DE8704314U1 - Membranpumpe - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/04—Pumps having electric drive
- F04B43/043—Micropumps
- F04B43/046—Micropumps with piezoelectric drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
- F04B43/09—Pumps having electric drive
- F04B43/095—Piezoelectric drive
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
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Siemens Aktiengesellschaft
Membranpumpe
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Die Neuerung bezieht sich auf eine Membranpumpe mit einer Pumpenkammer mit als Pumpmembran ausgebildeter beweglicher Wand
und mit einem Antrieb zur zyklischen Auslenkung der Pumpmembran.
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Motor auf, dessen Drehbewegung über ein Getriebe auf einen Kolben oder Exzenter übertragen wird, welcher die Pumpmembran
bewegt. Nachteilig bei den bekannten Pumpen sind die mechanisch bewegten und einem Verschleiß unterworfenen Teile sowie der
erforderliche hohe Fertigungs- und Wartungsaufwand.
Es stellt sich die Aufgabe, eine Membranpumpef. insbesondere für
kleine Fördermengen und hohe Lastdrücke, zu schaffen, deren Antrieb keine dem Verschleiß unterworfenen Teile enthält, deren
Förderleistung auf einfache Weise veränderbar ist und die korn-
&psgr; pakt aufgebaut ist: |
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Membranpumpe der eingangs f
genannten Art, bei welcher der Antrieb der Pumpmembran ein mit § ihr gekoppelter piezoelektrischer Elongator ist, der mit elektrischer
Energie veränderlicher Spannung und/oder Frequenz betreibbar ist.
Mit Elongaior wird ein elektro-mechanischer Longitudinal-Wandler bezeichnet, bestehend aus einem Stapel elektrisch
parallelgeschalteter Tabletten aus Piezokeramik* Derartige Wandler sind bereits als Stellelemente für schnelle Ventile
oder Positionselemente mit hohen Betätigungskräften bekannt* :
Mit Elongatoren als Antrieb der Pumpmembran lassen sich sehr | einfach und kompakt aufgebaute wartungsarme Membranpumpen |J
Sp 4 Sei / 19.03.1987 |
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herstellen, es gibt keine dem Verschleiß Unterworfenen öder
einer Abdichtung bedürfenden mechanischen teile im Antrieb.
Die Förderleistung laßt sich auf einfache Weise durch entspre^
chende Wahl von Amplitude Und Frequenz der Speisespannung Verändern*
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Elongatoren mit Speisefrequenzen zwischen 20 Hz und 1 KHz zu betreiben, da so
eine nahezu pulsationsfreie Förderung erreicht wird.
Zur Erläuterung der Neuerung sind in den Figuren 1 bis 4 verschiedene
Ausführungsbeispiele schemätisch dargestellt und im folgenden beschrieben. Für gleiche Teile gelten gleiche
Bezugszeichen.
Figur 1 zeigt das Prinzip einer Membranpumpe mit einfach wirkendem
Antrieb,
Figur 2 eine Membranpumpe mit doppelt wirkendem Antrieb, Figur 3 eine Membranpumpe mit hydraulischer Kopplung des Antriebs
und
Figur 4 eine Membranpumpe mit einer Einrichtung zur mechanischen Beeinflussung des Hubs der Pumpmembran.
Die in Figur 1 gezeigte Membranpumpe weist eine in die Förderleitung
mit wechselweise betätigten Einlaß- und Auslaßventilen 1, I1 eingeschaltete Pumpenkammer 2 auf, deren eine Seitenfläche
als Pumpmembran 5 ausgebildet ist. Ihre zyklische Auslenkung bewirkt den Pumpeffekt. Als Antrieb der Pumpmembran 5 ist
ein säulenförmiger piezo-elektrischer Elongator 4 vorgesehen, dessen eine Stirnfläche mit der Pumpmembran 5 gekoppelt ist.
Die andere gegenüberliegende Stirnfläche und die Pümperikämmer 2
stützen sich an den Jochen eines starren Rahmens 3 ab. Der
Elongator 4 wird an einer Energiequelle 6 betrieben, die eine gepulste Spannung einstellbarer Amplitude und Frequenz abgibt.
Die Stirnfläche des Elöngätörs 4 kann auf der elastischen
Pumpmembrän 5 kräftschlüssig lose aufliegen oder durch Klebung
öder dergleichen mit ihr formschlüssig Verbunden sein*
Mit dieser Ausführung können sehr kleine Förderleistungen bei
hohen Lastdrücken (bis 400 bar) erzielt werden ^ Wie sie z. B.
für Förder pumpen in der Flüssigkeitschromatographie gefordert werden.
Figur 2 zeigt eine doppelt wirkende Membranpumpe für höhere lö Förderleistung* Bei ihr ist die als Membrandose mit zwei Membranen
5j 5' ausgebildete Pumpenkammer 2 zwischen gegenläufig
wirkenden Elongatoren 4 und 41 angeordnet.
Eine? weitere Erhöhung der Förderleistung läßt sich bei einer
Ausbildung der Pumpenkammer in Würfelform dadurch erzielen, daß auf vier als Pumpmembfänen ausgebildeten Seitenflächen der
Pumpenkammer die kreuzförmig angeordneten und in einem entspre-. chenden Rahmen eingespannten Elongatoren wirken.
Um eine gleichmäßigere Druckbeäufschlagung der Pumpmembran 5
zu erzielen, ist, wie in Figur 3 dargestellt, eine hydraulische Kopplung des Elongators mit der Pumpmembran 5 vorgesehen.
Der Elongator 4 wirkt hier auf eine als bewegliche Wand 9 ausgebildete Seitenfläche einer Kammer 7, die mit einer nicht kompressiblen
Flüssigkeit 8 gefüllt ist und von der mindestens eine weitere Seitenfläche als Pumpmembran 5 ausgebildet ist.
Auch hier können mehrere Elongatoren auf bewegliche Wände der Kammer 7 wirken.
In der Ausführung nach Figur 4 ist in der Pumpenkammer 2 ein von der Pumpmembran 5 angetriebener Kolben 10 angeordnet, der
jässich md£ Spielraum in der Kammer axial bewegen läßt. Die Pumpmembran
5 1st wieder Seitenfläche einer Kammer 7, die mit inkompressibler
Flüssigkeit 8 gefüllt ist. Der Elongator 4 ist mit seiner unte ren Stirnfläche an einem zylindrischen Verdrängungskörper 11
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befestigt, der im Zentrum einer Ringmeitibrän 9 angeordnet ist
und mit ihr eine bewegliche" Wand def Kämmer 7 bildet.
Mit Verdrängungskörpern Il verschiedenen Volumens, bezogen auf
den inhält der kammer 7, laßt sich der Hub des Elongators 4 mit
unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis auf den Kolben
übertragen.
7 Schiitzansprüche
4 Figuren
4 Figuren
Claims (1)
- 87 &thgr; h h \ 5Schutzansprüche1. Membranpumpe, bestehend aus einer Pumpenkammer mit als Pumpmembran ausgebildeter beweglicher Wand und mit einem Antrieb zur zyklischen Auslenkung der Pumpmembran, dadurchgekennzeichnet , daß der Antrieb der Pumpmembran (5) ein mit ihr gekoppelter piezo-elektrischer Elongator (4) ist, der mit elektrischer Energie veränderlicher Spannung und/oder Frequenz betreibbar ist.
102. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Pumpenkammer (2) und antreibender Elongator (4) in einem starren Rahmen (3) angeordnet sind und sich an dessen Jochen abstützen.3. Membranpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwei gegenüberliegende Seitenflächen der Pumpenkammer (2) als Pumpmembrane (5, 5·) ausgebildet sind und von zwei Elongatoren (4, 4·) gegenläufig angetrieben werden.4. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elongator (4) mit einer seiner Stirnseiten mechanisch rn:.t der Pumpmembran (5) verbunden ist.5. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Elongator (4) hydraulisch mit der Pumpmembran (5) gekoppelt ist.6. Membranpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Elongator (4) auf mindestens eine als bewegliche Wand ausgebildete Seitenfläche einer mit einer nichtkompressiblen Flüssigkeit (8) gef.ülJiten Kammer (7) wirkt, von der mindestens eine weitere "Seitenfläche als Punfprrfembran (5) ausgebildet ist.87 Gt · a17. Membranpumpe nach Anspruch 6, dadurch g e kennzeichnet, daß die bewegliche Wand eine Ringmembran (9) mit zentrisch angeordnetem Verdrängungskörper (Ii) ist, der in die Kammer (7) ragt und mit dem Eiongator (4) verbunden ist.8. Membranpumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Pumpmembran (5) mit einem in der Pumpenkammer (2) beweglichen Kolben (10) verbunden ist. 10S. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch :.· e kennzeichnet, daß die Betriebsfrequenz des Elongators bis zu 1 KHz wählbar ist.I IMI ·· I i t i i iI * * t · 4
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8704314U DE8704314U1 (de) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Membranpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8704314U DE8704314U1 (de) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Membranpumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8704314U1 true DE8704314U1 (de) | 1987-06-25 |
Family
ID=6806193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8704314U Expired DE8704314U1 (de) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Membranpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8704314U1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0350734A1 (de) * | 1988-07-11 | 1990-01-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Piezoelektrische Schmiereinrichtung für ein Lager |
DE19525087C1 (de) * | 1995-07-10 | 1996-09-12 | Daimler Benz Ag | Piezoelektrische Flüssigkeitspumpe |
DE10201027C1 (de) * | 2002-01-11 | 2003-08-07 | Eads Deutschland Gmbh | Flüssigkeitspumpe |
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EP1621129A1 (de) * | 2004-07-21 | 2006-02-01 | Omron Healthcare Co., Ltd. | Luftkompressor, Luftzufuhr- und Luftauslassvorrichtung für die Druckregulierung am Körper sowie elektronisches Sphygmomanometer. |
DE102012018029A1 (de) | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Thomas Magnete Gmbh | Vorrichtung zum Temperieren eines Arbeitsbereichs |
-
1987
- 1987-03-23 DE DE8704314U patent/DE8704314U1/de not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102012018029A1 (de) | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Thomas Magnete Gmbh | Vorrichtung zum Temperieren eines Arbeitsbereichs |
DE102012018029B4 (de) | 2012-09-13 | 2019-03-07 | Thomas Magnete Gmbh | Vorrichtung zum Temperieren mit einer piezoelektrisch angetriebenen Verdichtereinheit sowie Verfahren zur Regelung |
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