DE3711714A1 - Device for pumping pasty masses and liquids, and method of filling and of operation - Google Patents

Abstract

Device for pumping free-flowing media, consisting of two cylinders connected to one another and two pistons connected to one another, with the pumping cylinder containing the medium to be pumped and the working cylinder containing an electrochemically consumable gas and an electrochemical consuming cell. When current flows through an external electrical circuit, the consumption gas is consumed; a partial vacuum is created in the working cylinder, causing motion of both pistons. This presses the pumping medium out of the pumping cylinder.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrich­ tung zur Förderung pastöser Massen und Flüssigkeiten mit vorbestimmbarer und regelbarer Fördergeschwindigkeit, ein Verfahren zur Befüllung, zur Lagerung und zur Ent­ leerung dieser Vorrichtung.The present invention relates to a Vorrich device for conveying pasty masses and liquids predeterminable and controllable conveying speed, a process for filling, storage and Ent emptying this device.

Es sind Vorrichtungen bekannt und im Vertrieb, mit denen pastöse Massen und Flüssigkeiten kontinuierlich gefördert werden können. Bei einer dieser Vorrichtungen (Fettspen­ der PERMA® der Firma G. Satzinger in Bad Kissingen) ist ein zylinderförmiger Körper durch eine als Kolben wirken­ de Membran in zwei Teilräume aufgeteilt. Der eine Teilraum enthält das zu fördernde Medium, das über die am einen Ende angebrachte Tülle abgegeben wird; der zweite Raum enthält eine Gasentwicklungsvorrichtung, die kontinuierlich aus einem Korrosionselement Wasserstoff entwickelt. Dadurch wird ein Druck aufgebaut, der Kolben verdrängt und das zu fördernde Medium aus der Tülle gedrückt.Devices are known and in sales with which pasty masses and liquids continuously conveyed can be. In one of these devices (fat pen the PERMA® from G. Satzinger in Bad Kissingen) a cylindrical body by acting as a piston de membrane divided into two parts. The one room contains the medium to be funded, which is at the one end attached spout is dispensed; the second room contains a gas evolution device that is continuously off developed a corrosion element hydrogen. Thereby a pressure is built up, the piston is displaced and that too promoting medium pressed out of the spout.

Das Kurzschlußelement besteht aus einer Zinkronde mit ein­ gelötetem Molybdänstab, die bei der Aktivierung in einen Kalilaugesee eingebracht wird.Der Ablauf der Gasentwick­ lung ist damit unaufhaltsam vorgegeben. Er hängt von der Temperatur ab. Die Fördergeschwindigkeit selbst ist noch von dem Gegendruck an der Tülle abhängig, da bei konstan­ ter Gasentwicklungsrate die Volumenproduktion des Wasser­ stoffs umgekehrt proportional zum Druck ist.The short-circuit element consists of a zinc blank with a soldered molybdenum rod, which when activated in a Kalilaugesee is introduced. The course of gas evolution lation is therefore unstoppable. It depends on the Temperature. The conveying speed itself is still dependent on the back pressure on the nozzle, since at constant ter gas development rate is the volume production of water material is inversely proportional to the pressure.

Anstelle des geschilderten Korrosionselementes wurde mit dem DE-PS 36 02 214 vorgeschlagen, das Korrosionselement aus einem kontaminierten Zinkpulver herzustellen. Dazu wird möglichst reines Zinkpulver mit einer geringen, definierten Menge eines Fremdmetalles, vorzugsweise mit Nickel, konta­ miniert, mit Polytetrafluorethylen-Pulver (PTFE-Pulver) ver­ mischt und zu Tabletten verpreßt. Diese können statt der erwähnten Zinkronde verwendet werden. Die Tabletten zeichnen sich durch einfache Herstellbarkeit aus. Einen Vorteil bie­ tet die Kontaminierung mit Nickel, da Nickel edler als Zink und auch als Wasserstoff ist und daher keine Gefahr der Bil­ dung die Wasserstoffentwicklung hemmender Hydroxiddeck­ schichten besteht.Instead of the corrosion element described with DE-PS 36 02 214 proposed the corrosion element to produce from a contaminated zinc powder. This will pure zinc powder with a small, defined Amount of a foreign metal, preferably with nickel, contact mined, with polytetrafluoroethylene powder (PTFE powder) ver mixes and compressed into tablets. Instead of the  mentioned zinc blanks can be used. Draw the tablets is easy to manufacture. An advantage contamination with nickel because nickel is more noble than zinc and also as hydrogen and therefore no danger of bil the hydrogen deck inhibiting the development of hydrogen layers.

Gegenüber einem Kurzschlußelement bietet eine Wasserstoff entwickelnde Zelle, wie sie in der DE-OS 35 32 335 A1 be­ schrieben ist, den Vorteil, daß die Wasserstoffentwicklung über einen von außen zu regelnden Widerstand genau gesteuert werden kann. Diese Zelle besteht in einer Variante aus ei­ ner Zinkanode und einer Wasserstoffkathode mit Kalilauge als Elektrolyt und einem Separator, der Anode und Kathode trennt. In einer anderen Variante der Zelle entwickelt sie Sauer­ stoff als Treibgas, wobei als Gegenkathode eine reduzierbare Elektrode z.B. aus Mangandioxid MnO₂ oder Ag₂O oder einem an­ deren Metalloxid verwendet wird. Als Anode dient eine Sauer­ stoff-Abscheidungselektrode. Charakteristisch ist für die Gas­ entwicklungselektroden in beiden Fällen sowohl für Sauerstoff als auch für Wasserstoff, daß das Elektrodenmaterial eine möglichst geringe Überspannung für das zu entwickelnde Gas besitzt, wofür in beiden Fällen Raney-Nickel als Katalysator dienen kann.Compared to a short-circuit element, a hydrogen-developing cell, as described in DE-OS 35 32 335 A1, offers the advantage that the hydrogen evolution can be precisely controlled via an externally controlled resistance. A variant of this cell consists of a zinc anode and a hydrogen cathode with potassium hydroxide as the electrolyte and a separator that separates the anode and cathode. In another variant of the cell, it develops oxygen as the propellant gas, a reducible electrode, for example made of manganese dioxide MnO ₂ or Ag ₂ O or another metal oxide, being used as the counter cathode. An oxygen deposition electrode serves as the anode. It is characteristic of the gas development electrodes in both cases for both oxygen and hydrogen that the electrode material has the lowest possible overvoltage for the gas to be developed, for which Raney nickel can serve as a catalyst in both cases.

Es wurde auch schon eine Fördervorrichtung beschrieben in P 36 21 846.4, bei der die zu fördernde Flüssigkeit über eine oder eine Vielzahl von Poren in einen gegenüber der zu för­ dernden Flüssigkeit lyophoben Körper transportiert wird. Diese Maßnahme, die den Förderstrom in einen Strom diskreter Tropfen aufteilt, stellt eine Druckschleuse dar, die den Förderfluß vom Gegendruck unabhängiger macht. Diese Druckschleuse kann auf der An- und auf der Abströmseite zwischen lyophilen porö­ sen Körpern angeordnet sein und mit diesen kommunizieren. Derartige Fördervorrichtungen lassen sich vielseitig einsetzen. Zum Beispiel wurde die Injektion von Insulinlösung oder an­ deren Medikamenten in den Körper mit Hilfe solcher Förder­ vorrichtungen vorgeschlagen.A conveyor device has also already been described in P 36 21 846.4, in which the liquid to be pumped via a or a multitude of pores in one opposite to the for liquid is transported lyophobic body. These Measure the flow into a stream of discrete drops divides, represents a pressure lock, the delivery flow makes you less dependent on back pressure. This pressure lock can on the upstream and downstream side between lyophilic porö be arranged and communicate with them. Such conveyors can be used in a variety of ways. For example, the injection of insulin solution or on their medication in the body with the help of such promotion devices proposed.

Das Kernstück der vorliegenden Erfindung ist eine Kraftmaschine, die aus einem in wesentlichen starren Zylinder mit einem da­ rin beweglichen Kolben oder als solcher wirkenden Membran besteht. Im Ausgangszustand ist dieser Zylinder mit einem elektrochemisch wirksamen Gas wie Wasserstoff oder Sauerstoff unter Atmosphärendruck gefüllt. Innerhalb des Zylinders befin­ det sich eine Gasverzehr-Zelle mit einer Gasverzehrelektro­ de und einer geeigneten Gegenelektrode, die in einem Zell­ gefäß angeordnet sind. Zwischen den Elektroden befindet sich ein Separator mit einem geeigneten Elektrolyten. Die Kontak­ te der beiden Elektroden sind außerhalb des Zylinderraumes zugänglich oder von außerhalb zu betätigen.The core of the present invention is an engine, which consists of an essentially rigid cylinder with a there  rin movable piston or membrane acting as such consists. In the initial state, this cylinder is with a electrochemically active gas such as hydrogen or oxygen filled under atmospheric pressure. Located inside the cylinder there is a gas consumption cell with a gas consumption electrode de and a suitable counterelectrode in a cell are arranged vessel. Is between the electrodes a separator with a suitable electrolyte. The contact te of the two electrodes are outside the cylinder space accessible or operated from outside.

Bei Schließung über einen äußeren Schließungskreis wird ein Stromfluß in der Zelle erzeugt, der pro Zeiteinheit eine äquivalente Menge des Reaktionsgases verzehrt und dadurch einen Unterdruck gegenüber der äußeren Atmosphäre erzeugt. Dieser Unterdruck bewirkt eine Bewegung des Kolbens, so daß dieser eine äußere Arbeitsleistung vollbringen kann.When closing via an external locking circle, a Current flow in the cell generates one per unit of time equivalent amount of the reaction gas consumed and thereby creates a negative pressure to the outside atmosphere. This vacuum causes the piston to move so that he can do an external job.

Im Falle der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung besteht die Arbeitsleistung in einer Bewegung des Förderkolbens in ei­ nem zweiten Zylinder, der mit dem Zylinder der Kraftmaschine vorzugsweise starr verbunden ist. Auch der Förderkolben ist mit dem Kolben der Kraftmaschine vorzugsweise starr verbun­ den. Dieser zweite Zylinder enthält die zu fördernde Flüssig­ keit, die durch die gekoppelte Bewegung der beiden Kolben über die Fördertülle oder über eine Druckschleuse ausgedrückt wird.In the case of the conveyor device according to the invention Work performance in one movement of the delivery piston in egg a second cylinder, the one with the cylinder of the engine is preferably rigidly connected. The delivery piston is also preferably rigidly connected to the piston of the engine the. This second cylinder contains the liquid to be pumped speed caused by the coupled movement of the two pistons the delivery nozzle or is pushed out via a pressure lock.

An Abb. 1 ist eine derartige Fördervorrichtung nach der Erfindung gezeigt. Beide Kolben bilden einen Zylinder 1, der auf einer Seite 2 offen und auf der anderen Seite 3 verschlos­ sen ist. Diese Stirnfläche enthält die elektrochemische Ver­ zehrzelle 4 und eine gasdichte Durchführung 5 des darin be­ weglichen Rohres 6. Mit diesem Rohr 6 sind die beiden Kolben­ scheiben 7 und 8 starr verbunden, die jeweils an der Zylin­ derwand gleiten können und die Räume, die sie begrenzen, rand­ dicht abschließen.Such a conveyor device according to the invention is shown in FIG . Both pistons form a cylinder 1 , which is open on one side 2 and closed on the other side 3 . This end face contains the electrochemical fuel cell 4 and a gas-tight feedthrough 5 of the movable tube 6 therein. With this tube 6 , the two piston discs 7 and 8 are rigidly connected, each of which can slide on the cylinder wall and close the spaces that limit them tightly.

Zwischen den Scheiben 7 und 8 befindet sich die starr mit dem Zylinder verbundene Scheibe 9, die ebenfalls eine dichte Durch­ führung 10 für das Rohr 6 enthält, das darin gleiten kann. Zwischen den Scheiben 7 und 8 befindet sich eine Durchbohrung 15 der Zylinderwand, die den Zwischenraum belüftet. Between the discs 7 and 8 is the rigidly connected to the cylinder disc 9 , which also contains a tight guide 10 for the tube 6 , which can slide therein. Between the disks 7 and 8 there is a through hole 15 in the cylinder wall, which ventilates the intermediate space.

Das verschiebbare Scheibensystem bildet mit dem Zylindergefäß und den starren Scheiben 3 und 9 drei veränderliche Räume 11, 12 und 13. Raum 11 enthält das Verzehrgas und die Zelle 4, Raum 12 das zu fördernde Medium, Raum 13 ist belüftet. Wird nun Strom in der richtigen Richtung durch die Zelle geschickt, so wird durch Gasverzehr in 11 ein Unter­ druck gegenüber 13 erzeugt, der zu einer Verschiebung des Kolbensystems mit dem Rohr 6 führt. Der Raum 12 wird dadurch verkleinert und das zu fördernde Medium über die Rohröffnung 14 in das Rohr 6 und durch dieses hindurch in den Verbraucher am Rohrende transportiert.The displaceable disc system forms three variable spaces 11 , 12 and 13 with the cylinder vessel and the rigid discs 3 and 9 . Room 11 contains the consumption gas and cell 4 , room 12 the medium to be pumped, room 13 is ventilated. If current is now sent through the cell in the correct direction, a vacuum is generated in 11 relative to 13 by gas consumption, which leads to a displacement of the piston system with the tube 6 . The space 12 is thereby reduced and the medium to be conveyed is transported via the pipe opening 14 into the pipe 6 and through it into the consumer at the pipe end.

In Abb. 1 dient das Rohr 6 sowohl als starrer Verbinder der beiden Kolben wie auch als Förderrohr. Stattdessen kann die Förderung auch auf der entgegengesetzten Seite erfolgen; das im Raum 11 verlaufende Rohr hat dann nur die Funktion einer Schubstange.In Fig. 1, the tube 6 serves both as a rigid connector for the two pistons and as a delivery tube. Instead, funding can also take place on the opposite side; the pipe running in space 11 then only has the function of a push rod.

Die Vorrichtung in Abb. 1 arbeitet so, daß die Druckdifferenz zwi­ schen 11 und 13 gleich der zwischen 12 und 2 ist. Da jedoch bei 2 und in 13 Atmosphärendruck herrscht, ist der Überdruck in Raum 12 über Atmos­ phärendruck gleich dem Wert des Unterdrucks in Raum 11. Daraus folgt, daß mit dieser Vorrichtung maximal der doppelte Wert des Atmosphärendrucks im Fördermedium erzeugt werden kann, wenn in 11 der Druck Null herrscht.The device in Fig. 1 works so that the pressure difference between 11 and 13 is equal to that between 12 and 2 . However, since atmospheric pressure prevails at 2 and 13 , the overpressure in room 12 above atmospheric pressure is equal to the value of the underpressure in room 11 . It follows from this that a maximum of twice the value of the atmospheric pressure in the medium can be generated when the pressure is zero in 11 .

Die Abb. 2 zeigt eine Vorrichtung, die auch mit größerem Überdruck das Fördermedium dem Verbraucher zuführen kann. Dieses wird dadurch er­ reicht, daß der Querschnitt des Unterdruckkolbens vergrößert wird. In Abb. 2 stellt 21 den Unterdruckzylinder dar, der das Verzehrgas und die Verzehrzelle 24 enthält. Zylinder 21 und Förderzylinder 22 sind wie­ der starr mieinander verbunden mittels der starren Scheibe 29, durch die das Rohr 26 mittels der Dichtung 30 gasdicht durchgeführt wird. Scheibe 29 ist Stirnfläche des Förderzylinders 22, kann jedoch außerhalb dieses Quer­ schnitts aus einzelnen Streben bestehen, da der Zwischenraum 33 zwischen Scheibe 29 und Kolbenscheibe 27 belüftet werden muß. Die Förderkolbenschei­ be 28, die mit dem Rohr 26 ebenso wie die Kolbenscheibe 27 starr verbun­ den ist, gleitet dicht im Förderzylinder 22. Die Funktion der Vorrichtung ist wie folgt: Wird das Verzehrgas durch Stromfluß in der Zelle 24 ver­ zehrt, so entsteht ein Unterdruck in Raum 31 gegenüber Raum 33, der belüf­ tet ist. Dieser Unterdruck, multipliert mit dem Querschnitt der Kolben­ scheibe 27, ist gleich dem Förderdruck in Raum 32 multipliziert mit dem Querschnitt der Förderkolbenscheibe 28. Handelt sich um kreisförmige Kol­ benscheiben mit den Radien R für 27 und r für 28, so ist der maximale För­ derdruck P _max=(R/r)². Man wird dieses Verhältnis nach den Förderdruckan­ forderungen des Verbrauchers einrichten. Fig. 2 shows a device that can deliver the medium to the consumer even with a large excess pressure. This is because he extends that the cross section of the vacuum piston is increased. In Fig. 2, 21 represents the vacuum cylinder, which contains the consumption gas and the consumption cell 24 . Cylinder 21 and delivery cylinder 22 , like the rigid one, are connected to each other by means of the rigid disk 29 , through which the tube 26 is passed gas-tight by means of the seal 30 . Disk 29 is the end face of the feed cylinder 22 , but can consist of individual struts outside this cross section, since the space 33 between the disk 29 and the piston disk 27 must be ventilated. The feed piston disk 28 , which is rigidly connected to the tube 26 as well as the piston disk 27 , slides tightly in the feed cylinder 22 . The function of the device is as follows: If the consumption gas is consumed by current flow in the cell 24 , a negative pressure is created in room 31 compared to room 33 , which is ventilated. This negative pressure, multiplied by the cross section of the piston disk 27 , is equal to the delivery pressure in space 32 multiplied by the cross section of the delivery piston disk 28 . If there are circular piston disks with the radii R for 27 and r for 28 , the maximum delivery pressure P _max = ( R / r ) ² . This ratio will be set up according to the delivery pressure requirements of the consumer.

Die Beziehung zwischen Kraft- oder Unterdruckkolben und Förder- oder Über­ druckkolben und der zugehörigen Zylinder kann vielgestaltig sein. Prin­ zipiell können die Zylinder auch nebeneinander liegen, wenn die Bewegung der Kolben über ein Hebelgelenk erfolgt. Eine interessante Variante ist in Abb. 3 gezeigt. Das tiefgezogene Zylindergehäuse vereinigt die bei­ den Räume für das Fördermedium 43 und das Verzehrgas 44. In diesem Gehäu­ se bewegt sich der ebenfalls tiefgezogene oder aus tiefgezogenen Teilen zusammengesteckte oder zusammengeschweißte Schiebekörper mit den Kolben­ scheiben 47 und 46 und der starren Verbindung 48, die den Durchmesser der Scheibe 47 haben kann. An den Zylinderwänden wirken die Dichtungen 49 und 50. Die Verzehrzelle ist in diesem Falle auf der Scheibe 46 montiert. Bei Stromfluß findet eine Druckerniedrigung in 44 statt, unter deren Einfluß der Luftdruck den Schiebekörper in das Zylindergehäuse drückt und das zu fördernde Medium über die Tülle 42 in den Verbraucher drückt.The relationship between power or vacuum pistons and delivery or pressure pistons and the associated cylinder can be varied. In principle, the cylinders can also lie side by side if the movement of the pistons takes place via a lever joint. An interesting variant is shown in Fig. 3. The deep-drawn cylinder housing combines those in the spaces for the pumped medium 43 and the consumption gas 44 . In this hous se moves the also deep-drawn or from deep-drawn parts put together or welded sliding body with the piston discs 47 and 46 and the rigid connection 48 , which may have the diameter of the disc 47 . Seals 49 and 50 act on the cylinder walls. In this case, the consumption cell is mounted on the disk 46 . When the current flows, there is a pressure reduction in 44 , under the influence of which the air pressure presses the sliding body into the cylinder housing and presses the medium to be conveyed through the spout 42 into the consumer.

Die Förderung kann auch in diesem Fall nach den Lehren der Patentanmeldung P 36 21 846.4 über eine Druckschleuse erfolgen, wenn man eine relative Un­ abhängigkeit des Fördervorganges vom Umgebungsdruck anstrebt.In this case, too, funding can be based on the teaching of the patent application P 36 21 846.4 via a pressure lock, if you have a relative Un the dependence of the conveying process on the ambient pressure.

Nunmehr ist über die Verzehrgase und die zugehörigen Verzehrzellen der Er­ findung zu sprechen. Besteht das Verzehrgas aus Sauerstoff, so verwendet man mit Vorteil eine Zn/O₂-Zelle, wie sie in Knopfzellenform zum Beispiel als Hörgerätezellen Verwendung finden. Im Handel werden diese Sauerstoff­ verzehrzellen oft auch als Zink/Luftzellen bezeichnet. Statt Zink können auch andere Metalle dienen (Al, Mg, Cu), doch strebt man eine möglichst hohe Spannung bei geringer Korrosionsneigung im stromlosen Zustand an. In dieser Hinsicht ist Zink in den Formen und Legierungen, wie sie die Batterie­ technik verwendet, unübertroffen.Now we have to talk about the consumption gases and the associated consumption cells of the invention. If the consumption gas consists of oxygen, it is advantageous to use a Zn / O ₂ cell of the type used in button cells, for example as hearing aid cells. These oxygen-consuming cells are often referred to in the trade as zinc / air cells. Instead of zinc, other metals can also be used (Al, Mg, Cu), but the aim is to achieve the highest possible voltage with little tendency to corrode in the de-energized state. In this regard, zinc is second to none in the shapes and alloys used in battery technology.

Als Sauerstoffverzehrelektroden dienen mit Vorteil mehrschichtige Struk­ turen, wie sie in der Brennstoffzellen-Technik verwendet werden. Aktivkohle in der Abmischung mit PTFE dient oft als Katalysator für die kathodische Sauerstoffreaktion; als Katalysatoren sind jedoch auch Silber und Mangan­ oxid geeignet. Wünschenswert ist ein Material mit geringer Eigenkapazität, damit der Stromfluß allein und möglichst sofort zu Lasten des Sauerstoffs geht. Die Einbringung der Katalysatormasse in ein Metallnetz ist ebenso seit Jahren Stand der Technik wie die Verwendung einer dem Gas zugewandten hydrophoben Deckschicht aus porösem PTFE. Multi-layer structures advantageously serve as oxygen consumption electrodes structures such as those used in fuel cell technology. Activated carbon in the mixture with PTFE often serves as a catalyst for the cathodic Oxygen reaction; however, silver and manganese are also catalysts oxide suitable. A material with low own capacity is desirable, thus the current flow alone and as soon as possible at the expense of oxygen goes. The introduction of the catalyst mass into a metal network is also state of the art for years such as the use of a gas facing hydrophobic top layer made of porous PTFE.  

Statt Sauerstoff kann auch Wasserstoff als Verzehrgas dienen. Verzehr­ elektroden sind die bekannten Wasserstoffanoden der Brennstoffzellen­ technik. Sie enthalten Platin, Palladium oder Nickel als Katalysatoren und entsprechen in ihrem Aufbau den Sauerstoffelektroden. Überhaupt können Wasserstoffverzehr-Zellen wie die Zink/Luftzellen aufgebaut wer­ den, wenn man das Zinkpulver durch eine elektrochemisch aktive Metall­ oxidelektrode (MnO₂, AgO, Ag₂O, HgO, Cuo, Cu₂O oder Cd(OH)₂) ersetzt und anstelle der Sauerstoffelektrode eine Wasserstoffelektrode verwendet.Instead of oxygen, hydrogen can also be used as the consumption gas. Eating electrodes are the well-known hydrogen anodes of fuel cell technology. They contain platinum, palladium or nickel as catalysts and correspond in structure to the oxygen electrodes. In general, hydrogen consumption cells such as zinc / air cells can be built if the zinc powder is replaced by an electrochemically active metal oxide electrode (MnO ₂ , AgO, Ag ₂ O, HgO, Cuo, Cu ₂ O or Cd (OH) ₂ ) a hydrogen electrode is used instead of the oxygen electrode.

Die Art des Oxides bestimmt die Spannung der Zelle. Bei allen genannten Oxiden läuft die Verzehrreaktion ohne äußere Spannungsquelle ab, nur im Falle des Cadmiumhydroxids braucht man eine äußere Spannungsquelle, doch ist hier die Verzehrreaktion umkehrbar. Als Elektrolyt dient in den meisten Fällen Kalilauge, doch sind auch andere Alkalilaugen geeig­ net. Verzehrzellen lassen sich jedoch auch mit sauren und neutralen Elektrolytlösungen bauen. Immer ist der Elektrolyt in einem saugfähigen Separator zwischen Anode und Kathode untergebracht, unter anderem zur Verhinderung des Sauerstoffzutritts zur Zinkelektrode. Dieser als Selbst­ entladung zu bezeichnende Vorgang läßt sich dadurch ganz vermeiden, daß man die Verzehrzelle erst bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung mit dem Sauerstoff kommunizieren läßt, indem man die Zutrittslöcher der Gase zur Verzehrelektrode freigibt.The type of oxide determines the cell's voltage. With all mentioned Oxides, the consumption reaction takes place without an external voltage source, only in the case of cadmium hydroxide you need an external voltage source, but the consumption reaction is reversible here. Serves as the electrolyte in most cases potash lye, but other alkali lye are also suitable net. However, consumption cells can also be used with acidic and neutral ones Build electrolyte solutions. The electrolyte is always in an absorbent state Separator housed between the anode and cathode, among other things for Prevention of oxygen access to the zinc electrode. This as self discharge process can be completely avoided by the fact that the consumption cell only when the device is started up with the Allows oxygen to communicate by using the gas entry holes releases to the consumption electrode.

Diffusionsverluste der Gase können bei Wasserstoff als Verzehrgas doch auch bei Sauerstoff auftreten. Man kann sie minimieren, indem man die betreffenden Dichtungen durch sackartige Folien unterstützt, die den Verzehrzylinderraum ausfüllen, die Verzehrzelle enthalten und nur von den Kontaktdrähten durchbrochen werden. Abb. 4 zeigt dieses bei­ spielhaft. Zylinder 50 und Kolbenscheibe 51 bilden den Zylinderraum, der durch die Folie 52 mit dem Verzehrgas ausgefüllt ist. Die Folie um­ schließt auch die Verzehrzelle 54, für die sie die Abdichtung bildet. Die beiden Gehäuseteile der Zelle, das sind der Becher 55 und der Deckel 56, sind von außen zugänglich und können mit den Kontakten des Strom­ kreises verbunden werden, so daß alle gewünschten Strom-Zeit-Profile durch­ fahren werden können. Bei der besonders geeigneten Zink/Sauerstoff-Va­ riante steht die Spannung solange über 1 V, wie noch Sauerstoff vorhan­ den ist. Danach bricht sie plötzlich zusammen. Damit es danach nicht zu einer Wasserstoffentwicklung kommt, sorgt man durch Verwendung einer in Flußrichtung gepolten Gleichrichterdiode oder einer Zenerdiode dafür, daß die Zellspannung nicht unter 0,4 V abfällt. Diffusion losses of the gases can occur with hydrogen as consumption gas but also with oxygen. They can be minimized by supporting the seals in question with sack-like foils which fill the consumption cylinder space, contain the consumption cell and are only broken through by the contact wires. Fig. 4 shows this in a playful way. Cylinder 50 and piston disc 51 form the cylinder space which is filled with the consumption gas by the film 52 . The film also closes the consumption cell 54 , for which it forms the seal. The two housing parts of the cell, that is the cup 55 and the lid 56 , are accessible from the outside and can be connected to the contacts of the circuit, so that all the desired current-time profiles can be driven through. In the case of the particularly suitable zinc / oxygen variant, the voltage remains above 1 V as long as oxygen is still present. Then she suddenly collapses. To prevent hydrogen from developing afterwards, use a rectifier diode polarized in the direction of flow or a Zener diode to ensure that the cell voltage does not drop below 0.4 V.

Die Befüllung der Vorrichtung kann so geschehen, daß man beide Kolben in den Zustand "entleert" bringt, die Tülle des Förderzylinders in die zu fördernde Lösung hält und dann über ein Ventil im Arbeitszylinder das Ver­ zehrgas eindrückt. Dabei füllen sich beide Zylinder mit dem jeweiligen Medium. Das Befüllventil für das Verzehrgas ist in den Abbildungen nicht mit eingezeichnet; es kann nach Art eines Fahrradventils arbeiten oder aus einer durch eine Schraube verschließbaren Bohrung bestehen. Auch kann das Fördermedium unter Druck in den betreffenden Zylinder eingefüllt werden, wobei man den sich mitbewegenden Kolben im Verzehrgaszylinder gleichzeitig das Verzehrgas mit ansaugen läßt. Die beiden Zylinder kön­ nen jedoch auch getrennt gefüllt und dann zusammengesetzt werden, wenn eine einfache Vorrichtung zur starren Verkoppelung der Zylinder vorhanden ist. Diese Vorrichtung kann zum Beispiel aus einer Verschraubung oder ei­ nem Bajonettverschluß bestehen, mit dessen Hilfe die Zylinder zusammenge­ steckt sind. Diese Vorrichtung wird auf Zug beansprucht, die gleichzeitig herzustellende Verbindung der Kolben jedoch auf Druck. Diese Verbindung kann daher durch Zusammendrücken zweier planer Flächen oder durch zusam­ menstecken zweier Rohre mit konusartigem Übergang hergestellt werden. Auf diese Weise lassen sich die Anforderungen der Praxis durch Zusammen­ schalten passender Förder- und Kraftzylinder besonders leicht befriedigen.The device can be filled in such a way that both pistons are in brings the state "emptied", the spout of the feed cylinder in the promoting solution and then the valve via a valve in the working cylinder pushes in gas. Both cylinders fill with the respective one Medium. The filling valve for the consumption gas is not in the pictures marked with; it can work like a bicycle valve or consist of a hole that can be closed by a screw. Can too the pumped medium is filled under pressure into the relevant cylinder be, with the moving piston in the consumption gas cylinder can simultaneously suck in the consumption gas. The two cylinders can However, they can also be filled separately and then put together if a simple device for rigid coupling of the cylinders available is. This device can for example consist of a screw or egg Nem bayonet lock, with the help of the cylinders together are stuck. This device is claimed to train at the same time Connection of the pistons to be established, however, under pressure. This connection can therefore by pressing two flat surfaces together or by two pipes with a conical transition. In this way, the requirements of practice can be put together switch suitable conveyor and power cylinders particularly easy to satisfy.

Wird nur ein kleiner Förderdruck verlangt, so kann der Radius des Kraft­ zylinder R kleiner sein als der des Förderzylinders r. Dann reicht eine klei­ nere Gasmenge zur Entleerung des Förderzylinders aus.If only a small delivery pressure is required, the radius of the power cylinder R can be smaller than that of the delivery cylinder r . Then a smaller amount of gas is sufficient to empty the feed cylinder.

Die in der Verzehrzelle verwendete Gaselektrode kehrt bei Stromumkehr die Strömungsrichtung des Gases um, sie geht also vom Gasverzehr in die Gas­ entwicklung über. Verwendet man als Gegenelektrode eine Akkumulatorelek­ trode, so kann man durch Stromumkehr den Kraftzylinder mit Verzehrgas und Verzehrzelle wieder regenerieren. Der regenerierte Zustand ist an der Stel­ lung des Kolbens zu erkennen und kann zur Abschaltung des Regenerierstro­ mes verwendet werden. Zellkombinationen dieser Art sind H₂/Cd(OH)₂ und H₂/NiOOH sowie O₂/Cd und O₂/Ag, um je zwei Beispiele für die Wasserstoff­ und für die Sauerstoffverzehrzelle zu nennen. Besonders im Falle der ge­ trennt gefüllten und gelagerten Zylinder, die in geschilderter Weise ein­ fach zusammengesteckt oder zusammengeschraubt werden können, kann sich ein regenerierbares System als wirtschaftlich herausstellen.The gas electrode used in the consumption cell reverses the direction of flow of the gas when the current is reversed, i.e. it changes from gas consumption to gas development. If you use an accumulator electrode as the counter electrode, you can regenerate the power cylinder with consumable gas and consumable cell by reversing the current. The regenerated state can be recognized by the position of the piston and can be used to switch off the regeneration flow. Cell combinations of this type are H ₂ / Cd (OH) ₂ and H ₂ / NiOOH as well as O ₂ / Cd and O ₂ / Ag, to name two examples for the hydrogen and for the oxygen consumption cell. Especially in the case of the separately filled and stored cylinders, which can be put together or screwed together in the manner described, a regenerable system can prove to be economical.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Förderung fließfähiger Medien, bestehend aus zwei miteinander verbundenen Zylindern und zwei ebenfalls miteinander verbundenen Kolben, wobei die beiden Kolben mit den beiden Zylindern zwei Zylinderräume bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Zylinderraum (Förderzylinder) das fließfähige Medium enthält und eine Ausflußöffnung besitzt und daß der zweite Zylinderraum (Arbeits­ zylinder) ein elektrochemisch verzehrbares Gas und eine elektro­ chemische Gasverzehrzelle enthält und daß ein elektronischer Strom­ kreis vorhanden ist, der ständig oder zeitweise mit den beiden Elek­ troden der Gasverzehrzelle verbunden ist.1. Device for conveying flowable media, consisting of two interconnected cylinders and two pistons also connected to each other, the two pistons forming two cylinder spaces with the two cylinders, characterized in that the one cylinder space (delivery cylinder) contains the flowable medium and an outflow opening has and that the second cylinder chamber (working cylinder) contains an electrochemically consumable gas and an electrochemical gas consumption cell and that an electronic circuit is present which is permanently or temporarily connected to the two electrodes of the gas consumption cell. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zylinder unterschiedliche Querschnitte besitzen.2. Device according to claim 1, characterized in that the two Cylinders have different cross sections. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolben durch ein Förderrohr fest verbunden sind, daß das Förderrohr dicht durch den Arbeitszylinder hindurchgeführt ist und daß das Förderrohr eine Wandöffnung zum Förderzylinder besitzt.3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the two pistons are firmly connected by a delivery pipe that the Delivery pipe is tightly passed through the working cylinder and that the delivery pipe has a wall opening to the delivery cylinder. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Förderzylinder und Arbeitszylinder zusammensteckbar oder zusammen­ schraubbar sind und daß die beiden Kolben gleichzeitig druckfest mittels planer Stirnflächen oder konisch zusammengesteckter Rohre verbunden werden.4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that Delivery cylinder and working cylinder can be plugged together or together are screwable and that the two pistons are pressure-resistant at the same time by means of flat end faces or conical tubes get connected. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Verzehrgas und Verzehrzelle von einer Plastikfolie umschlossen sind.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that The consumption gas and the consumption cell are enclosed in a plastic film. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzehrzelle neben einer Gasdiffusionselektrode für Sauerstoff oder Wasserstoff eine Akkumulatorelektrode als Gegenelektrode vor­ zugsweise in alkalischer Elektrolytlösung enthält.6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the consumption cell next to a gas diffusion electrode for oxygen or hydrogen an accumulator electrode as a counter electrode preferably in alkaline electrolyte solution. 7. Verfahren zum Befüllen der Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermedium und das Verzehrgas gleichzeitig der in "Entleertstellung" befindlichen Vorrichtung zugeführt werden. 7. Method for filling the device according to one or more of the Claims 1 to 6, characterized in that the medium and the consumption gas at the same time as that in the "emptying position" Device are supplied.   8. Verfahren zur Regenerierung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6 eventuell unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Umkehrung des Verzehrstromes in der Gasverzehrzelle Verzehrgas erzeugt wird.8. A method for regenerating the device according to the claims 1 to 6 possibly using the method according to claim 7, characterized in that by reversing the consumption current Consumption gas is generated in the gas consumption cell.