Die Erfindung betrifft eine Kolbendosierpumpe für ein
fließfähiges Medium, welches durch einstellbare Kolben
hubbewegungen über eine Zuführung und eine Ansaugöffnung
in einen Pumpraum angesaugt wird.The invention relates to a piston metering pump for a
flowable medium, which by adjustable piston
stroke movements via a feed and a suction opening
is sucked into a pump room.
In der DE-OS 30 38 525 ist eine derartige Pumpe be
schrieben mit zwei Kolben, von denen der eine als Fest
kolben eine regelmäßige volle Hubbewegung ausführt, und
der andere als Schwingkolben wegen einer an ihm
wirkenden Bremskraft nur einen Teil der Hubbewegung
mitmacht. Die Differenz der Hubwege beider Kolben be
stimmt den Pumpraum, welcher durch die gemeinsame
Zylinderbohrung für beide Kolben begrenzt wird. Während
der Saughubbewegung wird über eine Zuführleitung und
eine Ansaugöffnung das zu fördernde Medium in den Pump
raum angesaugt und im Laufe der nachfolgenden Druckhub
bewegung aus einer entsprechenden Austrittsöffnung aus
dem Pumpraum verdrängt, indem der Festkolben gegen den
abgebremsten Schwingkolben gefahren wird und somit das
Medium aus dem Pumpraum verdrängt.In DE-OS 30 38 525 such a pump is be
wrote with two pistons, one of them as a fixed
piston performs a regular full stroke movement, and
the other as a swinging piston because of one on it
acting braking force only part of the lifting movement
participates. The difference in the stroke lengths of both pistons
tunes the pump room, which by the common
Cylinder bore for both pistons is limited. While
the suction stroke movement is via a feed line and
a suction opening the medium to be pumped into the pump
sucked in space and in the course of the subsequent pressure stroke
movement from a corresponding outlet opening
displaced the pump chamber by the fixed piston against the
decelerated oscillating piston is driven and thus the
Medium displaced from the pump room.
Derartige bekannte Kolbendosierpumpen werden bevorzugt
für die Dosierung flüssiger Narkosemittel eingesetzt.
Hierbei kommt es darauf an, geringste Mengen im Mikro
literbereich stetig und reproduzierbar in das dem
Patienten zuzuführende Atemgas einzugeben. Dabei ist die
Einhaltung der über die einstellbare Kolbenhubbewegung
bestimmten Menge an Narkosemitteln von überaus großer
Bedeutung. Wegen der geringen zu fördernden Menge sind
schnelle, jedoch kurzhubige Kolbenbewegungen notwendig.
Dabei entsteht während des Ansaugvorganges in dem zu
füllenden Pumpraum ein Unterdruck, welcher durch den
dynamischen Widerstand der gefüllten Zuführungsleitungen
hervorgerufen wird, der dem angesaugten Narkosemittel
entgegengebracht wird. Dadurch können, bedingt durch den
hohen Dampfdruck von Narkosemittelflüssigkeiten,
während des Ansaughubes Gasblasen entstehen, welche ein
vollständiges Befüllen des Pumpraumes verhindern und
einen erheblichen Dosierfehler erzeugen.Known piston metering pumps of this type are preferred
used for dosing liquid anesthetics.
It depends on the smallest amounts in the micro
liter range steadily and reproducibly in that
Enter breathing gas to be supplied to patients. Here is the
Compliance with the adjustable piston stroke movement
certain amount of anesthetics of extremely large
Importance. Because of the small amount to be promoted
fast but short-stroke piston movements necessary.
This creates during the suction process
filling pump room a negative pressure, which by the
dynamic resistance of the filled supply lines
is caused, the aspirated anesthetic
is brought towards. This can, due to the
high vapor pressure of anesthetic liquids,
During the intake stroke, gas bubbles form which
prevent complete filling of the pump room and
generate a significant dosing error.
Wenn auch der Nachteil der Gasblasenbildung während des
Ansaugvorganges für Flüssigkeiten, insbesondere flüssige
Narkosemittel, zutrifft, so ist ein ähnliches Problem
bei dem Pumpvorgang für ein gasförmiges Medium vorhanden,
wenn nämlich das Nachströmen des angesaugten Gases in
den Pumpraum durch die dynamischen Strömungswiderstände
der Zuführungsleitungen so stark beschränkt wird, daß ein
vollständiges Befüllen des Pumpraumes in der vorgegebenen
Zeit nicht erreicht wird.Although the disadvantage of gas bubble formation during the
Suction process for liquids, especially liquid
Anesthetic, true, is a similar problem
present during the pumping process for a gaseous medium,
if namely the inflow of the sucked gas in
the pump room through the dynamic flow resistances
the supply lines is so severely limited that a
complete filling of the pump room in the specified
Time is not reached.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu
grunde, eine Kolbendosierpumpe der genannten Art so zu
verbessern, daß das angesaugte Medium ohne Beeinträchtigung
durch dynamische Widerstände der Zuführungsleitungen in
den Pumpraum nachströmen kann.The present invention is therefore the object
basic, a piston metering pump of the type mentioned
improve that the aspirated medium without impairment
by dynamic resistance of the feed lines in
can flow into the pump chamber.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß ein mit dem
zu fördernden Medium gefülltes Ausgleichsgefäß in der
Nähe der Einlaßöffnung mit der Zuführung verbunden ist.
Während des Ansaugvorganges kann nunmehr das zu
fördernde Medium, wie zum Beispiel flüssiges Narkose
mittel, über kurze und widerstandsarme Zuführungswege
mit hoher Geschwindigkeit aus dem Ausgleichsgefäß in
den Pumpraum angesaugt werden. Der dynamische Wider
stand der Zuführungsleitungen ist nun so gering, daß
kein eine Gasblasenbildung fördernder Unterdruck ent
stehen kann. Das Volumen des Ausgleichsgefäßes wird
um die angesaugte Menge verringert, wobei das Ausgleichs
gefäß über einen an die Zuführung angeschlossenen Vor
ratsbehälter wieder aufgefüllt werden kann. Die Auf
füllung des Ausgleichsgefäßes aus dem Vorratsbehälter
kann während der dafür ausreichend langen Zeit während
des nachfolgenden Kolbenhubes zur Beförderung des im
Pumpraum befindlichen Mediums zur Austrittsöffnung
erfolgen. Dabei spielen die dynamischen Widerstände der
gefüllten Rohrleitungen keine Rolle mehr.The solution to the problem is that a with
medium to be pumped filled expansion tank in the
Near the inlet opening is connected to the feed.
This can now be done during the suction process
promoting medium, such as liquid anesthesia
medium, via short and low-resistance feed paths
out of the expansion tank at high speed
be sucked into the pump chamber. The dynamic contradiction
stand of the supply lines is now so low that
no vacuum promoting gas bubble formation
can stand. The volume of the expansion tank is
reduced by the amount sucked in, the compensation
vessel via a feeder connected to the feed
can be refilled. The on
filling the expansion tank from the reservoir
can during the long enough time
of the subsequent piston stroke for conveying the in
Medium located in the pump chamber to the outlet opening
respectively. The dynamic resistances of the
filled pipes no longer matter.
Die Befüllung des Ausgleichsgefäßes durch den Vorrats
behälter kann auf verschiedene Art erfolgen, wie z.B.
durch Druckausgleich über den hydrostatischen Druck,
der durch ein flüssiges Medium im Vorratsbehälter auf den
Inhalt des Ausgleichsgefäßes gebildet wird, oder auch
durch einen formelastischen Ausgleichsbehälter, welcher
nach Entnahme der zu dosierenden Menge und entsprechender
Verringerung seines Volumens seine ursprüngliche Form
selbsttätig wieder erlangt. Diese Ausbildung des Aus
gleichsbehälters ist insbesondere geeignet sowohl für
gasförmige als auch flüssige Medien.The filling of the expansion tank through the supply
container can be done in different ways, e.g.
by pressure compensation via the hydrostatic pressure,
which is caused by a liquid medium in the storage container
Contents of the expansion tank is formed, or also
through a shape-elastic expansion tank, which
after removing the quantity to be dosed and the corresponding
Reducing its volume to its original shape
recovered automatically. This training of the end
equal container is particularly suitable for both
gaseous and liquid media.
Zweckmäßigerweise ist der Ausgleichsbehälter als ein
metallischer Faltenbalg ausgebildet.
The expansion tank is expediently considered a
metallic bellows.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer
schematischen Skizze dargestellt und im folgenden näher
erläutert.An embodiment of the invention is based on a
schematic sketch shown and in more detail below
explained.
In der einzigen Figur ist ein Teilstück des Pumpen
körpers 1 dargestellt, der in vollständiger Darstellung
aus der DE-OS 30 38 525 bekannt ist. In einer Zylinder
bohrung 11 laufen ein Festkolben 4 und ein Schwing
kolben 5, welche über einen nicht dargestellten Antrieb
bewegt werden, wie er in der DE-OS 30 38 525 beschrieben
ist. Die beiden Kolben 4, 5 bilden einen Pumpraum 6,
welcher mit der Einlaßöffnung 2 kommuniziert, an die
über eine Rohrleitung 8 ein Vorratsbehälter 9 ange
schlossen ist. Über eine Anschlußleitung 10 ist ein
Ausgleichsgefäß 7 in Form eines Faltenbalges an die Ein
laßöffnung 2 angeschlossen. Die Auslaßöffnung 3 setzt
sich in einer nicht dargestellten Auslaßleitung zum Ver
braucher fort.In the single figure, a portion of the pump body 1 is shown, which is known in full from DE-OS 30 38 525. In a cylinder bore 11 run a fixed piston 4 and a vibrating piston 5 , which are moved via a drive, not shown, as described in DE-OS 30 38 525. The two pistons 4 , 5 form a pump chamber 6 , which communicates with the inlet opening 2 , to which a reservoir 9 is connected via a pipe 8 . Via a connecting line 10 , a surge tank 7 in the form of a bellows is connected to the inlet opening 2 . The outlet opening 3 continues in an outlet line, not shown, to the consumer.
In der dargestellten Weise führt die Kolbendosierpumpe
einen Ansaughub durch, bei welchem durch den im Pump
volumen 6 herrschenden Unterdruck beispielsweise flüssiges
Narkosemittel über die kurze und widerstandsarme An
schlußleitung 10 aus dem Ausgleichsgefäß 7 in den Pump
raum 6 angesaugt wird. Danach bewegen sich sowohl Fest
kolben 4 als auch Schwingkolben 5 in die Richtung zur
Auslaßöffnung 3. Gelangt der Pumpraum 6 vor die Aus
laßöffnung 3, verharrt der Schwingkolben 5 in seiner
Position, so daß bei wieder beginnendem Rückhub des
Festkolbens 4 der Pumpraum 6 verkleinert und sein In
halt aus der Auslaßöffnung 3 ausgestoßen wird. Treffen
die Stirnflächen 12, 13 der beiden Kolben 4, 5 aufeinander,
wird der Schwingkolben 5 in die anfangs beschriebene
Ausgangslage mitgeführt. Zwischen den Ansaughüben wird
das Ausgleichsgefäß 7 über die Rohrleitung 8 aus dem
Vorratsbehälter 9 aufgefüllt. Dabei dehnt sich der
elastische Faltenbalg 7 so weit aus, bis er seinen ur
sprünglichen Rauminhalt wiedererlangt hat.In the illustrated example, the piston metering pump performs a suction stroke, wherein by the example, liquid in the pump volume 6 prevailing vacuum anesthetic over a brief and low-resistance at circuit line 10 space out of the expansion vessel 7 into the pump 6 is sucked. Then both fixed piston 4 and oscillating piston 5 move in the direction of the outlet opening 3rd If the pump chamber 6 gets in front of the outlet opening 3 , the oscillating piston 5 remains in its position, so that when the return stroke of the fixed piston 4 starts again, the pump chamber 6 is reduced and its contents are expelled from the outlet opening 3 . If the end faces 12 , 13 of the two pistons 4 , 5 meet, the oscillating piston 5 is carried into the starting position described at the beginning. Between the suction strokes, the expansion tank 7 is filled via the pipeline 8 from the reservoir 9 . The elastic bellows 7 expands until it has regained its original volume.