DE2204984C3 - Membranpumpe - Google Patents

Description

Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine gummielastische Membran aufweist, daß der Antriebsteil einen topfförmigen Elektromagneten und einen stiftförmigen Anker aufweist, welcher teilweise in das Innere des Elektromagneten eintaucht und darin mittig in axialer Richtung bewegbar geführt ist und welcher mit der Membran verbunden ist, daß eine Rückholfeder für den Anker vorhanden ist und daß im Erregerstromkreis des Elektromagneten ein Einweg-Gleichrichter vorhanden ist

Bei der Blutdruckmessung nach Riva Rocci und Korotkoff wird um eine oder mehrere Extremitäten der Untersuchungsperson je eine aufblasbare Manschette herumgelegt, die mit einem Druckmeßgerät pneumatisch verbunden ist Die Manschette wird mittels eines Drucklufterzeugers auf einen Überdruck aufgepumpt, der höher als d?r zu erwartende systolische Blutdruck ist. Danach wird der Überdruck in der Manschette allmählich erniedrigt und dabei das Einsetzen der Krotkoff'schen Strömungsgeräusche beim systolischen Blutdruck sowie ihr späteres Verschwinden beim diastolischen Blutdruck akustisch erfaßt Schließlich wird die Manschette vollständig entlüftet und von der Extremität abgenommen.

Für das Aufpumpen der Manschette ist in dem Patent 22 00199 eine Membranpumpe mit elektromagnetischem Antrieb vorgeschlagen worden.

Dem Gegenstand der vorliegenden Zusatzpatentanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, die Haupterfindung durch einige weitere vorteilhafte Ausgestaltungen zu verbessern.
Mit der einstellbaren Justierfeder gemäß Anspruch 1 können die aufgrund von Fertigungstoleranzen auftretenden Abweichungen der Federzahl der Rückholfeder auf einfache Weise ausgeglichen und so die Eigenfrequenz des Schwingungssystems genauer auf die Erregerfrequenz abgestimmt werden.

Durch eine Ausbildung der Pumpe nach Anspruch 2 wird erreicht, daß beim Arbeitshub des elektromagnetischen Antriebsteils lediglich die verhältnismäßig geringe Energie für den Saughub des Pumpenteils aufgebracht werden muß und der Hauptteil der elektromagnetischen Antriebsenergie in der Rückholfeder gespeichert wird. Beim Leerhub des elektromagnetischen Antriebssystems wird diese Federenergie in Druckenergie der im Pumpenteil verdichteten Luft umgesetzt Die Energieumsetzungen sind also stärker auf beide Hübe verteilt.

Eine Ausgestaltung der Pumpe nach Anspruch 3 ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise der Pumpe. Bei einer nach Anspruch 4 ausgestalteten Pumpe werden die Induktionswirkungen vor allem bei dem ohne elektromagnetische Antriebskraft allein von der Rückholfeder bewirkten Rückhub verringert.

Bei der Ausbildung der Pumpe nach Anspruch 5 wird ihr Liefergrad verbessert.

Bei einer nach Anspruch 6 ausgebildeten Pumpe ist

b5 die Montage des Magnetgehäuses und der daran anschließenden Teile sehr vereinfacht und erleichtert. Bei einer nach Anspruch 8 ausgestalteten Pumpe läßt sich die Pumpe leicht und einfach mit weiteren Teilen

des Blutdruckmeßgerätes, ζ. B. mit dem Druckmeßwerk, verbinden.

Im folgenden werden die Erfindungen anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen vergrößert dargestellten Längsschnitt durch eine Pumpe,

Fig.2 und 3 je eine Seitenansicht in zueinander senkrechten Ebenen der mit einem Druckmeßwerk vereinigten Pumpe nach F i g. 1 in natürlicher Größe.

Die aus F i g. 1 ersichtliche Membranpumpe weist als Hauptbaugruppen die eigentliche Membranpumpe 11 und ein elektromagnetisches Antriebssystem 12 auf, die zu einer Baueinheit vereinigt sind. Diese Baueinheit ist zusammen mit einem Gleichrichter 13 und einem Tastschalter 14 in einem nicht dargestellten Handgriffgehäuse untergebracht

Das elektromagnetische Antriebssystem 12 hat eine Erregerwicklung 15, die in einem topfförmigen Magnetgehäuse 16 untergebracht ist Das Magnetgehäüse 16 wird durch einen hohlzylindrischen Gehäusemantel 17 und durch je eine stirnseitige Abschlußscheibe, den Gehäuseboden 18 und den Gehäusedeckel 19, gebildet. Der Gehäuseboden 18 ist an seinem Außenrand mit dem Gehäusemantel 17 mechanisch fest verbunden. An dem vom Gehäuseboden 18 abgekehrten Ende weist der Gehäusemantel 17 ein Innengewinde auf, in welches der Gehäusedeckel 19 mit einem entsprechenden Außengewinde etwa mit der Hälfte seiner axialen Erstreckung eingeschraubt ist Der Gehäusemantel 17 weist mehrere Reihen regelmäßig angeordneter Durchgangslöcher 21 auf, die der Abführung der im Betrieb in der Erregerwicklung 15 entstehenden Wärme nach außen dienen. Der Gehäuseboden 18 und der Gehäusedeckel 19 weisen in ihrer Mitte je eine kreisrunde Durchtrittsöffnung auf. Die Durchtrittsöffnung des Gehäusebodens 18 ist mit einem Muttergewinde versehen. Die Durchtrittsöffnung des Gehäusedeckels 19 ist glatt. Der Gehäusedeckel 19 weiit außerdem auf seiner Außenseite eine mit der Durchgangsöffnung fluchtende kreiszylindrische Ausdrehung 22 auf.

Mit dem Gehäuseboden 18 ist ein zylindrischer Polschuh 23 verbunden, der ein axiales Durchgangsloch mit kreisrundem Querschnitt aufweist Der Polschuh 23 ragt vom Gehäuseboden 18 aus in axialer Richtung in das Innere des Magnetgehäuses 16 hinein. Die Länge des Polschuhs 23 beträgt etwa ein Drittel der Länge des Magnetgehäuses 16. Der Polschuh 23 weist an dem dem Gehäuseboden 18 zugekehrten Ende einen zylindrischen Fortsatz mit geringerem Außendurchmesser auf, der mit Schraubengewinde versehen ist. Mit diesem Fortsatz ist der Polschuh 23 in die mit dem entsprechenden Muttergewinde versehene Durchtrittsöffnung des Gehäusebodens 18 eingeschraubt. Auf der Außenseite des Gehäusebodens 18 ist auf das überstehende Ende des Polschuhfortsatzes eine Gegenmutter 24 aufgeschraubt. Die vom Gehäuseboden 18 abgekehrte Stirnfläche 25 des Polschuhs 23 ist als Mantelfläche eines Hohlkegels ausgebildet, dessen Kegelgesamtwinkel 35° Beträgt.

Der G ehäusemantel 17, der Gehäuseboden 18 und der Gehäusedeckel 19 des Magnetgehäuses 16 sind aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt.

Innerhalb der hohlzylindrisch geformten Erregerwicklung 15 erstreckt sich zwischen dem Gehäuseboden 18 und dem Gehäusedeckel 19 ein dünnwandiges Führungsrohr 26. Es ist aus einem unmagnetischen Werkstoff, nämlich aus Messing, hergestellt- Das dem Gehäuseboden 18 zugekehrte Ende des Führungsrohrs 26 ist auf den Polschuh 23 so weit autgesteckt dab es bis an den Gehäuseboden 18 heranreicht Am anderen Ende erstreckt sich das Führungsrohr 26 durch die an seinen Außendurchmesser angepaßte Durchtrittsöffnung des Gehäusedeckels 19 hindurch und schließt bündig mit dem Boden der Ausdrehung 22 ab. Der innerhalb des Gehäusedeckels 19 befindliche Längsabschnitt des unmagnetischen Führungsrohrs 26 bildet im magnetisehen Kraftlinienfluß zwischen dem Gehäusedeckel 19 und einem im Führungsrohr 26 axial bewegbaren Stiftanker 27 einen Luftspalt, der verhindert,, daß der durch den Gehäusedeckel 19 sich hindurcherstreckende Stiftanker 27 am Gehäusedeckel magnetisch haftet

Der Stiftanker 27 ist aus zwei Teilen zusammengesetzt nämlich aus einer Ankerhülse 28 und aus einer Ankerstange 29.

Die axial durchgehend hohle Ankerhülse 28 ist als der magnetisch wirksame Teil des Stiftankers 27 aus einem

Μ ferromagnetischen Werkstoff hergetstellt Ihr Außendurchmesser bildet mit dem Innendurchmesser des Führungsrohrs 26 eine Laufsitzpassung. Die dem Polschuh 23 des Magnetgehäuses 16 zugekehrte Stirnfläche 31 der Ankerhülse 28 ist als Mantelfläche eines Kegelstumpfes ausgebildet dessen Kegelgesamtwinkel 35° beträgt wie derjenige der hohlkegelförmigen Stirnfläche 25 des Polschuhs 23.

Die Ankerstange 29 ist aus einem unmagnetischen Werkstoff, und zwar aus Kupfer, hergestellt. Ein erster Längenabschnitt der Ankerstange 29 steckt in der axialen Durchgangsbohrung der Ankerhülse 28 und ist mit dieser mechanisch fest verbunden. Der zweite Längenabschnitt der Ankerstange 29 erstreckt sich außerhalb der Ankerhülse 28 in deren aus F i g. 1 ersichtlichen Ruhestellung durch die axiale Durchgangsöffnung des Polschuhs 23 und seines Fortsatzes hindurch und ragt um ein bestimmtes Maß aus dem Magnetgehäuse 16 heraus. Dieser glatte Schaft der Ankerstange 29 ist an seinem Ende mit einem Schraubengewinde 32 versehen.

Zwischen dem ortsfesten Polschuh 23 und der innerhalb des Führungsrohrs 26 axial bewegbaren Ankerhülse 28 des Stiftankers 27 ist eine Rückholfeder 33 für den Stiftanker 27 vorhanden. Sie hat die Form einer zylindrischen Schraubendruckfeder und stützt sich einerseits an der hohikegelförmigen Stirnfläche 25 des Polschuhs 23 und andererseits an der kegelstumpfförmigen Stirnfläche 3t der Ankerhülse 28 ab.

Außerhalb des Magnetgehäuses 16 ist eine Justierfeder 34 für das Schwingungssystem angeordnet. Sie ist als Kegelstumpf-Druckfeder ausgebildet. An einem Ende stützt sie sich an der Gegenmutter 24 ab, die auf den Fortsatz des Polschuhs 23 aufgeschraubt ist Das andere Ende der Justierfeder 34 stützt sich an einer Schraubenmutter 35 ab, die zu diesem Zweck mit einer größeren Anlagefläche versehen ist. Diese Schraubenmutter 35 ist auf das Gewinde 32 der Ankerstange 29 aufgeschraubt. Um sie in der einjustierten Stellung zu sichern, ist zusätzlich eine Gegenmutter 36 auf das Gewinde 32 der Ankerstange 29 aufgeschraubt und mit der Schraubenmutter 35 verspannt

Die mit dem oben beschriebenen elektromagnetischen Antriebssystem 12 zu einer Baueinheit vereinigte Membranpumpe 11 weist ein Pumpengehäuse 41 und

b5 darin eine Gummimembran 42 auf.

Das Pumpengehäuse 41 ist aus mehreren in ihrer äußeren Gestalt scheibenförmigen Teilen zusammengesetzt, nämlich aus einer Membranauflageplatte 43 und

aus einer Grundplatte 44. Einen weiteren Teil des Pumpengehäuses 41 bildet der Gehäusedeckel 19 des Magnetgehäuses 16.

Die Membranauflageplatte 43 weist auf der dem elektromagnetischen Antriebssystem 12 zugekehrten Seite eine Ausnehmung 45 auf, deren Umrißlinie im Querschnitt der Umrißlinie der Gummimembran 42 und den mit ihr verbundenen Teilen in geringem Abstand folgt. Diese Ausnehmung 45 bildet den Arbeitsraum der Membranpumpe 11.

Am äußeren Rand ist die Umrißlinie der Ausnehmung 45 bis an die Außenseite der Gummimembran 42 herangeführt. Daran schließt sich ein zylindrischer Rand an, der mit Muttergewinde versehen ist, welches dem Schraubengewinde auf der zylindrischen Außenseite des Gehäusedeckels 19 entspricht. Nach dem Einlegen der Gummimembran 42 in die Membranauflageplatte 43 wird der Gehäusedeckel 19 mit der Membranauflageplatte 43 verschraubt, so daß der Außenrand der Gummimembran 42 dazwischen eingeklemmt wird.

Die Gummimembran 42 weist in ihrer Mitte ein kreisrundes Durchgangsloch auf. Der Mittelteil der Gummimembran 42 liegt auf einer kreisringförmigen Membranauflagescheibe 46 auf, die ihrerseits auf der ebenen Stirnseite des vom Magnetgehäuse 16 abgekehrten Endes der Ankerhülse 28 aufliegt Auf der von der Membranauflagescheibe 46 abgekehrten Seite der Gummimembran 42 ist eine weitere kreisförmige Klemmscheibe 47 vorhanden, die den gleichen Außendurchmesser wie die Membranauflagescheibe hat Das mittige Durchgangsloch der Klemmscheibe 47 hat eine kegelstumpfförmige Begrenzungsfläche zur Aufnahme des Kopfes einer Senkkopfschraube 48. Der Gewindeschaft der Senkkopfschraube 48 ist durch die mittige Durchgangsöffnung der Gummimembran 42 und durch das mittige Durchgangsloch der Membranauflagescheibe 46 hindurch in ein entsprechendes Gewinde der Ankerhülse 28 eingeklemmt. Dadurch wird die Gummimembran 42 in ihrem Mittelteil versteift und bildet zusammen mit der Membranauflagescheibe 46 und der Klemmscheibe 47 eine Art Scheibenkolben, an den der freie kreisringförmige Teil der Gummimembran 42 als Membrankolben anschließt

Die Membranauflageplatte 43 weist eine von ihrer Umfangsfläche ausgehende Einlaßbohrung 51 auf, die in die den Arbeitsraum der Membranpumpe bildende Ausnehmung 45 mündet Dort ist ein Einlaßventil 52 in Form eines Gummiplattenventils angeordnet, welches beim Druckhub der Gummimembran die Einlaßbohrung 51 abschließt. In der Mitte weist die Membranauflageplatte 43 außerdem ein axiales Durchgangsloch 53 auf, durch das die beim Druckhub verdichtete Luft abgeführt wird.

Die Grundplatte 44 weist auf der der Membranauflageplatte 43 zugekehrten Seite eine kreisförmige Ausnehmung auf, in die eine Dichtungsscheibe 54 aus Gummi eingelegt ist. Mit dieser Dichtungsscheibe 53

ίο zusammen ist die Grundplatte 44 mittels Senkkopfschrauben 55 mit der Membranauflageplatte 43 verschraubt.

Die Grundplatte 44 weist in ihrer Mitte eine axiale Durchgangsöffnung auf, die auf der von der Membran-

!5 auflageplatte 43 abgekehrten Seite durch eine zylindrische Einsenkung mit Innengewinde aufgeweitet ist. In diese Einsenkung ist ein Schraubeinsatz 56 eingeschraubt. In seiner Mitte weist er ein axiales Durchgangsloch auf, in welches ein Auslaßventilrohr 57 befestigt ist Am Ende des Auslaßventilrohrs ist ein Auslaßventilschlauch 58 mit Ventilschlitzen 59 aufgesteckt Das freie Ende des Auslaßventilschlauches 58 ist durch ein Schlauchverstückschlußstück 61 verschlossen. Die Grundplatte 44 weist auf der von der Membranauflageplatte 43 abgekehrten Seite ein Anschlußstück 62 in Form eines hohlzylinderförmigen Gewindeflansches auf, der auf seiner Außenseite mit Schraubengewinde versehen ist Wie aus F i g. 2 und 3 ersichtlich ist, ist auf dieses Anschlußstück 62 ein Anschlußkörper 63 aufgeschraubt, an dem wiederum weitere Geräteteile angebracht sind. Dazu gehören das Druckmeßwerk 64 des Blutdruckmeßgerätes und ein Druckreduzierventil, von dem in Fig.3 lediglich die Betätigungstaste 65 zu sehen ist Weiter gehören dazu eine Schlauchkupplung 66, von der in F i g. 3 lediglich der Teil zu sehen ist, der mit dem ausschnittweise dargestellten Verbindungsschlauch zur nicht dargestellten Meßmanschette fest verbunden ist Zusätzlich erkennbar ist eine Taste 68, mittels der die Verriegelung zwischen den beiden Teilen der Schlauchkupplung 66 gelöst werden kann.

In F i g. 3 sind in schematischer Darstellung nochmals der Gleichrichter 13 und der Tastschalter 14 zu sehen, die beide innerhalb des nicht dargestellten Handgriffge häuse untergebracht werden, welches sowohl das elektromagnetische Antriebssystem 12 wie auch die Membranpumpe 11 umhüllt und der Handhabung der gesamten Baueinheit dient

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Membranpumpe nach Anspruch 1 in dem Patent 22 00199, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Rückholfeder (33) entgegengesetzt wirkende schwächere Justierfeder (34) für den Anker (27) vorhanden ist, deren einer Federteller (35) in axialer Richtung einstellbar ausgebildet ist, und daß die Federzahl der Rückholfeder (33) und die Federzahl der entgegengesetzt wirkenden Justierfeder (34) aufeinander und auf die Masse der schwingenden Teile so abgestimmt sind, daß die Eigenfrequenz des schwingenden Systems zumindest annähernd gleich der Erregerfrequenz des elektromagnetischen Antriebes ist

2. Pumpe nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 oder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenteil (H) und der elektromagnetische Antdebsteil (12) so miteinander verbunden sind, daß der Arbeitsraum (45) der Pumpe (11) auf derjenigen Stelle der Membran (42) gelegen ist, die von der Kraftwirkungsrichtung des elektromagnetischen Antriebes (12) abgekehrt ist

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (33) zwischen dem Anker (28) und dem in seiner Bewegungsbahn nächstgelegenen ortsfesten Teil (23) des elektromagnetischen Antriebsteils (12) angeordnet ist

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Anker mit einer Ankerstange verbunden ist, deren Längsmittelachse mit derjenigen des Ankers fluchtet, die sich mindestens von einem in den Elektromagneten eintauchenden Ende des Ankers durch die in ihrer Fluchtlinie gelegenen Teile des Elektromagneten hindurch bis außerhalb desselben erstreckt und deren aus dem Elektromagneten herausragendes Ende vorzugsweise mit einem der Federteller der Justierfeder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerstange (29) aus Kupfer gebildet ist.

5. Pumpe nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil der Membran (42) mittels scheibenförmiger Anschlußteile (46, 47) nach Art eines Scheibenkolbens versteift ist.

6. Pumpe nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Elektromagneten, der ein Mantelgehäuse aufweist, das durch einen zylindrischen Gehäusemantel, durch einen scheibenförmigen Gehäuseboden und durch einen scheibenförmigen Gehäusedekkel gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (19) an seiner zylindrischen Umfangsfläche mit Schraubengewinde versehen ist, und daß der Gehäusemantel (17) und vorzugsweise auch das anschließende Teil (43) des Pumpenteils (11) mit entsprechendem Muttergewinde versehen sind.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (19) des Magnetgehäu · ses (16) des Elektromagneten mit seiner außen gelegenen Flachseite zugleich einen Teil der Randeinsparung der Membran (42) bildet.

8. Pumpe nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1, oder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenteil (11) einen Gehäuseteil (44) aufweist, welcher mit einem Anschlußstück (62) in Form eines Gewindeflansches mit Mutter- und/oder Schraubengewinde versehen ist