DE7039285U

DE7039285U - Pumpe mit kreisringkolben

Info

Publication number: DE7039285U
Application number: DE19707039285U
Authority: DE
Original assignee: Rhone Poulenc SA
Current assignee: Rhone Poulenc SA
Priority date: 1969-10-23
Filing date: 1970-10-23
Publication date: 1973-01-04
Also published as: GB1283907A; CH529923A; FR2063607A5; JPS4828161B1; DE2052222A1; BE757880A; US3653787A

Description

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine Pumpe mit gegenüberliegenden Tauchkolben, die sich unter Einwirkung einer Einrichtung zur Erzeugung und Steuerung mechanischer Impulse durch aufeinanderfolgende Impulse auf zwei Pumpenteile "bewegen, die über einen Verteilerschieber mit Ansaug- und Ausstoßleitungen verbunden sind. Die Pumpe ist mit einer Einrichtung versehen, die periodisch und gleichzeitig die Yersehiebungsrichtung der Kolben und die Stellung des Verteilerschiebers umschaltet. Die doppelte TJmschaltung wird in dem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen bewirkt, ohne die Dauer dieses Intervalles zu beeinflußen.

In der französischen Patentschrift 1 569 044 wird eine Pumpe mit kontinuierlichem, sehr genauem Ausstoß sehr kleiner ITüssigkeitsmengen beschrieben.

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Die "bekannte Pampe besitzt zwei einander gegenüberliegend angeordnete EoITden, die sich im Inneren eines Pumpenkörpers verschieben,dessen Enden über einen Verteilerschieber jeweils mit Ansaug- und Ausstoßleitungen verbunden sind. Jeder Kolben ist an einer gemeinsamen Antriebseinrichtung befestigt, die gleiche Verschiebungen der Kolben durch aufeinanderfolgende Impulse bewirkt. Eine Einrichtung schaltet periodisch und gleichzeitig die Verschiebungsrichtung jedes Kolbens und die Stellung des Verteilerschiebers um. Diese doppelte Umschaltung wird in dem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen bewirkt, ohne daß die Intervalldauer geändert wird.

Diese Pumpe besitzt entsprechend den üblichen Regeln mechanischer Konstruktionen zylindrische Pumpenkörper und Kolben. Die Steuerung der Pumpe wird durch einen mechanisch»"" Impulsgenerator, wie durch einen Elektromotor, der sich bei jedem Impuls um einen bestimmten Winkel dreht (schrittweise arbeitender Motor) bewirkt.

Die Herstellung einer solchen Pumpe erfordert die Herstellung

IUCIULClTiJ. DrCr^LLCtI-HCIViI-LCI. J-CI-JLXI, UlC ZiU-J. UUlVYCIlXU-Jl-U-Ug U-CJ- V/ C ULL£3Cr Xl-L-

den Drehbewegungen des Impulsgenerators in wechselnde translatorische Bewegungen und zu deren Übertragung auf die Kolben zusammenwirken. Diese Teile bestehen im wesentlichen aus einem Zahnrad, das auf einer durch zwei Lagerstützen geführten Welle "befestigt istjimd aus einer Zahnstange, die sich mit Hilfe eines Kugel-getragenen Gleitstückes in einer Gleitbahn verschiebt. Diese Steuerungs-teile bedingen einen verhältnismäßig großen JSaumbe'daruf- , Außerdem bedingt die stark erhöhte leisimng, die von der Pumpe gefordert wird, sehr enge Toleranzen für die Herstellung und Montage. Es liegt auf der Hand, daß solene Anforderringen oft nicht notwendig sind, und daß oft Bedarf an einer Pumpe bestellt, die geringeren Saumbedarf aufweist.

Ziel der Erfindung ist es, eine volumetrische Pumpe der zuvor erwähnten Art zu schaffen, die einen einfachen und geringeren, Raumbedarf "bedingenden -Aufbau "besitzt.

Sie ex\LiiiduiigögtsuiäStf Pumpe jawiviiujsifc SXCii dadUäfuh SUS, vt3.ß in jedem Pumpen körper einen Kolben mit der Form eines Kreisringabschnittes besitzt, daß diese Kolben von gleicher Form sind und zugleich entlang ihren Achsen drehend durch eine mechanische Einrichtung angetrieben werden, die mit der Antriebswelle eines Impulsgenerators verbunden ist.

Im folgenden v/ird eine beispielsweise, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, deren Maßstab nicht maßgebend ist, näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform einer Pumpe. _2 stellt eine Ansicht von unten entsprechend einem

Schnitt entlang der linie a—a der Pig. I dar-

Die Pumpe besitzt einen schrittweise arbeitenden Motor 1, ein Gehäuse 2, gleich gegenüeerllegesäe, kreisrlBgfössige ^olL^es. 3 und 4, die sich im Inneren der Pumpen Körper 5 und 6 verschieben, sowie einen nicht gezeigten Verteilerschieber und nicht gezeigte Einrichtungen zum Verschieben des Schiebers.

Der schrittweise arbeitende Motor, der Terteilerschieber und die Einrichtungen zum Verschieben des Schiebers sind begannt und gleichen insbesondere denen, die in der französischen Patentschrift 1 569 044 beschrieben -worden sind.

Eine Steuerstange 7, die mit einer Schraube 9 auf der ¥elle 8 des Motors befestigt ist, treibt die Kolben 3 und 4 direfct entlang ihrer Achsen an. Die Stange 7 "beschreibt einen Kreisausschnitt, dessen Amplitude durch swei Anschläge "begrenzt wird, die je mit einem Unterbrecher 10 "bzw- 11 zur Beendigung

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des Weges versehen sind.

Die Kolben sind identisch und besitzen die Form eines Ausschnit- ■ tes eines Kreisringes. Die Länge der Kolben liegt im allgemeinen zwischen der Hälfte und dem zwanzigsten Teil der Umfangslän- : ge des Kreisringes, vorzugsweise zwischen der Hälfte und dem Viertel dieser Umfangslänge. Auf den Durchmesser des entspre- . chenden Kreisringes kommt es nicht an. Er wird in Abhängigkeit / von dem zulässigen Raumbedarf und den Möglichkeiten der Herstel- ' lung der verschiedenen Teile, die die Pumpe bilden, bestimmt. Das Verhältnis Länge/Durchmesser des Kolbens liegt im allgemeinen zwischen 2 und 100. Die anderen Eigenschaften des Kolbens sind diejenigen, die bei dieser Pumpenart Verwendung finden und insbesondere in der französischen Patentschrift 1 569 044 erwähnt werden.

Die Pumpenkörper oder -zylinder müssen keine besondere Porm besitzen. Es reicht aus, daß sich die Kolben in ihnen frei entlang ihrer Achsen bewegen können. Sie .sind an den Enden, bis zu denen die Kolben vordringen, offen und an diesen Enden mit einer dichten Verbindung versehen, die um den Kolben herum angeordnet ist» Beide sind mit einem Rohr 12 bzw. 13 versehen, das mit dem Verteilerschieber in Verbindung steht. Sie können an dem Gehäuse oder Rahmen durch jedes bekannte Hilfsmittel, z.B. durch Schellen 14 und 15, befestigt sein.

Die in dsr Zeichnung dargestellte Pumpe besteht aus zwei Kolben, die mit den Enden gegenüberliegend angeordnet sind und sich in derselben Ebene entlang einem Umfangskreis verschieben, der zu der Ach.se des Motors koaxial liegt. Die Kolben 3 und 4 werden zugleich im gleicnen Sinne durch die Steuerstange 7 angetrieben. Sie können aus ein— und demselben Stück "bestellen.

Es ist vorteilhaft, jede Radialbelastung auf die um die Kolben lierum angeordneten .Dichtungen zu irermeideiu j

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Zu diesem Zweck kann man die Pumpenkörper "bzw. -zylinder derart "befestigen, daß sie sich, frei bewegen können, wenn der Kolben auf sie einv;irkt.

Es ist ebenso vorteilhaft für die Pumpenkörper bzw. -zylinder, wenn sie an den inden durch Schellen gehalten werden, Δχ£ sieh um den Durchmesser drehen können, der ihrem Befestigungspunkt am Rahmen entspricht und die Pumpenkörper bzw. -zylinder lediglich durch Blattfedern 16,17 zu halten, deren Ebene die Achse des Toren an dieser Stelle tangiert und die am entgegengesetzten Ende mit Hilfe einer festen Halterung 18 an dem Gehäuse befestigt sind, wobei die Blattfedern so ausgebrochen sind, daß sie die Stange 7 frei durchlassen.

Als Abwandlungsform wird eine Pumpe vorgeschlagen, die mit zwei Kolben ausgerüstet ist, die sich gleichzeitig in zwei parallelen Ebenen um die Achse des Motors herum bewegen. Diese Anordnung gestattet es, Kolben zu verwenden, deren Länge etwa einen Halbkreisumfang betragen kann. Man kann die Pumpe auch durch einen Motor steuern, der eine Sperr-Rad-Einrichtung antreibt, oder durch jede andere Einrichtung, die einen mechanischen Impuls erzeugt und steuerte

"iienn Flüssigkeiten gepumpt werden sollen, die sich nicht mit dem Material der Pumpenkörper bzw. —zylinder und der Kolben vertragen, kann man zwischen jeden Pumpenkörper und die leitung, die ihn mit dem Yerteiler verbindet, eine Srennmembran einfügen und den Seil der Vorrichtung, der zur Pumpe gehört, mit einer inerten Flüssigkeit, wie Wasser, füllen, während der andere Seil der Vorrichtung von der zu pumpenden Flüssigkeit durchlaufen wird.

Die erfindungsgemäSe Pumpe bietet den Vorteil eines einfachen Aufbaues j da die Kolben die einzigen 3?eile sind, die eine Herstel— Ximg mxt genauen SoXeranzen erfordern. Diese Pumpe socbsitei entsprechend der xn der französischen i^a-teirtschrift 1 569 044 öe—

schriebenen und ermöglicht praktisch, ebenfalls Leistungen hoher
Qualität.

Beispiel

Es wird eine JPuape hergestellt, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Die Metallteile, die sich mit der Flüssigkeit in _ψ kontakt "befinden, bestehen aus nicht rostendes Stahl 18 Sx, S 1 Cr, 2 Ko). Die Pumpenkörper bzw. -zylinder 5 und 6 werden durch | Rohre suit einem Innendurchmesser "von 4 mo und einer länge von 1 70 mm gebildet, die entsprechend einem Kreisbogen mit einem 1 Durchmesser von 68 mm gebogen sind. Sie sind an ihren offenen \ Enden mit einer kreisringf&'rmigen Dichteinrichtung versehen, die 1 aus einem Copolymer aus Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen | besteht und eine dichte Verbindung um den Kolben herum sichert. | Die Kolben werden·durch ein Stück mit der Form eines Kreisring- | abschnittes mit dem Durchmesser von 2,5mm und der Eutzlänge . I

1 von 2 χ 55 mm gebildet. Ihre Oberfläche ist mit einer '.Polerana | νοη4μπι hergestellt. Die Kolben werden durch die Steuerstange 7 | gehalten, die mit der Welle des Impulsgenerators fest verbunden \ ist, der aus einem schrittweise arbeitenden Elektromotor besteht. ] Dieser Motor kann eine Umdrehung in 200 Schritten durchführen. ! Jeder Motorschritt erteilt dem Kolben einen Impuls, der sie um
einen Winkel von 1,8° dreht.

Der Hub . der Kolben wird mit einem Wert von 50 Impulsen
gesteuert. Die Unterbrecher 10 und 11 am Ende des Weges steuern
die Umkehr des Drehrichtungssinnes des schrittweise arbeitenden
Motors in einer Zeit von weniger als 0,1 Sekunden, und ebenso
die Verschiebung des Verteilerschiebers.

Man erhält einen gleichmäßigen Flüssigkeitsausstoß von sehr hoher
Genauigkeit. Diese Pumpe ist für Laboratorien, insbesondere für
die Chromatographie, verwendbar.

Claims

1. Pumpe-.mi1; gegenüberliegenden Tauchkolben, die sich unter Einwirkung eines mechanischen Impulsgenerators und -reglers unter aufeinanderfolgenden Impulsen in zwei Pumpenkörpern "bzw. -zylindern verschieben, die über einen Verteilersehieber mit Ansaug- und Ausstoßleitungen verbunden sind, die mit einer Einrichtung versehen ist, die periodisch und gleichzeitig die VerschieDungsrichtung der Korben und die Stellung des Yerteilersehiebers umschaltet, wobei die doppelte Umschaltung in dem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen "bewirkt wird, ohne daß die Dauer des. Intervalles geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Körper oder Zylinder der Pumpe ein Kolben mit der Form eines Kreisringabschnittes enthalten ist, und daß die Kolben identisch sind und zugleich drehend entlang ihrer Achsen durch eine mechanische Einrichtung angetrieben werden, die mit der Antriebswelle des Impulsgenerators verbunden ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben sich gleichzeitig entlang desselben TJmfanges bewegen.,

3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kolben gleichzeitig entlang zwei koaxialen Umfangslinien bewegen.

4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Impulsgenerator und -regler durch einen schrittweise arbeitenden Motor gebildet wird.

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