Fördervorrichtung mit wenigstens einer Membran-Förderpumpe Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für Flüssigkeiten, die we nigstens eine Membran-Förderpumpe besitzt.
Der Zweck der Erfindung ist, eine Vor- richtung mit Förderpumpe, insbesondere Mess- pumpe, zu sehaffen, bei welcher die Mern- branpumpe vorzugsweise ein kleines Arbeits- volumen,
besitzt und keine relative Verschie- binig zwischen metallischen Teilen in ihr auf treten und bei welcher der innere Druck einen vorbestimmten Maximalwert nicht über sehreiten kann, wodurch diese Pumpe beson ders brauchbar zur Förderung von Flüssig keiten wird, welche empfindlich gegen Ent- zündung sind, wie beispielsweise flüssige, explosive Salpeter@sä.ureester.
Die Fördervorriehtung für Flüssigkeiten mit mindestens einer gasbe- lätigten Membran-Förderpumpe, einem Rück schlag-Einlassventil und einem gasbetätigten Auslassventil zeichnet sich dadurch aus, da.ss die Pumpenmembran und das Ausslassventil über getrennte Gasleitungen von einem Gas- vc#rteilungsorgan aus gesteuert werden,
um ihnen zyklische Gasdruekimpulse zuzuführen und das Druckgas von ihnen aus zyklisch in die Atmosphäre austreten zu lassen, wobei jede CTasleitung so eng ist, dass sie un erwünschte Druckstösse auf die Membran bzw. das Ventil verhindert, und wobei eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche ver- hindert, dass der Druck des Gases, das durch das 0asverteilungsorgan zugeführt wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Das Gasverteilungsorgan kann drehbar sein, und die Fördermenge der erfindungs gemässen Pumpe kann nach Erfordernis ver ändert werden durch Änderung der Dreh geschwindigkeit des Gasverteilungsorgans. Der Gasverteiler kann aber auch eine Reihe Ven-. tile besitzen, von denen zum Beispiel jedes elektrisch bedienbar ist und der Reihe nach, beispielsweise durch einen elektrisch betrie benen Kontroller, betätigt wird'.
Durch Verwendung einer grösseren Pumpe , können grössere Fördermengen erzielt werden. Es wird jedoch vorgezogen, das Fassungs vermögen der Flüssigkeitskammer klein zu halten und mehrere parallel geschaltete Pum pen zu verwenden, oder eine Pumpe mit meh reren Flüssigkeits-Einzelkammern zu benut zen. Wenn es erforderlich ist, Flüssigkeit durch ein sehr langes Förderrohr zu liefern, so können zusätzliche Pumpen der beschrie benen Art in Serienverbindung als Hilfs pumpen verwendet. werden.
Wenn in einem solchen Falle eine abgemessene Zuführung erforderlich ist, so werden zweckmässiger weise alle Pumpen mit derselben Geschwin digkeit betrieben und die Flüssigkeitskam-, mern der Zusatzpumpen werden etwas grösser gehalten wie die entsprechende Kammer in der Bontroll- oder lIesspiimpe. Bei diesen Verhältnissen laufen die grösseren Pumpen mit einem geringeren Wirkungsgra(1, während die kleinere Pumpe eine genaue Kon- trol.le der Fördermenge gestattet.
Nenn solche langen Rohre zwischen je zwei einer Reihe solcher Pumpen benutzt werden, so können alle Pumpen mit demselben Gasdruck laufen, da der an den Eintrittsventilen erforderliche, niedrigere Flüssigkeitsdruck infolge des längs der Rohre auftretenden Druckabfalls erzielt. wird.
Die genannten Pumpen finit mehreren Flüs sigkeitskammern können, falls erwünscht, in Reihe oder parallel miteinander verbunden werden.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs- gegenstandes ist. in Form einer Fördervor richtung mit einer lielipu?npe in der beilie genden Zeichnung teilweise im Querschnitt und teilweise schematisch dargestellt.
Mit Bezug auf die Zeichnung ist- 1 ein schematisch dargestelltes Gasverteilungsorgan, wel'ehes in einem nicht gezeigten, eng an schliessenden Gehäuse rotieren kann und mit der im Vertikalschnitt dargestellten Mein- branpumpe '22, verbunden ist.
Das Gasvertei- lungsorgan 1 bildet einen drehbaren Zylin der, dessen eine Hälfte so gebaut. ist, da.ss sie die Übertragung oder Verteilung von Gas druck erlaubt, während die andere Hälfte so konstruiert ist, dass sie dem Gasdruck ge stattet, sich nach der Aussenluft zu entspaai- nen. Die eine Gasdruckverteilung gestattende Hälfte ist mit. sich über einen Teil des -Um- fanges erstreckenden Nuten 3.
und 4 ver sehen, während die andere Hälfte, die den Gasdruck aufzuheben gestattet, sich über einen Teil des Umfanges erstreckende Nuten 5 und 6 aufweist. Das rings um den dreh baren Zylinder eng anliegende Gehäuse wan delt die umfänglichen Nuten 3, .1, 5 und 6 praktisch in Leitkanäle um, welche innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und sieh darin drehen. Das Gehäuse besitzt sechs Leitungen 7, 8, 9, 10, 11 und 12.
Während eines Teils der Umdrehung des Verteilungsorgans 1 steht die Nut 3 mit der Leitung 7, und wäh- rend eines teilweise andern Teils der Um- dreliung des Or-ans 1 iiiit der Leitun - 1) in Verbindung, und während eines Teils der Umdrehung stehen die Leitungen 7 und J durch die Nut 3 miteinander in Verbindung-;
allein dies ist ohne praktische Bedeutung. Die mit 4 kann mit Leitung 10, Nut 5 mit Leitung 11 und Nut 6 mit Leitung 8 oder Leitung 1? in Verbindung gebracht werden. Die Leitungen 8 und 1? sind niemals dureti die Nut 6 miteinander verbunden,
während die axiale Leitung 13 mit der Nut- 3 durch Leitungen 1.1 und @niit mit 4 durch Leitungen 15 stets in Verbindung steht. Eine weitere axiale Leitung 16 ist finit der mit 5 durch Leitungen 17 und mit der mit 6 durch Lei tungen 18 immer in Verbindung.
Die axiale Leitung 1:3 ist durch ein Rohr lt) en eine (laszufülirung angeschlossen, und zwar über ein Reduzierventil 20, welches den nach dem (,lasverteilungsorgan 1 zu liefernden auf einen unterhalb eines v orbestinini- ten @Ia:
.ximaldrueks liegenden Druck regelt, welcher jedoch grösser ist als der Druck, der auf die in die lIenibi#enpunipe ? einzufüh rende Flüssigkeit ausgeübt werden soll. Die axiale Leitung 16 steht finit der Aussenluft in Verbindung.
Die llembranpunipe @? besitzt Hohlräume oder Kammern '?1, '? ? und 3. Die Kammer 2'1 weist eine Membran '1 auf. Die Kammer ?? besitzt- eine Membran '?'.5 und die Kampier ?ö eine Menibren \_''6.
Die Kauinier '1 ist. diuch ein Rohr ''7 an die Leitungen 9 und 1' an geschlossen, während die Kammer ''? durch ein Rohr ?8 mit den. Lehmigen 10, 11 und die Kaninier 23 durch ein Rohr '9 mit den Leitungen 7, 8 verbunden ist.
Der Flüssigkeitseinlass 30 steht niit der Kammer ?'? durch enge, Drnelistöl.)e auf die Membranen '_'4- und '?5 verhindernde Leitun gen 31, 3' in Verbindung, ausser wenn die in der Kammer '1 befindliche Meinbren \4 die Leitungen 31, 32 verschliesst. In ähn licher Weise steht der Flüssigkeitsauslass 33 mit dem Hohlraum ?'? durch die engen, Druck stösse auf die Membranen 25 und 26 verhin dernden Leitungen 31,
35 in Verbindung, aus- genommen wenn die Membran 26 im Raum '?3 die Leitungen 34, 35 verschliesst. Die Lei tungen 32 und 35 stehen zu allen Zeiten mit einander in Verbindung. 36, 37 und 38 sind Druckstösse auf die Membranen verhindernde enge Leitungen.
Das Fassungsvermögen der Kammer 22 beträgt zum Beispiel 6 ml, während das Fas sungsvermögen der Ventilkammern 21 und \?3 je 1,5 ml ist. Die Drehgeschwindigkeit des Gasverteilungsorgans 1 kann nach Belieben verändert werden. Eine passende Drehge schwindigkeit ist 30 Umdrehungen pro Mi nute.
Die llesspumpe ist in einer Lage kurz vor Beginn der Abgabe von Flüssigkeit dar gestellt. Es ist während) der folgenden Be schreibung stets angenommen, da.ss die am Auslass 3 3 vorhandene Flüssigkeit einem Ge gendruck unterwoifien ist., und zwar infolge der absichtlichen Einsehaltung eines Rohres mit kleiner Bohrung in den Weg der abge gebenen Flüssigkeit gemäss dem Verfahren nach Patent.
Nr.319242. Beim Nichtauftre ten eines solchen Rückdruekes arbeitet die llesspitrnpe ebenso genau, aber die Wirkung der Membranpumpe 2 ist bei jeder Umdre hung des @Crasverteilungsorgans 1 etwas ver schieden von der zu beschreibenden Wir kung.
Da die Leitung 9 mit der Nut 3 und somit auch mit der Luftzufuhr in Verbindung steht und weil die Leitung 12 verschlossen ist, so wird Luftdruck auf die Membran 24 ausge übt, wodurch die Leitungen 31, 32 geschlossen werden. Die Leitungen 10 und 7 sind von der Luftzufuhr abgeschaltet, während die Leitungen 11 und 8 durch die Nuten 5 und 6 mit der Aussenluft in Verbindung sind, und es wird daher kein Luftdruck auf die Mem branen 2 5 und 26 ausgeübt. Die Kammer 22 ist mit. Flüssigkeit gefüllt und die Membran <B>26</B> des Auslassventils ist in einer Lage, in welcher die Verbindung zwischen den Lei tungen<B>35</B> und 34 hergestellt ist.
Nach einer geringen Drehung des Gasverteilungsorgans 1 kommt die Leitung 10 in Verbindung mit Nut 4, während die Leitung 11 abgesperrt wird. Luftdruck wird somit auf die Mem bran 25 ausgeübt, welche sich so bewegt, dass Flüssigkeit aus der Kammer 22 und durch Leitungen<B>35,</B> 34 nach dem Auslass 33 ge drängt wird.
Weiteres Rotieren des,Gasvertei- lungsorgans 1 führt zum. öffnen der Leitung 7 für Luftdruck und zum Verschliessen der Leitung 8 und somit zur Ausübung von Luftdruck auf die Membran 26, wodurch letz terer eine solche Bewegung erteilt wird, dass Flüssigkeit aus der Auslassventilkammer 23 durch die. Leitung 3,4 nach dem Flüssigkeits- ausla.ss 33 gedrängt und hierauf die Verbin dung zwischen den Leitungen 35 und 34 un terbrochen wird.
Beim weiteren Drehen des Gasverteilungsorgans 1 wird die Leitung 9 verschlossen, während die Leitung 12 mit der Aussenluft in Verbindung kommt, wo durch Druckflüssigkeit vom Flüssigkeitsein- 1'ass 30 durch die Leitung '31 fliessen kann, um die Membran 2!4 zii bewegen, so dass sich die Einlassventilkammer mit Flüssigkeit füllt und gleichzeitig eine Verbindung mit Lei tung 32 hergestellt wird Sobaldl die Lei tung 10 verschlossen und die Leitung 11 nach der Aussenluft hin geöffnet wird,
ermöglicht dieser Flüssigkeitsdruck, dass Flüssigkeit durch die Einlassventilkammer '21 und durch die Leitung 312' fliesst., um die Kammer 22 zu füllen, wodurch die Membran nach der in der Zeichnung dargestellten Lage bewegt wird.
Weiteres Rotieren des Gasverteilungs- organs 1 verschliesst die Leitung 12 und öffnet die Leitung 9, so, d.a.ss dem Gasdruck ermög licht wird, die Membran '24 über die Leitung 9 und das Rohr 217 zu betätigen und Flüssig keit aus der Einlassventilkammer 21 durch die Leitung 31 nach dem Flüssi.gkeitseinlass 30 zurückzudrängen und dann die Verbin dung zwischen den Leitungen 32, 3.1 zu unter brechen.
Bei einem weiteren Stadium der Drehung des Gasverteilungsorgans 1 nimmt dieses Organ wiederum die in der Zeichnung dargestellte Lage ein, in welcher der Druck an der Membran 26 aufgehoben ist. Flüssig keit vom Auslass 33, die einem Gegendruck unterworfen ist, strömt durch die Leitung 34, tun die Auslassventilkammer 23 zu füllen, wobei sie die Membran 26 in die Lage ge mäss der Zeichnung drückt. und die Leitung 35 in Verbindung mit der Leitung 311 bringt..
Ein vollständiger Kreislauf erfolgte somit und das Netto odier algebraischeGesamt- volumen von in diesem Kreislauf durch den Auslass 3'3 abgegebener Flüssigkeit ist gleich dem Volumen der Kammer 22.
Damit, die. Kontaktfläehen zwischen dem drehenden Gasverteilungsorgan 1 und seinem umgebenden Gehäuse nicht geschmiert wer den müssen, ist zwischen diesen Flächen ein Spielraum von 0,05 mm vorhanden; um ferner Und.ichtheiten zwischen den Nuten 3, 4, 5 und 6 zu vermeiden, sind mit. der Aussenluft in Verbindung stehende, nicht dargestellte Um fangsnuten zwischen den Nuten 3 und 4, -1 und 5 sowie 5 und 6 vorgesehen.
Beim Ber sten irgendeiner der Membranen 2<B>4</B>, 2!5 oder 26 hört die Pumpe auf, Flüssigkeit zu för dern, und letztere gelangt nicht durch die Rohre 27, 28, 29 nach dem Gasverteilungs- organ 1.
C,rasdruel@iinpulse zuzuführen und das Druck gas von ihnen aus zyklisch in die Atmosphäre austreten zu lassen, wobei jede Gasleitung so eng ist, dass sie unerwünschte Druekstösse auf die Membran bzw. das Ventil verhindert, und wobei eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche verhindert, dass der Druck des Gases, das durch das Gasverteilungsorgan zugeführt. wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet.
UNTERAXSPRL CHE 1. Fördere orrichtun-@ nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zuletzt er wähnte Vorrichtung ein Druekregelventil. ist.
?. Fördervorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das: Einla.ssven- til gasbetätigt und über eine getrennte Lei tung mit dem,CTasverteilungsoi gan verbund:@n ist, welche Leitung so eng ist, dass sie uner wünschte Druckstösse auf dieses Ventil ver hindert..
3. Fördervorriehtung nach Patentanspruc:i, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintritts und Austrittsventile 3leinbranventile sind.
4. Fördervorriehtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintritts- -vent.il geschlossen wird, bevor das Austritts ventil geöffnet wird. und der CTasimpuls der Pumpenmembran zugeführt wird.
5. Fördervorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeielinet, dass das Gasv ertei- lungsorgan drehbar ist.