EP1373731A1 - Oscillating displacement pump - Google Patents
Oscillating displacement pumpInfo
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- EP1373731A1 EP1373731A1 EP02726216A EP02726216A EP1373731A1 EP 1373731 A1 EP1373731 A1 EP 1373731A1 EP 02726216 A EP02726216 A EP 02726216A EP 02726216 A EP02726216 A EP 02726216A EP 1373731 A1 EP1373731 A1 EP 1373731A1
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- EP
- European Patent Office
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- pump
- pressure
- chamber
- connection
- damping
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- 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
- F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
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- 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
- F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
- F04B11/0008—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using accumulators
Definitions
- the invention relates to an oscillating positive displacement pump, in particular Me branpumpe for liquid or gaseous media, with a delivery chamber, which is limited on the one hand by a pump head and on the other hand by a delivery element, in particular formed by a membrane, which is in drive connection with a linear actuator, whereby at the delivery chamber, an inlet valve connected to an inlet connection and an outlet valve connected to an outlet connection, are connected.
- a delivery chamber which is limited on the one hand by a pump head and on the other hand by a delivery element, in particular formed by a membrane, which is in drive connection with a linear actuator, whereby at the delivery chamber, an inlet valve connected to an inlet connection and an outlet valve connected to an outlet connection, are connected.
- Diaphragm pumps which are used as liquid pumps but also as gas pumps, work on the principle of oscillating displacement pumps. Naturally, this principle causes pulsation on both the suction and the pressure side. Pulsation on the suction side can cause cavitation, pressure surges and vibrations in diaphragm pumps and especially in high-speed diaphragm pumps.
- Pressure surges can damage devices installed in the suction line or affect their function. Vibrations cause noise and are transmitted to peripheral devices or to the entire device.
- Pulsation on the pressure side causes pressure surges and vibrations in diaphragm pumps.
- the effects are the same as on the suction side but more radical, because on the pressure side - in contrast to the suction side - the pressure peaks can rise much higher.
- the object of the present invention is to provide a positive displacement pump, in particular a diaphragm pump for liquid or gaseous delivery media, in which pressure peaks are avoided both on the suction side and on the pressure side, which also meets increased safety requirements and which, moreover, nevertheless has a compact structure.
- the pump has a pulsation damper on the pressure side and an overpressure limiting device between the pressure and the suction side and that these devices are integrated in the pump head.
- a vibration chamber is integrated in the suction-side part of the pump head.
- An embodiment of the pressure-side pulsation damper provides that it has at least two damping chambers connected in series within the pump head or a damper housing belonging to the pump head, that for this purpose a line section connected to an inlet has a connecting channel to a first damping chamber and via an inlet throttle element is connected to a second damping chamber connected to an outlet via an outlet throttle element, and that damping elements made of resilient material are arranged within the damping chambers.
- damping elements that can temporarily store and release the pumped medium when pressure fluctuations occur.
- a back pressure is built up by the throttle elements during a pressure surge, by means of which a pressure charging of the damping members and a throttled delivery of the conveyed medium is possible in the pressure drop phase following the pressure phase.
- the suction-side oscillation chamber has an oscillation membrane, which divides the oscillation chamber into a chamber part connected to the suction side and a chamber part connected to the ambient air via an opening.
- this suction-side 5 pulsation damping does not abruptly stop the liquid flow when the inlet valve is closed, but can be kept somewhat "in the flow" by the then deflecting oscillating membrane.
- a pulsation on the inlet side can thereby reduced . ist '0 and particularly in high-speed diaphragm pumps cavitation, pressure shocks and vibrations avoided.
- noise is dampened and an unstable flow rate is avoided.
- a pump P shown in the figure has a pump housing 1 to which a motor 50 is flanged on the side.
- a crank drive for a pump diaphragm 6 has two crankshaft bearings 2, an eccentric 3 and a connecting rod bearing 4.
- a connecting rod 5 has a connection point 15 via which it can be connected to the pump diaphragm 6. When the crank drive rotates, the pump diaphragm is set into a lifting movement.
- An intermediate plate 7 is mounted on the pump housing 1, between which and the pump membrane 6 a delivery space is formed.
- the intermediate plate 7 includes an inlet valve and an outlet valve when the valve plate 8 is attached.
- the intermediate plate 7 and an adjoining connection block 9 essentially form the pump head.
- the terminal block 9 as part of the pump head is approximately cuboid in the embodiment •.
- One of the six sides forms a connection side for the intermediate plate 7.
- the functional parts of an overpressure limiting device 27 are shown on the opposite side. This is used to set the maximum permissible pressure on the pressure side of the pump and has a flow connection between Pressure side and suction side, which is closed by an overflow valve in normal operation.
- a pressure control membrane 20 engages in an inner cavity of the connection block 9 and lies there sealingly on an opening 28 connected to the suction side.
- the pressure regulating membrane 20 is pressurized by a spring 21, the pressurization being adjustable by an adjusting screw 23.
- a lock nut 24 with washer 25 serves to secure the respective setting of the adjusting screw 23.
- connection block 9 for receiving the pressure control membrane 20 and the like is closed by a pressure cover 22 which is held by means of screws 26. Opening 29 connected to the pressure side can still be seen inside the recess.
- connection block 9 On two of the remaining four sides of the connection block 9 there is a line connection 14 opposite one another
- connection block The two other circumferential sides of the connection block have a pulsation damper 45 connected to the pressure side on the one hand and an oscillation chamber 16 on the other side.
- the pulsation damper 45 has a large damping element 40 and a small damping element 41, which are located in separate damper chambers.
- the damping elements can differ in terms of their mass and / or their volume.
- the two associated damping chambers are connected to one another via a line section, which is not shown in more detail.
- This line section has a pressure side Inlet with a connecting channel to the first damping chamber.
- the line section is connected to the second damping chamber via an inlet throttle element, which in turn is connected via an outlet throttle element to an outlet which in turn is connected to the pressure-side line connection 12.
- the damping elements located within the damping chambers consist of resilient material.
- the damping chambers of the pressure-side pulsation damper 45 are subdivided by means of a separating membrane 42 into a receiving space for the damping elements 40, 41 and into a region that carries a conveying medium.
- a damper cover 43 is provided as the outer termination of the pulsation damper 45, which here can have part or the entire volume of the damping chambers.
- the damping chambers are fully integrated in the connection block 9. With the help of screws 44, the damper cover 43 is held on the connection block 9.
- the oscillation chamber 16 is located on the side opposite the pulsation damper 45.
- This oscillation chamber has an inner cavity connected to the suction side in the connection block 9.
- a vibrating membrane 10 divides the vibrating chamber into a chamber part connected to the suction side and a chamber part connected to the surroundings via an opening 17.
- An end cover 11, which is held by means of screws 13 on the connection block 9, serves to hold the oscillating diaphragm 10 and to close off the oscillating chamber.
- a pulsation damper on the suction side is formed by the oscillation chamber 16.
- a heater can be integrated into the pump head or the connection block 9. As not shown in more detail, this can include a heating plate 30 including cable connections, optionally a heat distribution plate 31 and optionally a casting compound 31. This can prevent the pump head from freezing at the appropriate pressure and temperature conditions, or it can be thawed when the pump head is frozen.
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Abstract
An oscillating displacement pump, particularly a diaphragm pump (P) for liquid or gaseous delivery media, having a delivery space which on the one side is delimited by a pump head and on the other side by a delivery element, particularly formed by a diaphragm ( 6 ). The delivery element is drivingly connected to an eccentric drive, and an inlet valve connected to an inlet connection and an outlet valve connected to an outlet connection are connected to the delivery space. The pump has a pulsation damper ( 45 ) on the pressure side, and also an excess pressure limiting device ( 27 ) between the pressure and suction sides, these devices being integrated into the pump head. In use as a liquid pump, an oscillation chamber ( 16 ) is integrated into the suction side of the pump head. Pressure peaks are thereby diminished both on the suction side and the pressure side, and a pressure rise on the pressure side is limited to a predeterminable value.
Description
Oszillierende Verdrängerpumpe Oscillating positive displacement pump
Die Erfindung bezieht sich auf eine oszillierende Verdrängerpumpe, insbesondere Me branpumpe für flüssige oder gasförmige Fördermedien, mit einem Förderraum, der einerseits durch einen Pumpenkopf und andererseits durch ein insbesondere durch eine Membrane gebildetes Förderelement begrenzt ist, das mit einem Hubantrieb in Antriebsverbindung steht, wobei an den Förderraum ein mit einem Einlaßstutzen verbundenes Einlaßventil und ein mit einem Auslaßstutzen verbundenes Auslaßventil angeschlossen sind.The invention relates to an oscillating positive displacement pump, in particular Me branpumpe for liquid or gaseous media, with a delivery chamber, which is limited on the one hand by a pump head and on the other hand by a delivery element, in particular formed by a membrane, which is in drive connection with a linear actuator, whereby at the delivery chamber, an inlet valve connected to an inlet connection and an outlet valve connected to an outlet connection, are connected.
Membranpumpen, die als Flüssigkeitspumpen aber auch als Gaspumpen eingesetzt werden, arbeiten nach dem Prinzip der oszillierenden Verdrängerpumpen. Naturgemäss verursacht dieses Prinzip Pulsation sowohl auf der Saug- als auch der Druckseite. Pulsation auf der Saugseite kann bei Membranpumpen und insbesondere bei schnelllaufenden Membranpumpen Kavitation, Druckstösse und Schwingungen verursachen.Diaphragm pumps, which are used as liquid pumps but also as gas pumps, work on the principle of oscillating displacement pumps. Naturally, this principle causes pulsation on both the suction and the pressure side. Pulsation on the suction side can cause cavitation, pressure surges and vibrations in diaphragm pumps and especially in high-speed diaphragm pumps.
Die Schädlichkeit von Kavitation bei Flüssigkeitspumpen ist bekannt. Zudem verursacht sie Geräusch und führt zu instabiler Fördermenge .The harmfulness of cavitation in liquid pumps is known. It also causes noise and leads to an unstable delivery rate.
Druckstösse können in der Saugleitung angebrachte Geräte beschädigen oder in ihrer Funktion beeinflussen. Schwingungen verursachen Geräusch und übertragen sich auf Peripheriegeräte oder auf das gesamte Gerät.Pressure surges can damage devices installed in the suction line or affect their function. Vibrations cause noise and are transmitted to peripheral devices or to the entire device.
Pulsation auf der Druckseite verursacht bei Membranpumpen Druckstösse und Schwingungen. Die Auswirkungen sind gleich wie auf der Saugseite aber noch radikaler, da auf der Druckseite -
im Gegensatz zur Saugseite - die Druckspitzen viel höher ansteigen können.Pulsation on the pressure side causes pressure surges and vibrations in diaphragm pumps. The effects are the same as on the suction side but more radical, because on the pressure side - in contrast to the suction side - the pressure peaks can rise much higher.
Bei geschlossenem oder verstopftem System -verdichten Membran- Flüssigkeitspumpen eine Flüssigkeit so lange bis das schwächste Glied in der Kette nachgibt. Dies führt zur Beschädigung dieses Elements.When the system is closed or clogged, membrane liquid pumps compress a liquid until the weakest link in the chain gives way. This leads to the damage of this element.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine Membranpumpe für flüssige oder gasförmige Fördermedien zu schaffen, bei der sowohl saugseitig als auch druckseitig Druckspitzen vermieden werden, die auch erhöhten Sicherheitsanforderungen genügt und die darüber hinaus trotzdem einen kompakten Aufbau aufweist.The object of the present invention is to provide a positive displacement pump, in particular a diaphragm pump for liquid or gaseous delivery media, in which pressure peaks are avoided both on the suction side and on the pressure side, which also meets increased safety requirements and which, moreover, nevertheless has a compact structure.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Pumpe druckseitig einen Pulsationsdämpfer sowie zwischen der Druck- und der Saugseite eine Überdruckbegrenzungseinrichtung aufweist und daß diese Einrichtungen in den Pumpenkopf integriert sind. Bei Verwendung als Flussigkeitspumpe ist im saugseitigen Teil des Pumpenkopfes eine Schwingkammer integriert .To solve this problem it is proposed that the pump has a pulsation damper on the pressure side and an overpressure limiting device between the pressure and the suction side and that these devices are integrated in the pump head. When used as a liquid pump, a vibration chamber is integrated in the suction-side part of the pump head.
Die vorliegende Erfindung vermindert Druckspitzen sowohl auf der Saug- als auch auf der Druckseite und begrenzt den Druckanstieg auf der Druckseite auf einen vorgebbaren Wert. Durch die Integration aller zur Pulsationsdämpfung vorgesehenen Einrichtungen in oder am Pumpenkopf ergibt sich ein kompakter Aufbau. Verbindungsleitungen, die bei einer abgesetzten Anordnung der Einrichtungen erforderlich wären, werden vermieden. Durch die Überdruckbegrenzungseinrichtung ist eine Drucküberwachung oder Druckbegrenzung vorhanden und die Pumpe vor Beschädigungen geschützt, wenn der Druck durch ein geschlossenes oder verstopftes System ansteigt.
Die Überdruckbegrenzung, die zwischen der Druck- und der Saugseite des Pumpenkopfes angebracht ist, dient zur Einstellung . des maximal zulässigen Druckes* auf der Druckseite der Pumpe oder zur Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes auf der Druckseite der Pumpe unabhängig von der Durchflussmenge .The present invention reduces pressure peaks on both the suction and the pressure side and limits the pressure increase on the pressure side to a predeterminable value. The integration of all the devices provided for pulsation damping in or on the pump head results in a compact structure. Connecting lines, which would be necessary if the devices were arranged remotely, are avoided. The overpressure limiting device provides pressure monitoring or pressure limitation and protects the pump from damage if the pressure rises due to a closed or clogged system. The overpressure limitation, which is attached between the pressure and the suction side of the pump head, is used for adjustment. the maximum permissible pressure * on the pressure side of the pump or to maintain a constant pressure on the pressure side of the pump regardless of the flow rate.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Pumpenkopf ein etwa quaderförmiges Pumpenkopf-Gehäuse aufweist, mit einer Anschlußseite für eine die Ventile aufweisende Zwischenplatte, gegenüberliegend zu dieser Anschlußseite mit der Überdruckbegrenzungseinrichtung, und daß an den vier anderen Umfangsseiten gegenüberliegend der Einlaßstutzen und der Auslaßstutzen sowie der druckseitige Pulsationsdä pfer und gegebenenfalls die saugseitige Schwingkammer angebracht sind.It is preferably provided that the pump head has an approximately cuboid pump head housing, with a connection side for an intermediate plate having the valves, opposite to this connection side with the overpressure limiting device, and that on the four other circumferential sides opposite the inlet nozzle and the outlet nozzle and the pressure-side pulsation nozzle horse and possibly the suction-side vibration chamber are attached.
Damit sind die Ein- oder Anbauteile - Überdruckbegrenzungseinrichtung, Pulsationsdämpfer, Schwingkammer - des Pumpenkopfes unabhängig voneinander zugänglich und dadurch unter anderem leicht montierbar und demontierbar.This means that the built-in or add-on parts - overpressure limiting device, pulsation damper, vibration chamber - of the pump head can be accessed independently of one another, making them easy to assemble and disassemble.
Eine Ausführungsform des druckseitigen Pulsationsdämpfers sieht vor, daß dieser wenigsten zwei in Serie geschaltete Dämpfungskammern innerhalb des Pumpenkopfes oder eines zum Pumpenkopf gehörenden Dämpfer-Gehäuses aufweist, daß dazu ein an einen Einlaß angeschlossener Leitungsabschnitt einen Verbindungskanal zu einer ersten Dämpfungskammer aufweist sowie über ein Einlaß- Drosselorgan an eine zweiten, über ein Auslaß-Drosselorgan mit einem Auslaß verbundene Dämpfungskammer angeschlossen ist, und daß innerhalb der Dämpfungskammern Dämpfungselemente aus federelastischem Material angeordnet sind.An embodiment of the pressure-side pulsation damper provides that it has at least two damping chambers connected in series within the pump head or a damper housing belonging to the pump head, that for this purpose a line section connected to an inlet has a connecting channel to a first damping chamber and via an inlet throttle element is connected to a second damping chamber connected to an outlet via an outlet throttle element, and that damping elements made of resilient material are arranged within the damping chambers.
Durch die Reihenschaltung von mehreren Dämpferstufen wird eine hohe Dämpfung erreicht, die exponentiell mit der Anzahl der Dämpferstufen steigt. Die Drosselorgane in Verbindung mit den
Dämpfungskammern bilden Dämpfungsglieder, die bei auftretenden Druckschwankungen Fördermedium Zwischenspeichern und wieder abgeben können. Durch die Drosselorgane -wird während eines Druckstoßes ein Staudruck aufgebaut, durch den eine 5 Druckaufladung der Dämpfungsglieder und eine gedrosselte Abgabe von Fördermedium in der sich an die Druckphase anschließenden Druckabfallphase möglich ist.By connecting several damper stages in series, high damping is achieved, which increases exponentially with the number of damper stages. The throttling devices in connection with the Damping chambers form damping elements that can temporarily store and release the pumped medium when pressure fluctuations occur. A back pressure is built up by the throttle elements during a pressure surge, by means of which a pressure charging of the damping members and a throttled delivery of the conveyed medium is possible in the pressure drop phase following the pressure phase.
Zweckmäßigerweise sind die Dämpfungskammern des druckseitigen Pulsationsdämpfers mittels einer Trennmembrane in einen Auf-The damping chambers of the pressure-side pulsation damper are expediently separated into an opening by means of a separating membrane.
1.0 nahmeraum für Dämpfungselemente und in einen Fördermedium führenden Bereich unterteilt sind.1.0 room for damping elements and in a medium leading area are divided.
Die Dämpfungselemente können dadurch nicht mit dem Fδrdermedium in Verbindung kommen, so daß die verwendeten Dämpfungselemente ausschließlich auf die geforderten DämpfungseigenschaftenAs a result, the damping elements cannot come into contact with the conveying medium, so that the damping elements used exclusively relate to the required damping properties
15 abgestimmt sein können und eine Beständigkeit gegen das jeweilige Fördermedium nicht erforderlich ist. Dadurch können auch aggressive Fördermedien problemlos bei entsprechender Materialwahl der Trennmembrane eingesetzt werden.15 can be coordinated and resistance to the respective medium is not required. This means that even aggressive fluids can be used with the appropriate choice of material for the separation membrane.
0 Die saugseitige Schwingkammer weist eine Schwingmembrane auf, welche die Schwingkammer in einen mit der Saugseite verbundenen Kammerteil und einen über eine Öffnung mit der Umgebungsluft verbundenen Kammerteil aufteilt. Beim Fördern einer Flüssigkeit wird durch diese saugseitige 5 Pulsationsdämpfung der Flüssigkeitszustrom beim Schließen des Einlaßventiles nicht abrupt gestoppt, sondern kann durch die dann auslenkende Schwingmembrane noch etwas "im Fluß" gehalten werden. Eine Pulsation auf der Saugseite kann dadurch .wirksam reduziert ' 0 und insbesondere bei schnelllaufenden Membranpumpen Kavitation, Druckstösse und Schwingungen vermeiden. Außerdem werden Geräusche gedämpft und eine instabile Fördermenge wird vermieden.
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher erläutert.0 The suction-side oscillation chamber has an oscillation membrane, which divides the oscillation chamber into a chamber part connected to the suction side and a chamber part connected to the ambient air via an opening. When pumping a liquid, this suction-side 5 pulsation damping does not abruptly stop the liquid flow when the inlet valve is closed, but can be kept somewhat "in the flow" by the then deflecting oscillating membrane. A pulsation on the inlet side can thereby reduced .wirksam '0 and particularly in high-speed diaphragm pumps cavitation, pressure shocks and vibrations avoided. In addition, noise is dampened and an unstable flow rate is avoided. Additional embodiments of the invention are listed in the further subclaims. The invention with its essential details is explained in more detail with reference to the drawing.
Die einzige Figur zeigt:The only figure shows:
Eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Membranpumpe .An exploded view of a diaphragm pump according to the invention.
Eine in der Fig. gezeigte Pumpe P weist ein Pumpengehäuse 1 auf, an das seitlich ein Motor 50 angeflanscht ist. Ein Kurbelantrieb für eine Pumpenmembrane 6 weist zwei Kurbelwellenlager 2, einen Exzenter 3 sowie ein Pleuellager 4 auf. Ein Pleuel 5 hat eine Anschlußstelle 15, über die es mit der Pumpenmembrane 6 verbindbar ist. Bei Rotation des Kurbelantriebes wird die Pumpenmembrane in eine Hubbewegung versetzt . Auf das Pumpengehäuse 1 wird eine Zwischenplatte 7 montiert, zwischen der und der Pumpenmembrane 6 ein Förderraum gebildet ist. Die Zwischenplatte 7 beinhaltet bei aufgesetzter Ventilplatte 8 ein Einlaßventil und ein Auslaßventil. Die Zwischenplatte 7 und ein sich daran anschließender Anschlußblock 9 bilden im wesentlichen den Pumpenkopf. Der Anschlußblock 9 als Teil des Pumpenkopfes ist • im Ausführungsbeispiel etwa quaderförmig ausgebildet. Eine der sechs Seiten bildet eine Anschlußseite für die Zwischenplatte 7. Auf der gegenüberliegenden Seite sind die Funktionsteile einer • Überdruckbegrenzungseinrichtung 27 dargestellt. Diese dient zur Einstellung des maximal zulässigen Druckes auf der Druckseite der Pumpe und weist dazu eine Strömungsverbindung zwischen
Druckseite und Saugseite auf, die im Normalbetriebsfall durch ein Überströmventil geschlossen ist.A pump P shown in the figure has a pump housing 1 to which a motor 50 is flanged on the side. A crank drive for a pump diaphragm 6 has two crankshaft bearings 2, an eccentric 3 and a connecting rod bearing 4. A connecting rod 5 has a connection point 15 via which it can be connected to the pump diaphragm 6. When the crank drive rotates, the pump diaphragm is set into a lifting movement. An intermediate plate 7 is mounted on the pump housing 1, between which and the pump membrane 6 a delivery space is formed. The intermediate plate 7 includes an inlet valve and an outlet valve when the valve plate 8 is attached. The intermediate plate 7 and an adjoining connection block 9 essentially form the pump head. The terminal block 9 as part of the pump head is approximately cuboid in the embodiment •. One of the six sides forms a connection side for the intermediate plate 7. The functional parts of an overpressure limiting device 27 are shown on the opposite side. This is used to set the maximum permissible pressure on the pressure side of the pump and has a flow connection between Pressure side and suction side, which is closed by an overflow valve in normal operation.
Im Ausführungsbeispiel greift eine Druckregelmembrane 20 in eine Innenhöhlung des Anschlußblockes 9 und liegt dort dichtend auf einer mit der Saugseite verbundenen Öffnung 28 an. Die Druckregelmembrane 20 ist durch eine Feder 21 druckbeaufschlagt, wobei die Druckbeaufschlagung durch eine Einstellschraube 23 verstellbar ist. Eine Kontermutter 24 mit Unterlagscheibe 25 dient zur Sicherung der jeweiligen Einstellung der Einstellschraube 23.In the exemplary embodiment, a pressure control membrane 20 engages in an inner cavity of the connection block 9 and lies there sealingly on an opening 28 connected to the suction side. The pressure regulating membrane 20 is pressurized by a spring 21, the pressurization being adjustable by an adjusting screw 23. A lock nut 24 with washer 25 serves to secure the respective setting of the adjusting screw 23.
In -Montagestellung ist die Innenhöhlung des Anschlußblockes 9 zur Aufnahme der Druckregelmembrane 20 und dergleichen durch einen Druckdeckel 22 geschlossen, der mittels Schrauben 26 gehalten ist. Innerhalb der Ausnehmung sind noch mit der Druckseite verbundene Öffnung 29 erkennbar.In the assembly position, the inner cavity of the connection block 9 for receiving the pressure control membrane 20 and the like is closed by a pressure cover 22 which is held by means of screws 26. Opening 29 connected to the pressure side can still be seen inside the recess.
Auf zwei der übrigen vier Seiten des Anschlußblockes 9 befinden sich gegenüberliegend einerseits ein Leitungsanschluß 14On two of the remaining four sides of the connection block 9 there is a line connection 14 opposite one another
(Einlaßstutzen) und andererseits ein Leitungsanschluß 12 (Auslaßstutzen) .(Inlet connection) and on the other hand a line connection 12 (outlet connection).
Die beiden übrigen Umfangsseiten des Anschlußblockes weisen einerseits einen mit der Druckseite verbundenen Pulsationsdämpfer 45 und auf der anderen Seite eine Schwingkammer 16 auf.The two other circumferential sides of the connection block have a pulsation damper 45 connected to the pressure side on the one hand and an oscillation chamber 16 on the other side.
Der Pulsationsdämpfer 45 hat ein großes Dämpfungselement 40 und ein kleines Dämpfungselement 41 , die sich in getrennten Dämpferkammern befinden. Die Dämpfungselemente können hinsichtlich ihrer Masse und/oder ihres Volumens unterschiedlich sein.The pulsation damper 45 has a large damping element 40 and a small damping element 41, which are located in separate damper chambers. The damping elements can differ in terms of their mass and / or their volume.
Die beiden zugehörigen Dämpfungskammern sind, was nicht näher dargestellt ist, über einen Leitungsabschnitt miteinander verbunden. Dieser Leitungsabschnitt weist einen druckseitigen
Einlaß mit einem Verbindungskanal zu der ersten Dämpfungskammer auf. Über ein Einlaß- Drosselorgan ist der Leitungsabschnitt an die zweite Dämpfungskammer angeschlossen, die ihrerseits über ein Auslaß-Drosselorgan mit einem Auslaß verbunden ist, der seinerseits an den druckseitigen Leitungsanschluß 12 angeschlossen ist.The two associated damping chambers are connected to one another via a line section, which is not shown in more detail. This line section has a pressure side Inlet with a connecting channel to the first damping chamber. The line section is connected to the second damping chamber via an inlet throttle element, which in turn is connected via an outlet throttle element to an outlet which in turn is connected to the pressure-side line connection 12.
Die innerhalb der Dämpfungskammern befindlichen Dämpfungselemente bestehen aus federelastischem Material. Die Dämpfungskammern des druckseitigen Pulsationsdämpfers 45 sind mittels einer Trennmembrane 42 in einen Aufnahmeraum für die Dämpfungselemente 40, 41 und in einen Fördermedium führenden Bereich unterteilt.The damping elements located within the damping chambers consist of resilient material. The damping chambers of the pressure-side pulsation damper 45 are subdivided by means of a separating membrane 42 into a receiving space for the damping elements 40, 41 and into a region that carries a conveying medium.
Im Ausführungsbeispiel ist als äußerer Abschluß des Pulsationsdämpfers 45 ein Dämpferdeckel 43 vorgesehen, der hier einen Teil oder auch das Gesamtvolumen der Dämpfungskammern aufweisen kann. Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, daß die Dämpfungskammern vollständig in den Anschlußblock 9 integriert sind. Mit Hilfe von Schrauben 44 wird der Dämpferdeckel 43 am Anschlußblock 9 gehalten.In the exemplary embodiment, a damper cover 43 is provided as the outer termination of the pulsation damper 45, which here can have part or the entire volume of the damping chambers. On the other hand, there is also the possibility that the damping chambers are fully integrated in the connection block 9. With the help of screws 44, the damper cover 43 is held on the connection block 9.
Auf der dem Pulsationsdämpfer 45 gegenüberliegenden Seite befindet sich die Schwingkammer 16. Diese Schwingkammer weist eine mit-^der Saugseite verbundene Innenhöhlung im Anschlußblock 9 auf. Eine Schwingmembrane 10 teilt die Schwingkammer in einen mit der Saugseite verbundenen Kammerteil und einen über eine Öffnung 17 mit der Umgebung verbundenen Kammerteil auf. Zum Halten der Schwingmembrane 10 und als Abschluß der Schwingkammer dient ein Abschlußdeckel 11 , der mittels Schrauben 13 am Anschlußblock 9 gehalten ist . Durch die Schwingkammer 16 ist ein saugseitiger Pulsationsdämpfer gebildet. Durch unterschiedliche Wahl des Durchmesser-Dicken-Verhältnisses der Schwingmembrane 10 kann
die Schwingungsdämpfung auch in Abhängigkeit des jeweiligen Fördermediums optimiert werden.The oscillation chamber 16 is located on the side opposite the pulsation damper 45. This oscillation chamber has an inner cavity connected to the suction side in the connection block 9. A vibrating membrane 10 divides the vibrating chamber into a chamber part connected to the suction side and a chamber part connected to the surroundings via an opening 17. An end cover 11, which is held by means of screws 13 on the connection block 9, serves to hold the oscillating diaphragm 10 and to close off the oscillating chamber. A pulsation damper on the suction side is formed by the oscillation chamber 16. By different choice of the diameter-thickness ratio of the vibrating diaphragm 10 can the vibration damping can also be optimized depending on the respective pumped medium.
Strichpunktiert ist noch angedeutet, daß in den Pumpenkopf beziehungsweise den Anschlußblock 9 eine Heizung integriert sein kann. Diese kann, wie nicht näher dargestellt, eine Heizplatte 30 inklusiv Kabelanschlüssen, gegebenenfalls eine Wärmeverteilplatte 31 sowie gegebenenfalls eine Einguß-Masse 31 beinhalten. Damit kann bei entsprechenden Druck und Temperaturverhältnissen ein Einfrieren des Pumpenkopfes vermieden werden oder aber es kann bei eingefrorenem Pumpenkopf dieser aufgetaut werden.Dash-dotted lines also indicate that a heater can be integrated into the pump head or the connection block 9. As not shown in more detail, this can include a heating plate 30 including cable connections, optionally a heat distribution plate 31 and optionally a casting compound 31. This can prevent the pump head from freezing at the appropriate pressure and temperature conditions, or it can be thawed when the pump head is frozen.
/Ansprüche
/Expectations
Claims
1. Oszillierende Verdrängerpumpe, insbesondere Membranpumpe 5 für flüssige oder gasförmige Fördermedien, mit einem1. Oscillating displacement pump, in particular membrane pump 5 for liquid or gaseous media, with a
Förderraum, der einerseits durch einen Pumpenkopf und andererseits durch ein insbesondere durch eine Membrane gebildetes Förderelement begrenzt ist, das mit einem Hubantrieb in Antriebsverbindung steht, wobei an den -0 Förderraum ein mit einem Einlaßstutzen verbundenes Einlaßventil und ein mit einem Auslaßstutzen verbundenes Auslaßventil angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (P) druckseitig einen Pulsationsdämpfer (45) sowie zwischen der Druck- und der Saugseite eine 5 Überdruckbegrenzungseinrichtung (27) aufweist und daß diese Einrichtungen in den Pumpenkopf integriert sind.Delivery chamber which is delimited on the one hand by a pump head and on the other hand by a delivery element, in particular formed by a membrane, which is in drive connection with a linear actuator, with an inlet valve connected to an inlet connection and an outlet valve connected to an outlet connection being connected to the delivery room. characterized in that the pump (P) on the pressure side has a pulsation damper (45) and between the pressure and the suction side a 5 overpressure limiting device (27) and that these devices are integrated in the pump head.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung als Flussigkeitspumpe im saugseitigen Teil des 0 Pumpenkopfes eine Schwingkammer (16) integriert ist.2. Pump according to claim 1, characterized in that a vibration chamber (16) is integrated when used as a liquid pump in the suction-side part of the 0 pump head.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die -— Überdruckbegrenzungseinrichtung (27)- zwischen der Druck- und der Saugseite der Pumpe zur Einstellung des 5 maximal zulässigen Druckes auf der Druckseite der Pumpe verstellbar ist.3. Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the - pressure relief device (27) - is adjustable between the pressure and the suction side of the pump for setting the 5 maximum permissible pressure on the pressure side of the pump.
4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdruckbegrenzungseinrichtung (27) 0 eine Verbindung zwischen der Druckseite und der Saugseite der Pumpe aufweist und daß in diese Verbindung ein vorzugsweise hinsichtlich des Ansprechdruckes verstellbares Überströmventil (20,28) eingesetzt ist. 4. Pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the overpressure limiting device (27) 0 has a connection between the pressure side and the suction side of the pump and that in this connection a preferably adjustable in terms of response pressure relief valve (20,28) is used is.
5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbares Überströmventil der Überdruckbegrenzungseinrichtung (27) eine federbeaufschlagte Druckregelmembrane (20) aufweist, deren Federbeaufschlagung mit einer Einstellschraube (23) verstellbar ist.5. Pump according to claim 4, characterized in that the adjustable overflow valve of the pressure relief device (27) has a spring-loaded pressure control membrane (20), the spring action of which is adjustable with an adjusting screw (23).
6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkopf ein etwa quaderförmiges Pumpenkopf-Gehäuse (Anschlußblock 9) aufweist, mit einer6. Pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pump head has an approximately cuboid pump head housing (connection block 9) with a
- Anschlußseite für eine die Ventile aufweisende- Connection side for a valve
Zwischenplatte (7) , gegenüberliegend zu dieserIntermediate plate (7), opposite to this
Anschlußseite mit der ÜberdruckbegrenzungseinrichtungConnection side with the overpressure limiting device
(27) , und daß an den vier anderen Umfangsseiten gegenüberliegend der Einlaßstutzen (14) und der Auslaßstutzen (12) sowie der druckseitige Pulsationsdämpfer (45) und gegebenenfalls die saugseitige Schwingkammer (16) angebracht sind.(27), and that on the four other circumferential sides opposite the inlet connection (14) and the outlet connection (12) as well as the pressure-side pulsation damper (45) and optionally the suction-side oscillation chamber (16) are attached.
7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der druckseitige Pulsationsdämpfer (45) wenigstens zwei in der Masse unterschiedliche Dämpfungselemente (40,41) bzw. Materialien und/oder im Volumen unterschiedliche Dämpfungskammern aufweist.7. Pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pressure-side pulsation damper (45) has at least two different damping elements (40, 41) or materials and / or different volume damping chambers.
8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der druckseitige Pulsationsdämpfer (45) wenigsten zwei in Serie geschaltete Dämpfungskammern innerhalb des Pumpenkopfes oder eines zum Pumpenkopf gehörenden Dämpfer-Gehäuses (43) aufweist, daß dazu ein an einen Einlaß angeschlossener Leitungsabschnitt einen Verbindungskanal zu einer ersten Dämpfungskammer aufweist sowie über ein Einlaß-Drosselorgan an eine zweiten, über ein Auslaß-Drosselorgan mit einem Auslaß verbundene Dämpfungskammer angeschlossen ist, und daß innerhalb der Dämpfungskammern Dämpfungselemente • (40,41) aus federelastischem Material angeordnet sind.8. Pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pressure-side pulsation damper (45) has at least two damping chambers connected in series within the pump head or a damper housing (43) belonging to the pump head, that for this a connected to an inlet Line section has a connecting channel to a first damping chamber and via an inlet throttle to a second, via an outlet throttle body is connected to an outlet connected damping chamber, and that damping elements (40, 41) made of resilient material are arranged within the damping chambers.
9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskammern des druckseitigen Pulsationsdämpfers mittels einer Trennmembrane in einen Aufnahmeraum für Dämpfungselemente (40,41) und in einen Fördermedium führenden Bereich unterteilt sind.9. Pump according to claim 8, characterized in that the damping chambers of the pressure-side pulsation damper are divided by means of a separating membrane into a receiving space for damping elements (40, 41) and into a conveying medium area.
10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet , daß der Kopfdeckel der Membranpumpe als Verbindungsteil dergestalt ausgebildet ist, daß Funktionskammern der Komponeten (Überdruckventil, Schwingkammer) in dieses Verbindungsteil integriert sind.10. Pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the head cover of the diaphragm pump is designed as a connecting part such that functional chambers of the components (pressure relief valve, vibration chamber) are integrated in this connecting part.
11. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulastionsdämpfungskammer (n) des druckseitigen Pulsationsdämpfers (45) sowohl als11. Pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that the pulsation damping chamber (s) of the pressure-side pulsation damper (45) both as
Kopfdeckel der Pumpe wie auch als Verbindungsteil zurHead cover of the pump as well as a connection part to the
Schwingkammer und zum Überströmventil ausgebildet ist (sind) .Vibration chamber and the overflow valve is (are).
12. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die saugseitige Schwingkammer (16) eine Schwingmembrane (10) aufweist, welche die Schwingkammer in einen mit der Saugseite verbundenen Kammerteil und einen über eine Öffnung (17) mit der Umgebungsluft verbundenen Kammerteil aufteilt.12. Pump according to one of claims 2 to 11, characterized in that the suction-side vibration chamber (16) has a vibration membrane (10) which connects the vibration chamber into a chamber part connected to the suction side and one via an opening (17) with the ambient air Divides chamber part.
13. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingmembrane (10) der saugseitigen Schwingkammer hinsichtlich ihres Durchmesser-Dicken-Verhältnisses auf das jeweilige Fördermedium zur Optimierung der Schwingungsdämpfung abgestimmt ist.13. Pump according to claim 12, characterized in that the vibration diaphragm (10) of the suction-side vibration chamber in terms of their diameter-thickness ratio is matched to the respective pumped medium to optimize vibration damping.
14. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet, daß in den Pumpenkopf eine Heizung (30,31,32) integriert ist.14. Pump according to one of claims 1 to 13, characterized in that a heater (30,31,32) is integrated in the pump head.
/Zusammenfassung /Summary
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