DE60315785T2 - Pumpe - Google Patents

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DE60315785T2
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Germany
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pump
pump body
cylinder
bellows
valves
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Kazukiyo Teshima
Hitoshi Kawamura
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
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    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe zum Transport von Fluid oder insbesondere eine Pumpe, die zur Zirkulation oder zum Transport eines chemischen Fluids in einer Halbleiterfertigungsvorrichtung verwendet wird.
  • BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • Herkömmliche Pumpen, die zur Zirkulation oder zum Transport des chemischen Fluids in der Halbleiterfertigungsvorrichtung verwendet werden, haben im Allgemeinen eine Konstruktion, bei der ein Druckluftzylinder als Antriebseinrichtung, ein Balg, der sich nach der Volumenänderung einer Pumpenkammer und dem hermetischen Einschließen des Fluids darin frei ausdehnen oder zusammenziehen kann, ein Absperrventil zum Begrenzen der Strömungsrichtung des Fluids und viele andere Elemente entlang einer Achse des Druckluftzylinders koaxial angeordnet und aneinander in nebeneinanderliegender Beziehung mittels einer in Axialrichtung langgestreckten Stange, eines Bolzens und dergleichen befestigt sind (siehe beispielsweise die nicht geprüfte JP-Patentveröffentlichung Nr. 2002-174180 ). Ferner werden eine Vielzahl von Bolzen außerdem zum Befestigen eines Endes des Balgs an einer Kolbenseite verwendet.
  • Leider kann bei der herkömmlichen Pumpe der obigen Konstruktion manchmal das Problem auftreten, dass die Vielzahl von Elementen aufgrund von Maßfehlern der Elemente oder der Art der Anordnung der Elemente in nebeneinanderliegender Beziehung nicht exakt miteinander zentriert werden können. Das heißt, die Mittelachsen der Elemente können nicht exakt miteinander ausgefluchtet werden. In einem solchen Fall, in dem die Elemente nicht ordnungsgemäß relativ zueinander positioniert werden können, kann die Befestigung der Elemente ein Verdrehen zwischen den Elementen oder ein Verziehen der Elemente selbst verursachen.
  • Andererseits müssen eine Vielzahl von Bolzen an einem Ende des Balgs mit gleicher Belastung befestigt werden, um das Abdichtverhalten sicherzustellen. In der Praxis besteht jedoch die Tendenz, dass die Befestigungsbelastung der Bolzen untereinander ungleich ist. Wenn eine Vielzahl von Bolzen verwendet werden, nimmt die Befestigungsbelastung der einzelnen Bolzen aufgrund von Alterung (die mit Kriechen von Harz und dergleichen einhergeht) unterschiedlich ab. Die unterschiedlichen Befestigungsbelastungen auf die Vielzahl von Bolzen führen zur Formänderung der Elemente wie etwa dem Balg, was im Austreten des chemischen Fluids resultiert.
  • Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe bereitzustellen, die so ausgelegt ist, dass sie zusammengebaut werden kann, ohne ein Verziehen oder eine Formänderung der Elemente zu verursachen, und die somit eine gleichbleibende Abdichtleistung erzielen kann.
  • US 6 189 433 beschreibt eine Pumpe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und wird als der nächstliegende Stand der Technik angesehen. DE 24 47 646 beschreibt eine weitere Pumpe mit Merkmalen, die dem Oberbegriff von Anspruch 1 ähnlich sind.
  • AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die obigen Aufgaben werden durch die Pumpe nach Anspruch 1 gelöst, wobei weitere bevorzugte Ausführungsformen in den Unteransprüchen angegeben sind.
  • Die Pumpe zum Erzeugen einer Pumptätigkeit auf der Basis der Hin- und Herbewegungen eines Druckluftzylinderbereichs, um dadurch ein Fluid über Ventile anzusaugen und abzugeben, weist Folgendes auf:
    • a) einen Pumpenkörper, der einen Zuflusskanal und einen Abflusskanal für das Fluid aufweist;
    • b) einen Pumpenzylinder, der an einem Ende des Pumpenkörpers vorgesehen ist;
    • c) einen Balg, der in dem Pumpenzylinder und entlang einer Mittelachse auseinandergedehnt oder kontrahiert werden kann und mit dem Pumpenkörper und dem Pumpenzylinder zusammenwirkt, um eine Pumpkammer zu bilden; und
    • d) einen Druckluftzylinderbereich zum Auseinanderdehnen oder Kontrahieren des Balgs; und
    • e) eine äußere Abdeckung, deren eines Ende entlang der Mittelachse mit einem Gewinde an einer Innenseite davon ausgebildet und deren anderes Ende mit einem Anschlagbereich ausgebildet ist, wobei die äußere Abdeckung den Pumpenzylinder, den Balg und den Druckluftzylinderbereich darin einschließt und mit einem an einer Außenseite des Pumpenkörpers gebildeten Gewinde in Gewindeeingriff ist, um diese entlang der Mittelachse aneinander zu befestigen, während sie gleichzeitig mit dem Pumpenkörper zusammenwirkt, um diese Elemente dazwischen in Bezug auf die Mittelachse einzuspannen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Pumpe nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine Gruppe von schematischen Darstellungen, die ein äußeres Erscheinungsbild eines Pumpenkörpers der obigen Pumpe zeigen;
  • 3 und 4 sind Schnittansichten, die den obigen Pumpenkörper zeigen;
  • 5 ist eine Schnittansicht, die zeigt, wie die obige Pumpe zusammenzubauen ist;
  • 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die den Pumpenkörper, einen Pumpenzylinder und einen Balg entlang einer Mittelachse A von 1 voneinander getrennt zeigt;
  • 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Bereich VII gemäß 6 zeigt;
  • 8 und 9 sind vergrößerte Schnittansichten, die einzeln einen Zustand des Pumpenkörpers und des Pumpenzylinders der Pumpe von 1 beim Einpressen ineinander und einen Zustand nach Abschluss des Einpressens des Pumpenkörpers und des Pumpenzylinders zeigt;
  • 10 ist eine fragmentarische Schnittansicht, die einen Hauptteil einer Pumpe nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11 ist eine fragmentarische Schnittansicht, die einen Hauptteil einer Pumpe nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12 und 13 sind fragmentarische Schnittansichten, die einzeln einen Zustand vor dem Einpressen eines Pumpenkörpers und eines Pumpenzylinders nach der dritten Ausführungsform und einen Zustand des Pumpenkörpers und des Pumpenkörpers beim Einpressen ineinander zeigt; und
  • 14 und 15 sind fragmentarische Schnittansichten, die einzeln einen Zustand vor dem Einpressen des Pumpenzylinders und eines Balgs nach der dritten Ausführungsform und einen Zustand des Pumpenzylinders und des Balgs beim Einpressen ineinander zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Pumpe nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Pumpe wird beispielsweise zur Zirkulation oder zum Transport eines chemischen Fluids (beispielsweise eines Fluor enthaltenden Fluids) in einer in einem Reinraum installierten Halbleiterfertigungsvorrichtung verwendet. Die Pumpe ist vom Horizontaltyp und ist allgemein in einer in der Figur gezeigten Position installiert (der obere Teil ist das obere Ende der Pumpe, wogegen der untere Teil ihr unteres Ende ist, wie in der Figur gezeigt ist). Die Pumpe besteht aus einer Vielzahl von Elementen, die auf einer gemeinsamen Mittelachse A koaxial angeordnet sind und die jeweils im Wesentlichen einen kreisförmigen Außenumfang und einen kreisförmigen Innenumfang haben. Dabei weist die Pumpe als wesentliche Komponenten auf: einen Pumpenkörper 3, der zwei Paare von Absperrventilen 1, 2 hat (die nachstehend noch im Einzelnen beschrieben werden); einen zylindrischen Pumpenzylinder 4; einen Balg 5, der eine Doppelzylinderkonstruktion hat, von der ein äußerer Zylinderbereich 5a entlang der Mittelachse A balgartig dehnbar ist; einen Abstandshalter 6, der mit einer Innenseite eines inneren Zylinderbereichs 5b des Balgs 5 in Gewindeeingriff ist (ein linkes Ende des Abstandshalters 6 ist jedoch in dem Balg 5 angebracht); eine Achse 7, die wie ein Rundstab geformt und mit dem Abstandshalter 6 in Gewindeeingriff ist (ein linkes Ende der Achse 7 ist jedoch in dem Abstandshalter 6 angebracht); ein ringartiges Kolbengehäuse 8, durch das hindurch sich die Achse 7 erstrecken kann; einen Kolben 9, der mit der Achse 7 in Gewindeeingriff ist (ein rechtes Ende davon ist in dem Kolben 9 angebracht) und der in das Kolbengehäuse 8 eingeführt ist, so dass er sich entlang der Mittelachse A gleitbewegen kann; eine Kolbenabdeckung 10, die ein entsprechendes Ende des Kolbengehäuses 8 und des Kolbens 9 bedeckt; und eine zylindrische äußere Abdeckung 11 zum vollständigen oder teilweisen Einschließen der obigen Elemente darin. Dabei kann der Pumpenzylinder 4 mit dem Pumpenkörper 3 (durch spanende Bearbeitung oder dergleichen) integral ausgebildet sein.
  • Der Abstandshalter 6, die Achse 7, das Kolbengehäuse 8, der Kolben 9 und die Kolbenabdeckung 10 bilden einen Druckluftzylinderbereich, der an einer rechten Seite des Balgs 5 als Stützwand angeordnet ist. Das Erfordernis einer externen Anbringung des Druckluftzylinders ist durch die Anordnung des Druckluftzylinders auf diese Weise eliminiert. Der gesamte Körper der Pumpe ist also kompakt gebaut. Die Pumpe, die den kompakten Körper hat, wird bevorzugt, da die Fertigungsvorrichtung in dem Reinraum einen kleineren Bereich einnimmt. Wenn ferner im Gebrauch über einen längeren Zeitraum eine geringe Menge an Verschleißpartikeln von dem Druckluftzylinderbereich erzeugt werden sollte, besteht keine Gefahr einer Kontamination des Reinraums, da nur sehr wenig Partikel aus der Pumpe gestreut werden.
  • Bei der obigen Konstruktion ist der Balg 5 in dem Pumpenzylinder 4 an einer Außenumfangsfläche 5a1 einer Basis seines äußeren Zylinderbereichs 5a angebracht. Der Abstandshalter 6 und das Kolbengehäuse 8 sind über die Achse 7 in zusammengebauter Beziehung (einschließlich Schraubverbindung), während der Abstandshalter 6 in dem inneren Zylinderbereich 5b des Balgs 5 angebracht ist. Ein säulenartiger Vorsprung 8c ist an einem linken Ende des Kolbengehäuses 8 gebildet. Ein Außendurchmesser des Vorsprungs 8c kann im Wesentlichen gleich einem Innendurchmesser des äußeren Zylinderbereichs 5a des Balgs 5 sein, so dass das Kolbengehäuse 8 in dem Balg 5 angebracht werden kann. Außerdem ist der Kolben 9 in zusammengebauter Beziehung mit dem Kolbengehäuse 8 und der Achse 7. Die Kolbenabdeckung 10 und das Kolbengehäuse 8 sind in einer Beziehung äquivalent einer zusammengebauten Beziehung, und zwar über eine Vielzahl von Positionierstiften 12 (von denen nur einer gezeigt ist). Der Pumpenzylinder 4, der Balg 5, der Abstandshalter 6, die Achse 7, das Kolbengehäuse 8, der Kolben 9, die Kolbenabdeckung 10 und die anderen Elemente einschließlich der Dichtungselemente (beispielsweise eines O-Dichtrings) sind also so ausgebildet, dass sie aneinander angebracht werden können, um dadurch ohne die Hilfe von Befestigungselementen wie etwa einer Stange, eines Bolzens und dergleichen an entsprechenden Stellen positioniert werden zu können.
  • Dagegen ist die äußere Abdeckung 11 mit einem Anschlagbereich 11a ausgebildet, der sich von einem rechten Ende davon nach innen erstreckt. Der Pumpenkörper 3 mit an seiner Außenumfangsfläche mit einem Außengewinde ausgebildet, und die äußere Abdeckung 11 ist an ihrem Innenumfang mit einem Innengewinde ausgebildet. Der Pumpenkörper 3 und die äußere Abdeckung 11 sind also in Gewindeeingriff miteinander. Ein solcher Gewindeeingriff gestattet es, die Elemente im Inneren der äußeren Abdeckung 11 gleichmäßig aneinander zu befestigen. Insbesondere ergibt sich durch den Gewindeeingriff insgesamt ein gleichbleibender Befestigungsgrad, da der Pumpenkörper 3 und die äußere Abdeckung 11 jeweils ein einfaches Gewinde mit relativ großem Durchmesser definieren. Ferner unterliegen eine Kontaktfläche zwischen dem Pumpenkörper 3 und dem Pumpenzylinder 4, eine Kontaktfläche zwischen dem Pumpenzylinder 4 und dem äußeren Zylinderbereich 5a des Balgs 5 und eine Kontaktfläche zwischen dem äußeren Zylinderbereich 5a und dem Kolbengehäuse 8 einem im Wesentlichen gleichen Druck entlang der Mittelachse A. Der Balg 5, der Pumpenzylinder 4 und der Pumpenkörper 3, die den im Wesentlichen gleichen Druck an ihren Kontaktflächen aufnehmen, wirken also zusammen, um einen Fluidraum 13 als eine "Pumpkammer" zu bilden, die keine Formänderung, verursacht durch Verziehen der Elemente oder dergleichen oder durch die ungleichmäßige Befestigungsbelastung, erfährt. Ein durch diese Faktoren verursachtes Austreten des chemischen Fluids kann deshalb verhindert werden. Infolgedessen kann ein stabiles, günstiges Abdichtverhalten erzielt werden.
  • Das Innere des obigen Balgs 5 bildet eine erste Luftkammer C1, die eine Bewegung des Kolbens 9 nach links zulässt (wie in der Figur gezeigt ist). Die erste Luftkammer C1 steht über ein Loch 8a, das durch das Kolbengehäuse 8 verläuft, mit einer Öffnung P1 in Verbindung. Dagegen ist eine zweite Luftkammer C2 zwischen einer linken Endfläche des Kolbens 9 und dem Kolbengehäuse 8 gebildet, um das Zurückziehen des Kolbens 9 zu gestatten. Die zweite Luftkammer C2 steht über ein in dem Kolbengehäuse 8 gebildetes Loch 8b mit einer Öffnung P2 in Verbindung.
  • Eine dritte Luftkammer C3, die zwischen einer rechten Endfläche des Kolbens 9 und der Kolbenabdeckung 10 gebildet ist, ist über ein Loch 10b, das durch die Kolbenabdeckung 10 verläuft, offen. In der rechten Endfläche des Kolbens 9 sind Löcher 9a gebildet, die einen Durchmesser haben, der geringfügig kleiner als die durch die Kolbenabdeckung 10 verlaufenden Löcher 10a sind und eine koaxiale Lagebeziehung damit haben. Ein Stift (nicht gezeigt) ist in das kleinere Loch 9a fest so eingesetzt, dass et lose in dem Loch 10a sitzt, so dass eine Rotation des Kolbens 9 und somit das Verziehen des Balgs 5 verhindert werden.
  • Eine schematische Darstellung auf der rechten Seite von 2 zeigt den Pumpenkörper 3, ausgehend von dem Fluidraum 13 in 1 nach links gesehen. Eine schematische Darstellung in der Mitte von 2 zeigt den Pumpenkörper 3, entlang der gleichen Richtung in 1 gesehen. Eine schematische Darstellung auf der linken Seite von 2 zeigt den Pumpenkörper 3, entlang der zu der schematischen Darstellung auf der rechten Seite entgegengesetzten Richtung gesehen. 3 bzw. 4 sind Schnittansichten entlang den Linien III-III bzw. IV-IV von 2. Wie 2 zeigt, sind insgesamt vier Absperrventile 1, 2 vorgesehen und in dem Pumpenkörper 3 angebracht. Das obere Paar von Absperrventilen 1 dient der Abgabe. Jedes der Absperrventile 1 hat einen Ventilkörper 1a, der durch eine (aus einem Harz gebildete) Feder 1b nach rechts vorgespannt ist, wie aus 1 ersichtlich ist, so dass das chemische Fluid nur in einer durch einen Pfeil gezeigten Richtung strömen kann. Dieses Paar von Absperrventilen 1 ist parallel an einem Strömungskanal angeordnet, wogegen das chemische Fluid in dem Fluidraum 13 durch einen in dem Pumpenkörper 3 gebildeten Strömungskanal 3d strömt, um über eine Austrittsöffnung 3a an einer Seitenfläche der Pumpe und eine Austrittsöffnung 3c an einem oberen Bereich davon aus der Pumpe abgegeben zu werden (siehe 2). Das untere Paar von Absperrventilen 2 dient dem Ansaugen. Jedes der Absperrventile 2 hat einen Ventilkörper 2a, der durch eine (aus einem Harz gebildete) Feder 2b nach links vorgespannt ist, wie aus 1 ersichtlich ist, so dass das chemische Fluid nur in einer durch einen Pfeil gezeigten Richtung strömen kann. Dieses Paar von Absperrventilen 2 ist parallel an einem Strömungskanal angeordnet, wogegen das chemische Fluid über eine Ansaugöffnung 3b durch den Strömungskanal 3p strömt, um in den Fluidraum 13 eingeleitet zu werden (siehe 2).
  • Die Konstruktion der obigen Pumpe ist vom externen Fluidtyp, bei dem die Absperrventile 1, 2 in dem Pumpenkörper 3 angebracht sind und der Fluidraum 13 in dem Pumpenzylinder 4 gebildet ist. Aufgrund einer solchen Pumpenkonstruktion kann der Fluidraum 13 auf die kleinste erforderliche Größe verkleinert sein, was zu der Verringerung der Ausdehnung der Pumpe in Bezug auf die Mittelachse A beiträgt. Wie 1 zeigt, stehen die Absperrventile 1, 2 nicht von einer inneren Endfläche des Pumpenkörpers 3 vor, die dem Fluidraum 13 zugewandt ist. Dies ist in Bezug auf die Reduzierung der Ausdehnung stärker bevorzugt.
  • Was das Material für die obigen Elemente angeht, so können die Elemente, die für Kontaktflächen von besonderer Bedeutung sind, wie etwa der Pumpenkörper 3, der Pumpenzylinder 4 und der Balg 5 bevorzugt aus einem Fluorharz gebildet sein, wie etwa PTFE (Polytetrafluorethylen) oder PFA (Polytetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymer). Die anderen Elemente wie etwa der Abstandshalter 6, die Achse 7, das Kolbengehäuse 8, der Kolben 9, die Kolbenabdeckung 10 und die äußere Abdeckung 11 können bevorzugt aus PP (Polypropylen), PPS (Polypenylensulfid), POM (Polyoxymethylen) oder dergleichen gebildet sein. Die Absperrventile 1, 2 einschließlich der darin enthaltenen Federn 1b, 2b können bevorzugt aus PFA oder PTFE gebildet sein. Alle anderen Elemente einschließlich der Dichtungselemente und O-Dichtringe können aus Harzmaterialien gebildet sein. Das heißt, die Elemente, die die Pumpe bilden, sind sämtlich aus Harzmaterialien gebildet. Dies schließt die Gefahr eines Einschlusses von Metallionen in ein Werkstück wie etwa einen Halbleiterwafer aus und trägt somit zu einer gleichbleibenden Güte von Halbleitererzeugnissen bei.
  • Nach 1 sind der Balg 5 und die Achse 7 über den Abstandshalter 6 miteinander verbunden. Eine solche Verbindung über den Abstandshalter 6 erhöht die Befestigungskraft, obwohl die Harzmaterialien zu ungenügender Befestigungskraft neigen.
  • 5 ist eine Schnittansicht, die zeigt, wie die obige Pumpe zusammenzubauen ist. Wie aus der Figur ersichtlich ist, sind der Pumpenzylinder 4, der Balg 5, der Abstandshalter 6, die Achse 7, das Kolbengehäuse 8, der Kolben 9 und die Kolbenabdeckung 10 in zusammengebauter Beziehung zueinander, wie oben beschrieben wurde, so dass diese Elemente an entsprechenden Stellen positioniert und auf der gemeinsamen Mittelachse A zentriert werden können. Deshalb kann die Zentrierung zwischen dem Druckluftzylinderbereich (610) und dem Balg 5, die schwierig zu bewerkstelligen ist, erleichtert werden. Die so angeordnete zusammengebaute Baugruppe wird gut passend in die äußere Abdeckung 11 eingesetzt (im Wesentlichen äquivalent der festen Passung mit einem Spiel in der Größenordnung von beispielsweise 0,2 mm). Das Einsetzen der zusammengebauten Baugruppe bringt einen Umfangsrand 10c der Kolbenabdeckung 10 in Anlage an dem Anschlagbereich 11a der äußeren Abdeckung 11, wodurch die so eingesetzte zusammengebaute Baugruppe an ihrem rechten Ende eingespannt ist, um ein Lösen zu verhindern. Wenn die äußere Abdeckung 11, deren Innengewinde mit dem Außengewinde des Pumpenkörpers 3 in Eingriff ist, eingeschraubt wird, spannt der Pumpenkörper 3 die zusammengebaute Baugruppe an ihrem linken Ende ein, so dass dadurch ein Lösen der zusammengebauten Baugruppe verhindert wird. Die zusammengebaute Baugruppe wird also an der in 1 gezeigten Position festgelegt und liegt zwischen dem Pumpenkörper 3 und dem Anschlagbereich 11a fest an.
  • Die äußere Abdeckung 11 hält den Pumpenzylinder 4, den Balg 5, das Kolbengehäuse 8 und die Kolbenabdeckung 10 fest, die praktisch mit der inneren Umfangsfläche der äußeren Abdeckung 11 in Kontakt sind, und zwar so, dass sie die radiale Verlagerung dieser Elemente verhindert. Infolgedessen wird auch verhindert, dass die anderen Elemente, die an diesen Elementen fest angebracht sind, radial verlagert werden. Das heißt, die äußere Abdeckung 11 positioniert die darin untergebrachten Elemente radial und hält diese Elemente ferner in dem positionierten Zustand stabil fest. Auch nach dem Zusammenbau sind deshalb die Elemente im Wesentlichen frei von einer radialen Verlagerung, da sie von der äußeren Abdeckung 11 festgehalten werden.
  • Die einzelnen die Pumpenkonstruktion bildenden Elemente sind also auf der Mittelachse A ausgefluchtet und durch die äußere Abdeckung 11 begrenzt, so dass diese Elemente in dem relativ zueinander exakt positionierten Zustand befestigt werden. Die auf diese Weise zusammengebaute Pumpe erfährt über einen längeren Zeitraum weder ein Verziehen noch eine Formänderung der Elemente, da diese ohne Verwendung der Stangen, Bolzen und dergleichen, die im Stand der Technik verwendet werden, aneinander befestigt werden. Ferner erfährt eine solche Pumpe keine axiale Verschiebung an dem Druckluftzylinderbereich (610) und somit unterliegen die Elemente des Druckluftzylinderbereichs keinem durch eine axiale Verschiebung verursachten abnormalen Verschleiß, wobei abnormaler Verschleiß zu einer Funktionsstörung des Druckluftzylinderbereichs und einer verringerten Pumpfunktion der Pumpe führen würde.
  • Die zusammengebaute Baugruppe ist dadurch gebildet, dass der Pumpenzylinder 4, der Balg 5 und der Druckluftzylinderbereich mindestens teilweise aneinander angebracht sind. Dies ermöglicht die Reduzierung der axialen Ausdehnung durch die Menge der überlappenden Bereiche der Elemente (beispielsweise kann die Achse 7 des Druckluftzylinderbereichs innerhalb des Balgs 5 angeordnet sein). Die Pumpe kann also kompakt gebaut werden. Dies wird bevorzugt, da die Pumpe in dem Reinraum einen kleineren Bereich einnimmt, wie oben erwähnt wurde.
  • Nach der vorstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf 5 werden der Pumpenzylinder 4, der Balg 5, das Abstandshalter 6, die Achse 7, das Kolbengehäuse 8, der Kolben 9 und die Kolbenabdeckung 10 gegenseitig aneinander angebracht, um die zusammengebaute Baugruppe zu bilden, die gut passend in die äußere Abdeckung 11 einzusetzen ist. Bei einer alternativen Vorgehensweise können die einzelnen Elemente oder Untergruppen der Elemente, die bereits aneinander angebracht sind, sequentiell in die äußere Abdeckung 11 eingesetzt werden, so dass die zusammengebaute Baugruppe in der äußeren Abdeckung 11 montiert werden kann.
  • Die vorstehende Ausführungsform zeigt nur ein Beispiel der Anordnung der in der äußeren Abdeckung 11 enthaltenen Elemente, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Kurz gesagt, ein äquivalenter Arbeitseffekt kann dadurch erhalten werden, dass eine Anordnung bereitgestellt wird, bei der die Pumpenkomponenten einschließlich der zusammengebauten Baugruppe, die durch Anbringen der Vielzahl von Elementen aneinander gebildet ist, gut passend in die äußere Abdeckung eingesetzt und an deren gegenüberliegenden Enden begrenzt sind, um ein Lösen zu verhindern.
  • Bei der Pumpe der obigen Konstruktion (1) wird der Öffnung P1 Druckluft zugeführt, während gleichzeitig aus der Öffnung P2 Druck abgelassen oder reduziert wird, wodurch der Kolben 9 gemeinsam mit der Achse 7 und dem Abstandshalter 6 vorgerückt wird, um den Balg 5 nach links zu dehnen. Die Absperrventile 1 an der Austrittsseite werden also geöffnet, um das chemische Fluid über die Austrittsöffnungen 3a, 3c abzugeben. Umgekehrt wird der Öffnung P2 Druckluft zugeführt, während gleichzeitig aus der Öffnung P1 Druck abgelassen oder reduziert wird, wodurch der Kolben 9 gemeinsam mit der Achse 7 und dem Abstandshalter 6 zurückgezogen wird, um dadurch den Balg 5 in die in der Figur gezeigte Position zu kontrahieren. Die Absperrventile 2 an der Ansaugseite werden also geöffnet, um das chemische Fluid über die Ansaugöffnung 3b anzusaugen. Die Wiederholung dieser Hin- und Herbewegungen erzeugt die Pumptätigkeit für den Transport des chemischen Fluids.
  • Durch Nebeneinanderanordnen des Absperrventilpaars 2 an der Ansaugseite gemäß der obigen Beschreibung wird das chemische Fluid während des Ansaugschritts in zwei Ströme in die zwei Absperrventile 2 geteilt. Im Vergleich mit einem Fall, in dem ein einzelnes Absperrventil 2 angebracht ist, wird deshalb eine Strömungsgeschwindigkeit des chemischen Fluids durch jedes der Absperrventile 2 verringert. Die verringerte Strömungsgeschwindigkeit resultiert in einem Moment, in dem die Strömungsgeschwindigkeit am Ende des Ansaugschritts auf 0 verringert ist, in einem geringeren Strömungsgeschwindigkeitsabfall und somit wird der Wasserstoß gemildert. Wenn P1 einen Fluiddruck repräsentiert, der den Ventilkörper 2a des Absperrventils 2 in eine Richtung zum Öffnen des aus der Offenposition in die Schließposition verschobenen Absperrventils drückt und wenn P2 einen Fluiddruck in dem Fluidraum 13 repräsentiert, nimmt dabei P1 aufgrund des mit dem Schließen des Ventils verbundenen Hammerstoßes eine gedämpfte Schwingung an. Dabei ist die Amplitude der Schwingung im Vergleich mit dem Fall, in dem ein einzelnes Absperrventil 2 vorgesehen ist, im Wesentlichen auf die Hälfte reduziert. Nach dem Schließen des Ventils wird deshalb eine Übergangszeitdauer, während der eine Relation zwischen den Fluiddrücken P1 > P2 sein kann, auf ein Minimum verringert, so dass ein Rattern der Absperrventile 2 erheblich reduziert wird. Ferner bringt die verringerte Strömungsgeschwindigkeit nicht das Problem mit sich, dass der Fluiddruck im Bereich der Absperrventile 2, die den Durchtritt des chemischen Fluids zulassen, unter den Sättigungsdampfdruck gesenkt wird. Es werden also wenig Blasen in dem chemischen Fluid erzeugt. Infolgedessen kann das Auftreten von Kavitation vermieden werden.
  • Dagegen wird durch Nebeneinanderanordnen des Absperrventilpaars 1 an der Austrittsseite das chemische Fluid während des Abgabeschritts in zwei Ströme in die zwei Absperrventile 1 geteilt. Deshalb wird der am Ende des Abgabeschritts auftretende Wasserstoß ebenso reduziert wie bei Beendigung des obigen Ansaugschritts. Das Rattern der Absperrventile 1 wird also beträchtlich verringert. Außerdem wird durch die verringerte Strömungsgeschwindigkeit auch die Erzeugung von Kavitation verhindert.
  • Auf diese Weise wird der Wasserstoß sowohl im Ansaug- als auch im Abgabeschritt reduziert, so dass das Auftreten der die Abdichtleistung beeinträchtigenden Schwingung verhindert werden kann. Ferner kann aufgrund der beträchtlichen Verringerung des Ratterns und der Verhinderung der Kavitation die Lebensdauer der Absperrventile 1, 2 verlängert werden.
  • Es wird bevorzugt, dass ein Raum zwischen den nebeneinander angeordneten Absperrventilen gleich wie oder kleiner als das Dreifache des Durchmessers r des Strömungskanals durch das Absperrventil ist. Wenn der Raum diesen Bereich überschreitet, können die Absperrventile eine ernsthafte Verzögerung zwischen ihrer Öffnungs- oder Schließbewegung erfahren, oder das Fluid kann einen erhöhten Druckverlust erleiden, bis es das Absperrventil in dem längeren Strömungskanal erreicht.
  • Die Anordnung, bei der die Pumpe in einer horizontalen Position mit sich horizontal erstreckender Mittelachse installiert ist und bei der die Absperrventile 1 für die Abgabe an der oberen Position angeordnet sind, ist insofern vorteilhaft, als Gas (die in die Pumpe eingetretene Luft oder von dem chemischen Fluid erzeugtes Gas), das in dem Fluidraum 13 (der Pumpkammer) verweilt, dazu tendiert, über die Absperrventile 1 aus den Austrittsöffnungen 3a, 3c automatisch abgegeben zu werden. Es ist also unwahrscheinlich, dass eine Pumpkapazität durch eine große Menge an Gas, das in dem mit dem chemischen Fluid zu füllenden Fluidraum 13 verweilt, abnimmt. Das heißt, eine Abnahme der Pumpkapazität kann vermieden werden. Es ist unvermeidlich, dass die Luft in einem frühen Stadium der Aktivierung der Pumpe in der Pumpe anwesend ist. Deshalb muss die Pumpe zum Entlüften betätigt werden, bis die Pumpe eine stabile Pumpkapazität erreicht. Die obige Anordnung, die zum Entweichen von Gas neigt, erleichtert jedoch das Entgasen in dem frühen Stadium der Aktivierung der Pumpe, so dass die Pumpkapazität innerhalb einer kurzen Zeit stabilisiert wird.
  • Außerdem erleiden die Federn 1b, 2b aufgrund der horizontalen Anbringung der Absperrventile 1, 2 weniger Ermüdung, und somit haben die Federn eine längere Lebensdauer.
  • Nach der vorstehenden Ausführungsform ist die Anzahl der vorgesehenen Absperrventile 1, 2 jeweils zwei; falls erforderlich, können jedoch drei oder mehr Absperrventile vorgesehen sein.
  • Auch bei einer Pumpe, die anstelle des Balgs eine Membran verwendet, kann ein äquivalenter Arbeitseffekt durch Verwendung der Absperrventile 1, 2, die in der obengenannten Weise angeordnet sind, erhalten werden.
  • Dabei kann ein gewisser Effekt dadurch erzielt werden, dass die Absperrventile parallel nur an dem Zuflusskanal 3p vorgesehen sind.
  • Nachstehend folgt eine genaue Beschreibung einer Dichtungskonstruktion für den Pumpenzylinder 4, den Pumpenkörper 3 und den Balg 5. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die den Pumpenkörper 3, den Pumpenzylinder 4 und den Balg 5 entlang der Mittelachse A in 1 voneinander getrennt zeigt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist an einer rechten Endfläche 3e des Pumpenkörpers 3 ein ringartiger Vorsprung 3f gebildet, der im Schnitt quadratisch ist. Ferner ist im Bereich einer Innenseite des Vorsprungs 3f ein ringartiger kleiner Vorsprung 3g gebildet. Der kleine Vorsprung 3g hat Dreieckquerschnitt und eine geringere Höhe als der Vorsprung 3f. Dagegen ist in einer linken Endfläche 4a des Pumpenzylinders 4 in Übereinstimmung mit dem Gesamtumfang des Vorsprungs 3f eine kreisförmige Ausnehmung 4b gebildet. Der kleine Vorsprung 3g liegt zwar der linken Endfläche 4a des Pumpenzylinders 4 gegenüber; an der dem kleinen Vorsprung 3g gegenüberliegenden Stelle ist jedoch keine Ausnehmung oder dergleichen vorgesehen. Ein solcher kleiner Vorsprung 3g kann statt an dem Pumpenkörper 3 an dem Pumpenzylinder 4 gebildet sein.
  • 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Bereich VII von 6 zeigt. Ränder der Ausnehmung 4b sind abgeschrägt, um verjüngte Bereiche 4b1 zu definieren. Es gibt eine Beziehung W1 < W3 < W2 zwischen einer radialen Breite W1 der Ausnehmung 4b, einer radialen Breite W2 derselben einschließlich der verjüngten Bereiche 4b1 und einer radialen Breite W3 des Vorsprungs 3f an dem Pumpenkörper 3. Der Vorsprung 3f wird also in die Ausnehmung 4b eingepresst unter Führung durch die verjüngten Bereiche 4b1. Dabei gibt es eine Beziehung H < D zwischen einer Tiefe D der Ausnehmung 4b und einer Höhe H des Vorsprungs 3f.
  • Wie wiederum 6 zeigt, sind ein Vorsprung 4d und ein kleiner Vorsprung 4e an einer rechten Endfläche 4c des Pumpenzylinders 4 gebildet. Der Vorsprung 4d bzw. der kleine Vorsprung 4e sind auf die gleiche Weise wie der Vorsprung 3f bzw. der kleine Vorsprung 3g an dem Pumpenkörper 3 ausgebildet. Dagegen ist eine der obengenannten Ausnehmung 4b des Pumpenzylinders 4 ähnliche Ausnehmung 5d in einer Flanschfläche 5c des äußeren Zylinderbereichs 5a des Balgs 5 gebildet. Wie oben erwähnt, kann der kleine Vorsprung 4e statt an dem Pumpenzylinder 4 an dem Balg 5 gebildet sein.
  • Bei der obengenannten Anordnung werden die einzelnen Elemente auf die obengenannte Weise zusammengebaut. In einem Zustand, in dem der Pumpenzylinder 4, der Balg 5 und der Druckluftzylinderbereich zwischen der äußeren Abdeckung 11 und dem Pumpenkörper 3 in Bezug auf die Mittelachse begrenzt sind, wird die äußere Abdeckung 11 mit dem Pumpenkörper 3 in Gewindeeingriff gebracht, so dass die äußere Abdeckung 11 und der Pumpenkörper 3 in Axialrichtung aneinander befestigt werden, wodurch der Vorsprung 3f bzw. der Vorsprung 4d in die Ausnehmung 4b bzw. die Ausnehmung 5d eingepresst werden.
  • 8 und 9 sind vergrößerte Schnittansichten, die einzeln einen Zustand des Pumpenkörpers 3 und des Pumpenzylinders 4 beim Einpressen ineinander und einen Zustand nach Abschluss des Einpressens des Pumpenkörpers und des Pumpenzylinders zeigen. Wie 8 zeigt, nimmt der Einpressgrad mit fortschreitender Befestigung (Schraubbewegung der Elemente) zu, und der in 9 gezeigte Zustand ist hergestellt, wenn der Befestigungsschritt abgeschlossen ist. In diesem Zustand sind die inneren und äußeren Umfangsflächen des Vorsprungs 3f und die Wände der Ausnehmung 4b über eine Länge L entlang der Mittelachse in radialem Druckkontakt miteinander. Der radiale Oberflächendruck bildet eine Abdichtung mit starker Dichtungskraft. Dagegen ist der kleine Vorsprung 3g, der an die linke Endfläche 4a des Pumpenzylinders 4 gedrückt wird, in den Pumpenzylinder 4 halb eingequetscht und halb eingekeilt, wie die Figur zeigt. In diesem Zustand ist die Druckkontaktfläche des kleinen Vorsprungs 3g gekrümmt, so dass eine kleine radiale Oberflächendruckkomponente erzeugt wird, wodurch eine zusätzliche Abdichtung gebildet wird.
  • Das gleiche wie oben findet zwischen dem Pumpenzylinder 4 und dem Balg 5 statt, so dass Abdichtungen durch die Kombination des Vorsprungs 4d und der Ausnehmung 5d und durch den kleinen Vorsprung 4e gebildet werden. Auf diese Weise wirkt der Pumpenzylinder 4 mit dem Pumpenkörper 3 und mit dem Balg 5 zusammen, um dazwischen die Abdichtungen zu bilden, die die starke Dichtungkraft haben, so dass dadurch das Austreten des chemischen Fluids verhindert wird. Somit wird eine Pumpe vom externen Fluidtyp erhalten, die ein ausgezeichnetes Abdichtverhalten zeigt.
  • 10 ist eine fragmentarische Schnittansicht, die einen Hauptteil einer Pumpe nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Konstruktion von Verbindungsstellen zwischen den Pumpenzylinder 4 und dem Pumpenkörper 3 und zwischen dem Pumpenzylinder 4 und dem Balg 5. Wie die Figur zeigt, definieren seitlich gegenüberliegende Enden des Pumpenzylinders 4 verjüngte Oberflächen 4f, 4g. Dagegen ist ein ringartiger Vorsprung 3h nahe dem Außenumfang des rechten Endes des Pumpenkörpers 3 gebildet. Der Vorsprung 3h hat eine radiale Dicke, die geringfügig größer als die des Pumpenzylinders 4 ist. Eine Endfläche des Vorsprungs 3h definiert eine verjüngte Oberfläche 3i, die unter dem gleichen Winkel wie die verjüngte Oberfläche 4f des Pumpenzylinders 4, jedoch in die entgegengesetzte Richtung dazu, geneigt ist. Ferner ist der äußere Zylinderbereich 5a des Balgs 5 mit einer verjüngten Oberfläche 5e an dem linken Ende davon gebildet, wobei die verjüngte Oberfläche unter einem etwas anderen Winkel (ungefähr 5 bis 10°) als dem der verjüngten Oberfläche 4g des Pumpenzylinders 4 und in der entgegengesetzten Richtung dazu geneigt ist.
  • Wenn bei der obigen Anordnung die äußere Abdeckung 11 und der Pumpenkörper 3 aneinander befestigt sind, bringt die Befestigungskraft die verjüngten Oberfläche 4f und 3i und die verjüngten Oberflächen 4g und 5e in eine verkeilte Beziehung zueinander, bei der die verjüngten Oberflächen aneinander gedrückt werden, so dass radiale Oberflächendrücke erzeugt werden. Somit werden Abdichtungen gebildet, die eine große Dichtungskraft haben. Obwohl eine Druckkontaktkraft, die senkrecht auf die verjüngten Oberflächen 4f, 3i wirkt, bewirkt, dass das linke Ende des Pumpenzylinders 4 nach außen gleitet, hemmt die äußere Abdeckung 11 die Gleitbewegung.
  • 11 ist eine fragmentarische Schnittansicht, die einen Hauptteil einer Pumpe nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie bei der zweiten Ausführungsform besteht ein Unterschied zu der ersten Ausführungsform in einer Einpresskonstruktion. Wie die Figur zeigt, steht ein zylindrischer Vorsprung 4h von dem linken Ende des Pumpenzylinders 4 entlang der Mittelachse vor. Der Pumpenkörper 3 ist mit einer kreisförmigen Ausnehmung 3j ausgebildet, die das Einpressen des Vorsprungs 4h ermöglicht. Dagegen steht ein zylindrischer Vorsprung 5f von dem linken Ende des äußeren Zylinderbereichs 5a des Balgs 5 entlang der Mittelachse vor. Der Pumpenzylinder 4 ist mit einer kreisförmigen Ausnehmung 4k ausgebildet, die das Einpressen des Vorsprungs 5f ermöglicht.
  • 12 ist eine fragmentarische Schnittansicht, die einen Zustand vor dem Einpressen des Pumpenkörpers und des Pumpenzylinders nach der dritten Ausführungsform zeigt, wogegen 13 eine fragmentarische Schnittansicht ist, die einen Zustand des Pumpenkörpers und des Pumpenzylinders beim Einpressen ineinander zeigt. Wie 12 zeigt, ist der Pumpenkörper 3 mit einem ringartigen Vorsprung 3k einwärts der Ausnehmung 3j ausgebildet. Der Vorsprung 3k steht nach rechts entlang der Mittelachse vor. Eine verjüngte Oberfläche 3m ist an einem Innenumfang des Vorsprungs 3k gebildet. Dagegen ist der Pumpenzylinder 4 ist einer kreisförmigen Ausnehmung 4i zur Aufnahme des obigen Vorsprungs 3k ausgebildet. Die Ausnehmung 4i hat eine verjüngte Oberfläche 4j, die den gleichen oder einen etwas anderen (ungefähr 5 bis 10°) Konuswinkel wie bzw. als die obige verjüngte Oberfläche 3m hat. Eine Breite W4 der Ausnehmung 3j des Pumpenkörpers 3 und eine Breite W5 des Vorsprungs 4h des Pumpenzylinders 4 haben die Beziehung W4 < W5.
  • Ähnlich wie oben ist 14 eine fragmentarische Schnittansicht, die einen Zustand vor dem Einpressen des Pumpenzylinders 4 und des Balgs 5 nach der dritten Ausführungsform zeigt, wogegen 15 eine fragmentarische Schnittansicht ist, die einen Zustand des Pumpenzylinders und das Balgs beim Einpressen ineinander zeigt. Wie 14 zeigt, ist der Pumpenzylinder 4 mit einem ringartigen Vorsprung 4m einwärts der Ausnehmung 4k ausgebildet. Der Vorsprung 4m steht nach rechts entlang der Mittelachse vor. Ein Innenumfang des Vorsprungs 4m definiert eine verjüngte Oberfläche 4n. Dagegen ist der Balg 5 mit einer kreisförmigen Ausnehmung 5g zur Aufnahme des obigen Vorsprungs 4m ausgebildet. Der Vorsprung 5g hat eine verjüngte Oberfläche 5h, die den gleichen oder einen etwas anderen (ungefähr 5 bis 10°) Konuswinkel wie bzw. als die obige verjüngte Oberfläche 4n hat. Eine Breite W4 der Ausnehmung 4k des Pumpenzylinders 4 und eine Breite W5 des Vorsprungs 5f des Balgs 5 haben die Beziehung W4 < W5.
  • Nach der Pumpe der dritten Ausführungsform, die die obige Einpresskonstruktion hat, wird der Vorsprung 4h in die Ausnehmung 3j durch Befestigung der äußeren Abdeckung 11 (1) und des Pumpenkörpers 3 aneinander eingepresst, wodurch die inneren und äußeren Umfangsflächen des Vorsprungs 4h und die Wände der Ausnehmung 3j in radialen Druckkontakt miteinander gebracht werden. Die radialen Oberflächendrücke bilden eine Abdichtung, die eine starke Dichtungskraft hat. Durch Einpressen des Vorsprungs 4h bis zu einem Grad, der den in 11 gezeigten Zustand herstellt, kann der Vorsprung 3k in die Ausnehmung 4i gedrückt werden, und zwar so, dass er darin aufgenommen wird. Aufgrund der Kraft, die die äußere Abdeckung 11 und den Pumpenkörper 3 aneinander befestigt, tritt ein radialer Oberflächendruck zwischen den verjüngten Oberflächen 4j und 3m auf, so dass die Dichtungskraft weiter erhöht wird.
  • Durch Befestigung der äußeren Abdeckung 11 und des Pumpenkörpers 3 aneinander wird der Vorsprung 5f in die Ausnehmung 4k eingepresst, so dass die inneren und äußeren Umfangsflächen des Vorsprungs 5f und die Wände der Ausnehmung 4k in radialen Druckkontakt miteinander gebracht werden. Der radiale Oberflächendruck bildet eine Abdichtung, die eine starke Dichtungskraft hat. Durch Einpressen des Vorsprungs 5f bis zu einem Grad, der den in 11 gezeigten Zustand herstellt, kann der Vorsprung 4m in die Ausnehmung 5g gedrückt werden, und zwar so, dass er darin aufgenommen wird. Aufgrund der Kraft, die die äußere Abdeckung 11 und den Pumpenkörper 3 aneinander befestigt, tritt ein radialer Oberflächendruck zwischen den verjüngten Oberflächen 4n und 5h auf, so dass die Dichtungskraft weiter erhöht wird.
  • Es ist zu beachten, dass die Einpresskonstruktion nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt ist und dass verschiedene andere Konstruktionen möglich sind. Kurz gesagt, die Konstruktion kann so angeordnet werden, dass die Dichtungsbereiche in gegenüberliegender Beziehung in Übereinstimmung mit jedem Verbindungsbereich zwischen dem Pumpenzylinder 4 und dem Pumpenkörper 3 und zwischen dem Pumpenzylinder 4 und dem Balg 5 vorgesehen sind und dass die Dichtungsbereiche durch Befestigung der äußeren Abdeckung 11 und des Pumpenkörpers 3 aneinander in verkeilte Beziehung zueinander gebracht werden. Wie oben erwähnt, ist es auch möglich, den Pumpenkörper 3 und den Pumpenzylinder 4 einstückig auszubilden. In diesem Fall ist es möglich, die Dichtungsbereiche nur an dem Pumpenzylinder 4 und dem Balg 5 vorzusehen.
  • Die obige Pumpe ist zwar unter der Annahme beschrieben worden, dass die Pumpe dazu dient, das Fluor und dergleichen enthaltende chemische Fluid zu transportieren; es versteht sich jedoch von selbst, dass die Pumpen, die die durch die vorstehenden Ausführungsformen gezeigten Einpressstrukturen haben, bei einer Vielfalt von Fluiden anwendbar sind, die die hohe Dichtungsleistung erfordern.

Claims (8)

  1. Pumpe zum Erzeugen einer Pumptätigkeit auf der Basis von Wechselbewegungen eines Druckluftzylinderbereichs, um dadurch ein Fluid über Ventile (1, 2) anzusaugen und abzugeben, wobei die Pumpe Folgendes aufweist: einen Pumpenkörper (3), der einen Zuflusskanal und einen Abflusskanal für das Fluid aufweist; einen Pumpenzylinder (4), der an einem Ende des Pumpenkörpers (3) vorgesehen ist; einen Balg (5), der in dem Pumpenzylinder (4) und entlang einer Mittelachse auseinandergedehnt oder kontrahiert werden kann und mit dem Pumpenkörper (3) und dem Pumpenzylinder (4) zusammenwirkt, um eine Pumpkammer (13) zu bilden; und einen Druckluftzylinderbereich (6, 7, 8, 9, 10) zum Auseinanderdehnen oder Kontrahieren das Balgs, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: eine äußere Abdeckung (11), deren eines Ende entlang der Mittelachse mit einem Gewinde an einer Innenseite davon ausgebildet ist und deren anderes Ende mit einem Anschlagbereich (11a) ausgebildet ist, wobei die äußere Abdeckung (11) den Pumpenzylinder (4), den Balg (5) und den Druckluftzylinderbereich (6, 7, 8, 9, 10) darin einschließt und mit einem an einer Außenseite des Pumpenkörpers (3) gebildeten Gewinde in Gewindeeingriff ist, um diese entlang der Mittelachse aneinander zu befestigen, während sie gleichzeitig mit dem Pumpenkörper (3) zusammenwirkt, um diese Elemente (4 bis 10) dazwischen in Bezug auf die Mittelachse einzuspannen.
  2. Pumpe nach Anspruch 1, wobei die äußere Abdeckung (11) und sämtliche anderen Pumpenkomponenten (3 bis 10) aus Harzmaterialien gebildet sind.
  3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, wobei Abdichtbereiche (3f, 4b; 3g; 4d, 5d; 3i, 4f; 4g, 5e; 3j, 4h; 3k, 3m, 4i, 4j; 4k, 5f; 4m, 4n, 5g, 5h) in gegenüberliegender Beziehung in Übereinstimmung mit einem Verbindungsbereich zwischen mindestens entweder dem Pumpenkörper (3) oder dem Balg (5) oder dem Pumpenzylinder (4) vorgesehen und entsprechend der Befestigung durch die äußere Abdeckung (11) und den Pumpenkörper (3) ineinander verkeilt sind, um dadurch eine Abdichtung zu bilden.
  4. Pumpe nach Anspruch 3, wobei einer der Abdichtbereiche einen ringartigen Vorsprungsbereich hat, wogegen der andere Abdichtbereich einen Ausnehmungsbereich hat, der das Einpressen des Vorsprungsbereich darin zulässt.
  5. Pumpe nach Anspruch 4, wobei die genannten Bereiche aus einem Harz gebildet sind und ein ringartiger kleinerer Vorsprung, dessen Höhe geringer als die des Vorsprungbereichs ist, nur an einem der Abdichtbereiche gebildet ist.
  6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner eine Vielzahl von Absperrventilen (2) aufweist, die an dem Zuflusskanal des Pumpenkörpers (3) nebeneinander angeordnet sind.
  7. Pumpe nach Anspruch 6, die ferner eine Vielzahl von Absperrventilen (1) aufweist, die an dem Abflusskanal des Pumpenkörpers nebeneinander angeordnet sind.
  8. Pumpe nach Anspruch 6 oder 7, die derart installiert ist, dass sich die Mittelachse horizontal erstreckt und dass die Absperrventile (1) zur Abgabe an einer oberen Stelle angeordnet sind, wogegen die Absperrventile (2) zum Ansaugen an einer unteren Stelle angeordnet sind.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006020114A1 (de) * 2006-05-02 2007-11-22 Burgmann Industries Gmbh & Co. Kg Gleitringdichtungsanordnung mit Balgdichtung
DE102007020298A1 (de) 2007-04-20 2008-10-23 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät
ITUD20070120A1 (it) * 2007-06-29 2008-12-30 C P S Color Equipment S P A Co Pompa alternativa a pistone per macchine dispensatrici di coloranti, vernici o prodotti simili
US20100178182A1 (en) * 2009-01-09 2010-07-15 Simmons Tom M Helical bellows, pump including same and method of bellows fabrication
US8636484B2 (en) 2009-01-09 2014-01-28 Tom M. Simmons Bellows plungers having one or more helically extending features, pumps including such bellows plungers, and related methods
US20120047776A1 (en) * 2009-05-15 2012-03-01 Kim Geun Seo Shoe having an active ventilation mechanism
EP3073113B1 (de) * 2013-11-20 2019-06-26 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Membranpumpe
JP7272913B2 (ja) * 2019-09-09 2023-05-12 日本ピラー工業株式会社 ベローズポンプ装置
CN110953138A (zh) * 2019-11-19 2020-04-03 张金强 利用水车提高水位的水力空气压缩机

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1722791A (en) * 1926-10-18 1929-07-30 Equipment & Supply Company Inc Fuel-feeding device for internal-combustion engines
US2142329A (en) * 1937-12-16 1939-01-03 Jr Louis Nika Alternating or varying pressureactuated pump
DE2447646C3 (de) 1974-10-05 1981-01-29 Horst-Werner Ing.(Grad.) 7707 Engen Michel Vorrichtung zur Volumendosierung kleiner Flüssigkeitsmengen
JPS55121990A (en) 1979-03-07 1980-09-19 Japan Steel Works Ltd Dehydrated sludge rapid composting method
US4442957A (en) * 1980-05-03 1984-04-17 Bendix Westinghouse Limited Fluid injector devices
JP3676890B2 (ja) * 1996-09-25 2005-07-27 日本ピラー工業株式会社 定量ポンプの逆止弁用樹脂製スプリング及びそれを用いたベローズ式定量ポンプ
JP2930297B1 (ja) 1998-05-13 1999-08-03 株式会社タクミナ エア駆動ベローズポンプ
US6322338B1 (en) * 1998-10-26 2001-11-27 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Pulsation damping device for a pump
JP3205909B2 (ja) * 1999-10-25 2001-09-04 日本ピラー工業株式会社 脈動低減装置付きポンプ
JP3610272B2 (ja) 1999-11-29 2005-01-12 日本ピラー工業株式会社 ベローズを有する流体機器
JP3564362B2 (ja) * 2000-05-10 2004-09-08 日本ピラー工業株式会社 脈動減衰装置
JP4411751B2 (ja) * 2000-06-28 2010-02-10 アイシン精機株式会社 ギヤ部分付き平板状部材
JP3519364B2 (ja) 2000-12-05 2004-04-12 株式会社イワキ ベローズポンプ
JP3654187B2 (ja) * 2001-01-09 2005-06-02 日本電気株式会社 企業情報フィルタリングシステム、企業情報フィルタリング方法、及びその制御プログラムを記録した記録媒体
JP3931048B2 (ja) 2001-05-07 2007-06-13 日本ピラー工業株式会社 半導体製造装置用ポンプ

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Publication number Publication date
EP1426619A2 (de) 2004-06-09
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US7134850B2 (en) 2006-11-14
US20040170511A1 (en) 2004-09-02
DE60315785D1 (de) 2007-10-04

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