(57)【要約】  ポンプ室３１内で操作装置３によって走行可能な移送ピストン２７を有し、移送ピストンが流体導管３５から流体を一方の移送方向に圧力を減少させるようにして取り出し、かつ他の、好ましくは逆の、移送方向に流体を圧力を高めるようにして他の流体導管３７内へ放出する、移送装置において、それぞれの流体導管３５、３７内へ弁装置３９、４１が、圧力を減少させる取り出しプロセスの場合にはそれぞれの弁装置３９、４１が一方の流体導管３５内では開放し、他方の流体導管３７内では遮断し、かつ逆の場合に圧力を増大させる放出プロセスにおいてはそれぞれの弁装置３９、４１が一方の流体導管３５内で遮断し、他方の流体導管３７内で開放するように、逆方向に作用するように取り付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室（３１）内で操作装置（３）によって走行可能な移送ピストン（２７）を有し、前記移送ピストンが流体導管（３５）から流体を一方の移送方向に圧力を減少させるようにして取り出し、かつ他の、好ましくは逆の、移送方向に流体を圧力を高めるようにして他の流体導管（３７）内へ放出する、移送装置において、
それぞれの流体導管（３５、３７）内へ弁装置（３９、４１）が、圧力を減少させる取り出しプロセスの場合にはそれぞれの弁装置（３９、４１）が一方の流体導管（３５）内では開放し、他方の流体導管（３７）内では遮断し、かつ逆の場合に圧力を増大させる放出プロセスにおいてはそれぞれの弁装置（３９、４１）が一方の流体導管（３５）内で遮断し、他方の流体導管（３７）内で開放するように、逆方向に作用するように取り付けられている、ことを特徴とする移送装置。
【請求項２】
それぞれの弁装置が逆止め弁（３９、４１）から形成されており、前記逆止め弁の開放方向が共通に、対応づけられた流体導管（３５、３７）内で定められている流体移送方向を向いている、ことを特徴とする請求項１に記載の移送装置。
【請求項３】
それぞれの流体導管（３５、３７）が、ポンプ室（３１）からそれぞれ対応づけられた逆止め弁（３９、４１）へ計算して、同一の貫流横断面を備えた１つかつ同一の導管区間（４３、４５）を有している、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の移送装置。
【請求項４】
ポンプ室（３１）の自由な横断面が、それぞれ接続されている導管区間（４３、４５）の接続領域に関して、これらの導管区間の自由な横断面と等しいか、それより小さい、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の移送装置。
【請求項５】
それぞれの流体導管（３５、３７、４３、４５）が、共通の流体移送レーン（４３、４５）の構成部分であって、前記流体移送レーン内にポンプ室（３１）の内蔵された移送ピストン（２７）が接続されている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の移送装置。
【請求項６】
移送ピストンのニードル形状の突出部（２９）がポンプ室（３１）内へ嵌入し、前記ポンプ室の自由端部内へそれぞれの流体導管（４３、４５）が連通している、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の移送装置。
【請求項７】
操作装置が通電可能な操作磁石（３）から形成されており、前記操作磁石が一方の電流なしの操作状態又は他方の通電された操作状態において、移送ピストン（２７）をその圧力を減少させる、もしくは圧力を増大させる走行位置へ移動させる、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の移送装置。
【請求項８】
少なくとも移送ピストン（２７）とポンプ室（３１）からなるピストン移送ポンプに、流体移送レーン（４３、４５）内で意図せずに圧力が上昇した場合にポンプ室（３１）の内部の圧力が予め定められることのできる最大圧力値に制限されるように、圧力制限装置（３３）が設けられている、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の移送装置。
【請求項９】
圧力制限装置を形成するために、移送ピストン（２７）が、特に圧縮ばね（３３）の形式の蓄勢装置と協働して、流体移送レーン（４３、４５）内にそれなりの流体圧が生じた場合に、ポンプ室（３１）の収容容積を増大させる復帰領域内へ移動可能である、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の移送装置。
【請求項１０】
移送ピストン（２７）に、特に他の圧縮ばね（２５）の形式の他の蓄勢装置が恒久的に作用し、前記圧縮ばねが移送ピストン（２７）を、ポンプ室（３１）の容積を減少させる送り領域へ移動させようとする、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ室内で操作装置によって走行可能な移送ピストンを有し、その移送ピストンが流体導管から移送方向に圧力を減少させるようにして流体を取り出して、好ましくは逆の、他の移送方向に圧力を高めるようにして流体を他の流体導管へ放出する、移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の移送装置は従来技術であって、種々の分野において液体を静水圧的に移送するために使用される。つり上げ磁石によって操作可能なピストン移送ポンプとして、この種の移送装置が電気的に制御される駆動システムにおいて多様に使用される。この種の適用場合においては、特に移送圧力の許容誤差、高い繰り返し精度における迅速な応答挙動及び周期的な駆動におけるヒステリシスなしに関して、駆動挙動に高い要請が課される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の問題に鑑みて、本発明の目的は、特に好ましい駆動挙動を特徴とする上述した種の移送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、本発明により、その全体において請求項１の特徴を有する移送装置によって解決される。
【０００５】
それによれば、本発明の本質的な特殊性は、ポンプ室に対応づけられたそれぞれの流体導管内に弁装置が取り付けられており、その弁装置が、圧力を減少させる取り出しプロセスにおいては一方の移送方向に開放し、他の移送方向においては遮断し、逆の場合においては一方の移送方向に遮断して、他方移送方向に開放することにある。それによってヒステリシスなしで高い応答精度と繰り返し精度が達成可能となる。
【０００６】
好ましい実施例において、それぞれの弁装置は逆止め弁から形成されており、その開放方向は共通に、対応づけられた流体導管内で定められた流体移送装置を向いている。
【０００７】
特に好ましくは、配置は、それぞれの流体導管が、ポンプ室からそれぞれ対応づけられた逆止め弁へ計算して、同一の貫流横断面を備えた１つかつ同一の導管区間を有するように、なされている。それによってヒステリシスなしで、特に高い繰り返し精度が達成される。
【０００８】
その場合に好ましくは、ポンプ室の自由な横断面は、それぞれ接続されている導管区間の接続領域に関して、それらの導管区間の自由な横断面と等しいか、あるいはそれより小さい。横断面大きさをこのように一様化することは、特に移送流が小さく、かつ移送圧力が高い場合に、繰り返し精度に関して効果的である。
【０００９】
特に好ましくは、配置は、それぞれの流体導管が共通の流体移送レーンの構成部分であって、その移送レーン内へポンプ室の内蔵された移送ピストンが接続されるように、なすことができる。
【００１０】
周期的な駆動と小さい移送流において繰り返し精度を高めるために、移送ピストンはニードル形状の突出部を有しており、その場合にニードル形状の突出部は排除体部材としてポンプ室内へ嵌入し、そのポンプ室の自由端部内へそれぞれの流体導管が連通する。
【００１１】
特に好ましくは、操作装置は通電可能な操作磁石から形成されており、その操作磁石が一方の電流のない操作状態あるいは他方の通電された操作状態において、移送ピストンをその圧力を減少させる、もしくは圧力を増大させる走行位置へ移動させる。
【００１２】
本発明の特に好ましい実施例においては、少なくとも移送ピストンとポンプ室からなるピストン移送ポンプには、流体導管内で意図せずに圧力が上昇した場合にポンプ室内部の圧力が予め定めることができる最大圧力値に制限されるように、圧力制限装置が設けられている。ポンプ室内へ統合された圧力制限装置によって、圧力制限弁のような他の圧力制限装置を設ける必要がなくなる。さらに、磁気的な操作装置のストローク−力−特性曲線の利用によって圧力制限を行おうとする試みにおいて生じる欠点が回避される。その場合には規定通りの電気的なエネルギ供給の偏差が可能であることによって、応答精度、ヒステリシス及び繰り返し精度に関する欠点が生じる。
【００１３】
特に好ましくは、圧力制限装置を形成するために、移送ピストンが、特に圧縮ばねの形式の蓄勢装置と協働して、流体移送レーン内でそれに応じた流体圧が生じた場合に、ポンプ室の収容容積を増大させる復帰領域内へ移動することができる。
【００１４】
その場合に特に好ましい実施例において、配置は、移送ピストンに、特に他の圧縮ばねの形式の他の蓄勢装置が恒久的に作用し、その圧縮ばねが移送ピストンをピストン室の容積を減少させる送り領域へ移動させようとするように、なされる。それによって圧力制限は操作磁石のエネルギ供給に無関係に、移送ピストンに作用する２つの圧縮ばねの特性に従って定められる。
【００１５】
以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る移送装置の実施例を著しく簡略化して図式的に示す縦断面図である。
【図２】実施例を示す縦断面図であって、電磁的な操作装置の磁石ハウジングが取り去られ、かつ通電されない操作磁石の駆動状態が示されている。
【図３】図２に相当する縦断面図であって、通電された操作磁石の駆動状態が示されている。
【図４】図２及び３に相当する縦断面図であって、通電された操作磁石の駆動状態を圧力制限をアクティブにして示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１には、ポンプハウジングが符号１で、電気的な操作装置として設けられている操作磁石が符号３で示されている。ポンプハウジング１は孔５を有しており、その孔の図１において右に位置する端部に内ねじ７が形成されている。操作磁石３はそのポールコア１１の突出部９を孔５の内ねじ７と螺合することによってポンプハウジング１に取り付けられている。操作磁石３はその磁石ハウジング１３の内部にコイル巻き線１５を有しており、そのコイル巻き線は、この種の操作磁石３において一般的であるように、ポールコア１１とポールパイプ１７を包囲しており、そのポールパイプ内で磁気接極子１９が軸方向に移動可能であって、その磁気接極子に孔５の長手軸に対して同軸の操作プランジャ２１が堅固に取り付けられている。
【００１８】
操作プランジャ２１の自由端部が押圧ボディ２３に添接しており、その押圧ボディに圧縮ばね２５の一方の端部が支持されており、その圧縮ばねの他方の端部はポンプ移送ピストン１７の操作部分２６に添接しており、そのポンプ移送ピストンの操作部分２６が孔５内で軸方向に走行可能に案内されている。移送ピストン２７はその、操作部分２６とは逆の端部にニードル形状の突出部２９を有しており、その突出部が移送ピストン２７の本来の排除体部分としてポンプ室３１内へ嵌入し、そのポンプ室はハウジング１内で孔５の直径が著しく減少された張り出しとして形成されている。操作部分２６と、孔５内でポンプ室３１への移行部に形成されている段部２８との間で移送ピストン２７を包囲している、他の圧縮ばね３３は、この段部２８と操作部分２６の間に弾装されている。
【００１９】
図１に単にシンボル表示で示唆されているように、ポンプ室３１に複数の流体導管が対応づけられており、そのうちの１本の第１の流体導管が符号３５で示されており、駆動中にその流体導管から移送ピストン２７が圧力を減少させるようにして流体を取り出す。駆動中にその中で移送ピストン２７が圧力を増大させるようにして流体を放出する流体導管が、図１に符号３７で示されている。流体導管３５、３７に弁装置が対応づけられており、その弁装置は第１の流体導管３５と第２の流体導管３７内にそれぞれ逆止め弁として形成されており、その場合に第１の流体導管３５の逆止め弁は符号３９で示されており、圧力を減少させる取り出しプロセスにおいて開放する。第２の流体導管３７内にある、符号４１で示される逆止め弁は、圧力を増大させる放出プロセスにおいて開放する。流体導管３５、３７は、ポンプ室３１を含めた共通の移送レーン、すなわち第１の流体導管３５の逆止め弁３９からポンプ室３１へ延びる第１の導管区間４３とポンプ室３１から第２の流体導管３７の逆止め弁４１へ延びる第２の導管区間４５、を有している。２つの導管区間４３、４５は、共通の移送レーンの区間として、同一の貫流横断面と同一の導管長さとを有している。
【００２０】
操作磁石３から磁石ハウジング１３と巻き線１５が取り除かれている、図２から４は、ピストン移送ポンプの構造的な形態のより詳しい詳細を示している。その場合に図２は、通電されない操作磁石３の駆動状態を示しており、それにおいて、いわゆる押圧する磁石として形成されている操作磁石３の接極子１９は、図２において下に位置するその終端位置にある。接極子１９は磁力がない場合に蓄勢装置から操作プランジャ２１へ加わる力によって、この終端位置をとる。この蓄勢装置は、図１を参照してすでに説明したように、圧縮ばね３３と２５によって形成されている。これらの圧縮ばねのうち移送ピストン２７をコイルばねとして包囲する圧縮ばね３３が移送ピストン２７をポンプ室３１の容積を増大させる走行方向に付勢して、移送ピストン２７の操作部分２６を孔５内で摺動可能なスリーブ４７に添接させて保持し、そのスリーブが他の圧縮ばね２５のためにある種のばねハウジングを形成している。圧縮ばね３３からスリーブ４７とそれに伴って他の圧縮ばね２５へ加わる復帰力が、押圧ボディ２３を介してプランジャ２１とそれに伴って磁気接極子１９に作用する。この通電されない駆動状態において、移送ピストン２７のニードル形状の突出部２９は、図２に示すように、ポンプ室３１がその最大の容積を有する位置にある。
【００２１】
図３は、操作磁石３が通電された場合の駆動状態を示しており、その場合に磁気接極子１９はその終端位置から移動している（図３において上方へ）。プランジャ２１が押圧ボディ２３へ伝達するこの摺動運動は、押圧ボディ２３に添接する圧縮ばね２５を介してスリーブ４７とそれに伴って移送ピストン２７の操作部分２６へ作用する。この移送ピストンは、圧縮ばね２５を介して加わる摺動力によって図３に示す終端位置へ移動され、その終端位置において移送ピストン２７は、ショルダー２８に添接する終端位置へ移動され、その終端位置において排除体部分として用いられる突出部２９が流体をポンプ室３１から導管区間４３、４５内へ押し出す（このピストン位置においてポンプ室３１自体は図３においてはもはや見えず、単に導管区間４３、４５の接続箇所となる）。移送ピストン２７のこの走行運動は、圧縮ばね３３のばね力に抗して行われる。
【００２２】
図４は、ここでも操作磁石３が通電されている駆動状態を示しているので、磁気接極子１９は引き戻された終端位置から移動している（図４において上方へ）。しかし図３におけるのとは異なり、磁気ピストン１９がその終端位置から移動しているにもかかわらず、移送ピストン２７はその、ポンプ室３１の容積を完全に排除する終端位置にはなく、ポンプ室３１の接続箇所４３、４５に実際に作用する移送力によって圧力負荷を除去する位置へ戻っている。移送圧力の目標値を上回ることを阻止するこの補償運動は、ポンプ室３１内で突出部２９へ作用する押圧力が圧縮ばね３３のばね力と組み合わされて他の圧縮ばね２５の作用を越えた時に、開始される。言葉を換えて言うと、移送ピストン２７の圧力を制限する後退運動が開始される圧力しきい値は、圧縮ばね３３、２５のばね特性によって調節可能である。したがって圧力制限は機械的に定められ、かつ操作装置の磁力に依存するので、高い周期的な繰り返し精度を有し、ヒステリシスのない圧力安定の移送を達成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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