DE2200199B2 - Membranpumpe mit elektromagnetischem antrieb - Google Patents

Description

Bei der Blutdruckmessung nach Riva Rocci wird um eine oder mehrere Extremitäten der Uniersuchungsperson je eine aufblasbare Manschette herumgelegt, die mit einem Druckmeßgerät pneumatisch verbunden ist. Die Meßmanschette wird mittels eines Drucklufterzeugers auf einen Überdruck autgepumpt, der höher als der zu erwartende systolische Blutdruck ist. Danach wird der 6c Überdruck in der Manschette allmählich erniedrigt und dabei das Einsetzen der Korotkoffschen Strömungsgeräusche beim systolischen Blutdruck sowie ihr späteres Verschwinden beim diaslolischen Blutdruck akustisch erfaßt. Danach wird die Manschette vollständig entlüftet und von der Extremität abgenommen.

Für das Aufpumpen der Manschette sind lange Zeit ausschließlich handbetätigte Pumpen in Form von Gummiballpumpen mit Saug- und Druckventil verwendet worden. Diese Art des Aufpumpens ist wegen des nicht unbeträchtlichen Luftvolumens und wegen der elastischen Nachgiebigkeit der Manschette recht mühsam und benötigt auch eine ziemlich lange Zeitspanne. Beides ist sowohl für die Bedienungsperson, im allgemeinen ein Arzt, und für die Uniersuchungsperson lästig.

Um das Aufpumpen der Meßmanschette zu erleichtern, sind Membranpumpen mit elektromagnetischem Antrieb eingesetzt worden. Bei ihnen v/eist der Pumpenteil eine Membran aus einem ferromagnetischen Werkstoff auf. Der elektromagnetische Antrieb wird durch einen netzgespeisten Wechselstrommagneten gebildet, der die Membran unmittelbar durch die Wirkung seines elektromagnetischen Feldes antreibt. Aufgrund des Wechselstromantriebes ist die Frequenz der Pumpbewegungen der Membran gleich der doppelten Netzfrequenz, d. h. gleich 100 Hz. Eine solche Membranpumpe hat aufgrund der angewandten Antriebsart nur eine sehr bescheidene Pumpleistung. Durch ihren Einsatz als Drucklufterzeuger bei der Blutdruckmessung wird der Arzt oder eine sonstige Bedienungsperson zwar von der ermüdenden Handbetätigung der üblichen Gummiballpumpen entlastet, einen Zeitgewinn beim Aufpumpvorgang, insbesondere für den Arzt, und eine damit einhergehende Verkürzung der von der Untersuchungsperson stets als unangenehm empfundenen Druckwirkung der aufgepumpten Manschette kann damit praktisch nicht erreicht werden. Daneben sind die Abmessungen der gesamten Membranpumpe einschließlich ihres Antriebes bei normaler Pumpleistung bereits so groß, daß sie nur als Tischmodell geeignet ist und für ein tragbares Blutdruckmeßgerät praktisch nicht in Betracht kommt. Neben einem solchen nur für den ortsfesten Einsatz in der Arztpraxis geeigneten Blutdruckmeßgerät muß der Arzt für den ortsveränderlichen Einsatz außerhalb seiner Praxis stets noch ein tragbares Blutdruckmeßgerät haben, das dann wiederum nur den dafür üblichen handbetriebenen Drucklufterzeuger in Form einer Gummiballpumpe aufweist.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membranpumpe mit elektromagnetischem Antrieb zu schaffen, die eine höhere spezifische Pumpleistung aufweist, bei der also die Pumpleistung bezogen auf ihre Abmessungen und auf ihr Gewicht größer als bei den bekannten Membranpumpen ist oder bei der umgekehrt bei gegebener Pumpleistung die Abmessungen und das Gewicht entsprechend kleiner als bei den bekannten Pumpen sind.

Dadurch, daß im Pumpenteil eine gummielastische Membran und im elektromagnetischen Antriebsteil ein axial frei bewegbarer Anker vorhanden sind, die miteinander und mit der Rückholfeder des Anken zusammen ein Schwingungssystem bilden, werder größere Hübe des Pumpenteils und damit ein höherei Volumendurchlaß erreicht. Der Einweggleichrichter irr Erregerstromkreis des Elektromagneten begünstig diese Schwingbewegungen dadurch, daß nur jede zweiu Halbwelle des Netzstromes eine Anzugsbewegung dei Ankers hervorruft und er zusammen mit der Membrai während der dazwischen liegenden Zeitspannen unte der Wirkung seiner Rückholfeder wieder frei zurück schwingen kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Pumpe sind in dei Unteransprüchen beschrieben. Bei Ausgestaltung de

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Membranpumpe nach Anspruch 18 wird die spezifische Pumpleistung nochmals erheblich verbessert. Eine Ausgestaltung nach Anspruch 20 vermag durch die Parallelschaltung zweier Pumpenteile eine weitere Verbesserung der spezifischen Pumpleistung zu bringen. Ähnliches gilt auch für eine Ausgestaltung der Membranpumpe nach Anspruch 22 für die Hintereinanderschaltung der beiden Pumpenteile bei höherem Gegendruck. Bei Ausgestaltung der Membranpumpe nach Anspruch 24 führt das gesamte Schwingungssy- ίο stem Resonanzschwingungen aus, deren Schwingweite trotz der vorhandenen Dämpfung größer als die Schwingweite bei einer erzwungenen Schwingung außerhalb der Resonanzfrequenz ist. Diese größere Schwingweite erhöht den Hub des Pumpenteils und begünstigt so ebenfalls die spezifische Pumpleistung. Dabei verhindert die vom Pumpenteil herrührende Dämpfung das sonst bei schwingenden Maschinenteilen gefürchtete Aufschaukeln.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt

F i g. 1 ein elektrisches und pneumatisches Blockschaltbild eines Blutdruckmeßgerätes mit einer Membranpumpe gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles der Membranpumpe gemäß der Erfindung mit den zum Teil schematisch dargestellten übrigen Teilen des Blutdruckmeßgerätes aus F i g. 1,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch die Membranpumpe nach F i g. 2,

Fig.4 eine vergrößert dargestellte Seitenansicht eines Deckels des Magnetgehäuses der Membranpumpe nach F i g. 2,

Fig.5 eine vergrößert dargestellte Ansicht des Ankers der Membranpumpe nach F i g. 2,

Fig.6 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Membranpumpe gemäß der Erfindung.

Das aus F i g. 1 in schematischer Darstellung ersichtliche Blutdruckmeßgerät weist als Hauptbestandteile eine Blutdruckmeßmanschette 11, einen Drucklufterzeuger in Form einer Membranpumpe 12, ein Druckmeßgerät 13 und ein Ablaßventil 14 auf, die in der dargestellten Weise durch Verbindungslcitungen untereinander pneumatisch verbunden sind.

Die Membranpumpe 12 weist in einem Pumpcngchäuse 15 eine Gummimembran 16 auf, die mit einem stiftförmigen Anker 17, im folgenden kurz Stiftanker genannt, eines elektromagnetischen Antriebssystems 18 verbunden ist. Das elektromagnetische Antriebssystem 18 weist eine Erregerwicklung 19 auf, die mit einem Einweg-Gleichrichtcr 21 und einem Tastschalter 22 in Reihe geschaltet ist und über einen Stecker 23 an das normale Wechselspannungsnetz angeschlossen werden kann. Zu dem elektromagnetischen Antriebssystem gehört weiter eine Rückholfeder 24 für den Stiftanker 17, deren Federkraft der elektromagnetischen Zugkraft der Erregerwicklung 19 entgegcngcrlch- tetist.

Beim Betätigen des Tastschaltcrs 22 wird infolge des Gleichrichters 21 in der Erregerwicklung 19 ein intermittierendes elektromagnetisches Feld aufgebaut, das während jeder zweiten Halbwelle der Wechselspan· 6s nung des Versorgungsnetzes auf den Stiftanker 17 eine Kraft ausübt, unter der er entgegen der Federkraft seiner Rückholfeder 24 in der einen Richtung bewegt wird. Während der jeweils dazwischenliegenden Halbwellen der Wechselspannung, während der das elektromagnetische Feld nicht vorhanden ist, wird der Stiftanker 17 durch seine Rückholfeder 24 in Richtung auf seine Ausgangslage zurückbewegt. Die Masse des Stiftankers 17 und der mit ihm verbundenen Teile der Membranpumpe 12 und die Federzahl der Rückholfeder 24 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Eigenfrequenz des durch sie gebildeten Schwingungssystems zumindest annähernd gleich der halben Netzfrequenz ist und das Schwingungssystem demnach Resonanzschwingungen ausführt, die durch die energieverzehrende Pumpwirkung der Mebranpumpe 12 gedämpft werden.

Am Pumpengehäuse 15 der Membranpumpe 12 sind auf der vom Stiftanker 17 abgekehrten Seite der Membran 16 ein Einlaßventil 25 und ein Auslaßventil 26 vorhanden. Durch das Einlaßventil 25 wird beim einen Hub des Antriebssystems 18 Luft aus der Umgebung angesaugt und beim folgenden Hub des Antriebssystems durch das Auslaßventil 26 in die angeschlossene Verbindungsleitung zur Blutdruckmeßmanschette 11 und zum Druckmeßgerät 13 hineingedruckt. Auf diese Weise wird das pneumatische System des Blutdruckmeßgerätes so lange aufgepumpt, wie der Tastschalter 22 geschlossen gehalten wird.

Im folgenden wird anhand der Fig.2 und 3 der gegenständliche Aufbau der Membranpumpe 12 und ihres elektromagnetischen Antriebssystems 18 näher erläutert.

Die Membranpumpe 12 und ihr Antriebssystem 18 haben eine zylindrische Gestalt und sind zu einer Kompakteinheit miteinander vereinigt. Diese Kompakteinheit ist zusammen mit dem Gleichrichter 21 und dem Tastschalter 22 in einem nicht dargestellten Handgriffgehäuse untergebracht. Daran sind außerdem ein Anschlußstück 27 mit dem Druckmeßgerät 13, dem Ablaßventil 14 und einer Schlauchkupplung 28 angeordnet und über das Auslaßventil 26 mit der Membranpumpe 12 pneumatisch verbunden. Über die Schlauchkupplung 28 wird mittels eines Verbindungsschlauches 29 die Meßmanschette 11 angeschlossen.

Die Membranpumpe 12 ist aus mehreren in ihrer äußeren Gestalt scheibenförmigen Teilen zusammengesetzt, niimlich aus einer Zwischcnplatte 31, aus der Gummimembran 16, aus einer Membranauflageplatte 32, aus einer Ventilplatte 33 sowie aus einer Grundplatte 34, die untereinander und mit dem elektromagnetischen Antriebssystem mittels vier Verbindungsschrauben 35 verbunden sind. Wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist, weist die Grundplatte 34 in ihrer Mille eine Gewindebohrung 36 auf, in die das rohrförmige Ende des AnschlußstUckcs 27 eingeschraubt ist. In diesem ist das Auslaßventil 26 untergebracht, welches als Gummi· klappenventil ausgebildet 1st. Neben der Gewindebolv rung 36 weist die Grundplatte 34 noch eine Lufteinlaß öffnung 37 auf, die auf der dem Pumpeninnerer zugekehrten Seite durch das Einlaßventil 25 verschlos sen wird, welches ebenfalls als Gummiplattcnventi ausgebildet ist und als solches Teil der Ventilplatte 331st DIc Ventilplatte 33 ist mit Ihrem Rand zwischen de Grundplatte 34 und der Membranauflageplatte 3: eingespannt. Im Bereich der Gewindebohrung 36 de Grundplatte 34 ist die Ventilplatte 33 mit eine Durchlaßöffnung versehen. Die Mcmbranauflageplaü 32 und die Zwischenplatte 31 sind kreisringförml, ausgebildet. Zwischen ihnen Ist der äußere Rand de Gummimembran 16 eingespannt. Die mittige, ir Grundriß kreisförmige Aussparung der Mcmbrnnauflr

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geplatte 32 und der Zwischenplatte 31 verschaffen dem bewegbaren Teil der Gummimembran 16 den nötigen Bewegungsraum. Der in axialer Richtung einerseits von der steifen Grundplatte 34 und andererseits von der elastisch nachgiebigen Gummimembran 16 abgeschlossene Hohlraum stellt den Pumpraum der Membranpumpe 12 dar.

Die Gummimembran 16 hat in ihrer Mitte eine Durchtrittsöffnung für das untere Ende des Stiftankers 17, welches mit einem Schraubengewinde versehen ist. Auf dieses Schraubengewinde ist auf jeder Seite der Gummimembran 16 je eine Einspannmutter 38 aufgeschraubt, zwischen denen die Gummimembran 16 eingespannt und so mit dem Stiftanker 17 fest verbunden wird.

Die Erregerwicklung 19 des elektromagnetischen Antriebssystems !S ist in einem topfförmigen Magnetgehäuse 40 untergebracht, das durch einen hohlzylindrischen Gehäusemantel 41 und durch je eine stirnseitige Abschlußscheibe, den Gehäuseboden 42 und den Gehäusedeckel 43, gebildet wird. Der Gehäuseboden 42 und der Gehäusedeckel 43 sind an ihrem Außenrand mit dem Gehäusemantel 41 mechanisch fest verbunden. Der Gehäusemantel 41 weist mehrere Reihen regelmäßig angeordneter Durchgangslöcher 39 auf, die der Abführung der im Betrieb in der Erregerwicklung 19 entstehenden Wärme nach außen dienen. Der Gehäuseboden 42 und der Gehäusedeckel 43 weisen in ihrer Mitte je eine kreisrunde Durchtrittsöffnung auf. Außerdem sind im Gehäuseboden 42 vier Löcher für den Durchtritt der Verbindungsschrauben 35 vorhanden, mittels der das Magnetgehäuse 40 und damit das gesamte elektromagnetische Antriebssystem 18 mit der Membranpumpe 12 verbunden ist.

Mit dem Gehäuseboden 42 ist ein zylindrischer Polschuh 44 verbunden, der ein axiales Durchgangsloch mit kreisrundem Querschnitt aufweist. Der Polschuh 44 ragt vom Gehäuseboden 42 aus in axialer Richtung in das Innere des Magnetgehäuses 40 hinein. Die Länge des Polschuhs 44 beträgt etwa ein Drittel der Länge des Magnetgehäuses 40. Der Polschuh 44 weist an dem dem Gehäuseboden 42 zugekehrten Ende einen zylindrischen Fortsatz mit geringerem Außendurchmesser auf, der mit Schraubengewinde versehen ist. Mit diesem Fortsatz ist der Polschuh 44 in die mit einem entsprechenden Muttergewinde versehene Durchtrittsöffnung des Gehäusebodens 42 eingeschraubt. Auf der Außenseite des Gehttusebodens 42 ist auf das überstehende Ende des Polschuhfortsatzes eine Gegenmutter 45 aufgeschraubt. Die vom Gehäuseboden 42 abgekehrte Stirnfläche 46 des Polschuhs 44 Ist als Mantelfläche eines Hohlkegels ausgebildet, dessen Kegelgesamtwlnkel 35° beträgt.

Der Gehäusemantel 41, der Gehäuseboden 42 und der Gehäusedeckel 43 des Magnetgehäuses 40 sowie der Polschuh 44 sind aus einem ferromagnetlschen Werkstoff hergestellt.

Innerhalb der hohlzylindrisch geformten Erregerwicklung 19 erstreckt sich zwischen dem Gehäuseboden 42 und dem Oehäusedeckel 43 ein Führungsrohr 47 für den Stiftanker 17. Das Führungsrohr 47 Ist aus einem unmagnetischen Werkstoff, nämlich aus Messing, hergestellt. Das dem Oehäuseboden 42 zugekehrte Ende des Führungsrohrs 47 ist auf dem Polschuh 44 so weit aufgesteckt, daß es bis an den Oehäuseboden heranreicht. Am anderen Ende hat das Führungsrohr einen auf den Innendurchmesser der Durchtrittsöffnung des Gehäusedeckels 43 abgesetzten Längenabschnitt, der sich axial durch den Gehäusedeckel 43 hindurcherstreckt und dadurch das zweite Ende des Führungsrohrs 47 am Gehäusedeckel 43 führt. Außerdem bildet dieser Längenabschnitt des unmagnetischen Führungsrohrs 47 S im magnetischen Kraftlinienfluß zwischen dem Gehäusedeckel 43 und dem Stiftanker 19 einen Luftspalt, der verhindert, daß der durch den Gehäusedeckel 43 sich hindurcherstreckende Stiftanker 19 am Gehäusedeckel 43 magnetisch haftet.

ίο Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, weist der Gehäusedekkel 43 des Magnetgehäuses 40 auf seiner Außenseite eine konzentrisch angeordnete, einstückig mit ihm ausgebildete kreisrunde Anschlagplatte 48 für den Ankerstift 17 auf. In der ebenen Stirnfläche der ■ 5 Anschlagplatte 48 ist eine konzentrisch zur Durchtrittsöffnung des Gehäusedeckels 43 verlaufende Ringnut 49 vorhanden, deren Querschnittsfläche ein Kreisabschnitt ist. Darin ist ein gummielastischer Dämpfungsring 50 mit kreisrundem Querschnitt eingelegt und festgeklebt. Wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, ist der Stiftanker 17 aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt, nämlich aus einer Ankerhülse 51, aus einer Ankerstange 52 und aus einer Abschlußschraube 53.

Die axial durchgehend hohle Ankerhülse 51 ist als der magnetisch wirksame Teil des Stiftankers 17 aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt. Ihr Außendurchmesser bildet mit dem Innendurchmesser des Führungsrohres 47 eine Laufsitzpassung. Die dem Polschuh 44 zugekehrte Stirnfläche 54 der Ankerhülse 51 ist als Mantelfläche eines Kegelstumpfes ausgebildet, dessen Kegelgesamtwinkel 35° beträgt, wie derjenige der hohlkegelförmigen Stirnfläche 46 des Polschuhs 44. In einer bestimmten axialen Entfernung von der kegelförmigen Stirnfläche 54 geht die Ankerhülse 51 in einen zylindrischen Anschlagkopf 55 mit größerem Außendurchmesser über. Die ebene Kreisringfläche 56 zwischen den beiden Abschnitten der Ankerhülse 51 dient als Anschlagfläche des Stiftankers 17, die mit dem Dämpfungsring 50 auf der Anschlagplatte 48 zusammenwirkt, um den Einwärtshub des Stiftankers 17 zu begrenzen und ein Aufeinandersehlagen der beiden kegelförmigen Stirnflächen 46 und 54 an der Ankerhülse

51 bzw. am Polschuh 44 zu verhindern.

Die Durchgangsbohrung der Ankerhülse 51 weist vier

unterschiedlich ausgebildete Längenabschnitte auf. Der an der ebenen Stirnfläche des Anschlagkopfes 55 beginnende erste Bohrungsabschnitt 57 hat einen verhältnismäßig großen Innendurchmesser und ist aul seiner ganzen Länge mit einem Muttergewinde

so versehen. Noch innerhalb des Anschlagkopfes SS schließt daran mit einer ebenen Übergangsfläche dei zweite Bohrungsabschnitt 58 an, der eine glatte Umfangsfläche hat. Seine Abmessungen entsprecher denjenigen einer t'insenkung für den Kopf einet

S3 Zylinderkopfschraube. Mit einer ebenfalls ebener Übergangsfläche schließen daran der dritte und vierte Bohrungsabschnitt 59 bzw. 60 an, die beide den gleicher Innendurchmesser haben. Der dritte Bohrungsabschnit ist zusätzlich mit einem Muttergewinde versehen. DIt

drei letztgenannten Bohrungsabschnitte 58, 59 und (H der Ankerhülse 51 nehmen einen Teil der Ankerstang«

52 auf.

Die Ankerstange 52 1st aus einem unmagnetischet Werkstoff, nämlich aus Messing, hergestellt und weis zwei unterschiedlich ausgebildete Längenabschnitte aul Der erste Längenabschnitt ist wie eine Zylinderkopf schraube ausgebildet und weist einen zyllndrischei Schraubenkopf 61 mit einem Schlitz und einei

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ίο

Gewindeschaft 62 auf. Der Schraubenkopf 61 sitzt bündig im zweiten Bohrungsabschnitt 58 und der Schraubengewindeschaft 62 ist in das Muttergewinde des dritten Bohrungsabschnittes 59 der Ankerhülse 51 eingeschraubt. Der zweite Längenabschnitt der Ankerstange 52 ist als glatter Stangenschaft 63 ausgebildet. Er erstreckt sich durch den vierten Bohrungsabschnitt 60 der Ankerhülse 51 hindurch und ragt um ein bestimmtes Maß aus dieser heraus. Der aus der Ankerhülse 51 herausragende Teil bildet die eigentliche Ankerstange, die den Stiftanker 17 mit der Membranpumpe, und zwar mit deren Gummimembran 16, verbindet. Zu diesem Zweck ist das freie Ende des glatten Stangenschaftes 63 mit dem Schraubengewinde 64 für die beiden Einspannmuttern 38 versehen, die die Gummimembran 16 zwischen sich einspannen. »,..,,

In den ersten Bohrungsabschnitt 57 der Ankerhülse 51 ist die Anschlußschraube 53 eingeschraubt. Sie ist als Sechskantkopfschraube ausgebildet. Ihr Gewindeschaft

65 ist so lang, wie der erste Bohrungsabschnitt 57 im Anschlagkopf 55. Dadurch reicht der Gewindeschaft 65 bis an den Schraubenkopf 61 der Ankerstange 52 heran und bildet für diesen eine Sicherung. Der Sechskantkopf

66 der Abschlußschraube 53 hat eine Schlüsseiweite, die mehr als die doppelte Drahtstärke der Rückholfeder 24 größer als der Außendurchmesser des Anschlagkopfes 55 der Ankerhülse 51 ist. Die dadurch am Sechskantkopf 66 vorhandene Kreisringfläche 67 bildet die eine Anlagefläche für die Rückholfeder 24. Die andere Anlagefläche für die Rückholfeder 24 wird durch die außerhalb des Dämpfungsrings 50 gelegene ebene Stirnfläche der Anschlagplatte 48 gebildet.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, ist die Rückholfeder 24 dadurch gegen Verdrehen gesichert, daß ihre Enden in axialer Richtung aufgebogen sind und in eine axiale Bohrung 68 am Sechskantkopf 66 der Abschlußschraube 65 bzw in eine axiale Bohrung 69 an der Anschlagplatte 48 des Gehäusedeckels 43 eingesteckt sind, die in F ι g. 4 bzw. 5 deutlicher zu erkennen sind.

Bei dem aus F i g. 6 ersichtlichen Ausführungsbeispiel sind zwei Membranpumpen vorhanden, nämlich die oben gelegene erste Membranpumpe 71 und die unten gelegene zweite Membranpumpe 72. die untereinander und mit der Membranpumpe 12 des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispieles weitgehend gleich ausgebildet sind Im folgenden werden deshalb nur die aus der zweifachen Anordnung der Membranpumpe sich ergebenden Abwandlungen gegenüber dem ersten Ausiühninjrsbeispiel näher erläutert. Im übrigen wird auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen. Diejenigen Teile des weiten Aiisfühningsbeapieles, die gleich den entsprechenden Teilen des ersten Ausführungsbeispieles sind, erhallen die gleichen Bewgszeichen, die lediglich n»r besseren Unterscheidung mit einem Apostroph versehen sind

Bei der ersten Membranpumpe TI ei des Auslaßventil 26* in einem SchtauchinschluBstflck 73 angeordnet, das in die Gewindebohrung X' der Grundplatte 34* eintescaraubt ist Auf das Schlautthanschlufletück 73 et em VerbindungsscMauch 74 aufgesteckt, der am anderen Ende ein zweites Schlauchanschlußstück 75 aufweist. Dieses ist in eine Gewindebohrung 76 der Lufteinlaßöffnung 77 in der Grundplatte 7S der zweiten Membranpumpe 72 eingeschraubt. Auf diese Weise sind die beiden Membranpumpen pneumatisch hintereinandergeschaltet. Die zweite Membranpumpe 72 fördert die zusätzlich verdichtete Luft wie bisher in das Anschlußstück 27'.

Im elektromagnetischen Antriebssystem 80 weist der ίο Stiftanker 81 die Ankerhülse 82 auf, die bis in die Nähe ihres freien Endes einen gleichbleibenden Außendurchmesser hat und erst ganz am Ende einen scheibenförmigen Anschlagkopf 83 aufweist. Dieser Anschlagkopf 83 dient mit seiner der Ankerhülse 82 zugekehrten is Kreisringfläche der Rückholfeder 24' als Anlagefläche. Die entgegengesetzte Kreisringfläche des Anschlagkopfes 83 dient der Gummimembran 16' der ersten Membranpumpe 71 als Auflage und zugleich als der eine Teil der Einspannung, deren anderer Teil durch den ίο kreisrunden Schraubenkopf 84 der zur Sicherung der Ankerstange 52' in die Ankerhülse 82 eingeschraubten Anschlußschraube gebildet wird.

In der zweiten Membranpumpe 72 ist eine der Wirkungsrichtung der Rückholfeder 24' entgegengesetzt wirkende Hubbegrenzungsfeder 85 vorhanden. Ihr eines Ende stützt sich an dem Magnetgehäuseboden 42' und ihr anderes Ende an demjenigen der beiden Einspannmuttern 38' ab, die auf der dem Gehäuseboden 42' zugekehrten Seite der Gummimembran 16' auf das freie Ende der Ankerstange 52' aufgeschraubt ist. Die Hubbegrenzungsfeder 85 wirk; gleichzeitig auch als Hubdämpfungsfeder.

Bei beiden Membranpumpe 71 und 72 ist der Pumpen-Arbeitsraum auf der vom elektromagnetischen Antriebssystem 80 abgekehrten Seite der zugehörigen Gummimembran 16' gelegen. Die beiden Arbeitsräume sind also einander entgegengesetzt ausgerichtet. Ihre Gummimembranen 16' sind hingegen einander parallel mit dem Stiftanker 81 verbunden. Daher arbeiten die AO beiden Membranpumpen 71 und 72 im Gegentakt. Der Verdichtungshub der ersten Membranpumpe 71 verläuft also stets zeitgleich mit dem Saughub der zweiten Membranpumpe 72. Dadurch wird das Überschieben der von der ersten Membranpumpe 71 verdichteten Luft in den Arbeitsraum der zweiten Membranpumpe 72 erleichtert, so daß die beiden Membranpumpen 71 und 72 hintereinandcrgeschaltet werden können.

Die beiden Membranpumpen 71 und 72 können ebensogut ab«r auch einander parallelgeschaltet wer· .«> den, indem der mil einem Ende am Auslaßventil der ersten Membranpumpe 71 angeschlossene Verbin· dungsschlauch mis seinem anderen Ende nicht an der Einlaßöffnung der zweiten Membranpumpe, sondern an das den beiden Membranpumpen dann gemeinsame SS Anschhißituck 27 angeschlossen wird, von weichem aus das pneumatische System des BlutdruckmeÖgerStes mit Druckluft versorgt wird In diesem Fall pumpen die beiden Membranpumpen wechselseitig die verdichtete Luft in das pneumatische Systen. to

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (24)

Patentansprüche: 22 OO

1. Membranpumpe mit elektromagnetischem Antrieb für Blutdruckmeßgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (12) eine gummielastische Membran (16) aufweist, daß der Antriebsteil (18) einen topfförmigen Elektromagneten (19, 40) und einen stiftförmigen Anker (17) aufweist, welcher teilweise in das Innere des Elektromagneten eintaucht und darin imittig in axialer Richtung bewegbar geführt ist und welcher mit der Membran (16) verbunden ist, daß eine Rückholfeder (24) für den Anker (17) vorhanden ist und daß im Erregerstromkreis (19) des Elektromagneten ein Einweg-Gleichrichter (21) vorhanden ist. '5

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet ein Magnetgehäuse (40) aufweist, das durch einen zylindrischen Gehäusemantel (41), durch einen scheibenförmigen Gehäuseboden (42) und durch einen scheibenförmigen » Gehäusedeckei (43) gebildet wird.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (41) Durchbrüche (39) aufweist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, *5 dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Elektromagneten (40) ein Führungsrohr (47) für den Anker (17) vorhanden ist, welches aus einem unmagnetischen Werkstoff gebildet ist.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (47) sich vom Gehäuseboden (42) bis zum Gehäusedeckel (43) erstreckt und seinerseits jeweils am Gehäuseboden und am Gehäusedeckel geführt ist.

6. Pumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung im Gehäusedeckel (43) für den Anker (17) einen Innendurchmesser hat, der zur Bildung eines ringförmigen magnetischen Luftspaltes größer als der Außendurchmesser des sich hindurch erstrekkenden Längenabschnittes (51) des Ankers (17) ist.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (17) einen außerhalb des Elektromagneten (40) gelegenen und diesem zugekehrten Federteller, vorzugsweise in Form eines Absatzes (67), für die Rückholfeder (24) aufweist.

8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nachbarschaft des am Anker (17) angeordneten Federtellers (66, 67), vorzugsweise in diesem selbst, und in der Nachbarschaft der Auflagestelle der Rückholfeder (24) am Gehäuse (40) des Elektromagneten, vorzugsweise in dessen Gehäusedeckel (43, 48), je eine Ausnehmung, vorzugsweise in Form einer axial ausgerichteten Bohrung (68 bzw. 69), für die Aufnahme des jeweils entsprechend ausgerichteten Endes der Rückholfeder (24) vorhanden ist.

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (17), &> vorzugsweise an seinem außerhalb des Elektromagneten (40) gelegenen Teil (55), einen dem Elektromagneten zugekehrten Anschlag, vorzugsweise in Form eines kreisringförmigen Absatzes (56), aufweist, dessen Abstand zu dem in seiner Bewegungsbahn gelegenen und mit ihm als Anschlag zusammenwirkenden Teil (48) des Elektromagneten in der Ruhestellung des Ankers (17) gleich dem größten zulässigen Hub des Ankers ist.

10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlag des Ankers (17) oder an dem mit ihm zusammenwirkenden Teil (48) des Elektromagneten (40) ein Dämpfungsglied, vorzugsweise in Form eines gummielastischen Ringes (50), vorhanden ist.

11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aufnahme des gummieleastischen Ringes (50) eine in ihrer Querschnittsform der Querschnittsform des Ringes angepaßte Ringnut (49) vorhanden ist.

12. Pumpe nach einem der Ansprüche I bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (51) mit einer Ankerstange (52) aus einem unmagnetischen Werkstoff verbunden ist, deren Längsmittelachse mit derjenigen des Ankers fluchtet, die sich mindestens vor. dem in den Elektromagneten (40) eintauchenden Ende (54) des Ankers aus durch die in ihrer Fluchtlinie gelegenen Teile (42; 44) des Elektromagneten hindurch bis außerhalb desselben erstreckt und deren aus dem Elektromagneten herausragendes Ende (63, 64) mit der Membran (16) verbunden ist.

13. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (51) ein in seiner Längsachse verlaufendes zylindrisches Loch (57, 58, 59, 60) aufweist, welches zumindest auf einem Teil (59) seiner Längsausdehnung, vorzugsweise im Bereich des vom Elektromagneten abgekehrten Endes, mit Muttergewinde versehen ist, und daß die Ankerstange (52) einen dem zylindrischen Loch und dessen Gewindeabschnitt (59) im Anker entsprechenden Längenabschnitt (62) aufweist.

14. Pumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerstange (52) an dem vom Elektromagneten (40) abgekehrten Ende einen Kopf (61) nach Art einer Zylinderkopfschraube aufweist und daß das zylindrische Loch im Anker (51) ein Durchgangsloch (57, 58, 59, 60) ist und eine zylindrische Ausnehmung (58) für den Kopf der Ankerstange aufweist.

15. Pumpt nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (58) im Anker (51) für den Kopf (61) der Ankerstange (52) sich an einem um ein gewisses Maß vom Ende des Ankers entfernten Längenabschnitt seines Durchgangsloches befindet, daß der zwischen der Ausnehmung (58) und dem Ende des Ankers gelegene Längenabschnitt (57) des Durchgangsloches mit Muttergewinde versehen ist, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Kopfes (61) der Ankerstange (52) ist und daß in dieses Gewindeloch eine Abschlußschraube (65) mit entsprechendem Schraubengewinde eingeschraubt ist.

16. Pumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußschraube (65) als Kopfschraube, vorzugsweise als Sechskantkopfschraube, ausgebildet ist, deren Schaftteil mindestens so lang wie die Entfernung zwischen dem Ende des Ankers (51) und dem Kopf (61) der eingeschraubten Ankerstange (52) ist und deren Kopfteil (66) einen Außendurchmesser, gegebenenfalls eine Schlüsselweite, hat, die mindestens um die doppelte Drahtstärke der Rückholfeder (24) größer als der Außendurchmesser des Ankers (51,55) ist.

17. Pumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (68) für die Aufnahme

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des Endes der Rückholfeder (24) im Kopf (66) der Abschlußschraube (65) angeordnet ist.

18. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (40) einen von seinem Ende, vorzugsweise von seinem Gehäuseboden (42), her in seinen der Aufnahme des Ankers (51) dienenden Innenraum axial hineinragenden Polschuh (44) aufweist, daß die dem Anker (51) zugekehrte Stirnfläche (46) des Polschuhs (44) als Mantelfläche eines Hohlkegels oder Hehlkegelstumpfes und die dem Polschuh (44) zugekehrte Stirnfläche (54) des Ankers (51) als Mantelfläche eines Kegels oder Kegelstumpfes oder umgekehrt ausgebildet sind, und daß diese Mantelflächen jeweils den gleichen Kegelgesamtwinkel von ι s zumindest annähernd 35° aufweisen.

19. Pumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Polschuh (44) eine Längserstrekkung von zumindest annähernd einem Drittel der Länge des Magnetgehäuses (40) des Elektromagneten aufweist.

20. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenteil eine zweite Membranpumpe (72) mit gummielastischer Membran (16') aufweist, die vorzugsweise an der von der ersten Membranpumpe (71) abgekehrten Seite des elektromagnetischen Antriebsteils (80) angeordnet und ebenfalls mit dessen stiftförmigem Anker (81) verbunden ist.

21. Pumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Membranpumpen (71, 72) so angeordnet und mit dem Anker (81) verbunden sind, daß sie im Gegentakt arbeiten.

22. Pumpe nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (2Γ) der einen Membranpumpe (71) mit der Saugleitung (77) der anderen Membranpumpe (72) verbunden ist.

23. Pumpe nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Wirkungsrichtung der Rückholfeder (24') entgegengesetzt wirkende schwächere Hubdämpfungs- und hubbegrenzungsfeder (85) vorhanden ist.

24. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzahl der Rückholfeder (24) für den Anker (17) auf die Masse der schwingenden Teile so abgestimmt ist, daß die Eigenfrequenz des Schwingungssystems zumindest annähernd gleich der Erregerfrequenz des elektromagnetischen Antriebes (18) ist.

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