EP2949931A1 - Pulsator - Google Patents
Pulsator Download PDFInfo
- Publication number
- EP2949931A1 EP2949931A1 EP15001604.6A EP15001604A EP2949931A1 EP 2949931 A1 EP2949931 A1 EP 2949931A1 EP 15001604 A EP15001604 A EP 15001604A EP 2949931 A1 EP2949931 A1 EP 2949931A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- displacement element
- fluid displacement
- fluid
- course
- movement
- 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- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/20—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by changing the driving speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
- F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
- F04B43/14—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action having plate-like flexible members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
Definitions
- a sensor connected to a control device of the drive, such as an electrical sensor for detecting a predetermined position of the fluid displacement element or a connected movable drive part such as a push rod, wherein the sensor can be provided for the transmission of a determined position information to the control device.
- the rear dead center of the fluid displacement element can be detected by means of the sensor and stored in the control for driving the drive.
Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen einer oszillierenden Bewegung eines Fluids, insbesondere Pulsatorvorrichtung, mit einem abwechselnd in einer Saugrichtung und in einer Druckrichtung beweglichen Fluidverdrängungselement, wobei der Verlauf der Bewegungsgeschwindigkeit des Fluidverdrängungselements in der Druckrichtung und/oder in der Saugrichtung einstellbar ist.The present invention relates to a device for generating an oscillating movement of a fluid, in particular a pulsator device, with a fluid displacement element movable alternately in a suction direction and in a pressure direction, wherein the course of the movement speed of the fluid displacement element in the pressure direction and / or in the suction direction is adjustable ,
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer oszillierenden Bewegung eines Fluids, insbesondere eine Pulsatorvorrichtung, mit einem abwechselnd in einer Saugrichtung und in einer Druckrichtung beweglichen Fluidverdrängungselement, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for generating an oscillating movement of a fluid, in particular a pulsator device, with a fluid displacement element movable alternately in a suction direction and in a pressure direction, according to the preamble of
Eingesetzt werden Pulsatoren beispielsweise als Antrieb für Extraktionskolonnen. Üblicherweise ist der Bewegungsablauf der oszillierenden hydraulischen Bewegung durch einen eingesetzten Kurbeltrieb nahezu sinusförmig. Die Amplitude und die Frequenz der Pulsation sind in der Regel einstellbar. Ein zweites Einsatzgebiet für Hochdruckpulsatoren ist die Bauteilprüfung. Im diesem Zusammenhang wird beispielhaft auf die Druckschrift
Durch den Pulsator wird der dem Fluid zur Verfügung stehende Raum zyklisch abwechselnd verkleinert und vergrößert, so dass sich der Druck, unter dem das Fluid steht, abwechselnd ändert. Dieser zyklische (oder "oszillierende") Bewegungsablauf des den Raum vergrößernden und verkleinernden Fluidverdrängungselements führt zu der Erzeugung der oszillierenden Fluidbewegung. Ein Saughub (das Fluidverdrängungselements bzw. ein Teil davon bewegt sich in die Saugrichtung) und ein Druckhub (das Fluidverdrängungselement bzw. ein Teil davon bewegt sich in die der Saugrichtung entgegengesetzte Druckrichtung) wechseln sich dabei zyklisch ab. Wichtig ist, dass bei einem Pulsator, anders als bspw. bei einer Pumpe, kein Fluidtransport von einem Fluideingang zu einem Fluidausgang erfolgt, sondern dass das Fluid oszillierend bewegt wird, wodurch ein sich zyklisch (bspw. wellenartig oder sinusförmig) ändernder Druck in einem an den Pulsator angeschlossenen Arbeitsraum generierbar ist.By means of the pulsator, the space available to the fluid is alternately cyclically reduced and enlarged, so that the pressure under which the fluid stands alternately changes. This cyclic (or "oscillating") movement of the space increasing and decreasing fluid displacement element results in the generation of the oscillating fluid movement. A suction stroke (the fluid displacement element or a part thereof moves in the suction direction) and a pressure stroke (the fluid displacement element or a part thereof moves in the pressure direction opposite the pressure direction) alternate cyclically. It is important that in a pulsator, unlike, for example, in a pump, no fluid transport from a fluid inlet to a fluid outlet takes place, but that the fluid is moved oscillating, whereby a cyclically (eg. Wavy or sinusoidal) changing pressure in a The working space connected to the pulsator can be generated.
Aus dem Stand der Technik sind ferner unterschiedliche Verfahren zum Reinigen von Filtern bekannt. Es ist beispielsweise bekannt, Druckimpulse für die Filterreinigung einzusetzen. Die Druckschrift
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Pulsator bereitzustellen, der flexibler einsetzbar ist, so dass er auch für andere Aufgaben wie etwa die Filterreinigung verwendet werden kann.Based on the described prior art, the invention has the object to provide a pulsator, which is more flexible, so that it can be used for other tasks such as filter cleaning.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen einer oszillierenden hydraulischen Fluidbewegung zeichnet sich dadurch aus, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Fluidverdrängungselements bzw. deren Verlauf in der Druckrichtung und/oder in der Saugrichtung je nach Bedarf einstellbar ist, wobei vorzugsweise der Verlauf der Bewegungsgeschwindigkeit des Fluidverdrängungselements in der Druckrichtung unabhängig von dem Verlauf der Bewegungsgeschwindigkeit des Fluidverdrängungselements in der Saugrichtung einstellbar ist. Mit anderen Worten kann der Betrag und/oder der zeitliche Verlauf der Bewegungsgeschwindigkeit des Fluidverdrängungselements in der Druckrichtung je nach Wunsch anders eingestellt werden als in der Saugrichtung. Bspw. ist die Geschwindigkeit derart einstellbar, dass sich das Fluidverdrängungselement in der Druckrichtung im Mittel und/oder abschnittsweise schneller bewegt als in der Saugrichtung oder umgekehrt.This object is achieved by a device according to
Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass Filter mittels eines herkömmlichen Pulsators, bei dem die Bewegungsgeschwindigkeit des Fluidverdrängungselements in der Druckrichtung und in der Saugrichtung mit umgekehrtem Vorzeichen gleich ist, nur unzureichend gereinigt werden können, da sich Verschmutzungen nach Ablauf eines Druckzyklus wiederum auf dem Filter absetzen können. Dagegen kann ein Pulsator besonders wirksam zur Filterreinigung verwendet werden und es kann eine gute Reinigungswirkung erzielt werden, wenn das Fluidverdrängungselement in positiver Richtung mit einer schnellen Geschwindigkeit und in negativer Richtung mit einer langsamen Geschwindigkeit bewegt wird. Vorzugsweise ist die Geschwindigkeit während des Druckhubs schnell eingerichtet und während des Saughubs langsam eingerichtet.The invention is based on the finding that filters can be cleaned only insufficiently by means of a conventional pulsator, in which the speed of movement of the fluid displacement element in the direction of pressure and in the suction direction with the opposite sign is the same, since soiling after a printing cycle again on the Can settle filters. On the other hand, a pulsator can be used particularly effectively for filter cleaning, and a good cleaning effect can be obtained when the fluid displacement element is moved in the positive direction at a fast speed and in the negative direction at a slow speed. Preferably, the speed is quickly established during the compression stroke and set up slowly during the suction stroke.
Dabei ist allerdings darauf zu achten, dass die schnelle Pulsbewegung derart limitiert wird, dass kein Schaden am Filter selbst entsteht. Vorteilhaft ist auch, wenn sich der zeitliche Bewegungsablauf und/oder der Geschwindigkeitsbetrag je nach Bedarf verändern bzw. einstellen lassen, um z.B. den unterschiedlichen Eigenschaften von Filtern und Filtermedien Rechnung zu tragen. Zwischen den Druckpulsen des Fluidverdrängungselements können Bewegungspausen des Fluidverdrängungselements eingefügt werden, in denen der oder die zu reinigenden Filter normal arbeiten können.However, it must be ensured that the fast pulse movement is limited in such a way that no damage is caused to the filter itself. It is also advantageous if the temporal course of motion and / or the speed amount can be changed or adjusted as required, e.g. to take into account the different properties of filters and filter media. Movement pauses of the fluid displacement element can be inserted between the pressure pulses of the fluid displacement element, in which the filter or filters to be cleaned can operate normally.
Der erfindungsgemäße Pulsator kann unterschiedlich ausgeführt werden. Gemäß einer ersten möglichen Ausführungsform ist der Pulsator mit einem Linearantrieb ausgestattet und gemäß einer zweiten möglichen Ausführungsform ist der Pulsator mit einem Feder-Nockenantrieb oder Kurbelantrieb und/oder mit einem rotierenden elektrischen Antrieb ausgestattet.The pulsator according to the invention can be designed differently. According to a first possible embodiment, the pulsator is equipped with a linear drive and according to a second possible embodiment, the pulsator is equipped with a spring cam drive or crank drive and / or with a rotating electric drive.
Möglich sind beispielsweise: ein elektrischer Linearantrieb mit einer direkten Verbindung zum Verdrängungselement; ein mechanischer Linearantrieb (z.B. Kugelgewindespindel) mit einem rotierenden elektrischen Antrieb; ein von einem rotierenden elektrischen Antrieb angetriebener Feder-Nockenantrieb oder Kurbelantrieb mit Untersetzungsgetriebe zur Reduzierung der Hubfrequenz; ein von einem rotierenden elektrischen Antrieb angetriebener Feder-Nockenantrieb oder Kurbelantrieb mit Hubverstellung zur Reduzierung der Hublänge. Pulsatoren mit höherer Leistung werden vorzugsweise mit Feder-Nocken-Antrieb oder Kurbelantrieb und Untersetzungsgetriebe ausgeführt.Possible examples are: an electric linear drive with a direct connection to the displacement element; a mechanical linear drive (eg ball screw) with a rotating electric drive; a driven by a rotating electric drive spring cam drive or crank drive with reduction gear to reduce the stroke frequency; a driven by a rotating electric drive spring cam drive or crank drive with stroke adjustment to reduce the stroke length. Pulsators with higher power are preferably carried out with spring-cam drive or crank drive and reduction gear.
Der erfindungsgemäße Pulsator kann als Kolben-, Membran- oder Faltenbalgpulsator aufgebaut sein. Faltenbalgpulsatoren sind z.B. in der Veröffentlichung D8-940d, Ausgabe 8/1978, LEWA Herbert Ott GmbH+Co beschrieben.The pulsator according to the invention can be constructed as a piston, diaphragm or Faltenbalgpulsator. Bellows pulsators are e.g. in the publication D8-940d,
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Fluidverdrängungselement in Form eines mechanisch oder hydraulisch antreibbaren Membran- oder Faltenbalgelements und/oder eines mechanisch betätigbaren Kolbens gebildet. Die Haltbarkeit des Membranelements und die Überwachbarkeit einer ordnungsgemäßen Filterreinigung können dadurch verbessert werden, dass das Membranelement als eine Sandwichmembran mit einer Einrichtung zur Anzeige eines Membranbruchs ausgeführt ist. Ein zentraler Membranbereich kann dabei zwischen zwei Halteelementen wie etwa Halteplatten oder Stütztellern aufgenommen sein, die den von dem Antrieb angetriebenen zentralen Membranbereich stabilisieren und festigen. Im Falle einer Membran als Fluidverdrängungselement wird als dessen Bewegungsgeschwindigkeit die Bewegungsgeschwindigkeit des an das Antriebselement gekoppelten zentralen Membranbereichs verstanden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the fluid displacement element in the form of a mechanically or hydraulically driven diaphragm or Faltenbalgelements and / or a mechanically actuated piston is formed. The durability of the membrane element and the ability to monitor proper filter cleaning can be improved by designing the membrane element as a sandwich membrane with membrane rupture indicating means. A central membrane region can be accommodated between two holding elements, such as holding plates or support plates, which stabilize and strengthen the central membrane region driven by the drive. In the case of a membrane as a fluid displacement element, the movement speed of the central membrane region coupled to the drive element is understood as its movement speed.
Erfindungsgemäß besonders wichtig ist ein Antrieb zum Antreiben des Fluidverdrängungselement, der einen hochdynamischen elektrischen Antrieb, bevorzugt einen Servomotor, insbesondere einen permanenterregten Drehstrom-Synchronservomotor aufweist. Mittels eines Servomotors, der vorzugsweise mit einer integrierten Positionsrückmeldung ausgestattet ist, kann der exakte Bewegungsverlauf des Fluidverdrängungselements vorgegeben und gesteuert werden. Insbesondere kann die Drehgeschwindigkeit am Servomotor derart eingestellt werden, dass sich ein bestimmter Bewegungsverlauf des Fluidverdrängungselements ergibt, wobei sich die Bewegungsverläufe in der Druckrichtung und in der Saugrichtung unterscheiden können.Particularly important according to the invention is a drive for driving the fluid displacement element, which has a highly dynamic electric drive, preferably a servo motor, in particular a permanently excited three-phase synchronous servo motor. By means of a servomotor, which is preferably equipped with an integrated position feedback, the exact course of movement of the fluid displacement element can be predetermined and controlled. In particular, the rotational speed on the servomotor can be set in such a way that a certain course of motion of the fluid displacement element results, wherein the course of motion in the pressure direction and in the suction direction can differ.
Vorzugsweise ist eine an das Fluidverdrängungselement angekoppelte und von einer Exzenterwelle angetriebene Schubstange vorgesehen, wobei die Exzenterwelle von dem Antrieb angetrieben wird. Ein derartiger Antriebsstrang ist nämlich besonders zuverlässig und haltbar.Preferably, a coupled to the fluid displacement element and driven by an eccentric shaft push rod is provided, wherein the eccentric shaft of the drive is driven. Such a drive train is namely particularly reliable and durable.
Im Hinblick auf eine zuverlässige Positionsbestimmung des Fluidverdrängungselements hat es sich als zweckmäßig erwiesen, einen mit einer Steuervorrichtung des Antriebs verbundenen Sensor wie etwa einen elektrischen Geber zum Erfassen einer vorgegebenen Lage des Fluidverdrängungselements oder eines damit verbundenen beweglichen Antriebsteils wie etwa einer Schubstange vorzusehen, wobei der Sensor zur Übermittlung einer ermittelten Lageinformation an die Steuervorrichtung vorgesehen sein kann. In einer Referenzfahrt kann mittels des Sensors der hintere Totpunkt des Fluidverdrängungselements erfasst und in der Steuerung zum Ansteuern des Antriebs gespeichert werden.With regard to a reliable position determination of the fluid displacement element, it has proved expedient to provide a sensor connected to a control device of the drive, such as an electrical sensor for detecting a predetermined position of the fluid displacement element or a connected movable drive part such as a push rod, wherein the sensor can be provided for the transmission of a determined position information to the control device. In a reference run, the rear dead center of the fluid displacement element can be detected by means of the sensor and stored in the control for driving the drive.
Alternativ zu der automatischen Referenzfahrt mit Hilfe des Sensors sind auch eine manuelle Einstellung des Fluidverdrängungselements im hinteren Totpunkt und die Speicherung dieser Lage möglich.As an alternative to the automatic reference travel with the aid of the sensor, manual adjustment of the fluid displacement element in the rear dead center and storage of this position are also possible.
Der Sensor kann zum Erfassen einer Totpunkt- oder Umkehrpunktstellung des Fluidverdrängungselements eingerichtet sein und befindet sich in diesem Fall vorzugsweise an einem ortsfesten Montagepunkt im Gehäuse des Pulsators, der einem hinteren Ende der das Fluidverdrängungselement antreibenden Schubstange am hinteren Umkehrpunkt gegenüberliegt.The sensor may be adapted to detect a dead center or reverse position of the fluid displacement element, and in this case is preferably located at a stationary mounting point in the housing of the pulsator opposite a rear end of the pushrod driving the fluid displacement element at the rear reversal point.
Im Hinblick auf eine einfache und zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen Pulsatorraum für das Fluid mit einem von einer Fluidöffnung zu dem Fluidverdrängungselement verlaufenden Fluidströmungsweg vorzusehen, der bei der Bewegung des Fluidverdrängungselements in der Druckrichtung in der einen Richtung durchströmt wird und bei der Bewegung des Fluidverdrängungselements in der Saugrichtung in der umgekehrten Richtung. Die Fluidöffnung liegt dabei nicht notwendigerweise auf einer Bewegungsachse des Fluidverdrängungselements oder der dieses antreibenden Schubstange. Mit anderen Worten kann der Fluidströmungsweg in Abhängigkeit von dem gewünschten Strömungs- und Druckpulsverhalten des Fluids geformt sein.With regard to a simple and expedient embodiment of the device according to the invention, it has proved to be advantageous to provide a pulsator space for the fluid with a fluid flow path extending from a fluid opening to the fluid displacement element, which is flowed through in one direction during the movement of the fluid displacement element in the pressure direction and in the movement of the fluid displacement member in the suction direction in the reverse direction. The fluid opening is not necessarily located on a movement axis of the fluid displacement element or of this driving push rod. In other words, the fluid flow path may be shaped in response to the desired flow and pressure pulsing behavior of the fluid.
Im Hinblick auf eine wirksame Filterreinigung hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Verdrängungselements derart einstellbar ist, dass sich das Verdrängungselement in der Druckrichtung im Mittel mehr als doppelt so schnell, bevorzugt mehr als dreimal so schnell, insbesondere fünfmal so schnell oder schneller bewegt als in der Saugrichtung, oder umgekehrt. In diesem Fall werden nämlich Filterverschmutzungen bei mehreren aufeinanderfolgenden Bewegungs- bzw. Hubzyklen des Fluidverdrängungselements zuverlässig von dem zu reinigenden Filter entfernt und wegbewegt. Besonders zweckmäßig sind eine hohe (mittlere) Geschwindigkeit des Fluidverdrängungselements während des Druckhubs und eine geringe (mittlere) Geschwindigkeit des Fluidverdrängungselements während des Saughubs. Je nach Einbau der zu reinigenden Filter in den Fluidbewegungspfad kann auch ein umgekehrter Bewegungsverlauf des Fluidverdrängungselements sinnvoll sein.With regard to an effective filter cleaning, it has been found to be particularly advantageous that the movement speed of the displacement element is adjustable so that the displacement element in the printing direction on average more than twice as fast, preferably more than three times as fast, especially five times as fast or moved faster than in the suction direction, or vice versa. In this case, filter contaminants are reliably removed and moved away from the filter to be cleaned in the case of several consecutive movement or lifting cycles of the fluid displacement element. Particularly useful are a high (average) velocity of the fluid displacement element during the compression stroke and a low (average) velocity of the fluid displacement element during the suction stroke. Depending on the installation of the filters to be cleaned in the fluid movement path, a reversed course of movement of the fluid displacement element may also be expedient.
Alternativ oder zusätzlich ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Verdrängungselements derart einstellbar, dass sich das Verdrängungselement in der Druckrichtung und/oder in der Saugrichtung vorzugsweise abschnittsweise stoßartig bewegt. Unter einer stoßartigen Bewegung wird eine besonders schnelle Bewegung in einem eng eingeschränkten Zeitfenster verstanden, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit sowohl vor als auch nach dem Zeitfenster deutlich langsamer ist als während des Zeitfensters. Bspw. ist der Geschwindigkeitsbetrag während des Stoßes mehr als 5mal so groß als im Anschluss an den Stoß oder zuvor. Eine stoßförmige Bewegung des Verdrängungselements insbesondere zu Beginn des Druckhubs dient dazu, dass sich hartnäckige Verschmutzungen von dem zu reinigenden Filter lösen können.Alternatively or additionally, the movement speed of the displacement element can be adjusted such that the displacement element preferably moves abruptly in sections in the pressure direction and / or in the suction direction. A jerky movement is understood as meaning a particularly fast movement in a narrowly restricted time window, the movement speed being significantly slower both before and after the time window than during the time window. For example. the speed amount during the kick is more than 5 times as large as following the kick or before. A shock-shaped movement of the displacement element, in particular at the beginning of the pressure stroke, serves to dissolve stubborn dirt from the filter to be cleaned.
Besonders bevorzugt ist ein Bewegungsverlauf des Verdrängungselements, bei dem sich das Verdrängungselement zu Beginn des Druckhubs stoßartig bewegt, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit im Anschluss an den Druckstoß allmählich bis zu dem Totpunkt des Verdrängungselements bzw. zum Beginn des sich anschließenden Saughubs abnimmt. In der Saugrichtung bewegt sich das Fluidverdrängungselement vorzugsweise (zumindest im Mittel) deutlich langsamer und weiter bevorzugt zumindest abschnittsweise mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit. Vorzugsweise dauert der Saughub mehr als doppelt so lang, insbesondere 5mal so lang oder mehr als der Druckhub.Particularly preferred is a course of movement of the displacement element, wherein the displacement element abruptly moves at the beginning of the pressure stroke, wherein the movement speed decreases gradually following the pressure surge to the dead center of the displacement element or at the beginning of the subsequent suction stroke. In the suction direction, the fluid displacement element preferably moves (at least in the middle) much slower, and more preferably at least in sections, with substantially constant Speed. Preferably, the suction stroke lasts more than twice as long, in particular 5 times as long or more than the pressure stroke.
Alternativ oder zusätzlich ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Verdrängungselements derart einstellbar, dass das Verdrängungselement an zumindest einer Umkehrstelle bzw. an einem Totpunkt zumindest zeitweise stillsteht. Damit erfolgt an zumindest einem der Totpunkte eine Bewegungspause des Fluidverdrängungselements. Vorzugsweise erfolgt an beiden Totpunkten eine Bewegungspause, wobei die Pause am Übergang vom Saughub zum Druckhub vorzugsweise länger, bevorzugt mehr als doppelt so lang, insbesondere 10mal so lang oder länger eingerichtet ist als die Pause am Übergang vom Druckhub zum Saughub. Zwischen den einzelnen Hubzyklen oder zwischen Gruppen von mehreren Hubzyklen kann ggf. ein normaler Filterbetrieb erfolgen.Alternatively or additionally, the movement speed of the displacement element is adjustable such that the displacement element is stationary at least at one reversal point or at a dead center, at least temporarily. This results in at least one of the dead points a movement pause of the fluid displacement element. Preferably, a break in movement takes place at both dead centers, wherein the break at the transition from the suction stroke to the pressure stroke is preferably longer, preferably more than twice as long, in particular 10 times as long or longer than the break at the transition from the pressure stroke to the suction stroke. If necessary, a normal filter operation can take place between the individual stroke cycles or between groups of several stroke cycles.
Alternativ ist es möglich, einen (zusätzlichen) Stillstand des Fluidverdrängungselements während der Druckhubs und/oder während des Saughubs vorzusehen. Bspw. kann ein einzelner Druckhub aus zwei oder mehr jeweils von einer Bewegungspause unterbrochenen Druckstößen bestehen.Alternatively, it is possible to provide an (additional) standstill of the fluid displacement element during the pressure strokes and / or during the suction stroke. For example. For example, a single pressure stroke may consist of two or more pressure surges each interrupted by a break in movement.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Pulsators, wobei das Fluidverdrängungselements während des Druckhubs mit einem anderen (mittleren) Geschwindigkeitsbetrag und/oder einem anderen Geschwindigkeitsverlauf bewegt wird als während des Saughubs. Insbesondere wird das Fluidverdrängungselement vorzugsweise mit Hilfe eines Servomotors derart bewegt bzw. angetrieben, dass sich die oben beschriebenen Bewegungsverläufe ergeben. Es wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.The invention further relates to a method for operating a device according to the invention, in particular for operating a pulsator according to the invention, wherein the fluid displacement element is moved during the pressure stroke with a different (average) speed amount and / or a different speed profile than during the suction stroke. In particular, the fluid displacement element is preferably moved or driven by means of a servomotor in such a way that the above-described courses of motion result. Reference is made to the above statements.
Die Erfindung wird im Folgenden in Form eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
- Fig. 1
- einen Pulsator mit mechanisch angetriebener Membran, und in
- Fig. 2 a-e
- verschiedene Diagramme mit unterschiedlichen Verläufen des Wegs s des Verdrängungselements, aufgetragen über der Zeit t.
- Fig. 1
- a pulsator with mechanically driven membrane, and in
- Fig. 2 ae
- different diagrams with different gradients of the displacement s of the displacement element, plotted against the time t.
Wie aus der
Der den Pulsatorkopf bildende Pulsatordeckel 4 begrenzt zusammen mit der Membran 2 einen Pulsatorraum 15, in den/aus dem das zu bewegende Fluid über eine Fluidöffnung 14 mit einem Gewindeanschluß ein- und austreten kann.The pulsator cover 4 forming the pulsator head defines, together with the
Der Fluidströmungsweg verläuft von der Membran 2 durch den Pulsatorraum 15 zu der Fluidöffnung 14, wobei ein Filter-Reinigungsraum (nicht gezeigt) mit darin angeordneten und zu reinigenden Filtern in Fluidverbindung mit der Fluidöffnung 14 stehen kann. Vorzugsweise steht die zu reinigende Filterfläche senkrecht auf der durch den Pulsator zu erzeugenden oszillierenden Fluidströmung.The fluid flow path extends from the
Details im Hinblick auf die Membranbefestigung sind in der Druckschrift
Der Antriebsmotor 8 ist als hochdynamischer Antrieb mit einer zugehörigen Steuerung 16 ausgeführt. Dies ist vorzugsweise eine Servomotor, und zwar insbesondere ein permanenterregter Drehstrom-Synchronservomotor. Motor und Steuerung sind über eine Versorgungs- und Steuerleitung verbunden.The
Ein elektrischer Geber bzw. Sensor 13 ist mit der Steuerung 16 verbunden und ist zur Erfassung der hinteren Stellung der Schubstange 7 vorgesehen. In einer Referenzfahrt wird mittels des Gebers der hintere Totpunkt erfasst und in der Steuerung 16 des Antriebs gespeichert. Nachdem der Referenzpunkt in der Steuerung 16 hinterlegt ist, kann mit der gewählten Schneckengetriebeübersetzung, der Kinematik des Exzenters und den Rückmeldedaten des Antriebs zu jedem Zeitpunkt die Stellung der Membran berechnet werden.An
Der Antriebsmotor 8 kann über die Steuerung 16 derart betrieben werden, dass beliebige vorgegebene Pulsationsbewegungen erzeugt werden können. Insbesondere kann sowohl der Geschwindigkeitsbetrag als auch der Geschwindigkeitsverlauf der Membran 2 während des Druckhubs und während des Saughubs unterschiedlich eingestellt werden, so dass der erfindungsgemäße Pulsator auch für die Filterreinigung mit optimalen Reinigungsergebnissen verwendbar ist.The
Diese mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung betriebene Vorgehensweise ist durch die einzelnen Diagramme der
Alternativ kann zwischen den einzelnen Hubzyklen jeweils eine Pause eingebaut sein, in der sich das Verdrängungselement nicht bewegt und über eine kurze oder lange Zeitdauer an dem hinteren Totpunkt (Übergang zwischen Saughub und dem nächsten Druckhub) verweilt. Diese Pausen sind in den Diagrammen der
Die mittlere Geschwindigkeit des Verdrängungselements ist im Druckhub sehr viel höher als im Saughub (hier: mehr als 5mal so hoch). Der Druckhub wird mit im Wesentlichen konstanter, sehr hoher Drehgeschwindigkeit am Antriebsmotor ausgeführt. Der Saughub wird ebenfalls mit im Wesentlichen konstanter, aber sehr niedriger Drehgeschwindigkeit am Antriebsmotor ausgeführt.
Der zeitliche Verlauf der Geschwindigkeit des Verdrängungselements ergibt sich insbesondere aus der Kinematik des Exzenters und ist für beide Bewegungsrichtungen (Druckhub, Saughub) sinusförmig geprägt. Insbesondere erfolgen keine sprunghaften Geschwindigkeitsänderungen des Verdrängers.The average velocity of the displacement element is much higher in the pressure stroke than in the suction stroke (here: more than 5 times higher). The pressure stroke is performed at a substantially constant, very high rotational speed on the drive motor. The suction stroke is also performed at a substantially constant, but very low rotational speed on the drive motor.
The time profile of the speed of the displacement element results in particular from the kinematics of the eccentric and is shaped sinusoidally for both directions of movement (pressure stroke, suction stroke). In particular, no sudden speed changes of the displacer occur.
Im Unterschied zu
Im Unterschied zu
Der Bewegungsverlauf entspricht im Wesentlichen demjenigen in
Der Bewegungsverlauf entspricht im Wesentlichen demjenigen in
- 22
- Fluidverdrängungselement/MembranFluid displacement element / membrane
- 33
- PulsatorkörperPulsatorkörper
- 44
- PulsatordeckelPulsatordeckel
- 55
- Stütztellerbacking pad
- 66
- HalteplatteRetaining plate
- 77
- Schubstangepushrod
- 88th
- Antriebsmotordrive motor
- 99
- Schneckengetriebeworm gear
- 1010
- Druckfedercompression spring
- 1111
- erste Schulterfirst shoulder
- 1212
- zweite Schultersecond shoulder
- 1313
- Exzenterwelleeccentric shaft
- 1414
- Durchström-ÖffnungThe flow-through opening
- 1515
- Pulsatorraumpulsator
- 100100
- Pulsatorvorrichtungpulsator
Claims (11)
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verlauf der Bewegungsgeschwindigkeit des Fluidverdrängungselements (2) in der Druckrichtung (D) und/oder in der Saugrichtung (S) einstellbar ist.Device (100) for generating an oscillating movement of a fluid, in particular pulsator device, with a fluid displacement element (2) movable alternately in a suction direction (S) and in a pressure direction (D),
characterized,
that the course of the movement speed of the fluid displacement member (2) in the printing direction (D) and / or in the suction direction (S) is adjustable.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014008321.7A DE102014008321B3 (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | pulsator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP2949931A1 true EP2949931A1 (en) | 2015-12-02 |
Family
ID=53397753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP15001604.6A Withdrawn EP2949931A1 (en) | 2014-05-30 | 2015-05-28 | Pulsator |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2949931A1 (en) |
DE (1) | DE102014008321B3 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022110332A1 (en) | 2022-04-28 | 2023-11-02 | Thomas Magnete Gmbh | Diaphragm pump |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1475144A (en) * | 1975-05-09 | 1977-06-01 | Secr Defence | High performance variable amplitude and frequency hydraulic oscillator |
DE2737062B1 (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-29 | Zumtobel Kg | Push piston pump for pulsation-free pumping of a liquid |
USRE31608E (en) * | 1977-01-21 | 1984-06-19 | Altex Scientific, Inc. | Fluid pump mechanism |
EP0418644B1 (en) | 1989-09-21 | 1993-06-09 | LEWA Herbert Ott GmbH + Co. | Diaphragm pump with a mechanically operated diaphragm |
DE19608104C1 (en) | 1996-03-02 | 1997-10-23 | Hydac Filtertechnik Gmbh | Impulsive, high efficiency backwashing system for transverse flow filter units |
DE202005013089U1 (en) * | 2005-08-19 | 2007-01-04 | Prominent Dosiertechnik Gmbh | Magnetic dosing pump, with a pressure piece and push rod acting on a membrane, has a reference unit for them with a non-contact position sensor to give an actual position signal for a control setting against a nominal value profile |
WO2008083961A1 (en) | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Method for high-pressure pulsation testing of machinery components |
EP2249033A2 (en) * | 2009-05-08 | 2010-11-10 | LEWA GmbH | Equalization of the supply flow of oscillating pressure pumps |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1177373B (en) * | 1957-03-22 | 1964-09-03 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Material testing machine for vibration tests |
DE202009004133U1 (en) * | 2009-03-21 | 2009-06-04 | IAMT Prüfsysteme GmbH | Test bench with adjustable crank drive and servo motor for tension and compression testing |
-
2014
- 2014-05-30 DE DE102014008321.7A patent/DE102014008321B3/en not_active Revoked
-
2015
- 2015-05-28 EP EP15001604.6A patent/EP2949931A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1475144A (en) * | 1975-05-09 | 1977-06-01 | Secr Defence | High performance variable amplitude and frequency hydraulic oscillator |
USRE31608E (en) * | 1977-01-21 | 1984-06-19 | Altex Scientific, Inc. | Fluid pump mechanism |
DE2737062B1 (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-29 | Zumtobel Kg | Push piston pump for pulsation-free pumping of a liquid |
EP0418644B1 (en) | 1989-09-21 | 1993-06-09 | LEWA Herbert Ott GmbH + Co. | Diaphragm pump with a mechanically operated diaphragm |
DE19608104C1 (en) | 1996-03-02 | 1997-10-23 | Hydac Filtertechnik Gmbh | Impulsive, high efficiency backwashing system for transverse flow filter units |
DE202005013089U1 (en) * | 2005-08-19 | 2007-01-04 | Prominent Dosiertechnik Gmbh | Magnetic dosing pump, with a pressure piece and push rod acting on a membrane, has a reference unit for them with a non-contact position sensor to give an actual position signal for a control setting against a nominal value profile |
WO2008083961A1 (en) | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Method for high-pressure pulsation testing of machinery components |
EP2249033A2 (en) * | 2009-05-08 | 2010-11-10 | LEWA GmbH | Equalization of the supply flow of oscillating pressure pumps |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014008321B3 (en) | 2015-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AT516507B1 (en) | forging machine | |
EP1734260B1 (en) | Silencer for pneumatic drive | |
EP3378581A1 (en) | Multi-stage joining device and joining method therefor | |
EP2644903B1 (en) | Method and hydraulic control device for controlling a consumer | |
DE10013194A1 (en) | Drive device; has closed hydraulic circuit with hydraulic pump, which is operated by electric motor, where operation state of hydraulic pump determines activation of hydraulic drive | |
EP3368230B1 (en) | Actuator device | |
DE102014218885A1 (en) | Hydraulic drive with fast lift and load stroke | |
EP3186023A1 (en) | Radial press | |
DE102020114071A1 (en) | Drive system and control method for clamping device | |
EP1093994A2 (en) | Hydraulic actuating arrangement | |
DE102008046562A1 (en) | Hydraulic linear drive, has piston adjustably supported in cylinder, piezoelectric actuator and/or magnetostrictive actuator provided for driving pumping mechanism, and check valve arranged at inlet of cylinder | |
DE102014008321B3 (en) | pulsator | |
DE102012102525A1 (en) | Multi-mode press drive for a press and method of operating a press drive | |
EP2229537B1 (en) | Hydraulic drive device having two pressure chambers and method for operating a hydraulic drive device having two pressure chambers | |
EP1712789B1 (en) | Piston pump drive | |
EP3336351A1 (en) | Chamber pump and method for operating same | |
DE3914860A1 (en) | HYDRAULIC DRIVE DEVICE | |
EP1389161B1 (en) | Drive mechanism, particularly for a moveable part of a closing unit or the injection unit of a plastic injection moulding machine | |
EP3489693A2 (en) | Method for controlling a pipette device | |
DE102020207864A1 (en) | Method for operating a hydraulic drive | |
EP0371960A2 (en) | Method for bending bar-shaped materials | |
DE3710013A1 (en) | Diaphragm positive-displacement pump, in particular for abrasive, corrosive liquids with suspended particles, or the like | |
DE2120045C3 (en) | Device for generating vibrations with a hydraulic working cylinder | |
AT400941B (en) | DEVICE FOR SUPPLYING HYDRAULIC CONSUMERS OF AN INJECTION MOLDING MACHINE WITH A PRESSURIZED HYDRAULIC LIQUID | |
DE102011053615A1 (en) | Method of operating hydraulically driven stamping machine for punching e.g. fabric, involves using power consumption of electrically driven motor as control variable, while controlling electrically driven motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
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 |
|
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: 20160603 |