CH565947A5 - - Google Patents

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CH565947A5
CH565947A5 CH287072A CH287072A CH565947A5 CH 565947 A5 CH565947 A5 CH 565947A5 CH 287072 A CH287072 A CH 287072A CH 287072 A CH287072 A CH 287072A CH 565947 A5 CH565947 A5 CH 565947A5
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Nii Neftekhimicheskikh Proizv
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/08Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
    • F04B43/088Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members with two or more tubular flexible members in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/0003Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the distribution member forming both the inlet and discharge distributor for one single pumping chamber
    • F04B7/0015Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the distribution member forming both the inlet and discharge distributor for one single pumping chamber and having a slidable movement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description


  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe zur impulslosen Flüssigkeitsbeförderung.



   Solche Pumpen können am erfolgreichsten zur Förderung der Flüssigkeit in geringer Menge in Laboranlagen und Pilotanlagen von chemischen Forschungslaboratorien sowie in gleichem Masse in analytischen Geräten für die Zuführung von Trägerflüssigkeiten und verschiedensten Reagenzien zur Anwendung gelangen sowie auch für andere Zwecke verwendet werden, wenn eine genaue   impulslose    Zumessung von Flüssigkeiten mit allmählicher Leistungsregelung erforderlich ist.



   Zurzeit sind Anlagen zur impulslosen Dosierung der Flüssigkeit bekannt, die aus zwei Dosier-Plungerpumpen und Steuernocken bestehen, welche die Bewegung zu den Plungern der Pumpen übertragen und von einem Elektromotor über ein stufenlos regelbares Getriebe oder ein Stufenwechselgetriebe in Umdrehung gesetzt werden.



   Die Profile der Steuernocken sind derart ausgebildet, dass in jedem Augenblick einer der Plunger der Anlagenpumpen, indem er sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, die Flüssigkeit aus dem Pumpenzylinder in den Drucksammler verdrängt. Nachdem dieser Plunger das Ende des Druckhubes erreicht hat, schaltet sich momentan der zweite Plunger ein, während der erste den Saughub vollführt.



   Jede der Pumpen der Anlage enthält je zwei Ventile - ein Saug- und ein Druckventil - oder je eine Einrichtung mit zwangsweiser Umschaltung der Kanäle.



   Ein Nachteil dieser Anlagen ist das Vorhandensein einer grossen Anzahl von Ventilen, wodurch die Zuverlässigkeit der Anlage wesentlich herabgesetzt wird. Ausserdem ruft der bei der Umschaltung der Ventile vorhandene Übergangsprozess eine kurzzeitige Verminderung oder gar Einstellung der Flüssigkeitsförderung hervor.



   Es wurden Versuche unternommen, die Anzahl der Ventile bis auf zwei zu reduzieren und den   Einfluss    der Übergangsprozesse bei deren Arbeit durch Verwendung von Einrichtungen (Pumpen) zur impulslosen Flüssigkeitsförderung zu eliminieren welche zwei oder mehr Kolben enthalten, die sich in Zylindern befinden, die hintereinander geschaltet sind und über mittels einer Vorrichtung absperrbare Kanäle in Verbindung stehen, wobei mindestens einer der Kolben sich immer in Richtung der Flüssigeitsförderung gleichmässig bewegt und dessen Kanal abgesperrt ist. Bei dieser Einrichtung sind die Kolben in einem gemeinsamen Zylinder oder in einzelnen Zylindern untergebracht, welche übereinander waagerecht angeordnet und durch Kanäle verbunden sind.

  In jedem der Kolben befindet sich je ein Ventil, wobei zum Antrieb der Kolben Stangen verwendet werden, die je eine auf jeder Kolbenseite angebracht sind. Auch wird in dem vorgenannten Patent eine Ausführungsvariante beschrieben, bei der die Ventile an den Stirnflächen der Kolben angebracht sind und je eine Stange für jeden Kolben zu dessen Verbindung mit dem Antrieb verwendet ist.



   Jedoch besitzt diese Einrichtung eine Reihe von Nachteilen.



   So besteht einer der Nachteile darin, dass eine grosse Anzahl von reibenden Dichtungen vorhanden sind: jeder Kolben besitzt jeweils drei Dichtungen und zwar eine am Kolben selbst und je eine an der linken und an der rechten Stange. Also gibt es bei drei Kolben bereits neun Dichtungen, von denen drei innere Dichtungen sind und sechs für den hermetischen Abschluss der Pumpe sorgen. Eine solche Anzahl von Dichtungen, die weniger betriebssicher als die Ventile sind, ist in diesem Falle unannehmbar.



   Faktisch erweist es sich als unmöglich, die Pumpe für kleine Durchflussmenge auszulegen, da die innerhalb der Kolben untergebrachten Ventile die Verminderung der Kolbendurchmesser beschränken.



   Darüberhinaus ist der Antrieb der Kolben sehr erschwert, da der Zugang zu diesen praktisch versperrt ist.



   Die Anordnung der Ventile an den Stirnflächen der Kolben, um deren Durchmesser und folglich auch die Durchlaufmenge der Flüssigkeit vermindern zu können, sowie die Verwendung einer Stange für jeden Kolben führen zur erheblichen Pulsung bei der Förderung der Flüssigkeit infolge Verdrängens derselben aus dem Zylinder durch das Volumen der Stange.



  Bei kleinen Kolbendurchmessern, die sich zur Gewährleistung geringer Förderleistungen der Pumpe erforderlich machen, wird der Durchmesser der Stange gegenüber dem Kolbendurchmesser so beträchtlich, dass diese Konstruktion wegen der grossen Pulsung überhaupt unannehmbar wird.



   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der vorerwähnten Nachteile.



   Die gestellte Aufgabe wird durch eine erfindungsgemässe Pumpe gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Verdrängerkammern mit je zwei relativ zueinander bewegbaren Wandungen aufweist, dass die Wandungen aufeinanderfolgende Paare bilden, die so verbunden sind, dass eine der Wandungen des ersten Paares unbeweglich angeordnet ist, dass die zweite der Wandungen dieses Paares beweglich und mit einer der Wandungen des nachfolgenden Paares starr verbunden ist, dessen zweite Wandung ebenfalls beweglich ist, und dass alle beweglichen Wandungen mit einem Profilnocken kinematisch verbunden sind, welcher ihnen die Bewegung erteilt, während der Dosierraum des abschliessenden Paares mittels einer Umschaltvorrichtung mit dem Raum des vorhergehenden Paares oder mit dem Eintrittskanal der Verdrängerkammern über ein flexibles Rohr periodisch in Verbindung gesetzt wird.



   Diese konstruktive Lösung ermöglicht es, die Stangen, die sich im Inneren der Dosierräume befinden, auszuschliessen, die Anzahl der reibenden Dichtungen, welche für den hermetischen Abschluss der Kammern sorgen, auf zwei zu reduzieren oder überhaupt zu eliminieren sowie einen freien Zugang für den Anschluss des Antriebes an die beweglichen Elemente sicherzustellen. Die Hintereinanderschaltung der beweglichen Elemente erlaubt es, eine kontinuierliche Fortbewegung der Flüssigkeit in Richtung des Austrittskanals unter Überdeckung der Arbeitshübe dieser Elemente zu verwirklichen.



   Um die Förderleistung der Pumpe stetig verändern zu kön nen, wird der Profilnocken zweckmässigerweise mit jedem beweglichen Element mit Hilfe von aneinander angelenkten Zugstange und Schwinghebel verbunden, welcher Schwinghebel an seinem freien Ende eine Rolle trägt die sich auf dem Profilnocken abwälzt, wobei alle Schwinghebel eine gemeinsame Auflage haben, die an den Schwinghebeln entlang zwecks Veränderung des Hebelverhältnisses verschiebbar ist.



   Zur Überdeckung der Arbeitshübe der sich bewegenden Wandungen ist es erforderlich, das Profil des Nockens unsym metrisch auszubilden, derart, dass der dem Druckhub der beweglichen Wandungen der Paare entsprechende Schwenk winkel grösser als der Schwenkwinkel ist, welcher der Rück kehr dieser Wandungen entspricht.

 

   Die Konstruktion der Pumpe wird bedeutend einfacher, wenn - bei Verwendung von zwei Paaren in derselben - die
Umschaltvorrichtung am Pumpengehäuse derart angeordnet ist, dass eine hydraulische Parallelschaltung der Dosierräume der besagten Paare gewährleistet wird, wobei einer der Dosier räume stets mit dem Austrittskanal der Pumpe verbunden ist.



   Dies bietet die Möglichkeit, Kanäle in den Kolben zu elimi nieren, was es wiederum erlaubt, diese Kolben mit beliebig kleinen Durchmessern zur Gewährleistung geringer Förderlei stungen der Pumpe auszuführen.



   Ausserdem wird dadurch der Zugang zu der Umschaltvor richtung verbessert, wobei letztere ohne Ventile ausgeführt werden kann.



   Die Konstruktion der Pumpe wird auch vereinfacht, wenn beim Verwenden von zwei Paaren in dieser die Umschaltvor  richtung ohne Ventile ausgeführt, an einem der beweglichen Elemente angebracht ist und infolge der Bewegung dieses Element relativ zur unbeweglichen Wandung in Tätigkeit tritt.



   Bei Verwendung von zwei Paaren ist es zweckmässig, eines der beweglichen Elemente des abschliessenden Paares drehbar um die eigene Achse anzuordnen und an seiner Erzeugenden eine Abschrägung auszuführen, welche beim Drehen des Elementes den Dosierraum des abschliessenden Paares abwechselnd mit dem Eintrittskanal der Pumpe oder mit dem Dosierraum des vorhergehenden Paares verbindet. Hierdurch wird die Vereinfachung der Konstruktion der ventillosen Pumpe unter Beibehaltung der kontinuierlichen Flüssigkeitsförderung sichergestellt.



   Um reibende Dichtungen völlig auszuschalten, werden statt Kolben-Zylinder-Paare zweckmässigerweise elastische Elemente in Form von Drehbüchsen oder Membranen benutzt.



  Diese konstruktive Lösung gewährleistet einen vollkommenen hermetischen Abschluss der Pumpe, was besonders bei deren Einsatz zur Förderung von giftigen und äusserst aggressiven Flüssigkeiten ins Gewicht fällt.



   Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend konkrete Ausführungsbeispiele derselben mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen betrachtet; es zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung den Getriebszug der erfindungsgemässen Pumpe;
Fig. 2 zwei in der Pumpe gemäss Fig. 1 eingesetzte Kolben Zylinder-Paare, im Schnitt, mit Bewegungsdiagramm der beweglichen Elemente dieser Paare;
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Kolben-Zylinder Paare mit ventilloser Umschaltvorrichtung, im Schnitt;
Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Umschaltvorrichtung, im Schnitt;
Fig. 5 zwei Kolben-Zylinder-Paare mit einer anderen Variante der Anordnung in ihnen der ventillosen Umschaltvorrichtung, im Schnitt, mit Bewegungsdiagrammen der beweglichen Elemente der Paare und der Umschaltvorrichtung;

  ;
Fig. 6 noch eine Ausführungsvariante der Kolben-Zylinder Paare, im Schnitt, mit Bewegungsdiagramm der beweglichen Elemente der Paare;
Fig. 7 eine Variante der Ausführung der Kolben-Zylinder Paare in Form von Faltenbälgen;
Fig. 8 eine Variante der Ausführung der Kolben-Zylinder Paare in Form von Membranen.



   Die nachstehend beschriebene Pumpe enthält zwei hintereinander geschaltete Kolben-Zylinder-Paare 1 und 2 (Fig. 1) und einen Profilnocken 3, der die Bewegung auf die beweglichen Elemente der erwähnten Paare überträgt.



   Das erste Kolben-Zylinder-Paar 1 weist einen Austrittskanal 4 und das zweite Paar 2 einen durch einen Pfeil 5 bedingt gezeigten Eintrittskanal auf.



   Das Paar 1 ist durch zwei Elemente gebildet, und zwar das unbewegliche Element 6 (Fig. 2) und das bewegliche Element   7    wobei das Element 6 ein Zylinder ist, während das Element 7 einen Kolben darstellt. Das Paar 2 besteht ebenfalls aus zwei Elementen: einem beweglichen Zylinder 8, der mit dem Kolben 7 starr verbunden ist, und einem beweglichen Kolben 9.



  Der Dosierraum 10 des Paares 1 steht mit dem Dosierraum 11 des Paares 2 über einen Kanal 12 in Verbindung, in welchem ein Ventil 13 untergebracht ist.



   Im Kolben 9 ist ein Kanal 14 vorhanden, in dem ein Ventil
15 untergebracht ist.



   Die Anzahl der Kolben-Zylinder-Paare kann mehr als zwei sein. In diesem Fall wird der Kolben 9 mit dem beweglichen Element des nachfolgenden Paares ähnlich wie der Kolben 7 mit dem Zylinder 8 verbunden.



   Bei einer solchen Verbindung steht der Dosierraum 11 des abschliessenden Paares mit dem Eintrittskanal 5 (Fig. 1) über ein flexibles Rohr 16 in Verbindung.



   Der Nocken 3 ist mit jedem der beweglichen Elemente der Paare 1 und 2 über Schwinghebel 17 und 18 verbunden, an deren einen Enden Rollen 19 und 20 angebracht sind, welche mit dem Profil des Nockens 3 in Punkten Berührung haben, die um   180    voneinander abstehen. Die anderen Enden der Schwinghebel 17 und 18 sind an entsprechenden Zugstangen 21 bzw. 22 angelenkt. Die Zugstange 21 ist mit dem Gehäuse des Ventils 13 und die Zugstange 22 mit dem Gehäuse des Ventils 15 verbunden.



   An den Zugstangen 21 und 22 sind Federn 23 und 24 vorgesehen, welche zur Rückführung der Schwinghebel 17 und 18 in die Ausgangsstellung nach deren Schwenkung durch den Nocken 3 dienen.



   Die Schwinghebel 17 und 18 besitzen eine gemeinsame Auflage 25, die an den Schwinghebeln entlang verschiebbar angeordnet ist, um das Hebelverhältnis ändern zu können.



   Das Profil des Nockens 3 ist unsymmetrisch ausgebildet, und zwar derart, dass der Schwenkwinkel, der dem Druckhub der beweglichen Elemente 7, 8 und 9 (Fig. 2) entspricht, grösser als der Schwenkwinkel ist, welcher der Rückführung dieser Elemente entspricht. Die auf dieser Figur dargestellte Kurve I des Nockenprofils weist einen Abschnitt A-B, der dem Druckhub entspricht, und einen Abschnitt B-C, welcher der Rückführung der vorgenannten Elemente entspricht, auf.



   Der Dosierraum 11 (Fig. 3) ist mit dem Dosierraum 10 über das flexible Rohr 16, die Umschaltvorrichtung 26 und den Austrittskanal 4 in Verbindung, wodurch die hydraulische Parallelschaltung der Dosierräume 10 und 11 in den Austrittskanal 4 sichergestellt wird.



   Die Vorrichtung 26 ist am Pumpengehäuse unbeweglich befestigt und enthält einen beweglichen Umschalter 27 und Kanäle, von denen der eine mit dem Eintrittskanal 5, der zweite mit dem Rohr 16 und der dritte mit dem Austrittskanal 4 verbunden sind.



   In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der Umschaltvorrichtung 26 dargestellt, bei welcher zwei Ventile 28 und 29 vorhanden sind, von denen das eine 28 zur Absperrung des Kanals 30 bei Vergrösserung des Raumes 11 dient und das andere 29 zur Absperrung des Eintrittskanals 5 beim Drücken der Flüssigkeit aus dem Raum 11 bestimmt ist. Der Raum 10 ist dauernd mit dem Austrittskanal 4 verbunden.



   Zur Vereinfachung der Pumpenkonstruktion und Steigerung der Betriebssicherheit der Umschaltvorrichtung wird diese ohne Ventile ausgeführt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, und an den miteinander fest verbundenen Elementen 7 und 8 derart angebracht, dass ihre Umschaltung infolge der Bewegung dieser Elemente relativ zum unbeweglichen Element 6 geschieht. Die Umschaltvorrichtung enthält einen Umschalter 31, welcher den Raum 11 mit dem Raum 10 mittels eines Kanals 32 oder den Raum 11 mit dem Eintrittskanal 5 über einen Kanal 33 und das flexible Rohr 16 verbindet. Die auf dieser Figur gezeigten Diagramme stellen dar: das obere I die Kurve des Profils des Nockens 3, die der obenbeschriebenen Kurve gemäss Fig. 2 analog ist, und das untere   II    die Lage des Umschalters 31.

 

   Um das bewegliche Element der Paare zusätzlich als Umschalter der Kanäle zu benutzen, wird das bewegliche Element 34 (Fig. 6) des abschliessenden Paares, welches die Funktion des Kolbens ausübt, um die eigene Achse drehbar angeordnet. Die Drehung des Elementes 34 bewerkstelligt man auf eine beliebige bekannte Weise. Dieses Element weist auf der Erzeugenden eine Abschrägung 35 auf, die bei seiner Drehung den Dosierraum 11 mit dem Kanal 5 oder mit dem Raum 10 über einen Kanal 36 verbindet.  



   In diesem Fall ist das vorhergehende Paar durch ein unbewegliches Element 37, welches die Funktion des Kolbens erfüllt und den Austrittskanal 4 besitzt, und ein bewegliches Element 38 gebildet, das als gemeinsamer Zylinder dient und eine blinde Zwischenwand 39 besitzt. Auf dieser Figur ist die vorstehend beschriebene Kurve I des Nockenprofils gezeigt.



   Um die reibenden Dichtungen zu eliminieren, sind in der Pumpe zum Zwecke ihres hermetischen Abschlusses als Kolben-Zylinder-Paare elastische Elemente - Faltenbälge 40 (Fig. 7) oder Membranen 41 (Fig. 8) - verwendet.



   Wirkungsweise der Pumpe
In der Pumpe (Fig. 1) wird eine der geforderten Leistung entsprechende Lage der gemeinsamen Auflage 25 beispielsweise mit Hilfe einer Mikrometerschraube eingestellt (die Mikrometerschraube und die Skale der Förderleistung sind in den Figuren nicht abgebildet und werden nicht beschrieben).



  Nach Einschalten des in Fig. 1 nicht dargestellten Antriebsmotors, der mit dem Nocken 3 verbunden ist, wird die durch sein Profil vorbestimmte Bewegung über Rollen 19 und 20, Schwinghebel 17 und 18 sowie Zugstangen 21 und 22 auf die beweglichen Elemente der Paare 1 und 2 übertragen. Die Federn 23 und 24 sorgen für das ständige Andrücken der Rollen 19 und 20 an das Profil des Nockens 3, wodurch ein genaues Wiederholen des Bewegungsgesetzes des Profils durch alle beweglichen Elemente sichergestellt wird. Bei Veränderung der Räume der Paare 1 und 2 wird die Flüssigkeit in den Kanal 5 eingesaugt und durch den Austrittskanal 4 gedrückt.



  Bei Bewegung der beweglichen Elemente der Paare verschieben sich die beweglichen Elemente 7 und 8 (Fig. 2), da sie miteinander fest verbunden sind, gemeinsam, während das Element 9 dasselbe Bewegungsgesetz, jedoch um   180    verschoben, wiederholt. Hierbei läuft die Rolle 19 auf dem Profil des Nockens 3, welches dem Abschnitt   (A-AI)    der Kurve I (von 0 bis   90o)    entspricht, während sich die Elemente 7-8 gleichmässig nach aufwärts bewegen. Das Ventil 13 ist geschlossen. Der Raum 10 verringert sich gleichmässig und gewährleistet die Förderung der Flüssigkeit durch den Kanal 4.



  In dieser Zeit läuft die Rolle 20 (Fig. 1) auf dem Profil des Nockens 3, welches dem Abschnitt   (Al-B)    der Kurve I   (1800-      270O)    (Fig. 2) entspricht, während sich das Element 9 mit gleichmässiger Geschwindigkeit nach oben bewegt.



   Hat die Rolle 20 den maximalen Punkt B der Kurve I erreicht, bleibt sie stehen und beginnt ihre Abwärtsbewegung infolge der Wechselwirkung derselben mit dem Profil des Nockens, welches dem Abschnitt B-C   (2700-3600)    dieser Kurve entspricht, was den Niedergang des Kolbens 9 bewirkt und den Raum 11 vergrössert. Das Ventil 15 öffnet sich dabei, und die Flüssigkeit wird durch den Eintrittskanal 5 eingesaugt.



  Die Rolle 19 setzt ihre Bewegung auf dem Profil des Nockens 3 fort, welches dem Abschnitt (A-B) der Kurve I entspricht, d.h. die Elemente 7-8 fahren weiter nach oben, das Ventil 13 schliesst sich und der Raum 10 verringert sich gleichmässig, indem er die Flüssigkeitsförderung durch den Kanal 4 gewährleistet. Nach Erreichen des Punktes C auf der Kurve I durch die Rolle 20 nimmt sie die gleichmässige Aufwärtsbewegung wieder auf, da sie mit dem Profil des Nockens 3 zusammenwirkt, welches dem Abschnitt   (A-AI)    -   0-900 - dieser    Kurve entspricht, während die Rolle 19 ihre Bewegung auf dem Profil des Nockens 3 fortsetzt, welches dem Abschnitt   (Aii-B)    -   180270    - entspricht, indem dadurch die Verdrängung der Flüssigkeit aus dem Raum 10 sichergestellt wird.

  Der Raum 11 bleibt dabei unverändert infolge der Bewegung der Elemente 7-8 und 9 mit gleicher Geschwindigkeit nach oben. Das Ventil
15 schliesst sich unter Einwirkung des Eigengewichtes.



   Hat die Rolle 19 den Punkt B der Kurve I des Profils erreicht, bleibt sie stehen und sorgt dann, indem sie mit dem Nockenprofil zusammenwirkt, welches dem Abschnitt (B-C) der Kurve I -   270360    - entspricht, für die Rückführung der Elemente 7-8 nach unten. Das Ventil 13 öffnet sich und die Flüssigkeit strömt aus dem Raum 11 in den Raum 10 über.



  Währenddessen setzt die Rolle 20 ihre gleichmässige Aufwärtsbewegung fort, wobei sie mit dem Nockenprofil zusammenwirkt, welche dem Abschnitt   (Al-AIl) -      90r-180  -    der Kurve 1 entspricht. In diesem Falle wird das Gesamtvolumen sich mit der früheren gleichbleibenden Geschwindigkeit bei dem geschlossenen Ventil verringern und für die ehemalige Flüssigkeitsforderung durch den Kanal 4 sorgen, wobei die Neuverteilung der Flüssigkeit zwischen den Räumen 10 und 11, welche infolge der Bewegung der Elemente 7 und 8 stattfindet, sich auf die Änderung des Gesamtvolumens nicht auswirkt.



   Auf diese Weise wird die Überdeckung der die Kanäle umschaltenden Vorrichtungen (Ventile) während der Arbeit sichergestellt, was den Einfluss der Übergangsprozesse bei deren Umschaltung auf die Gleichmässigkeit der Flüssigkeitsförderung ausschaltet und die Betriebszuverlässigkeit dieser Umschaltvorrichtung erhöht.



   Die auf Fig. 3 gezeigte Einrichtung funktioniert analog der oben beschriebenen, nur ist in diesem Fall die Vorrichtung 26 (Fig. 3) am unbeweglichen Pumpengehäuse angebracht, was die Konstruktion der Kolben vereinfacht und es erlaubt, diese Vorrichtung ohne Ventile auszuführen. In diesem Fall soll der Umschalter 27 beim Niedergang des Kolbens 3 und bei dem gemeinsamen Aufgang des Kolbens 7 und des Zylinders 8 sich in der (gemäss der Zeichnung) linken Stellung befinden und den Raum 11 mit dem Eintrittskanal 5 verbinden. Dabei wird die Flüssigkeit gleichmässig durch den Austrittskanal 4 verdrängt.



   Beim Aufgang des Kolbens 9 und dem gemeinsamen Niedergang des Kolbens 7 und des Zylinders 8 soll sich der Umschalter (gemäss der Zeichnung) rechts befinden und den Raum 11 mit dem Austrittskanal 4 verbinden.



   Die durch den Kolben 9 aus dem Gesamtraum 10 und 11 verdrängte Flüssigkeit bewegt sich durch den Kanal 4 aufwärts, während die aus dem Raum 11 dank der Abwärtsbewegung des Zylinders 8 verdrängte Flüssigkeit in gleichem Masse in den Raum 10 eintritt, der sich infolge der gemeinsamen Bewegung des Kolbens 7 mit dem Zylinder 8 vergrössert. Der Raum 10 funktioniert wie ein Speicher, der einen gleichmässigen Durchlauf der Flüssigkeit durch den Kanal 4 in Augenblicken der Abschaltung des Raumes 11 unterhält. Die Umschaltung des beweglichen Elementes 27 erfolgt in den Zeitaugenblikken, wenn der Raum 11 unveränderlich ist, was bei der gemeinsamen gleichmässigen Aufwärtsbewegung aller beweglichen Elemente 7, 8 und 9 der Fall ist.



   Bei einer anderen in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 26 funktioniert die Pumpe analog der in Fig. 3 betrachteten Pumpe.



   Bei der Vergrösserung des Raumes 11 öffnet sich das Ventil 29 und verbindet den genannten Raum 11 mit dem Eintrittskanal 5 zum Ansaugen der Flüssigkeit. Bei dem unveränderlichen Raum 11 schliesst sich das Ventil 29, während bei der Verringerung dieses Raumes 11 die Flüssigkeit das Ventil 28 öffnet und durch den Kanal 30 teilweise in den Austrittskanal 4 und teilweise in den Raum 10 bei dessen Vergrösserung strömt.

 

   Bei der Anordnung der ventillosen Vorrichtung 26 an dem beweglichen Element 8 (Fig. 5), wodurch die Vereinfachung dieser Vorrichtung und deren Antriebs ermöglicht wird, verbindet der Umschalter 31 den Raum 11 bei dessen Verringerung mit dem Raum 10 über den Kanal 32 oder mit dem Eintrittskanal 5 über das flexible Rohr 16 und den Kanal 33.



   Gemäss den auf Fig. 5 gezeigten Kurven I und II erfolgt die Bewegung der beweglichen Elemente 7, 8 und 9 analog wie in Fig. 2. Die Verschiebung des Umschalters 31 in die linke   Stellung entspricht dem Abschnitt der Kurve II von 00 bis   90 ,    während seine Verschiebung in die rechte Stellung dem Abschnitt dieser Kurve von 1800 bis 2700 entspricht, wodurch eine gleichmässige impulslose Flüssigkeitsförderung sichergestellt wird.



   Die auf Fig. 6 angeführte Konstruktion einer kontinuierlich arbeitenden ventillosen Pumpe kann mit Erfolg in verschiedensten hydraulischen Systemen als eine einfache und zuverlässige Quelle der gleichmässigen Bewegung der Flüssigkeit sowie auch in anderen Einrichtungen, wo die umgepumpte Flüssigkeit die Schmierung der zugeordneten Paare 37-38 und 38-34 gewährleisten kann.

 

   Die Wirkungsweise der auf Fig. 7 und Fig. 8 dargestellten Pumpen unterscheidet sich nicht von der Funktion der in Fig.



   1 und 2 betrachteten Pumpe.



   Der Vorteil der gegebenen Konstruktionen ist das vollständige Fehlen von reibenden Dichtungen, wobei ein zuverlässiger hermetischer Abschluss gewährleistet und bedeutend die Konstruktion der Pumpe vereinfacht wird.



   Die Pumpen mit elastischen Elementen können mit verschiedenartigen Umschaltvorrichtungen, beispielsweise mit den auf Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 angeführten Vorrichtungen ausgeführt werden, was die Anwendungsmöglichkeiten der Pumpe im ganzen erheblich erweitert. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH
    Pumpe zur impulslosen Flüssigkeitsbeförderung, dadurch gekennzeichnet, dass sie Verdrängerkammern mit je zwei relativ zueinander bewegbaren Wandungen (6, 7; 8, 9 bzw. 40; 10; 11) aufweist, dass die Wandungen aufeinanderfolgende Paare (1 und 2) bilden, die so verbunden sind, dass eine der Wandungen (6) des ersten Paares (1) unbeweglich angeordnet ist, dass die zweite der Wandungen (7) dieses Paares beweglich und mit einer der Wandungen (8) des nachfolgenden Paares (2) starr verbunden ist, dessen zweite Wandung (9) ebenfalls beweglich ist, und dass alle beweglichen Wandungen mit einem Profilnocken (3) kinematisch verbunden sind, welcher ihnen die Bewegung erteilt, während der Dosierraum (11) des abschliessenden Paares mittels einer Umschaltvorrichtung (13, 15, 28, 29, 27, 31,
    35)¯mit dem Raum (10) des vorhergehenden raares oder mit dem Lmtnrtskanal (5) der Verdrängerkammern über ein flexibles Rohr (16) periodisch in Verbindung gesetzt wird.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Pumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilnocken (3) mit jedem der beweglichen Elemente (7 und 8) mit Hilfe von aneinander angelenkten Zugstange (21 und 22) und Schwinghebel (17 und 18) verbunden ist, welcher Schwinghebel an seinem freien Ende eine Rolle (19 und 20) trägt, die sich auf dem Nocken (3) abwälzt, wobei alle Schwinghebel (17 und 18) eine gemeinsame Auflage (25) besitzen, die an den Schwinghebeln entlang zur Veränderung des Hebelverhältnisses verschiebbar angeordnet ist.
    2. Pumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Nockens (3) unsymmetrisch ausgeführt ist, derart, dass der Schwenkwinkel, der dem Druckhub der beweglichen Wandungen (7, 8 und 9) der Paare entspricht, grösser als der Schwenkwinkel ist, welcher der Rückführung dieser Wandungen entspricht.
    3. Pumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von zwei Paaren (1 und 2) eine in Form eines Umschalters (27) oder von Ventilen (28, 29) ausgebildete Umschaltvorrichtung (26) zur Überdeckung der absperrbaren und die Zylinder (6, 8) verbindenden Kanäle am Gehäuse der Kammern derart angebracht ist, dass sie die periodische hydraulische Parallelschaltung der D osierräume (10 und 11) der genannten Paare gewährleistet, wobei einer der Räume (10) dauernd mit dem Austrittskanal (4) der Kammern verbunden ist.
    4. Pumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung von zwei Paaren (1 und 2) die Umschaltvorrichtung (26) ventillos ausgeführt ist, an einem (7, 8) der beweglichen Elemente (7, 8; 9) angebracht ist und infolge der Bewegung dieses Elementes relativ zum unbeweglichen Element (6) in Tätigkeit tritt (Fig. 5).
    5. Pumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von zwei Paaren (1 und 2) eines der beweglichen Elemente (34) des abschliessenden Paares (2) um die eigene Achse drehbar angeordnet ist und eine Abschrägung (35) aufweist, welche beim Drehen des Elementes den Dosierraum (11) des abschliessenden Paares abwechselnd mit dem Eintrittskanal (5) der Pumpe oder mit dem T)nsierrRllm 10) des vorhergehenden Paares verbindet. 6. Pumpe nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerkammern Faltenbälge (40) oder Membranen (41) aufweisen.
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CH287072A CH565947A5 (de) 1972-02-29 1972-02-29

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CH (1) CH565947A5 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996035877A1 (de) * 1995-05-09 1996-11-14 Ati Alternative Technische Innovation Ag Fluidisches betätigungsorgan
US6935846B2 (en) 2000-07-13 2005-08-30 Lutz-Pumpen Gmbh & Co. Kg Dosing pump

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WO1996035877A1 (de) * 1995-05-09 1996-11-14 Ati Alternative Technische Innovation Ag Fluidisches betätigungsorgan
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