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PRESTALTISCHE PUMPE MIT DRUCKLUFTBETÄTIGUNG Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf Pumpen mit elastischer Kammer, insbesondere auf eine peristaltische
Pumpe mit Druckluftbetätigung.
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Mit bestem Erfolg kann die Erfindung bei Förderung der Flüssigkeiten
und Gase, Sterillosungen, biologischen Suspensionen und Angriffsflüssigkeiten, sowohl
selbstständig als auch zur Apparatur der Kultivierung verschiedenartiger werden,
biologischer Objekte gehörend, ausgenutzt beispielsweise in einer Zirkulationsanlage
zum Kultivieren von tierischen Zellen oder Geweben.
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Bisher sind bekannt zwei Bauarten der peristaltischen Pumpen, und
zwar m i t mechanischer Einwirkung am Rohr vermittels verschiedenartig
gestalteter
und aus verschiedenem Werkstoff gefertigter Festteile und mit mechanischer Einwirkung
am Rohr mit Hilfe eines Gases oder Flüssigkeit.
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Z/u der ersten Bauart zählt sich die in der Patentachrift der USA
Nr. 2 393 838 vorgeschlagene Tropfenpumpe.
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Diese Tropfenpumpe enthältfGehäuse, in dem ein biegsames Rohr und
drei im Bewegungswege der Flüssigkeit die Funktionen des Saugventils' der Pumpe
selbst und des Druckventils ausführenden Gleitstücke montiert sind. Dabei werden
die ersten beiden Gleitstücke durch einen Hebel mit einstellbaren,als Schrauben
ausgelegten Anschlagen betätigt, während das dritte Gleitstück abgesondert montiert
ist und dureine Feder herangedrückt wird, durch welche eine stetige Einengung des
Rohres erreicht wird. Ein mechanisches Antriebswerk sichert eine Pendelung des Hebels,
und dieser schließt bei seinem Vorwärtsgang unter Drücken bei Beginn der Gangbewegung
am ersten, die Rolle des Saugventils ausführenden Gleitstück den Austritt der Flüssigkeitsportion
in die Saugleitung ab. Am zweiten Anschlag wird hiernach die Bewegung vom Hebel
auf das zweite, als eigentliche Pumpe wirkende Gleitstück übertragen. Dieses Gleitstück
gewährleistet bei seinem Drücken am Rohr die Verdrängung der Flüssigkeitsportion
in die Druckleitung; dabei wird das dritte, federbelastete Gleitstück durch den
im Rohrinnenraum entwickelten Flüssigkeitsdruck hinweggestoßen und die Flüssigkeit
in
der entstehenden Öffnung gedrosselt. Nach Beendigung des Herausdrückens der Flüssigkeitsportion
aus der eigentlichen Pumpe kehrt das dritte Gleitstück unter Federwirkung wieder
in seine Anfangs stellung zurück und engt dabei das Rohr ein. Bei Zurückpendelung
des Hebels werden das zweite und dann das erste Gleitstück losgelöst und es erfolgt
unter Elastizitätswirkung des Rohrs das ansaugen. Beim weiteren Pendelungsgang des
Hebels wiederholt sich das Arbeitsspiel.
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Es ist außerdem auch eine andere Pumpe mit elastischem Rohr nach
der Patentschrift der USA Nr. 2 412 397 bekannt. In dieser bekannten Pumpe isthintereinanderfolgende
Bewegung der das Rohr einengenden Gleitstück durch speziell profilierte Nocken gesichert.
Bei Drehung der Nocken durch ihren Antrieb drückt der in der Bewegungsrichtung der
förderflüssigkeit, die Rolle des Saugventils übernehmende Gleitstück und vberschließt
somit durch Einengung des Rohres den Heraustritt der Flüssigkeit in die Saugleitung.
Hiernach drückt bei weiterer Nockendrehung der zweite Nocken, der als eigentliche
Pumpe arbeitet, auf das Gleitstück und verdrängt unter Rohrzusammendrücken die Fördert
flüssigkeit in die Druckleitung durch das Druckventil, dessen Rolle der dritte Nocken
übernimmt, welcher zu diesem Zeitpunkt zu öffnen beginnt. Beim weiteren Drehen der
Nocken wird das Rohr durch den dritten Nocken eingeengt, während der erste und der
zweite Nocken sich Durch die Rohrelastizität
findet das Ansaugen
statt, und bei lrei.erer Umdrehung der Nocken wiederholt sich das Arbeitsspiel.
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Die Hauptnachteile dieser Pumpen sind: sehr große Rohrabnutzung und
damit verbundene kurze Lebensdauer des Rohrs, insbesondere betrifft dieser Nachteil
die Pumpenausführung mit ständig herangedrücktem Druckventil; Kompliziertheit des
Pumpenaufbaus und große Abmessungen mit dem Antriebswerk, was keine Möglichkeit
gibt, die Pumpe in den Mehrkammeranlagen zum Kultivieren von Zellen und Geweben
zu verwenden.
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Dieselben Nachteile betreffen auch die von der Firma "LKB", Schweden
entwickelten peristaltischen Pumpen. Die Rohreinengung in dieser Pumpe wird durch
freidrehende Rollen erreicht, die an einem Läufer montiert sind der von einem Elektromotor
in Drehung versetzt wird, Solche Einschnürung des Rohrs durch die freischwimmenden
Rollen führt die mechanische Abnutzung des Rohrs auf ein Minimum zurück. Dies ermöglicht,
die Lebensdauer des elastischen Rohrs ZU verlängern und dazu auch medizinische Silikonrohre
zu benutzen, die bei Förderung von biologischen und aggressiven Flüssigkeiten angewendet
werden Nach der zweiten Bauart ist, die in der Patentschrift der USA Nr. 3 154 021
bodchriebene Pumpe gefertigt.
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Diese Pumpe weist drei hintereinander am biegsamen Rohr
angeordneten
Kammern auf, von denen die in Bewegungsrichtung der Förderflüssigkeit erste als
Saugventil, die zweite als eigentliche Pumpe und die dritte als Druckventil dienen,
enthält ins Innere des biegsamen Rohrs eingesetzte Abstandshülsen und eine Speisevorrichtung,
die aus einer Vorratsquelle des Druckgases oder der Druckflüssigkeit, aus drei Druckminderventilen
mit Manometern, zwei steuerventilen und einem besteht, der als eine Verteilungsvorrichtung
arbeitet. Das Zeitschaltwerk und der System aus zwei Steuerventilen mit pneumatischen
Druckminderern dienen als ein Pneumogenerator. Der Druck, welcher in den Kammern
herrschon soll, wird and den Druckminderventilen eingestellt, wobei der dem Druckventil
zugeführte Druck ein wenig kleiner ist als der in die eigentliche Pumpe eingegebene
Druck, während der im Saugventil einsetzende Druck etwas größer als Druck in der
eigentlichen Pumpe ist.
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Das Druckminderventil am Druckventil ist unmittelbar mit seiner Kammer
verbunden, während die anderen Druckminderventile mit den Kammern über Steuerventile
in Verbindung gesetzt sind.
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Die Steuerventile sind mit dem Zeitschaltwerk verbunden, der ihr abwechselndes
Öffnen und Schließen bewirkt und damit den Betrieb d e r Pumpe sichert. Die Pumpe
arbeitet wie folgt. Zunächst wird ein Signal vom Zeitschaltwerk auf das Steuerventil
der ersten Kammer der Pumpe gegeben, das dadurch öffnet und diese mit der Druckgasquelle
in Verbindung setzt; dabei wird das Rohr in dieser ersten Kammer plattgedrückt.
Hiernach wird
das Signal auf das zweite Steuerventil gegebene das
die Druckluft in die Kammer der eigentlichen Pumpe einströmen läßt. Solange der
Druck in den Kammern sich von der ersten zu der dritten Kammer der Pumpe vermindert,
fließt die Flüssigkeit aus dem Rohr der eigentlichen Pumpe über das Druckventil,
den Druck in seiner Kammer überwindend. Hiernach werden die Steuerventile abgeschaltet,
die erste und zweite Pumpenkammer vom Druck entlasttet, und das Ansaugen der Flüssinke
des infolge der Elastizität des Rohrs statt. Im weiteren wiederholt sich das Arbeitsspiel.
Die Förderleistung der Pumpe hängt dabei von den geometrischen Abmessungen des Rohrs
und von der Häufigkeit der Impulse des Zeitschaltwerks ab. In dieser Ausführung
der Pumpe werden die Betriebsverhältnisse für das Rohr wesentlich erleichtert, da
hier der Verschleißdes Rohrs durch die gleitenden Einzelteile ausfällt, das Antriebswerk
kann von der eigentlichen Pumpe getrennt werden, was die Auslegung eines Mehrkammersystems
zum Kultivieren von Zellen und Geweben in den kleinsten Abmessungen ermöglicht.
Jedoch weist diese Ausführung auch wesentliche Nachteile auf, zu welchen zählen
die Kompliziertheit der Steuerungsanlage wegen zweier vorhandener Speisequellen
- einer elektrischen und einer Quelle des DRuckgases oder der Druckflüssigkeit;
sehr intensives Betriebsspiel des Abschnitts des biegsamen Rohrs im Druckventil,
da dieses nicht gesteuert wird.
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Darüber hinaus erfolgt in diesem Ventil die Drosselung der
Flüssigkeit,
was für einige biologische Flüssigkeiten, wie beispielsweise für Blut, Blutplasma
unzula'ssig ist, da dabei die Eiweißstoffgerinnung auftritt.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung die obenaufgezählten Nachteile
herabzusetzen.
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Um das Erfindungsziel zu erreichen, ist die Aufgabe gestellt, eine
solche Ausführung der Pumpe zu entwickeln, die die Förderung beliebiger Flüssigkeiten
sichert, die eine Speise - und Steuerungsquelle enthält, beispielsweise Drruokgasquelle
und einfacher und billiger in ihrem Aufbau ist.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der peristaltischen
pumpe mit dem Pneumoantrieb, die zumindest drei hintereinander am biegsamen Rohr
angeordnete Pneumokammern einschließt, von denen die erste in der Bewegungsrichtung
der Förderflüssigkeit die Funktion des Saugventils übernimmt, die zweite als eigentliche
Pumpe arbeitet und die dritte als Druckventil diente deren eine Pneumokammer mit
einer Pneumoimpulsquelle in Verbindung steht9 die mit einer mit zwei anderen Pneumokammern
kommunizierenden und abwechselnde Zufuhr der Druckluft aus der Druckluftimpulsquelle
in jede Pneumokammer steuernden Verteilungsvorrichtung ver bunden ist, erfindungsgemäß
die Druckluftimpulsquelle einen an sich bekannten Steuerdrucklufterzeuger darstellt,
und die Verteilungsvorrichtung als zwei miteinander verbundene Dreimembran-Druckluftschalter
mit festgelegter Mittelstellung, Druckluftdrossel und Entlastungsventil ausgobildet
ist;
dabei ist der Steuerdrucklufterzeuger mit der ersten als Saugventil arbeitenden
Druckluftkamme, Düse des einen Druckluft schalters und mit zwei Blindkammern des
anderen Druokluftschalteirs verbunden, wobei die eine Blindkammer des erwähnten
Druckluft schalters über die Druckluftdrossel mit dem Steuerdrucklufterseuger und
unmittelbar mit dem Entlastungsventil verbunden ist, das mit dem Steuerdrucklufterzeuger
in Verbindung steht, die Druckluft drossel außerdem mit dem Entlastungsventil und
der über die Düse mit dem Steuerdrucklufterz|uger in Verbindung stehende Druckluftschalter
mit der zweiten die Funktion der eigentlichen Pumpe ausführenden Druckluftkammer
durch zwei Kammern sowie eine Düse und durch die vierte Klammer mit der dritten,
als Druckventil wirkenden Druckluftkammer sowie mit zwei DurchstrUmdüsenkammern
des zweiten Druckluftschalters in Verbindung gesetzt wird, dessen Pulse mit der
Druckgasquelle verbunden ist.
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Es empfiehlt sich, die Druckluftdrossel mit der Blindkammer des Druckluft
schalters und mit dem Entlastungsventil über einen Druokluftbehälter zwecks Erweiterung
des Regelbereiches der Ansprechzeit des erwähnten Druckluftschalters zu verbinden
Es ist auch zweckmäßig, das Entlastungsventil als einen Einmembranübertrager auszuführen,
dessen Blindkaxnmer unmittelbar mit dem Steuerdrucklufterzeuger, mit der einen Blindkammer
des zweiten Druckluftschalters und über die Druckluft drossel mit der anderen Blindkammer
des erwähnten
Druckluft schalters verbunden wird, welche Kammer
über den Druckluft behälter mit der Düsenkammer des Entlastungventils kommuniziert.
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Das Entlastungsventil kann in Form eines Zweimembranven tils gefertigt
werden, dessen Arbeitskammer mit dem Steuerdrucklufterzeuger kommuniziert und die
Mittel- und Düsenkammer miteinander sowie mit dem Druckluftbehälter in Verbindung
stehen.
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Darüber hinaus kann das Entlastungsventil auch als Zwexwegeventil
ausgeführt werden dessen eine Kammer mit dem Steuerdrucklufterzeuger und die andere
mit dem Druckluftbehälter verbunden ist, Anstatt der Druckluft kann auch eine zusammengedrückte
Flüssigkeit benutzt werden Die erfindungsgemäße peristaltische Pumpe mit Druckluftbetätigung
bringt hohe Sicherheit mit sich, ist einfach in ihrem Aufbau und viel billiger.
Darüber hinaus gibt die Pumpe die Möglichkeit, die Flüssigkeit ohne deren Drosselung
im Druckventil zu fördern, was deren Anwendung auch bei Förderung von Blut oder
Blutplasma ermöglicht. Diese höheren Kenndaten werden dadurch erreicht, daß die
Steuerungsschaltung der Pumpe (Drucklufterzeuger und Verteilungsvorrichtung) aus
Pneumatikelementen besteht, wodurch nur eine Energiequelle notwendig ist, und zwar
die Druckluft- oder Druckflüssigkeitsquelle; sich weniger beanspruchende Betriebsverhältnisse
auf der Strecke
des biegsamen Rohrs im Druckventil durch solche
Zusammenstellung der Pneumatikelemente und deren Verbindung erreichen lassen, die
dessen Arbeit mit der eigentlichen Pumpe der Reihe nach gewährleisten. Außerdem
benötigt diese Schaltung eine geringere Zahl von Bauelementen.
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Andere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden verständlicher
aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielenund den anliegenden Zeichnungen,
in denen zeigen Fig. 1 erfindungsgemäße peristaltische Pumpe mit Druckluftbetätigung
in schematischer Darstellung; Fig. 2 erfindungsgemäße Einschaltung eines Zweimembranventils
als Entlastungsventil; Fig. 3 erfindungsgemäße Einschaltung eines Zweiwegeventils
als Entlastungsventil.
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Nachstehend wird die Beschreibung eines konkreten Ausführungs-beispiels
der erfindungsgemäßen Pumpe wiedergegeben.
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Die Peristaltische Pumpe mit Druckluftbetätigung enthält drei hintereinander
in einem biegsamen Rohr 1 (Fig. 1) angeordnete Druckluftkammer. Eine in der Bewegungsrichtung
der Förderflüssigkeit erste Druckluftkammer 2 übernimmt die Funktion eines Saugventils,
eine zweite Kammer 3 stellt die eigentliche Pumpe dar, während eine dritte Druckluftkammer
4 das Druckventil ist. Die Druckluftkammer 2 ist
mit einem Steuerdrucklufterzeuger
5 verbunden, der seiner seits mit in der Zeichnung nicht mitabgebildeter Druckgasquelle
vermittels eines Drackminderers 6 in Verbindung steht. Die zwei anderen Druckluftkammern
3 und 4 sind mit dem Steuerdrcklufterzeuger 5 über eine Verteilungstorrichtung 7
verbunden, die aus zwei Dreimembrandruckluftschaltern 8 und 9 mit festgelegter Mittelstellung,
aus veränderlicher Druckluft drossel 10, einen Druckluftbehälter 11 und Entlastungsventil
12 besteht. Die Druckluftkwinnern 2, 3, 4 der erfindungsgemäßen Pumpe sind in ihrem
Aufbau ganz analog gefertigt; jede von diesen enthält eine elastische Membrane 13
und einen verstellbaren Anschlag 14. Diese Anschläge 14 sind zur Regelung der Pumpenförderleistung
vorgesehen. Zur Nachstellung der Ansprechzeit des Druckluftschalters 9 wird die
Blindkammer 15 dieses Schalters mit der veränderlichen Drossel 10 und mit dem Entlastungsventil
12 über den Druckluftbehälter 11 verbunden. Der an der ersten Druckluftkammer 2
angeschlossene Steuerdrucklufterzeuger 5 steht mit einer normalerweise geöffneten
Düse 16 des Druckluftschalters 8 und mit zwei Blindkammern 15 und 17 des Druckluftschalters
9 in Verbindung; wobei die Blindkammer 15 am Steuerdrucklufterzeuger 5 über die
veränderliche Drossel 10 angeschlossen ist und mit der Düsenkammer 18 des Entlastungsventils
12 in unmittelbarer Verbindung steht.
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Das Entlastungsventil 12 ist dabei durch seine Blindkammer 19 unmittelbar
an den Steuerdrucklufterzeuger 5 angeschlossen.
Der mit dem Steuerdrucklufterzeuger
5 über die Düse 16 kommunizierende Druckluft schalter 8 ist mit der zweiten Druckluftkammer
3, und zwar mit der eigentlichen Pumpe vermittels einer Düsenkammer 20, Blindkammer
21 und übervnor malerweise geschlossene Düse 22 verbunden. Die zweite Blindkammer
23 des Druckluftschalters 8 steht mit der dritten Druckluftkammer 4, hier Druckventil,
und mit zwei Düsenkammern 24, 25 des Druckluftschalters 9 in Verbindung, wahrend
die normalerweise geöffnete Düse 26 dieses Druckluftschalters 9 über den Druckminderer
6 mit der in der Zeichnung nicht mitabgebildeten Druckgasquelle kommuniziert. Das
Entlastungsventil 12 stellt einen Einmembranubertragur dar, der durch seine ,lindkammer
19 mit dem Steuerdrucklufterzeuger 5, mit der einen Blindkammer 15 des Druckluftschalters
9 und mit der anderen Blindkammer 17 dieses Druckluftschalters 9 über die Druckluftdrossel
10 verbunden ist. Die Düsenkammer 18 des Entlastungsventils 12 ist mit der Blindkammer
15 des Druckluftschalters 9 über den Druckluftbehälter 11 verbunden.
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Bei einer Ausfü;hrungsvaiante der peristaltischen Pumpe ist das Entlastungsventil
als Zweimembranventil 27 ( Fig.2) ausgelegt, d a s mit der in Fig. 1 wiedergegebenen
Grundschaltung an den Punkten a und b geschaltet wird.
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Die Blindkammer 28 (Fig. 2).des Zweimembranventils 27 steht mit dem
Steuerdrucklufterzeuger 5 (Fig. 1) in Verbindung, während die Mittelkammer 29 (Fig.
2) und die Düsenkammer
30 miteinander und mit der Blindkammer
15 (Fig. 1) des D,ruckluftschalters 9 über den Druckluftbehälter 11 verbunden sind.
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Bei einer anderen Ausführungsvariante der peristaltischen Pumpe stellt
das Entlastungsventil ein Zweiwegeventil 31 (Fig. 3) dar, das mit der in Fig. 1
dargelegten Grundschaltung an den Punkten a und b geschaltet wird.
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Dabei ist die Düsenkammer 32 mit dem Steuerdrucklufterzeuger 5 (Fig.
1) verbunden und die Düse 33 (Fig. 3) dieser Kammer 32 blind verschlossene Eine
andere Kammer 34 des Zweiwegeventils 31 ist mit der Blindkammer 15 (Fig. 1) des
Druckluftschalters 9 über den Druckluftbehälter 11 in Verbindung gesetzt.
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Die nach dem vorgeschlagenen Schaltplan ausgeführte peristaltische
Pumpe läßt sich auch mit einer Flüssigkeit an Stelle des Druckgases betreiben.
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Die erfindungsgemäße peristaltische Pumpe arbeitet wie folgt, Die
Druckluft tritt aus dem Druckminderer 6 in den Steuerdrucklufterzeuger 5, in die
normalerweise geöffnete Düse 26 der Kammer 25 des Druckluftschalters 9 der Verteilungsvorrichtung
7 ein.
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Aus der Kammer 25 wird ie Druckluft dann der Düselikammer 24 des
Druckluftschalters 9, der Druckluftkammer 4, die als Druckventil arbeitet, und der
Blindkammer 23 des Druckluftschalters
8 zugeführt. Unter der einwirkung
des durch die Iluft entwickelten Druckes, der auf das elastische Rohr 1 in der Druckluftkammer
4 vermittels elastischer Membran 13 übertragen wird, wird das Rohr 1 plattgedrückt.
Die norxalerweise geöffnete Düse 16 des Druckluftschalters 8 schließt unter der
Einwirkung der Druckluft, die aus dem Steuerdrucklufterzeuger 5 zugeführt wird.
Im vorgegebenen Zeitabstand tritt :: Austritt des Steuerdrucklufterzeugers 5 ein
Druckimpuls auf, <^ in die Druckluftkammer 2, die als Saugventil dient, die normalerweise
geöffnete Düse 16 des Druckluftschalters 8, die Blindkammer 17 des Druckluftschalters
9, die veränderliche Luftdrossel 10 sowie in die Blindkammer 19 des Entlastungsventils
12 gelangt. Durch diese Druckimpuls, der in der Druckluftkammer 2 über die elastische
Membrane 13 auf das biegsame Rohr 1 übertragen wird, wird das Rohr 1 plattgedruckt
und im Entlastungsventil 12 wird die Düse 35 geschlossen, die die Düsenkammer 18
des Entlastungsventils 12 mit der Atmosphäre verbindet.
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Im weiteren schaltet unter der Wirkung dieses Druckimpulses der Druckluftschalter
9, um, wobei die normalerweise geschlossene Düse 36 der Düsenkammer 24 öffnet, während
die normalerweise geöffnete Düse 26 schließt. Infolgedessen treten die Düsenkamme
r 24 und die Düsenkammer 25 des Druckluftschalters 9, die Druckluftkammer 4 und
die Blindkammer 23 des Druckluftschalters 8 durch die Düse 36 des Druckluftschalters
9
mit der Atmosphäre in Verbindung. Das elastische Rohr entspannt sich in der Druckluftkanmier
4 wieder zu seiner uxspränglichen (geöffneten) Gestalt, und der Druckluftschalter
8 schaltet um, wobei die normalerweise geöffnete Düse 16 geöffnet und die normalerweise
geschlossene Düse 22 geschlossen wird.
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Somit gelangt das Druckispuls des Steuerdrucklufterzeugers 5 über
die normalerweise geöffnete Düse 16 des Druckluftschalters 8 in die Düsenkammer
20, Blindkammer 21 dieses Druckluftschalters 8 und in die Druckluftkammer 3 und
das elastische Rohr 1 wird in dieser vermittels der biegsamen Membrane 13 plattgedrückt.
Dabei wird eine Portion der Förderflüssigkeit leicht durch das offene Rohr 1 der
Druckluftkammer 4 verdrängt Nach einiger Zeit, die durch Einstellung der veranderlichen
Luftdrossel 10 und durch den Druckluftbehälter bestimmt wird, schaltet der Druckluftschalter
9 von neuem um, da d e r Luftdruck des Druckimpulses in die Blindkammer 15 gelangt
und den Druck in der Blindkammer 17 ausgleicht. In diesem Zusammenhang öffnet die
Feder 37 d i e normalerweise geöffnete Düse 26, die normalerweise geschlossene Düse
36 schließt sich und der Luftdruck aus dem Druckminderer 6 tritt in die Düsenkammern
25 und 24 des Druckluftschalters 9 ein. Ferner gelangt der Luftdruck in die Blindkammer
23 des Druckluftschalters 8 und die Druckluftkammer
4, das Rohr
1 plattdrückend, der Druckluftschalter 8 bleibt jedoch umgeschaltet, wie oben beschrieben,
da der in die Blindkammer 23 des Druckluft schalters 8 aus dem Druckluft schalter
9 tretende Luftdruck nur den Druck in der Blindkammer 21 des Druckluftschalters
8 ausgleicht, und die Kraft der Feder 38 der Düsenkammer 20 im Druckluftschalter
8 nicht überwinden kann.
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Nach der Behebung des Druckimpulses am Austritt des Steuerdrucklufterzeugers
5 nimmt der Luftdruck in der Druckluftkammer 2 ab und das elastische Rohr 1 kehrt
zu seiner ursprünglichen (offenen) Gestalt zurück; die nase 35 im Entlastungsventil
12 öffnet und die Luft strömt aus den Luftbehälter 11, der Blindkammer 21 und 17
des Druckluft schalters 9 über die Luftdrossel 10 und aus der Blindkammer 15 des
Druckluftschalters 9 vermittels der geöffneten Düse 35 des Entlastungsventils 12
in die Atmosphäre. Dadurch überwindet der Luftdruck in der Blindkammer 23 des Druckluftschalters
8 die Belastung der Feder 38 und schaltet den Druckluftschalter 8 um, und zwar schließt
die normalerweise geöffnet8 Düse 16 ab und öffnet die normalerweise geschlossene
Düse 22. Dabei entspannt sich der LuStd,ruck aus der Druckluftkammer 3 in die Atmosphäre
über die Düsenkammer 39 des Druckluftschalters 8. Somit ist die Verteilunsvorrichtung
in ihre Anfangsstellung zurückgekehrt.
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Unter der Wirkung der Elastizitätskräfte erhält das elastische Rohr
1 der Druckluftkammer 3 seine ursprüngliche (offene) Gestalt zuruck, und eine Portion
der Förderflüssigkeit wird über dieses offene Rohr 1 in der Druckluftkammer 2 eingesaugt.
Beim Eintritt des nächstfolgenden Druckimpulses aus dem Steuerdrucklufterzeuger
5 wiederholt sich das Arbeitsspiel der peristaltischen Pumpe. Die Förderhäufigkeit
der Portionen von durch die peristaltische Pumpe geförderter Flüssigkeit, durch
welche die Förderleistung der Pumpe festgelegt wird9 ergibt sich bei Nachstellung
der Zutrittshäufigkeit der Druckimpulse aus dem Steuerdrucklufterzeuger 5. Auf diese
Weise kann durch Veränderung der Eäufigkeit der Druckimpulsgabe des Steuerdrucklufterzeugers
5 die Förderleistung der peristaltischen Pumpe geändert werden.
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Bei einer Ausführungsabänderung der peristaltischen Pumpe mit dem
als Zweimembranventil 27 ausgelegten Entlatungsventil (Fig. 2) arbeitet die Pumpe
dem obenbeschriebenen ähnlich. Dies wird aber durch Verbindung der Mittelkammer
29 und der Düsenkammer 30 dieses Zweimembranventils 27 miteinander erreicht was
die Wirkungsweise dieses Ventils 27 in voller Übereinstimmung mit der Wirkung des
Einmembranübertragers als Entspannungsventil l2 bestimmt (Fig. 1).
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Bei einer anderen Aufbauvariante der peristaltischen Pumpe mit dem
als Zweiwegeventil 31 ausgebildeten Entlastungsventil
(Fig. 3)
arbeitet die Pumpe wie oben beschrieben. Dies wird dadurch erreicht, daß die Düse
33 der Kammer 32 dieses Ventils 31, welche Kammer mit dem SteuerdruckluSterzeuger
5 (Fig. 1) kommuniziert, blind verschlossen wird, und die Wirkung dieses Zweiwegeventils
31 der Wirkung des Einmembranübertragers als Entlastungsventil i2 (Fig. 1) entspricht.
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Die Druckimpulsdauer, Durchlaß fähigkeit der veränderlichen Luftdrossel
10 und der Inhalt des Druckluftbehälters 11 müssen mit den Betriebskennlinien der
Druckluftkammern 2, 3, 4 in flbereinstimmung gebracht werden.
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Durch Anwendung der vorgeschlagenen Erfindung werden folgende Vorteile
erzielt.
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Diese Anwendung erhöht die Zuverlässigkeit der Pumpe durch Benutzung
nur einer Speisequelle, Herabsetzung der Anzahl der in der Steuerschaltung benutzten
Bauelemente sowie der des gesteuerten Druckventils.
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Sie gibt die Möglichkeit, die Förderung der biologischen Sterilflüssigkeiten
wie Blut oder Blutplasma durch Verwendung des gesteuerten Druckventils anstatt der
Zwangsdrosselung durchzuführen, ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß die Eiweißstoffe
schäumen oder koagulieren.
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Sie vereinfacht den Aufbau der Pumpe und setzt ihre Herstellungs-
und Betriebskosten dadurch herab, daß sich die Zahl der Einzelelemente vermindert
und die Betriebssicherheit ansteigt Alles oben aufgezählte ermöglicht die Ausnutzung
der betreffenden Pumpe mit Druckluftbetätigung bei Zusammenstellung
einer
Mehrkammer-Zirkulationsanlage (bis 15 - 20 Kammern) bei Kulturen von Zellen und
Geweben, die dank ihrer kleinen Abmessungen unmittelbar zwischen Bauelementen des
Thermostats eines invertierten Mikroskops eingebaut werden kann. Dadurch entsteht
die Möglichkeit, zeitweilige mikroskopische Filmaufnahmenunter hohen Vergrößerungen
der wachsa-nden Zellen- oder Gewebekultur durchzufWhren, ohne daß dabei die Temperaturen
sowohl der Zellen selbst als auch am Mikroskoptisch während einer langen Zeitspanne
unzulässaig, werden Dieses System läßt die Strömungsgeschwindigkeit und das Medium
in der Kammer leicht verändern und sichert die Sammlung von Vergleichswerten über
den Zellenzustand bei Erforschung der Einwirkung auf diese Zellen von pharmakologischen
Mitteln, Giftstoffen undganzen Reihe anderer chemischer Stoffe. Die Erfindung kann
auch ihre Anwendung bei Förderung von Sterilflüssigkeiten, biologischer Masse, Sterilgasenim
Lauge der Laboruntersuchungen in der Mikrobiologie, Virologie, Biochemie in der
Chemie und Medizin ihre Anwendung finden.