DE19546299B4 - Double piston pump - Google Patents
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-
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
- F04B7/0019—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving a common distribution member forming a single discharge distributor for a plurality of pumping chambers
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Abstract
Erfindungsgemäß werden zwei, durch ein Gestänge (9) miteinander verbundene Kolben (2, 3) durch einen Linearantrieb (10; Elektroantrieb mit Lineargetriebe) hin und her bewegt. Während sich eine Kammer (6) mit Medium befüllt, wird die gegenüberliegende Kammer (7) entleert. Das gemeinsame Steuerventil (4) wird in der Endlage umgestellt, so daß eine kontinuirliche Förderung möglich ist. Die Pumpe arbeitet selbstansaugend und fördert unabhängig von Viskosität und Eingangsdruck die durch den Kolbenhub und die Hubzahl vorgegebene Menge. Das Pumpensystem eignet sich besonders gut zur Partikelanalyse von unterschiedlich viskosen Flüssigkeiten. Der Partikelsensor kann sowohl auf der Saugseite (5) als auch auf der Druckseite (8) an das Pumpensystem angeflanscht werden. Die zu messende Probe (z. B. 10 ml) kann sowohl aus einer Druckleitung als auch aus einem Becherglas bzw. einem anderen Behälter entnommen werden. Durch die kompakte Bauform kann die Pumpe auch im Medium betrieben werden. Durch das geringe Totvolumen in der Pumpe können aufwendige Spülprozesse entfallen. Mit Hilfe des Bypassventlles (4) kann die Pumpe selbst gegen sehr hohe Eingangsdrücke arbeiten, da der Druck auf beide Kolben wirkt. Der Einsatz der Pumpe bietet sich ganz besonders in der Partikelmeßtechnik an. Bei der Partikelprüfung von Flüssigkeiten muß unabhängig von Eingangsdruck und Viskosität der Probe eine bestimmte Probenmenge mit einem möglichst konstanten Durchfluß durch den Sensor gedrückt bzw. gesaugt werden. Mit der Pumpe können praktisch alle aggressive Medien gefördert werden, da die Pumpenkonstruktion den Einsatz sämtlicher Materialien (V4A, Teflon, usw.) möglich macht. Durch den Einsatz eins Steuerkreises (5) kann das System auch ohne Linearantrieb als reines Dosiersystem eingesetzt werden.According to the invention, two pistons (2, 3) connected to one another by a linkage (9) are moved back and forth by a linear drive (10; electric drive with linear gear). While one chamber (6) fills with medium, the opposite chamber (7) is emptied. The common control valve (4) is switched to the end position so that continuous funding is possible. The pump works self-priming and delivers the amount specified by the piston stroke and the number of strokes regardless of viscosity and inlet pressure. The pump system is particularly suitable for particle analysis of liquids of different viscosity. The particle sensor can be flanged to the pump system on both the suction side (5) and the pressure side (8). The sample to be measured (e.g. 10 ml) can be taken from a pressure line as well as from a beaker or another container. Thanks to its compact design, the pump can also be operated in the medium. The low dead volume in the pump means that there is no need for complex flushing processes. With the help of the bypass valve (4), the pump can even work against very high inlet pressures, as the pressure acts on both pistons. The use of the pump is particularly suitable in particle measurement technology. When testing liquids for particles, regardless of the inlet pressure and viscosity of the sample, a certain amount of sample must be pressed or sucked through the sensor with as constant a flow as possible. Practically all aggressive media can be conveyed with the pump, as the pump design enables the use of all materials (V4A, Teflon, etc.). By using a control circuit (5), the system can also be used as a pure dosing system without a linear drive.
Description
Die Erfindung betrifft eine Doppelkolbenpumpe, insbesondere zum Fördern von Flüssigkeiten, mit einem Pumpengehäuse mit zwei hintereinander liegenden Kolbenkammern, in denen zwei miteinander verbundene Kolben von einem Antrieb jeweils zwischen zwei Endlagen hin und her bewegbar sind, wobei die Kolbenkammern durch eine Steuereinheit wechselseitig befüllt bzw. entleert werden.The invention relates to a double piston pump, in particular for conveying liquids, with a pump housing with two piston chambers arranged one behind the other, in which two connected pistons are reciprocally movable by a drive between two end positions, wherein the piston chambers are alternately filled by a control unit or be emptied.
Mit klassischen Pumpen (Zahnradpumpen, Schlauchpumpen, Kolbenpumpen usw.) ist eine kontinuierliche Förderung nur mit sehr hohem technischen Aufwand möglich, wenn große Totvolumen, Partikelabriebe im Pumpensystem und zusätzliche teure Messsysteme zur Durchflussregulierung und zur Volumenkontrolle beim Einsatz der klassischen Systeme vermieden werden sollen. Häufig können die Pumpensysteme nicht gegen Eingangsdrücke arbeiten oder sind nicht in der Lage, viskose Flüssigkeiten anzusaugen. Zahnradpumpen und Schlauchpumpen verfälschen das Messergebnis einer Partikelanalyse, da die Partikel von der Pumpenmechanik zerkleinert werden. Zudem verschleißen Zahnradpumpen bei der Förderung von partikelbehafteten Flüssigkeiten.With classical pumps (gear pumps, peristaltic pumps, piston pumps, etc.) continuous pumping is only possible with very high technical effort, if large dead volumes, particle abrasions in the pump system and additional expensive measuring systems for flow regulation and volume control are to be avoided when using the classical systems. Often, the pump systems can not operate against inlet pressures or are unable to aspirate viscous fluids. Gear pumps and peristaltic pumps falsify the measurement result of a particle analysis, since the particles are comminuted by the pump mechanism. In addition, gear pumps wear in the promotion of particle-laden liquids.
Aus der
Aus der
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine alle Flüssigkeiten, einschließlich viskoser und Partikel enthaltender Flüssigkeiten, kontinuierlich fördernde Pumpe mit geringem Totvolumen zu schaffen, die auch gegen hohe Eingangsdrücke arbeiten und als Dosierpumpe auch kleinste Flüssigkeitsmengen mittels z. B. nur eines Teilhubes fördern kann.The object of the invention is to provide a all liquids, including viscous and particle-containing liquids, continuously promoting pump with low dead volume, which also work against high input pressures and metering as the smallest amounts of liquid by means of z. B. can promote only a partial stroke.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features of
In Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Koppelung der Kolben ein das Pumpengehäuse umgebendes Verbindungsgestell und eine Gewindespindel vorgesehen sind und der eine Kolben fest mit dem Verbindungsgestell und der andere Kolben fest mit einem Ende der Gewindespindel verbunden sind, deren anderes Ende ebenfalls mit dem Verbindungsgestell verbunden ist, dass als Antrieb für die Kolben ein die Gewindespindel mittels eines Getriebemotors hin und her bewegender Linearantrieb vorgesehen ist, dass als Steuereinheit ein Stellventil mit einem Ansaugkanal und einem Auslasskanal vorgesehen ist, das zentral im Pumpengehäuse, die beiden Kolbenkammern voneinander trennend, angeordnet ist und von einem Getriebemotor durch eine Drehung um jeweils 180° um eine zur Längsachse des Pumpengehäuses senkrechte Achse in zwei den beiden jeweils vorgesehenen Endlagen der beiden Kolben entsprechenden Positionen (S1, S2) umstellbar ist, in denen ein Ansaugflansch über der Ansaugkanal mit der jeweils entleerten Kolbenkammer und gleichzeitig die jeweils befüllte Kolbenkammer über den Auslasskanal mit einem Auslassflansch in Verbindung stehen und dass für den Betrieb der Pumpe eine Steuerung vorgesehen ist, durch die nach dem Starten der Pumpe zunächst die beiden Kolben in eine Ausgangs-Endlage (Referenz) bewegt werden und danach, vor jeder Änderung ihrer Bewegungsrichtung, das Stellventil in die jeweils dafür richtige Position gedreht wird sowie die für eine geforderte Flüssigkeits-Fördermenge notwendige Anzahl Pumpzyklen ausgeführt werden oder von den beiden Kolben auch nur ein Teilhub ausgeführt wird.In conjunction with the features of the preamble of
Durch diese erfindungsgemäßen Merkmale werden die eingangs erwähnten Nachteile klassischer Pumpen vermieden, insbesondere ist durch eine zyklische Hin- und Herbewegung des Kolbenpaares und die zyklische Umstellung des Steuerventils durch eine Pumpensteuerung ein kontinuierlicher Fluss mit definiertem Fördervolumen möglich. Durch den Einsatz einer kleinen zentralen Steuereinheit kann das Totvolumen und die Flüssigkeitskontamination auf ein Minimum begrenzt werden.By these features of the invention, the aforementioned disadvantages of classical pumps are avoided, in particular a continuous flow with a defined delivery volume is possible by a cyclical reciprocating movement of the piston pair and the cyclical conversion of the control valve by a pump control. By using a small central control unit, the dead volume and fluid contamination can be kept to a minimum.
Für Flüssigkeitsanalysen kann ein Sensor zur Prüfung des geförderten Mediums sowohl in der Saugseite als auch der Druckseite der Doppelkolbenpumpe angebracht werden. Ein solches Pumpen-Sensor-System kann durch die Verwendung eines dieses System umgehenden Bypassventils, durch dessen Kräftekompensation an beiden Kolben, durch die der Druck auf beide Kolbenflächen nahezu gleich groß ist, auch bei hohen Eingangsdrücken (bis 500 bar) mit nur geringfügig höherem Leistungsbedarf des Kolben-Linearantriebs, der lediglich gegen den Differenzdruck arbeiten muss, Flüssigkeit auch aus einem Drucksystem fördern.For liquid analysis, a sensor for testing the pumped medium can be installed in both the suction side and the pressure side of the double piston pump. Such a pump-sensor system can use the bypass valve bypassing this system to balance forces on both pistons, making the pressure on both piston surfaces nearly equal, even at high input pressures (up to 500 bar) with only slightly higher power requirements the piston linear drive, which only has to work against the differential pressure, also convey fluid from a pressure system.
Anhand von schematischen Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigen:With reference to schematic drawings, a preferred embodiment of the invention will be described. Show it:
Die in
Sobald sich das Kolbenpaar
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kolbenpiston
- 22
- Kolbenpiston
- 33
- Pumpengehäusepump housing
- 44
- StellventilControl valve
- 4a4a
- Ansaugkanalintake port
- 4a'4a '
-
Austrittsöffnung von
4a Outlet opening of4a - 4b4b
- Auslasskanalexhaust port
- 4b'4b '
-
Eintrittsöffnung von
4b Inlet opening of4b - 55
- Ansaugflanschsuction flange
- 66
- Kammerchamber
- 77
- Kammerchamber
- 88th
- Auslassflanschoutlet flange
- 99
- Verbindungsgestellconnection frame
- 1010
- Getriebemotor mit Linearantrieb (Schrittmotor)Geared motor with linear drive (stepper motor)
- 1111
- Getriebemotorgearmotor
- 1515
- Gewindespindelscrew
Claims (4)
Priority Applications (1)
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Family Applications Before (1)
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Families Citing this family (3)
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DE152965C (en) * | ||||
US3695788A (en) * | 1970-01-09 | 1972-10-03 | Bernard A Loomans | Apparatus for pumping fluids |
US5564912A (en) * | 1995-09-25 | 1996-10-15 | Peck; William E. | Water driven pump |
-
1994
- 1994-12-31 DE DE9420962U patent/DE9420962U1/en not_active Expired - Lifetime
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1995
- 1995-12-12 DE DE19546299A patent/DE19546299B4/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KLOTZ, MARKUS, 75378 BAD LIEBENZELL, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120204 |
|
R071 | Expiry of right |