DE102010043192B4 - Dosing pump for conveying a Eindeckmediums by volume change of a pumping chamber - Google Patents
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Abstract
Dosierpumpe zur Förderung eines Eindeckmediums durch Volumenänderung eines Förderraums, wobei der Förderraum (150) zumindest durch eine Basiseinheit (110), ein Wandelement (130) und eine Kompressionseinheit (120) definiert wird, wobei die Basiseinheit (110) und die Kompressionseinheit (120) starr sind und das Wandelement (130) ein O-Ring ist und elastisch und zur Volumenänderung des Förderraums (150) reversibel verformbar ist, wobei der Förderraum (150) mit einem Einlassventil (111) und einem Auslassventil (112) verbunden ist, wobei das Einlassventil (111) schließt und das Auslassventil (112) öffnet, wenn der Förderraum (150) komprimiert wird, und das Einlassventil (111) öffnet und das Auslassventil (112) schließt, wenn der Förderraum 150 expandiert wird.Dosing pump for conveying a mounting medium by volume change of a pumping chamber, wherein the pumping chamber (150) is defined at least by a base unit (110), a wall element (130) and a compression unit (120), wherein the base unit (110) and the compression unit (120) are rigid and the wall element (130) is an O-ring and elastically and to the volume change of the delivery chamber (150) is reversibly deformable, wherein the delivery chamber (150) with an inlet valve (111) and an outlet valve (112) is connected, wherein the Inlet valve (111) closes and the exhaust valve (112) opens when the delivery space (150) is compressed, and the intake valve (111) opens and the exhaust valve (112) closes when the delivery space 150 is expanded.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosierpumpe zur Förderung eines Eindeckmediums durch Volumenänderung eines Förderraums.The present invention relates to a metering pump for conveying a Eindeckmediums by volume change of a pumping chamber.
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung wird im Wesentlichen im Zusammenhang mit Eindeckautomaten beschrieben. Sie ist jedoch prinzipiell zur Dosierung jeglicher Art von Fluiden einsetzbar.The present invention will be described essentially in connection with coverslipping machines. However, it is in principle applicable for the dosage of any type of fluids.
Eindeckautomaten werden im medizinischen Bereich verwendet, um Objektträger, auf denen sich bspw. Gewebeschnitte befinden, einzudecken. Es ist bekannt, dafür ein Eindeckmedium (eine Art flüssiger Klebstoff) auf den Objektträger dosiert aufzubringen und anschließend ein Deckglas zur Versiegelung aufzudrücken. Ein solcher Eindeckautomat wird bspw. von der Anmelderin unter der Bezeichnung ”Leica CV5030” vertrieben und ist in der
Sinnvollerweise sollte eine sichere Abdeckung des Objektträgers über mehrere Jahre gewährleistet und eine Schädigung der Probe ausgeschlossen sein. Dazu ist u. a. eine exakte Dosierung des Eindeckmediums erforderlich. Bekannte, zu diesem Zweck eingesetzte Dosierpumpen sind relativ aufwendig sowohl in der Herstellung als auch in der Wartung.It makes sense to ensure a secure cover of the slide over several years and damage to the sample be excluded. This is u. a. an exact dosage of Eindeckmediums required. Known, used for this purpose metering pumps are relatively expensive both in production and in maintenance.
Die
Es ist daher wünschenswert, eine Dosierpumpe für ein Eindeckmedium anzugeben, welche eine exakte Dosierung bei trotzdem einfachem Aufbau ermöglicht.It is therefore desirable to provide a metering pump for a mounting medium, which allows an exact dosage while still simple design.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Dosierpumpe zur Förderung eines Eindeckmediums durch Volumenänderung eines Förderraums mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Ein Eindeckautomat mit einer erfindungsgemäßen Pumpe ist ebenfalls Gegenstand dieser Erfindung. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a metering pump for conveying a mounting medium by volume change of a pumping chamber with the features of claim 1 is proposed. A coverslipper with a pump according to the invention is also an object of this invention. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die vorliegende Erfindung stellt eine einfache Dosierpumpe bereit, deren Förderraum, dessen Volumen bei Betätigung der Pumpe verändert wird, in einfachster Ausgestaltung lediglich durch drei Einheiten, eine Basiseinheit, ein elastisches Wandelement sowie eine Kompressionseinheit, definiert und insbesondere begrenzt wird, wobei das Wandelement zur Volumenreduzierung des Förderraums reversibel verformbar ist.The present invention provides a simple metering pump whose pumping chamber, the volume of which is changed when the pump is actuated, is defined and limited in particular by three units, a base unit, an elastic wall element and a compression unit, wherein the wall element for volume reduction the delivery chamber is reversibly deformable.
Basiseinheit und Kompressionseinheit sind relativ zueinander bewegbar angeordnet. Werden beide aufeinander zubewegt, wird das elastische Wandelement verformt und damit das Volumen des Förderraums reduziert. Dies führt zu einem sehr einfachen Aufbau und einer sehr einfachen Wartbarkeit, wobei dennoch ein exaktes Dosierergebnis erzielt werden kann, das durch die Volumenänderung (bzw. Volumenreduzierung) des Förderraums definiert wird.Base unit and compression unit are arranged movable relative to each other. If both are moved toward each other, the elastic wall element is deformed and thus reduces the volume of the delivery chamber. This leads to a very simple structure and a very easy maintainability, while still an exact metering result can be achieved, which is defined by the volume change (or volume reduction) of the delivery chamber.
Ist das Wandelement ganz oder zumindest teilweise aus einem Elastomer hergestellt, können zwei Funktionen, nämlich die Abdichtfunktion und die Kompressionsfunktion, in einem Bauelement, dem Wandelement, bereitgestellt werden. Die Verformung kann in diesem Fall insbesondere eine Reduzierung einer Erstreckung in einer Richtung (im Folgenden auch als ”Kompression” bezeichnet) und dafur eine Vergrößerung einer Erstreckung in einer anderen Richtung umfassen.If the wall element is entirely or at least partially made of an elastomer, two functions, namely the sealing function and the compression function, can be provided in one component, the wall element. In this case, the deformation may in particular comprise a reduction of an extension in one direction (also referred to as "compression" in the following) and an enlargement of an extension in another direction for this purpose.
Das Wandelement kann hohl oder massiv ausgebildet sein.The wall element may be hollow or solid.
Eine erfindungsgemäße Dosierpumpe ist bspw. besonders einfach zu warten, wenn das Wandelement lösbar mit der Basiseinheit und der Kompressionseinheit verbunden ist. Dann ist ein Austausch einfach und kostengünstig durchzuführen.A dosing pump according to the invention is, for example, particularly easy to maintain when the wall element is detachably connected to the base unit and the compression unit. Then an exchange is easy and inexpensive to perform.
Der Zusammenhalt von Basiseinheit, Wandelement und Kompressionseinheit und ggf. auch eine notwendige Dichtheit des Förderraums können insbesondere durch eine Vorspannung bewerkstelligt werden.The cohesion of base unit, wall element and compression unit and possibly also a necessary tightness of the delivery chamber can be accomplished in particular by a bias.
In bevorzugter Ausgestaltung hat das Wandelement einen kreisförmigen Querschnitt, so dass es ein definiertes Verformungsverhalten bietet. Dies erleichtert die exakte Dosierung.In a preferred embodiment, the wall element has a circular cross-section, so that it offers a defined deformation behavior. This facilitates the exact dosage.
Zweckmäßigerweise ist das Wandelement kreisringförmig ausgebildet, was sowohl die Herstellung des Wandelements als auch den Aufbau und die Wartung der Dosierpumpe vereinfacht, da insbesondere keine exakte Orientierung des Wandelements beachtet werden muss.Conveniently, the wall element is annular, which simplifies both the production of the wall element as well as the construction and maintenance of the metering pump, since in particular no exact orientation of the wall element must be considered.
Die besondere Kombination von Elastomer, kreisförmigem Querschnitt und Kreisform führt zu einem torusförmigen Wandelement, einem sog. O-Ring. Insbesondere die Verwendung eines herkömmlichen O-Rings, bspw. nach Norm ISO 3601, bietet besondere Vorteile. O-Ringe sind – bspw. mit einer ggf. erwünschten Chemikalienbeständigkeit – am Markt kostengünstig verfügbar. Die für O-Ringe verwendeten Materialien müssen zumindest bedingt elastisch sein, damit der O-Ring seine bei normaler Anwendung vorgesehene Dichtfunktion erfüllen kann. Dieses elastische Verhalten wird bei der Anwendung in der erfindungsgemäßen Dosierpumpe genutzt. Durch Aufeinanderzubewegen der Basiseinheit und der Kompressionseinheit wird der O-Ring komprimiert, was einen Druckanstieg im Förderraum und eine Mediumausbringung zur Folge hat. Die eigentliche Dichtfunktion des O-Rings wird bei der Anwendung ebenfalls genutzt. Durch seine Einbausituation als Wandelement zwischen Boden- und Kompressionseinheit kann sichergestellt werden, dass der O-Ring in ausreichendem Maße vorverpresst ist, um die Dichtheit des Förderraums zu gewährleisten. Durch die weitere Kompression beim eigentlichen Pumpvorgang wird dieser Effekt noch unterstützt, so dass eine Systemundichtigkeit im Bereich des Förderraums bzw. ein unbeabsichtiges Austreten des geförderten Fluids vermieden wird. The special combination of elastomer, circular cross section and circular shape leads to a toroidal wall element, a so-called O-ring. In particular, the use of a conventional O-ring, for example. According to standard ISO 3601, offers particular advantages. O-rings are - for example. With a possibly desirable chemical resistance - available at low cost on the market. The materials used for O-rings must be at least partially elastic so that the O-ring can fulfill its intended normal sealing function. This elastic behavior is used in the application in the metering pump according to the invention. By moving the base unit and the compression unit toward each other, the O-ring is compressed, resulting in a pressure increase in the delivery chamber and a medium application. The actual sealing function of the O-ring is also used in the application. Its installation situation as a wall element between floor and compression unit can ensure that the O-ring is sufficiently pre-compressed in order to ensure the tightness of the delivery chamber. Due to the further compression in the actual pumping process, this effect is still supported, so that a system leakage in the region of the pumping chamber or inadvertent leakage of the pumped fluid is avoided.
Zur Betätigung der Pumpe ist zweckmäßigerweise ein Spindelantrieb über einen Hebel angelenkt, um die Relativbewegung von Basis- und Kompressionseinheit zu bewirken. Dazu wird zweckmäßigerweise eine der beiden Einheiten ortsfest bezüglich des Spindelantriebs sowie der Hebellagerung angeordnet und die andere Einheit bewegt. Ein solcher hebelunterstützter Spindelantrieb kann relativ einfach die Kraft liefern, die zur Volumenreduzierung des Förderraums erforderlich ist. Die Expansion des Förderraums kann insbesondere durch eine selbsttätige Expansion des Wandelements unterstützt oder bewerkstelligt werden.To actuate the pump, a spindle drive is expediently articulated via a lever in order to bring about the relative movement of the base unit and the compression unit. For this purpose, one of the two units is expediently arranged stationary with respect to the spindle drive and the lever support, and the other unit is moved. Such a lever-supported spindle drive can relatively easily deliver the force required to reduce the volume of the delivery chamber. The expansion of the delivery chamber can be assisted or accomplished in particular by an automatic expansion of the wall element.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.
Figurenbeschreibungfigure description
In den
In
Die Dosierpumpe
Die Dosierpumpe
Die Aussparung
Die Basiseinheit
Für die Förderung des Fluids wird die Kompressionsplatte
Zur Betätigung der Dosierpumpe
Der Antrieb
Die Ansteuerung des Antriebs
Nach erfolgter Mediumausbringung wird die Drehrichtung des Motors
Die Fördercharakteristik der Pumpe ist über die Motorgeschwindigkeit, die Fördermenge über den Drehwinkel des Motors bzw. der Spindel direkt beeinflussbar.The delivery characteristics of the pump can be influenced directly via the motor speed, the delivery rate via the rotation angle of the motor or the spindle.
Die Besonderheit der dargestellten Dosierpumpe liegt in der Nutzung eines handelsüblichen O-Rings als Dicht- und Kompressionselement und der damit erreichten Chemikalienbeständigkeit, Einfachheit, Betriebssicherheit und Wartbarkeit der Funktionsbaugruppe.The peculiarity of the metering pump shown is the use of a commercially available O-ring as a sealing and compression element and the chemical resistance, simplicity, reliability and maintainability of the functional assembly achieved with it.
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