EP1705373A1 - Pump - Google Patents

Pump Download PDF

Info

Publication number
EP1705373A1
EP1705373A1 EP06002255A EP06002255A EP1705373A1 EP 1705373 A1 EP1705373 A1 EP 1705373A1 EP 06002255 A EP06002255 A EP 06002255A EP 06002255 A EP06002255 A EP 06002255A EP 1705373 A1 EP1705373 A1 EP 1705373A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
pump according
pump
rolling diaphragm
drive shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06002255A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Willi Dipl.-Ing. Hempelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micro Mechatronic Technologies AG
Original Assignee
Micro Mechatronic Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micro Mechatronic Technologies AG filed Critical Micro Mechatronic Technologies AG
Publication of EP1705373A1 publication Critical patent/EP1705373A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/003Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by piezoelectric means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/08Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
    • F04B43/084Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members the tubular member being deformed by stretching or distortion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/08Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
    • F04B43/09Pumps having electric drive
    • F04B43/095Piezoelectric drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/143Sealing provided on the piston

Definitions

  • the invention relates to a pump which enables a high-precision metering of the medium to be pumped with a cost-effective design.
  • a pump according to claim 1 wherein a separation of the medium to be pumped from the atmosphere is achieved by the rolling diaphragm on the piston, so that the medium to be pumped can not be contaminated by the surrounding atmosphere.
  • FIG. 1 and 2 show two fixed at the ends of a connecting rod 1 piston 2 a and 2 b, which are each guided in a sleeve-shaped cylinder 3 a and 3 b, which are mounted in a reproduced in Fig. 1 housing part 4.
  • a tubular rolling diaphragm 5 a, 5 b is fastened on the circumference to a disk 6 a, 6 b.
  • the opposite end of the tubular rolling diaphragm is secured to the associated piston on its periphery, as shown in FIG. 3 and FIG. 7.
  • the outer diameter of the piston body 2c corresponds in Fig. 3 and 4 that of the piston 2a or is - as shown in Fig. 2 - smaller than this.
  • the edge of the outer end of the rohrförinigen rolling diaphragm 5 is turned outwards, so that a flange 5c results, the fluid between the disc 6a, 6b and a reproduced in Fig. 6 flange 3c of the cylinder 3a, 3b is trapped.
  • the connected to the disc 6a and 6b cylinder 3 a, 3b each has an inner diameter which is greater than the outer diameter of the piston 2, so that in the pump movement two layers of the rolling diaphragm 5 between the piston outer circumference and the cylinder inner circumference can be formed, as shown. 4 and 7, wherein in Fig. 4 and 7 as well as in Fig. 3, the cylinder sleeve 3a is not shown for clarity of illustration.
  • the rolling membrane made of a film may have a thickness of about 0.03 mm. It separates the fluid from the surrounding atmosphere.
  • an operating pressure is created which presses the rolling membrane foil against the wall of the cylinder 3 and against the piston.
  • the gap between the piston and the cylinder can be made very small, for example 0.5 mm, so that only a small effective pressure surface is formed at the deflection point of the rolling diaphragm.
  • the inner diameter of the cylinder 7 mm and the outer diameter of the piston is 6.5 mm and the rolling diaphragm has a thickness of 0.05 mm, resulting at an operating pressure of 10 bar, a force acting on the rolling diaphragm of 5 N. By this Force occurs no change in length on the rolling diaphragm, so there is a good rigidity of the pumping system.
  • a recognizable in Fig. 6 disc 7 is clamped from a soft film, which is provided with valves in the form of film flaps 7a, 7b.
  • Fig. 6a shows, as indicated by arrows, the valve position in the discharge stroke of not reproduced in Fig. 6 piston and Fig. 6b the suction stroke.
  • the film flap 7b forms a suction valve, while the film flap 7a forms a dispensing valve.
  • holes 6c are formed, which connect the cylinder space with the valve region, wherein in the end face of the disc 6b is an approximately oval or elongate recess 6e is formed with rounded ends, in the the foil flap 7b can move into it, as shown in FIG. 6b.
  • a corresponding recess 16e is formed in the connection plate 16b for the film flap 7a.
  • the holes 6c open at the respective radially inner region of the recesses 6e and 16e.
  • a bore 16c is formed in the connection plate 16b, which merges into a larger connection bore 16d, on which corresponding connection lines can be inserted.
  • the film 7 forming the valves 7a, 7b is designed so soft that particulate foreign bodies can be embedded on the respective stop surface on the disk 6a, 6b or 16a, 16b when the film is applied.
  • a cable 8 (FIGS. 2 and 5) is tensioned, which in each case is connected to an eyelet formed on the piston body 2 c or in some other way, for example.
  • a coil spring 8a is integrated at one end of the cable, via which the cable end is connected to the associated fastening point.
  • the rope 8 is wound around a drive shaft 9 which extends transversely to the cable 8 and is rotatably mounted in bearing blocks 4a of the housing.
  • the drive shaft 9 for friction reduction on both sides on hardened tips 9a (Fig. 2) stored in bearing bodies 9b.
  • the shaft 9 may be roughened on the outer circumference.
  • two spaced-apart disks 10, 10 ' are non-rotatably connected to the drive shaft 9, on the outer circumference of which two piezo drives 11.1 to 11.4 engage, which impart rotational movement to the disks 10, 10', so that the Drive shaft 9 performs a gradual rotational movement and the rope 8, the piston 2 a, 2 b for stirring a lifting and suction movement drives.
  • the rope 8 can be wound several times around the drive shaft 9 to achieve a firm frictional engagement.
  • the wound around the shaft 9 rope 8 forms a Schlingbandgetriebe, through which a z. B. compared to a gear drive backlash drive, through which also a high gear ratio is achieved.
  • known piezo motors 11.1 to 11.4 are used. In a maximum configuration, up to eight piezo motors can be provided, with four each driving a disk or a wheel 10 or 10 '. Such a piezoelectric motor generates a circumferential force of 0.3 to 0.5 N. To increase the torque, a Schlingbandgetriebe with a transmission ratio of 15 to 25 can be provided between the diameter of a wheel 10 and the shaft. 9
  • the drive shaft 9 also rotates synchronously. This creates a linear force in the axial direction of the two pistons, which form a double piston pump.
  • Fig. 5 shows the structure of the connecting rod 1 with piston 2 in the reproduced in Fig. 2 design, while Fig. 3 and 4 show a modified structure.
  • the cylinder sleeves 3a and 3b are omitted in FIG.
  • the pistons 2a, 2b are screwed to the piston body 2c, wherein the rolling diaphragm, not shown in FIG. 5, is fluid-tightly clamped over a conical surface on the rear side of the pistons 2a, 2b into a corresponding conical inner surface on the piston body 2c.
  • the cable 8 may be secured in a transverse bore of the connecting rod 1 or on a pin at the ends of the connecting rod, as shown, which is guided transversely through the connecting rod.
  • Fig. 7 shows a longitudinal section through a piston with rolling diaphragm 5a, wherein the piston 2a is screwed by a thread on the end of the connecting rod 1 and engages with a conical surface on the back in a corresponding funnel-shaped surface on the piston body 2c to the end sandwich the rolling diaphragm 5a between them in a fluid-tight manner.
  • the rolling diaphragm 5a extends over the length of the piston body 2c up to the deflection point Sd, from which the rolling diaphragm extends to the flange portion 5c, at which it between the discs 6 and 16 (Fig. 1 and 2) is clamped.
  • the piston body 2 c is held on the connecting rod 1 by a locking ring 2 d.
  • the drive shaft 9 either led out laterally from the housing to be connected to a drive means disposed outside the housing, or an engagement portion 9c of the shaft 9 is formed laterally exposed on the housing , in the a connector can be used and rotatably connected to the shaft 9, as shown in FIG. 8.
  • the drive shaft 9 is rotated, for example, by a stepping motor (not shown) positioned outside the housing of the pump.
  • valve housing 20a and 20b are provided at the opposite ends of the pump housing, in which the suction and pressure valves and cable guides are housed.
  • a connection hole for a suction pipe is shown on the valve housing 20a.
  • a corresponding connection bore for the pressure line to be connected is formed on the valve housing 20a.
  • 22 and 23 show connection lines between the two valve housings, which, in conjunction with the conduit in the valve housings 20a, 20b, allow only one connection bore 21 to be provided on one side of the pump, while in the embodiment of Fig. 6 two connection bores 16d are provided on each side.
  • the connecting line 22 is guided in a groove of the upper housing part 4 '. Accordingly, the connecting line 23 is guided in a groove in the lower housing part 4.
  • the rolling membrane is coated with Teflon, so that the adjoining sides do not adhere to each other when rolling.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

The pump has two pistons attached to the ends of a connector rod (1) and each guided in a cylinder (3a,3b) and connected to a rolling membrane which can roll down between the periphery of the piston and the inside wall of the cylinder wherein a piezo motor (11) drives the pistons which are rigidly connected to one another. A cable braced between the pistons is looped round the drive shaft which is set stepwise in rotation through the piezo drive.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, die bei einem kostengünstigen Aufbau eine hochgenaue Dosierung des zu pumpenden Mediums ermöglicht.The invention relates to a pump which enables a high-precision metering of the medium to be pumped with a cost-effective design.

Dies wird durch eine Pumpe nach dem Anspruch 1 erreicht, wobei durch die Rollmembran an den Kolben eine Trennung des zu pumpenden Mediums von der Atmosphäre erreicht wird, sodass das zu pumpende Medium von der umgebenden Atmosphäre nicht kontaminiert werden kann. Bei kleinen Abmessungen der selbstansaugenden Pumpe können große Fördermengen und relativ hohe Drücke erreicht werden, sodass sich ein weites Anwendungsfeld bei einem sehr guten Wirkungsgrad ergibt.This is achieved by a pump according to claim 1, wherein a separation of the medium to be pumped from the atmosphere is achieved by the rolling diaphragm on the piston, so that the medium to be pumped can not be contaminated by the surrounding atmosphere. With small dimensions of the self-priming pump large flow rates and relatively high pressures can be achieved, so that there is a wide field of application with a very good efficiency.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1
in einer perspektivischen Ansicht den Aufbau der Pumpe mit nur einem Teil eines Gehäuses,
Fig. 2
eine Ansicht der einander gegenüberliegenden Kolben mit einer Antriebseinrichtung,
Fig. 3
eine perspektivische Ansicht eines Kolbens mit ausgefahrener Rollmembran,
Fig. 4
eine perspektivische Ansicht des Kolbens mit eingerollter Rollmembran,
Fig. 5
eine Ansicht der Verbindungsstange zwischen den Kolben,
Fig. 6
in einer Schnittansicht und in einer Draufsicht den Ventilaufbau,
Fig. 7
einen Längsschnitt durch einen Kolben, und
Fig. 8
eine perspektivische Ansicht der Pumpe mit Gehäuse.
The invention will be explained in more detail for example with reference to the drawing. Show it
Fig. 1
in a perspective view of the structure of the pump with only a part of a housing,
Fig. 2
a view of the opposing pistons with a drive device,
Fig. 3
a perspective view of a piston with extended rolling diaphragm,
Fig. 4
a perspective view of the piston with rolled-up rolling diaphragm,
Fig. 5
a view of the connecting rod between the pistons,
Fig. 6
in a sectional view and in a plan view of the valve assembly,
Fig. 7
a longitudinal section through a piston, and
Fig. 8
a perspective view of the pump with housing.

Fig. 1 und 2 zeigen zwei an den Enden einer Verbindungsstange 1 starr befestigte Kolben 2a und 2b, die jeweils in einem hülsenförmigen Zylinder 3a und 3b geführt sind, die in einem in Fig. 1 wiedergegebenen Gehäuseteil 4 montiert sind. An den äußeren Enden der Zylinder 3a, 3b ist jeweils eine schlauchförmige Rollmembran 5a, 5b auf dem Umfang an einer Scheibe 6a, 6b befestigt. Das gegenüberliegende Ende der schlauchförmigen Rollmembran ist am zugeordneten Kolben auf dessen Umfang befestigt, wie dies Fig. 3 und Fig. 7 zeigen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der nach innen gebogene Rand der Rollmembran zwischen dem Kolben 2a und einem Kolbenkörper 2c fluiddicht eingeklemmt, sodass die Rollmembran 5a den Außenumfang des Kolbens 2a umgibt. Der Außendurchmesser des Kolbenkörpers 2c entspricht in Fig. 3 und 4 dem des Kolbens 2a oder ist - wie in Fig. 2 dargestellt - kleiner als dieser. Wie Fig. 3 zeigt, ist der Rand des außen liegenden Endes der rohrförinigen Rollmembran 5 nach außen gewendet, sodass sich ein Flanschabschnitt 5c ergibt, der zwischen der Scheibe 6a, 6b und einem in Fig. 6 wiedergegebenen Flansch 3c des Zylinders 3a, 3b fluiddicht eingeklemmt ist.1 and 2 show two fixed at the ends of a connecting rod 1 piston 2 a and 2 b, which are each guided in a sleeve-shaped cylinder 3 a and 3 b, which are mounted in a reproduced in Fig. 1 housing part 4. At the outer ends of the cylinders 3 a, 3 b, a tubular rolling diaphragm 5 a, 5 b is fastened on the circumference to a disk 6 a, 6 b. The opposite end of the tubular rolling diaphragm is secured to the associated piston on its periphery, as shown in FIG. 3 and FIG. 7. At the in 3, the inwardly bent edge of the rolling diaphragm between the piston 2a and a piston body 2c clamped fluid-tight, so that the rolling diaphragm 5a surrounds the outer periphery of the piston 2a. The outer diameter of the piston body 2c corresponds in Fig. 3 and 4 that of the piston 2a or is - as shown in Fig. 2 - smaller than this. As shown in Fig. 3, the edge of the outer end of the rohrförinigen rolling diaphragm 5 is turned outwards, so that a flange 5c results, the fluid between the disc 6a, 6b and a reproduced in Fig. 6 flange 3c of the cylinder 3a, 3b is trapped.

Der mit der Scheibe 6a bzw. 6b verbundene Zylinder 3 a, 3b hat jeweils einen Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Kolbens 2 ist, sodass bei der Pumpebewegung zwei Lagen der Rollmembran 5 zwischen Kolbenaußenumfang und Zylinderinnenumfang ausgebildet werden können, wie dies Fig. 4 und 7 zeigen, wobei in Fig. 4 und 7 wie auch in Fig. 3 die Zylinderhülse 3a zur Verdeutlichung der Darstellung nicht wiedergegeben ist.The connected to the disc 6a and 6b cylinder 3 a, 3b each has an inner diameter which is greater than the outer diameter of the piston 2, so that in the pump movement two layers of the rolling diaphragm 5 between the piston outer circumference and the cylinder inner circumference can be formed, as shown. 4 and 7, wherein in Fig. 4 and 7 as well as in Fig. 3, the cylinder sleeve 3a is not shown for clarity of illustration.

Die aus einer Folie bestehende Rollmembran kann eine Dicke von etwa 0,03 mm haben. Sie trennt das Fördermedium von der umgebenden Atmosphäre. Bei der Hubbewegung eines Kolbens entsteht ein Betriebsdruck, der die Rollmembranfolie gegen die Wand des Zylinders 3 und gegen den Kolben drückt. Der Spalt zwischen Kolben und Zylinder kann sehr klein, beispielsweise 0,5 mm ausgelegt werden, sodass nur eine geringe wirksame Druckfläche an der Umlenkstelle der Rollmembran entsteht. Wenn beispielsweise der Innendurchmesser des Zylinders 7 mm und der Außendurchmesser des Kolbens 6,5 mm beträgt und die Rollmembran eine Dicke von 0,05 mm hat, ergibt sich bei einem Betriebsdruck von 10 bar eine auf die Rollmembran wirkende Kraft von 5 N. Durch diese Krafteinwirkung tritt keine Längenänderung an der Rollmembran auf, sodass sich eine gute Steifigkeit des Pumpsystems ergibt.The rolling membrane made of a film may have a thickness of about 0.03 mm. It separates the fluid from the surrounding atmosphere. During the stroke movement of a piston, an operating pressure is created which presses the rolling membrane foil against the wall of the cylinder 3 and against the piston. The gap between the piston and the cylinder can be made very small, for example 0.5 mm, so that only a small effective pressure surface is formed at the deflection point of the rolling diaphragm. For example, if the inner diameter of the cylinder 7 mm and the outer diameter of the piston is 6.5 mm and the rolling diaphragm has a thickness of 0.05 mm, resulting at an operating pressure of 10 bar, a force acting on the rolling diaphragm of 5 N. By this Force occurs no change in length on the rolling diaphragm, so there is a good rigidity of the pumping system.

Zwischen einer Anschlussscheibe 16a, 16b und der Scheibe 6a bzw. 6b ist eine in Fig. 6 erkennbare Scheibe 7 aus einer weichen Folie eingespannt, die mit Ventilen in der Form von Folienklappen 7a, 7b versehen ist. Fig. 6a zeigt, wie durch Pfeile angedeutet, die Ventilstellung beim Abgabehub des in Fig. 6 nicht wiedergegebenen Kolbens und Fig. 6b den Ansaughub. Die Folienklappe 7b bildet ein Ansaugventil, während die Folienklappe 7a ein Abgabeventil bildet. In der Scheibe 6b sind beabstandet Bohrungen 6c ausgebildet, die den Zylinderraum mit dem Ventilbereich verbinden, wobei in der Stirnfläche der Scheibe 6b eine etwa ovale bzw. langgestreckte Ausnehmung 6e mit abgerundeten Enden ausgebildet ist, in die hinein sich die Folienklappe 7b bewegen kann, wie Fig. 6b zeigt. Eine entsprechende Ausnehmung 16e ist in der Anschlussscheibe 16b für die Folienklappe 7a ausgebildet. Die Bohrungen 6c münden am jeweils radial innenliegenden Bereich der Ausnehmungen 6e bzw. 16e. Am radial äußeren Ende der Ausnehmungen ist in der Anschlussscheibe 16b jeweils eine Bohrung 16c ausgebildet, die in eine größere Anschlussbohrung 16d übergeht, an der entsprechende Anschlussleitungen eingesetzt werden können.Between a connecting plate 16a, 16b and the disc 6a and 6b, a recognizable in Fig. 6 disc 7 is clamped from a soft film, which is provided with valves in the form of film flaps 7a, 7b. Fig. 6a shows, as indicated by arrows, the valve position in the discharge stroke of not reproduced in Fig. 6 piston and Fig. 6b the suction stroke. The film flap 7b forms a suction valve, while the film flap 7a forms a dispensing valve. In the disc 6b spaced holes 6c are formed, which connect the cylinder space with the valve region, wherein in the end face of the disc 6b is an approximately oval or elongate recess 6e is formed with rounded ends, in the the foil flap 7b can move into it, as shown in FIG. 6b. A corresponding recess 16e is formed in the connection plate 16b for the film flap 7a. The holes 6c open at the respective radially inner region of the recesses 6e and 16e. At the radially outer end of the recesses in each case a bore 16c is formed in the connection plate 16b, which merges into a larger connection bore 16d, on which corresponding connection lines can be inserted.

Die die Ventile 7a, 7b bildende Folie 7 ist derart weich ausgelegt, dass partikelförmige Fremdkörper beim Anlegen der Folie an der jeweiligen Anschlagfläche an der Scheibe 6a, 6b bzw. 16a, 16b eingebettet werden können.The film 7 forming the valves 7a, 7b is designed so soft that particulate foreign bodies can be embedded on the respective stop surface on the disk 6a, 6b or 16a, 16b when the film is applied.

Zwischen den beiden Kolben 2a und 2b ist ein Seil 8 (Fig. 2 und 5) gespannt, das jeweils an einer am Kolbenkörper 2c ausgebildeten Öse oder in anderer Weise z. B. an den Enden der Verbindungsstange 1 in einer Querbohrung 2e (Fig. 3 und 5) befestigt ist. Zur Vorspannung und zur Kompensation von Längenänderungen des Seils 8 ist an einem Seilende eine Spiralfeder 8a integriert, über die das Seilende mit der zugeordneten Befestigungsstelle verbunden ist. Das Seil 8 ist um eine Antriebswelle 9 geschlungen, die sich quer zum Seil 8 erstreckt und in Lagerböcken 4a des Gehäuses verdrehbar gelagert ist. Vorzugsweise ist die Antriebswelle 9 zur Reibungsminderung beidseitig auf gehärteten Spitzen 9a (Fig. 2) in Lagerkörpem 9b gelagert. Für den Eingriff mit dem Seil 8 kann die Welle 9 auf dem Außenumfang aufgerauht sein.Between the two pistons 2 a and 2 b, a cable 8 (FIGS. 2 and 5) is tensioned, which in each case is connected to an eyelet formed on the piston body 2 c or in some other way, for example. B. at the ends of the connecting rod 1 in a transverse bore 2e (Fig. 3 and 5) is fixed. For biasing and compensating for changes in length of the cable 8, a coil spring 8a is integrated at one end of the cable, via which the cable end is connected to the associated fastening point. The rope 8 is wound around a drive shaft 9 which extends transversely to the cable 8 and is rotatably mounted in bearing blocks 4a of the housing. Preferably, the drive shaft 9 for friction reduction on both sides on hardened tips 9a (Fig. 2) stored in bearing bodies 9b. For engagement with the rope 8, the shaft 9 may be roughened on the outer circumference.

Mit der Antriebswelle 9 sind bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 und 2 zwei beabstandete Scheiben 10, 10' drehfest verbunden, an deren Außenumfang jeweils zwei Piezoantriebe 11.1 bis 11.4 angreifen, die die Scheiben 10, 10' impulsweise in eine Drehbewegung versetzen, sodass die Antriebswelle 9 eine schrittweise Drehbewegung ausführt und über das Seil 8 die Kolben 2a, 2b zum Ausrühren einer Hub- und Saugbewegung antreibt.In the embodiment in FIGS. 1 and 2, two spaced-apart disks 10, 10 'are non-rotatably connected to the drive shaft 9, on the outer circumference of which two piezo drives 11.1 to 11.4 engage, which impart rotational movement to the disks 10, 10', so that the Drive shaft 9 performs a gradual rotational movement and the rope 8, the piston 2 a, 2 b for stirring a lifting and suction movement drives.

Das Seil 8 kann zur Erzielung eines festen Reibschlusses mehrfach um die Antriebswelle 9 gewickelt sein. Das um die Welle 9 gewickelte Seil 8 bildet ein Schlingbandgetriebe, durch das sich ein z. B. gegenüber einem Zahnradantrieb spielfreier Antrieb ergibt, durch den zudem ein hohes Übersetzungsverhältnis erzielbar ist.The rope 8 can be wound several times around the drive shaft 9 to achieve a firm frictional engagement. The wound around the shaft 9 rope 8 forms a Schlingbandgetriebe, through which a z. B. compared to a gear drive backlash drive, through which also a high gear ratio is achieved.

Bei dem dargestellten Ausführunsbeispiel werden an sich bekannte Piezo-Motoren 11.1 bis 11.4 verwendet. In einer Maximalausstattung können bis zu acht Piezo-Motore vorgesehen werden, wobei jeweils vier eine Scheibe bzw. ein Rad 10 bzw. 10' antreiben. Ein derartiger Piezo-Motor erzeugt eine Umfangskraft von 0,3 bis 0,5 N. Zur Erhöhung des Drehmomentes kann ein Schlingbandgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 15 bis 25 vorgesehen werden zwischen Durchmesser eines Rades 10 und dem der Welle 9.In the illustrated embodiment, known piezo motors 11.1 to 11.4 are used. In a maximum configuration, up to eight piezo motors can be provided, with four each driving a disk or a wheel 10 or 10 '. Such a piezoelectric motor generates a circumferential force of 0.3 to 0.5 N. To increase the torque, a Schlingbandgetriebe with a transmission ratio of 15 to 25 can be provided between the diameter of a wheel 10 and the shaft. 9

Dreht sich das Rad 10, 10' durch Einwirken der Piezo-Motoren, so dreht sich auch die Antriebswelle 9 synchron. Dadurch entsteht eine Linearkraft in Achsrichtung der beiden Kolben, die eine Doppelkolbenpumpe bilden.If the wheel 10, 10 'rotates due to the action of the piezo motors, the drive shaft 9 also rotates synchronously. This creates a linear force in the axial direction of the two pistons, which form a double piston pump.

Fig. 5 zeigt den Aufbau der Verbindungsstange 1 mit Kolben 2 in der in Fig. 2 wiedergegebenen Bauform, während Fig. 3 und 4 einen abgewandelten Aufbau wiedergeben. Die Zylinderhülsen 3a und 3b sind in Fig. 5 weggelassen. Wie dargestellt, sind die Kolben 2a, 2b mit dem Kolbenkörper 2c verschraubt, wobei die in Fig. 5 nicht wiedergegebene Rollmembran über eine konische Fläche an der Rückseite der Kolben 2a, 2b fluiddicht eingeklemmt wird in eine entsprechend konische Innenfläche am Kolbenkörper 2c. Das Seil 8 kann wie dargestellt in einer Querbohrung der Verbindungsstange 1 oder an einem Stift an den Enden der Verbindungsstange befestigt sein, der quer durch die Verbindungsstange geführt ist.Fig. 5 shows the structure of the connecting rod 1 with piston 2 in the reproduced in Fig. 2 design, while Fig. 3 and 4 show a modified structure. The cylinder sleeves 3a and 3b are omitted in FIG. As shown, the pistons 2a, 2b are screwed to the piston body 2c, wherein the rolling diaphragm, not shown in FIG. 5, is fluid-tightly clamped over a conical surface on the rear side of the pistons 2a, 2b into a corresponding conical inner surface on the piston body 2c. The cable 8 may be secured in a transverse bore of the connecting rod 1 or on a pin at the ends of the connecting rod, as shown, which is guided transversely through the connecting rod.

Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt durch einen Kolben mit Rollmembran 5a, wobei der Kolben 2a über ein Gewinde auf das Ende der Verbindungsstange 1 aufgeschraubt ist und mit einer konischen Fläche an der Rückseite in eine entsprechend trichterförmige Fläche an dem Kolbenkörper 2c eingreift, um das Ende der Rollmembran 5a dazwischen fluiddicht einzuklemmen. Von der Klemmstelle zwischen dem Kolben 2a und dem Kolbenkörper 2c erstreckt sich die Rollmembran 5a über die Länge des Kolbenkörpers 2c bis zu der Umlenkstelle Sd, von der aus sich die Rollmembran bis zu dem Flanschabschnitt 5c erstreckt, an dem sie zwischen den Scheiben 6 und 16 (Fig. 1 und 2) eingeklemmt ist. Der Kolbenkörper 2c ist durch einen Sicherungsring 2d auf der Verbindungsstange 1 gehalten.Fig. 7 shows a longitudinal section through a piston with rolling diaphragm 5a, wherein the piston 2a is screwed by a thread on the end of the connecting rod 1 and engages with a conical surface on the back in a corresponding funnel-shaped surface on the piston body 2c to the end sandwich the rolling diaphragm 5a between them in a fluid-tight manner. From the nip between the piston 2a and the piston body 2c, the rolling diaphragm 5a extends over the length of the piston body 2c up to the deflection point Sd, from which the rolling diaphragm extends to the flange portion 5c, at which it between the discs 6 and 16 (Fig. 1 and 2) is clamped. The piston body 2 c is held on the connecting rod 1 by a locking ring 2 d.

Bei einer anderen Ausführungsform ist in dem Gehäuse 4 keine Antriebseinrichtung vorgesehen, sondern die Antriebswelle 9 entweder aus dem Gehäuse seitlich herausgeführt, um mit einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Antriebseinrichtung verbunden zu werden, oder es ist ein Eingriffsbereich 9c der Welle 9 seitlich am Gehäuse freiliegend ausgebildet, in den ein Verbindungsstück eingesetzt und drehfest mit der Welle 9 verbunden werden kann, wie dies Fig. 8 zeigt. Bei dieser Ausführungsform wird die Antriebswelle 9 beispielsweise durch einen Schrittmotor (nicht dargestellt) in Drehung versetzt, der außerhalb des Gehäuses der Pumpe positioniert ist.In another embodiment, no drive means is provided in the housing 4, but the drive shaft 9 either led out laterally from the housing to be connected to a drive means disposed outside the housing, or an engagement portion 9c of the shaft 9 is formed laterally exposed on the housing , in the a connector can be used and rotatably connected to the shaft 9, as shown in FIG. 8. In this embodiment, the drive shaft 9 is rotated, for example, by a stepping motor (not shown) positioned outside the housing of the pump.

Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht des geschlossenen Pumpengehäuses mit einem Oberteil 4', das über Schrauben mit dem unteren Gehäuseteil 4 verbunden ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind an den gegenüberliegenden Enden des Pumpengehäuses Ventilgehäuse 20a und 20b vorgesehen, in denen die Ansaug- und Druckventile und Leitungsführungen untergebracht sind. Bei 21 ist eine Anschlussbohrung für eine Saugleitung an dem Ventilgehäuse 20a wiedergegeben. An dem gegenüberliegenden Ventilgehäuse 20b ist eine entsprechende Anschlussbohrung für die anzuschließende Druckleitung ausgebildet. Mit 22 und 23 sind Verbindungsleitungen zwischen den beiden Ventilgehäusen wiedergegeben, die in Verbindung mit der Leitungsfürung in den Ventilgehäusen 20a, 20b ermöglichen, dass nur eine Anschlussbohrung 21 auf einer Seite der Pumpe vorgesehen ist, während bei der Ausführungsform nach Fig. 6 zwei Anschlussbohrungen 16d auf jeder Seite vorgesehen sind. Die Verbindungsleitung 22 ist in einer Nut des oberen Gehäuseteils 4' geführt. Entsprechend ist die Verbindungsleitung 23 in einer Nut im unteren Gehäuseteil 4 geführt.8 shows a perspective view of the closed pump housing with an upper part 4 ', which is connected by screws to the lower housing part 4. In the embodiment of Fig. 8 valve housing 20a and 20b are provided at the opposite ends of the pump housing, in which the suction and pressure valves and cable guides are housed. At 21, a connection hole for a suction pipe is shown on the valve housing 20a. On the opposite valve housing 20b, a corresponding connection bore for the pressure line to be connected is formed. 22 and 23 show connection lines between the two valve housings, which, in conjunction with the conduit in the valve housings 20a, 20b, allow only one connection bore 21 to be provided on one side of the pump, while in the embodiment of Fig. 6 two connection bores 16d are provided on each side. The connecting line 22 is guided in a groove of the upper housing part 4 '. Accordingly, the connecting line 23 is guided in a groove in the lower housing part 4.

Vorzugsweise ist die Rollmembran mit Teflon beschichtet, damit die aneinander liegenden Seiten beim Abrollen nicht aneinander haften.Preferably, the rolling membrane is coated with Teflon, so that the adjoining sides do not adhere to each other when rolling.

Claims (9)

Pumpe, umfassend
zwei an den Enden einer Verbindungsstange (1) angebrachte Kolben (2a, 2b), die jeweils in einem Zylinder (3a, 3b) geführt und mit einer Rollmembran (5a, 5b) verbunden sind, die zwischen Kolbenumfang und Zylinderinnenwand abrollbar ist, wobei ein Seil (8) zwischen den Kolben (2a, 2b) gespannt ist, das um eine Antriebswelle (9) geschlungen ist, die von einer Antriebseinrichtung in Drehbewegung versetzt wird.
Pump, comprising
two attached to the ends of a connecting rod (1) piston (2a, 2b), each guided in a cylinder (3a, 3b) and with a rolling diaphragm (5a, 5b) which is unrolled between the piston circumference and cylinder inner wall, wherein a Rope (8) between the piston (2a, 2b) is stretched, which is wound around a drive shaft (9) which is set by a drive means in rotational movement.
Pumpe nach Anspruch 1, wobei die Pumpe in einem Gehäuse (4, 4') angeordnet ist, aus dem die Antriebswelle (9) herausragt oder an dem ein Eingriffsbereich (9c) der Welle (9) freiliegt, um mit einem Antriebsmotor verbunden zu werden.A pump according to claim 1, wherein the pump is disposed in a housing (4, 4 ') from which the drive shaft (9) protrudes or at which an engaging portion (9c) of the shaft (9) is exposed to be connected to a drive motor , Pumpe nach Anspruch 1, wobei innerhalb eines Gehäuses (4, 4') der Pumpe zumindest ein Piezo-Antriebsmotor (11) angeordnet ist, der die starr miteinander verbundenen Kolben (2a, 2b) antreibt.Pump according to claim 1, wherein within a housing (4, 4 ') of the pump at least one piezo drive motor (11) is arranged, which drives the rigidly interconnected piston (2a, 2b). Pumpe nach Anspruch 3, wobei zwei beabstandete Räder (10) mit der Antriebswelle (9) verbunden sind und auf dem Außenumfang der Räder wenigstens ein Piezo-Motor (11.1 bis 11.4) angreift.Pump according to claim 3, wherein two spaced wheels (10) are connected to the drive shaft (9) and on the outer periphery of the wheels at least one piezo motor (11.1 to 11.4) engages. Pumpe nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Antriebswelle (9) beidseitig auf gehärteten Spitzen gelagert ist.Pump according to claim 3 or 4, wherein the drive shaft (9) is mounted on both sides on hardened tips. Pumpe nach Anspruch 1, wobei eine Feder (8a) in das Seil (8) integriert ist.Pump according to claim 1, wherein a spring (8a) is integrated in the cable (8). Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an den gegenüberliegenden Enden der beiden Zylinder (3 a, 3b) scheibenförmige Elemente (6, 16) mit einer Ventilscheibe (7) dazwischen angeordnet sind, in der Ventilklappen (7a, 7b) zwischen Bohrungen der beiden Scheibenelemente (6, 16) ausgebildet sind.Pump according to one of the preceding claims, wherein at the opposite ends of the two cylinders (3a, 3b) disc-shaped elements (6, 16) with a valve disc (7) are arranged therebetween in the valve flaps (7a, 7b) between holes of the two Disc elements (6, 16) are formed. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Ende der Rollmembran zwischen einem Kolben (2a, 2b) und einem Kolbenkörper (2c) fluiddicht eingeklemmt ist und das gegenüberliegende Ende der Rollmembran (5) zwischen einem flanschförmigen Endabschnitt des Zylinders und einer Scheibe (6) eingeklemmt ist.Pump according to one of the preceding claims, wherein one end of the rolling diaphragm between a piston (2a, 2b) and a piston body (2c) is clamped fluid-tight and the opposite end of the rolling diaphragm (5) between a flange-shaped end portion of the cylinder and a disc (6). is trapped. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rollmembran (5) mit Teflon oder einer anderen die Haftung vermindernden Beschichtung versehen ist.Pump according to one of the preceding claims, wherein the rolling diaphragm (5) is provided with Teflon or another adhesion-reducing coating.
EP06002255A 2005-02-03 2006-02-03 Pump Withdrawn EP1705373A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510005051 DE102005005051A1 (en) 2005-02-03 2005-02-03 Pump with piezo drive has two pistons attached to ends of connector rod and driven by piezo motor so that rolling membrane rolls down between periphery of piston and inside wall of cylinder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1705373A1 true EP1705373A1 (en) 2006-09-27

Family

ID=36371159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06002255A Withdrawn EP1705373A1 (en) 2005-02-03 2006-02-03 Pump

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1705373A1 (en)
DE (1) DE102005005051A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4322201A (en) * 1979-03-09 1982-03-30 Avi, Inc. IV Pump with back pressure control
US4326837A (en) * 1978-12-15 1982-04-27 Gilson Medical Electronics Pumping apparatus using a stepping motor
US4483665A (en) * 1982-01-19 1984-11-20 Tritec Industries, Inc. Bellows-type pump and metering system
US5947702A (en) * 1996-12-20 1999-09-07 Beco Manufacturing High precision fluid pump with separating diaphragm and gaseous purging means on both sides of the diaphragm

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999037921A1 (en) * 1998-01-26 1999-07-29 Massachusetts Institute Of Technology Contractile actuated bellows pump
DE19827293A1 (en) * 1998-06-19 1999-12-23 Ruediger Ufermann Piezoelectric hydraulic pump for delivering fuel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4326837A (en) * 1978-12-15 1982-04-27 Gilson Medical Electronics Pumping apparatus using a stepping motor
US4322201A (en) * 1979-03-09 1982-03-30 Avi, Inc. IV Pump with back pressure control
US4483665A (en) * 1982-01-19 1984-11-20 Tritec Industries, Inc. Bellows-type pump and metering system
US5947702A (en) * 1996-12-20 1999-09-07 Beco Manufacturing High precision fluid pump with separating diaphragm and gaseous purging means on both sides of the diaphragm

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005005051A1 (en) 2006-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3521560B1 (en) Pump
DE60223813T2 (en) DISC BRAKE CALIPER
DE102009047643A1 (en) Internal gear pump e.g. hydraulic pump, for conveying brake fluid in hydraulic vehicle brake system, has filling piece including spring whose legs are processed in circumferential direction and act inwardly and outwardly opposite to heads
DE3628479A1 (en) HYDRAULIC DEVICE WORKING WITH A PRESSURE MEDIUM
EP1774176A1 (en) Piston pump with improved pressure build-up dynamics
DE102004024403B4 (en) Electromechanical brake pressure generator for a motor vehicle brake system and motor vehicle brake system
DE102019133966A1 (en) Hydraulic pump actuator driven by an electric motor
EP1076174B1 (en) Single cylinder high pressure pump
WO2012103923A1 (en) Internal gear pumps for a hydraulic vehicle braking system
DE102010039269A1 (en) Piston pumps for a hydraulic vehicle brake system
EP1705373A1 (en) Pump
EP0745771A1 (en) Radial piston pump
DE102009047610A1 (en) External gear pump
DE102007036608A1 (en) Gearwheel pump with variable flow volumes has displacement arrangement in tooth gaps with variable displacement volumes connected to control chamber in base body
WO2022063585A1 (en) Motor-pump unit
DE4221705A1 (en) Hydrostatic machine with axial thrust compensation
WO2020192819A1 (en) External gear pump
DE102004013230A1 (en) Vane pump
DE102018217820A1 (en) Hydraulic control arrangement and hydraulic axis
DE102004027506B4 (en) Piston pump with spherical piston
DE102012013122A1 (en) Hydrostatic axial piston machine for swash plate design, has retaining unit at drive shaft for limitation of displacement path of cylinder drum in direction away from control disk, where cylinder drum is slidingly attached to control disk
DE4412980C2 (en) hydraulic pump
EP0585609A1 (en) Hydrostatic machine with axial thrust balancing
EP1515883A1 (en) Motor/pump unit, especially for antislip brake systems
WO2022228606A1 (en) Electric-motor-driven hydraulic pump actuator

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

17P Request for examination filed

Effective date: 20070327

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR GB IT

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20080830