Pumpen in der Medizintechnik übernehmen kritische Aufgaben

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Die Pumpen können sowohl Druck als auch Vakuum erzeugen – einige Ausführungen sind so aufgebaut, dass sich bei Drehrichtungsumkehr auch Ein- und Auslassseite umkehren. Die Schieber stehen bei diesen Modellen dann genau radial, sodass pumpenseitig keine Vorzugsrichtung gegeben ist. Pumpen mit einer Drehrichtung haben tangential angeordnete Schieber. Der freie Volumenstrom bewegt sich zwischen 2 und 360 l/min.

Miniatur-Drehschieberpumpen mit feiner Regelbarkeit

Die Pumpen sind meist einstufig ausgeführt und zeichnen sich vor allem durch ihre Leistungsdichte und feine Regelbarkeit aus. Bestimmte Betriebs- und Messpunkte können bei der Pumpe sehr genau eingestellt werden.

Dies wird beispielsweise in der Überwachung des Atemgases (Kapnographie) genutzt, wo unterschiedliche Messpunkte aufgenommen werden müssen. Weitere Anwendungen in der Medizintechnik sind EKG-Sauger, Notfallsauger oder tragbare Kompressionstherapiegeräte (Lymphdrainage). Es gibt zwei Bauformen unter den Linearpumpen, die unterschieden werden müssen: Linearmembranpumpen und Schwingankerpumpen.

Bei Linearmembranpumpen wird ein Anker mit Dauermagnet zwischen zwei Elektromagneten (stromdurchflossene Spulen mit Eisenkern) im Takt der Netzfrequenz vor- und zurückbewegt (Bilder 5 und 6). Der Anker selbst ist zwischen den zwei gegenüberliegenden Membranen der Pumpenköpfe eingespannt.

Schwingankerpumpen sind eine Sonderbauform

Abweichend davon gibt es Linearmembranpumpen, deren Anker mit Dauermagnet innerhalb eines Elektromagneten gegen Spiralfedern angezogen wird. Diese unterstützen die Schwingung des Systems. Der Anker ist an einem Ende durch die Membrane des Pumpenkopfes aufgehängt, am anderen Ende wird er durch ein Gleitlager geführt. In diesem Masse-Feder-Dämpfungssystem werden beide Halbwellen der Wechselspannung genutzt.

Schwingankerpumpen sind eine Sonderbauform. Über einen Elektromagneten wird ein einseitig an einer Blattfeder eingespannter Schwinganker im Takt der Netzfrequenz angezogen.

Durch die Verwendung einer Diode wird nur eine Halbwelle der Wechselspannung genutzt. Während der stromlosen Phase bricht das Magnetfeld zusammen und der Schwinganker wird mittels der Blattfeder zurückgestellt. Diese Auf- und Abbewegung wird durch einen Stößel oder Bügel vom Schwinganker auf die Membrane im Pumpenkopf übertragen. Weil das Schwingverhalten (Eigenfrequenz) des Ankers auf die Netzfrequenz abgestimmt ist, wird die Pumpe im Resonanzbereich betrieben.

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