DE4203534C2

DE4203534C2 - pump

Info

Publication number: DE4203534C2
Application number: DE19924203534
Authority: DE
Inventors: Bruno Gruber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2012-02-08
Also published as: DE4203534A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe.The invention relates to a metering pump.

Aus der DE 37 27 831 A1 ist ein selbsttätiges magnetisches Ventil bekannt, das für dickflüssige Harze in Pumpanlagen Verwendung findet.From DE 37 27 831 A1 an automatic magnetic valve is known, which is used for viscous resins in pump systems.

Die US 3 891 000 beschreibt ein Evakuiergerät mit einem magnetisch wirkenden Abdichtventil.US 3 891 000 describes an evacuation device with a magnetic sealing valve.

Weiterhin ist aus der DE-PS 3 01 480 ein schraubenlinien förmiger Faltenbalg mit einem durch Schwerkraft schließenden Kugelventil in einer Pumpe bekannt.Furthermore, from DE-PS 3 01 480 a helix shaped bellows with a closing by gravity Ball valve known in a pump.

Es sind außerdem zahlreiche Pumpen bekannt, die aber nicht die gewünschten Eigenschaften in einer Pumpe vereinigen.Numerous pumps are also known, but not combine the desired properties in one pump.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpe zu schaffen, die verbesserte Dosiermöglichkeiten der Pumpmenge gestattet, die lageunabhängig ist, kleinste Mengen dosiert fördert, selbstansaugend ist, für Flüssigkeiten und gasförmige Medien geeignet ist, und mit kleinsten Pumpenkammern von wenigen Kubikzentimetern aufgebaut werden kann. The object of the invention is to provide a pump that improved metering options for the pump volume allowed, which is independent of position, conveys small quantities in doses, is self-priming, for liquids and gaseous media is suitable, and with the smallest pump chambers of a few Cubic centimeters can be built.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The object of the invention is characterized by the features of Claim 1 solved.

Nach der Erfindung bestehen die Ventile der Pumpe ganz oder teilweise aus gummielastischem Material, das zusätzlich magnetische Eigenschaften aufweist, die so ausgenutzt wer den, daß die Schließ- und Rückstellkräfte der Ventile durch Magnetkräfte aufgebracht werden. Die elastischen Eigen schaften der Ventile erhöhen die Dichtigkeit, was durch die zusätzlichen Magnetkräfte unterstützt wird. Weiter wird durch das Ausnutzen der Magnetteile der Vorteil erzielt, daß keine Rückstellfedern oder dergleichen verwendet werden müssen. Hierdurch verringert sich der Raumbedarf und die Ventile lassen sich sehr klein aufbauen.According to the invention, the valves of the pump consist entirely or partly made of rubber-elastic material, which additionally has magnetic properties that are exploited that the closing and restoring forces of the valves through Magnetic forces are applied. The elastic properties Valves increase the tightness, which is due to the additional magnetic forces is supported. Will continue the advantage of using the magnetic parts that no return springs or the like are used have to. This reduces the space requirement and the Valves can be built very small.

Wenn die Schließkörper der Ventile als dünne Magnetgummi folien ausgebildet werden, ergeben sich schnelle Schaltge schwindigkeiten, da nur geringe Massen bewegt werden müs sen. Ebenso definieren die Magnetkräfte exakte Schalt punkte.If the closing body of the valves as thin magnetic rubber foils are formed, quick switching results speeds, since only small masses have to be moved sen. The magnetic forces also define exact switching Points.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.An embodiment is described below with reference to the drawing described the invention.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Pumpe nach der Er findung im Schnitt, und Fig. 1 shows a first embodiment of a pump according to the invention in section, and

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils. Fig. 2 is a sectional view of an embodiment of a valve according to the invention.

In Fig. 1 ist eine Pumpe im Schnitt erkennbar, die eine Pumpkammer 1 aufweist. Die Pumpkammer 1 kann aus einem Me tall-, Gummi- oder Kunststoffbalg bestehen. Ebenso kann die Pumpkammer 1 aus einer Dose bestehen, die mit einer Pump membrane verschlossen ist. Die Pumpkammer 1 besitzt die Ei genschaft, daß sie nach Zusammendrücken wieder ihre ur sprüngliche Form einnimmt, was durch Rückstellfedern (nicht dargestellt) oder durch das Material selbst erfolgen kann, aus dem die Pumpkammer 1 aufgebaut ist. Bevorzugt und er findungsgemäß besteht die Pumpkammer 1 aus einem Falten balg.In Fig. 1, a pump can be seen in section, which has a pump chamber 1 . The pumping chamber 1 can consist of a tall, rubber or plastic bellows. Likewise, the pump chamber 1 can consist of a can, which is closed with a pump membrane. The pumping chamber 1 has the property that, after being compressed, it returns to its original shape, which can be done by return springs (not shown) or by the material itself from which the pumping chamber 1 is constructed. Preferably and according to the invention, the pump chamber 1 consists of a bellows.

Der Faltenbalg nach Fig. 1, der die Pumpkammer 1 bildet, ist an dem vorderen und hinteren Ende durch Wandungen 8, 9 abgeschlossen. An den Wandungen ist ein Einlaßventil 2 und ein Auslaßventil 3 angeordnet. Das Einlaßventil 2, das ein Einlaßrohr 4 abdeckt, ist im Inneren der Pumpkammer 1 ange ordnet. Das Auslaßventil 3 ist ausgangsseitig an der Wan dung 9 und somit außerhalb der Pumpkammer 1 befestigt. In den Wandungen 8, 9 befinden sich entsprechende Bohrungen, die in Ventilbohrungen 10 der Ventile 2, 3 münden. Das Aus laßventil 3 ist wiederum durch eine Kappe 16 abgedeckt, die eine Zwischenkammer 13 für das hindurchströmende Medium, was gasförmig oder flüssig sein kann, bildet. Von der Zwi schenkammer 13 mündet das zu pumpende Medium in ein Auslaß rohr 5. Beim Pumpen gelangt das zu befördernde Medium über das Einlaßrohr 4 durch das Einlaßventil 2 in die Pumpkammer 1 und anschließend über das Auslaßventil 3 in die Zwischen kammer 13 und schließlich zum Auslaßrohr 5.The bellows according to Fig. 1, which forms the pump chamber 1 is closed at the front and rear ends by walls 8, 9. An inlet valve 2 and an outlet valve 3 are arranged on the walls. The inlet valve 2 , which covers an inlet pipe 4 , is arranged inside the pump chamber 1 . The outlet valve 3 is attached on the output side to the wall 9 and thus outside of the pump chamber 1 . Corresponding bores are located in the walls 8 , 9 , which open into valve bores 10 of the valves 2 , 3 . From the let valve 3 is in turn covered by a cap 16 which forms an intermediate chamber 13 for the medium flowing therethrough, which may be gaseous or liquid. From the inter mediate chamber 13 , the medium to be pumped opens into an outlet pipe 5 . When pumping, the medium to be conveyed passes through the inlet pipe 4 through the inlet valve 2 into the pumping chamber 1 and then via the outlet valve 3 into the intermediate chamber 13 and finally to the outlet pipe 5th

Die soweit beschriebene erfindungsgemäße Konstruktion der Pumpe ist zwischen Anschlägen 11 und einem Exzenter 12 ein gespannt. Bei der Drehung des Exzenters 12, was auch im Handbetrieb erfolgen kann, wird der Falten- oder Pumpbalg 15 zusammengedrückt, was eine Volumenverringerung bewirkt. Soweit sich schon ein zu pumpendes Medium in der Pumpkammer 1 befindet, tritt dieses durch das Auslaßventil 3, was öff net, in die Zwischenkammer 13 ein. Gleichzeitig wirkt das Einlaßventil 2 im Volumen verringerten Zustand des Balges 15 als Rückschlagsperre. Dreht sich der Exzenter 12 weiter, kann sich der Balg 15 wiederum entspannen und in seinem Vo lumen vergrößern, wobei das Auslaßventil 3 in diesem Fall schließt und das Einlaßventil 2 öffnet, weshalb das zu pum pende Medium über das Einlaßrohr 4 angesaugt wird. Damit arbeiten die erfindungsgemäßen Ventile 2, 3 wechselweise als Rückschlagventile.The construction of the pump according to the invention described so far is stretched between stops 11 and an eccentric 12 . When the eccentric 12 rotates, which can also be done in manual operation, the bellows or pump bellows 15 is compressed, which causes a reduction in volume. Insofar as there is already a medium to be pumped in the pumping chamber 1 , this enters through the outlet valve 3 , which opens, into the intermediate chamber 13 . At the same time, the inlet valve 2 acts as a non-return valve in the volume-reduced state of the bellows 15 . If the eccentric 12 rotates further, the bellows 15 can relax again and increase its lumen, the outlet valve 3 closing in this case and the inlet valve 2 opening, which is why the medium to be pumped is sucked in via the inlet pipe 4 . The valves 2 , 3 according to the invention thus work alternately as check valves.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäßen Ven tile 2, 3. Die Ventile 2, 3 bestehen aus einem Ventilkörper 6 mit der Ventilbohrung 10 und einem Schließkörper 7, der die Ventilbohrung 10 öffnet und verschließt. Die Ventile 2, 3 erlauben im Zusammenwirken mit den Volumenänderungen der Pumpkammer 1 das exakte Dosieren der zu fördernden Pumpmen gen. Weiter werden die Rückstell- und Schließkräfte der Ventile 2, 3 durch Magnetkräfte aufgebracht. Die Magnet kräfte können beispielsweise dadurch aufgebracht werden, indem der Ventilkörper 6 aus einem Magneten und der Schließkörper 7 aus einem Gummiteil besteht, in das ferro magnetische Teilchen eingelagert sind. Umgekehrt können kleinste Magnete ausorientiert in den Schließkörper 7 ein gelagert sein und der Ventilkörper 6 besteht beispielsweise aus einer magnetisierbaren Stahlplatte. Fig. 2 shows a section through the Ven tile 2 , 3 according to the invention. The valves 2 , 3 consist of a valve body 6 with the valve bore 10 and a closing body 7 which opens and closes the valve bore 10 . The valves 2 , 3 , in cooperation with the changes in volume of the pump chamber 1 , allow the exact metering of the pump quantities to be delivered. Furthermore, the restoring and closing forces of the valves 2 , 3 are applied by magnetic forces. The magnetic forces can be applied, for example, in that the valve body 6 consists of a magnet and the closing body 7 consists of a rubber part, in which ferro-magnetic particles are embedded. Conversely, the smallest magnets can be oriented in the closing body 7 and the valve body 6 consists, for example, of a magnetizable steel plate.

Bevorzugt wird die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform ver wendet, bei der der Schließkörper 7 eine dünne Gummifolie mit eingelagerten ferromagnetischen Teilchen, z. B. Eisen teilchen, ist und es sich bei dem Ventilkörper 6 um einen Magneten handelt. Der Ventilkörper 6 kann auch aus Magnet folie gestanzt sein oder aus einem Ringmagneten bestehen, wobei der Durchbruch in dem Ringmagnet die Ventilbohrung 10 selbst bildet. Das Herstellen der gummielastischen Teile, in die ferromagnetische Teile oder Magnete eingelagert sind, läßt sich beispielsweise leicht durch Silikon kautschuk realisieren, wobei vor dem Aushärten die entspre chenden Teilchen eingerührt und bei Magneten durch einen äußeren starken Magneten ausgerichtet werden.Preferably, the embodiment shown in Fig. 2 is used ver, in which the closing body 7 is a thin rubber sheet with embedded ferromagnetic particles, for. B. iron particles, and it is in the valve body 6 is a magnet. The valve body 6 can also be punched out of magnetic foil or consist of a ring magnet, the opening in the ring magnet forming the valve bore 10 itself. The manufacture of the rubber-elastic parts, in which ferromagnetic parts or magnets are embedded, can be easily realized, for example, by silicone rubber, the corresponding particles being stirred in before curing and aligned with magnets by an external strong magnet.

In anderen Ausführungsformen ist es möglich, den Schließkörper 7 oder den Ventilkörper 6 aus einem starren Körper zu bilden, der die notwendigen magnetischen Eigen schaften aufweist und mit einer gummielastischen Schicht überzogen ist. Der Schließkörper 7 kann beispielsweise durch Nieten 14 an dem Ventilkörper 6 befestigt sein. Ebenso sind andere Befestigungsmöglichkeiten realisierbar, die von Kleben, Einspannen und Festschrauben reichen kön nen. Darüber hinaus ist es möglich, den Schließkörper 7 lose auf den Ventilkörper 6 aufzulegen, wobei nur noch ent sprechende Führungselemente vorzusehen sind, die ein seit liches Wegdrücken oder Wegschieben vermeiden, da die Teile aufgrund der magnetischen Eigenschaft selbst aneinander haften. Zusätzlich ist es möglich, Haltekäfige vorzusehen, wenn beispielsweise der Schließkörper 7 als gummielastische Kugel oder starre Magnetkugel ausgebildet ist.In other embodiments, it is possible to form the closing body 7 or the valve body 6 from a rigid body which has the necessary magnetic properties and is covered with a rubber-elastic layer. The closing body 7 can be fastened to the valve body 6 by rivets 14 , for example. Other fastening options can also be implemented, which can range from gluing, clamping and screwing. In addition, it is possible to loosely place the closing body 7 on the valve body 6 , with only corresponding guide elements to be provided which avoid pushing or pushing away since the parts themselves adhere to one another due to the magnetic property. In addition, it is possible to provide holding cages if, for example, the closing body 7 is designed as a rubber-elastic ball or a rigid magnetic ball.

Die magnetischen Eigenschaften bringen relativ hohe Schließkräfte auf, was ein sicheres Verschließen bewirkt. The magnetic properties bring relatively high Closing forces, which causes a secure locking.

Zusätzlich wird das Abdichten durch die elastischen Mate rialeigenschaften erhöht. Die Magneteigenschaften lassen sich durch die Art der verwendeten Magnete und den Anteil an eingelagerten ferromagnetischen Teilchen in weiten Be reichen variieren. Umgekehrt unterstützt die Elastizität des Schließkörpers 7 den Durchlaß von kleinsten Mengen an dem zu pumpenden Medium. Nach dem Austritt einer kleinen Pumpmenge aus der Ventilbohrung wird diese parallel zu der Dichtebene weggedrückt, wobei die Magnetkräfte gleichzeitig ein schnelles Abdichten und weiteres Nachaußendrücken der kleinen Pumpmenge zum Rand des Schließkörpers 7 bewirkt. Damit lassen sich kleinste Fördermengen bewegen und gleich zeitig lassen sich die Ventile sehr klein im Millimeterbe reich, beispielsweise von 1-5 mm, aufbauen. Durch die Magnetkräfte wird ein selbsttätiges Schließen der Ventile 2, 3 erzielt.In addition, the sealing is increased by the elastic material properties. The magnetic properties can be varied widely by the type of magnets used and the proportion of embedded ferromagnetic particles. Conversely, the elasticity of the closing body 7 supports the passage of the smallest amounts of the medium to be pumped. After a small amount of pump has emerged from the valve bore, it is pushed away parallel to the sealing plane, the magnetic forces simultaneously causing the small amount of pump to be sealed quickly and pushed outward towards the edge of the closing body 7 . This allows the smallest flow rates to be moved and, at the same time, the valves can be set up very small in the millimeter range, for example 1-5 mm. The magnetic forces cause valves 2 , 3 to close automatically.

Claims

1.Dosing pump, which has an inlet pipe ( 4 ) and an outlet pipe ( 5 ) and a variable-volume pump chamber ( 1 ), a self-closing inlet valve ( 2 ) inside the pump chamber and a self-closing outlet valve ( 1 ) outside the pump chamber ( 1 ) 3 ) are arranged, each of a magnetic valve body ( 6 ) with a valve bore that is smaller than 5 mm in diameter, and a ferromagnetic closing body ( 7 ), which is a silicone component with embedded ferromagnetic particles, and wherein the Pump chamber ( 1 ) an intermediate chamber ( 13 ) is connected downstream in series, which has the outlet valve ( 3 ) and the outlet pipe ( 5 ).

2. A metering pump according to claim 1, characterized in that the closing body (7) is secured by a retaining cage on the valve body (6).

3. Dosing pump according to claim 1 or 2, characterized in that the pump chamber ( 1 ) consists of a resilient pump bellows ( 15 ) or a pump membrane.