on the axes 70 and Gh and extend through the relevant openings in the transverse plates 62, the bearing blocks 63 and the spring supports 71.
Die radiale innere Lage der Rollen 69 ist durch Anschlag der Hebel 65 an die Platten 61, 62 bestimmt.The radial inner position of the rollers 69 is determined by the levers 65 stopping against the plates 61, 62.
Der Antrieb und die Wirkung der Ausführung gemäss Fig. 3 entsprechen denen gemäss Fig. 1 und 2.The drive and the effect of the embodiment according to FIG. 3 correspond to those according to FIGS. 1 and 2.
Die in Fig. h dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich nur dadurch von der nach Fig. 3, dass statt der beiden Druckfederkonstruktionen 71-79 zwei identische hydro-pneumatische Federkonstruktionen angewendet sind, um die Druckrollen 69 unter elastischer Druckkraft zu halten. Soweit die Teile in Fig. h denen in Fig. 3 entsprechen, sind sie mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Für die Beschreibung dieser Teile wird auf die Beschreibung von Fig. 3 hingewiesen.The embodiment shown in FIG. H only differs from that according to FIG. 3 in that, instead of the two compression spring constructions 71-79, two identical hydro-pneumatic spring constructions are used to keep the pressure rollers 69 under elastic compressive force. As far as the parts in FIG. H which in Fig. 3 correspond to, they are designated by the same reference numerals. Reference is made to the description of FIG. 3 for the description of these parts.
Um jede Gelenkachse 6^ ist eine Treibstange 80 schwenkbar angeordnet, welche Treibstange in einem Zylinder 82 einen Kolben 81 trägt. Der Boden 83 des Zylinders weist einen Stab Qh auf, der einer der Gelenkachsen 70 angelenkt ist. Nahe dem Boden 83 weist der Zylinder 82 ein Ventil 85 auf, bestehend aus einer federbelasteten Kugel in einem Ventilgehäuse. Das Ventil 85 dient zum Füllen des Zylinders 82 mit OeI und Druckluft, gegebenenfalls zum Ablassen davon. Durch die Wahl des Drucks der Druckluft kann man die maximale Federkraft dieser hydropneumatischen Vorrichtung regeln und durch die Wahl der Menge OeI im Zylinder 82 die Federkenn-A drive rod 80 is pivotably arranged about each joint axis 6 ^, which drive rod carries a piston 81 in a cylinder 82. The bottom 83 of the cylinder has a rod Qh which is articulated to one of the articulation axes 70. Near the bottom 83, the cylinder 82 has a valve 85 consisting of a spring-loaded ball in a valve housing. The valve 85 is used to fill the cylinder 82 with oil and compressed air, if necessary to release it. By choosing the pressure of the compressed air you can regulate the maximum spring force of this hydropneumatic device and by choosing the amount of OeI in the cylinder 82, the spring characteristics
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linie dieser Vorrichtung. Ein zweites, dem Ventil 85 entsprechendes Ventil 86 ist urn 90 in Umfangsrichtung des Zylinders zu dem Ventil 85 versetzt am Zylinder 82 vorgesehen. Hierdurch hat man jeweils die Möglichkeit, unabhängig von der Lage, in der sich die Pumpenanlage befindet, über ein über dem Oelniveau angeordnetes Ventil Luft abzulassen und über ein unter dem Oelniveau angeordnetes Ventil OeI abzulassen. Die Vermischung der Druckluft und des OeIs, die im Betrieb der Pumpe erfolgen kann, ist nicht nachteilig, da sie das Volumenverhältnis nicht beeinflusst.line of this device. A second, the valve 85 corresponding Valve 86 is 90 in the circumferential direction of the cylinder to valve 85 provided offset on the cylinder 82. This gives you the opportunity to regardless of the position in which the pump system is located, to release air via a valve arranged above the oil level and via to drain a valve OeI arranged below the oil level. The mixing the compressed air and the oil, which can take place when the pump is in operation, is not disadvantageous because it does not affect the volume ratio.
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