Membranpumpe zur Förderung von chemisch aggressiven Flüssigkeiten Bei den bekannten Membranpumpen, die der För derung von chemisch aggressiven Flüssigkeiten dienen, ist die angestrebte absolute Trennung der die Mem- bran-Antriebsflüssigkeit (Öl) einerseits und die che misch aggressive Förderflüssigkeit anderseits enthal tenden Räume voneinander durch die Membrane allein nicht ausreichend gesichert.
So ist es bei länge rer Betriebszeit zum Beispiel möglich, dass die Mem brane infolge Ermüdung des Membranwerkstoffes, insbesondere an den Einspannstellen, rissig wird, oder dass bei hohen Druckunterschieden eine Diffusion der schädlichen Flüssigkeit durch die Membrane hindurch eintreten kann.
Diese Nachteile können auch durch die bekannte mehrfache Anordnung von Membranen zwischen dem die Antriebsflüssigkeit enthaltenden Antriebsraum und dem Raum für die Förderflüssigkeit (Förder- raum) nicht vermieden, sondern höchstens verzögert werden, da der die Pumpe Bedienende diese Vorgänge von aussen meist erst dann feststellen kann, wenn der Schadensfall schon eingetreten ist.
Es sind in diesem Zusammenhang zwar Massnah men bekanntgeworden, bei denen zum Beispiel Elek troden in dem gefährdeten Raum angeordnet sind, welche bei Auftreten von säurehaltiger Flüssigkeit einen Warnstromkreis schliessen. Diese Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass sie nur bei Förder flüssigkeiten mit genügendem Säuregehalt brauchbar sind und dass ihr Funktionieren das ständige Vorhan densein von elektrischem Strom voraussetzt.
Es kann also der Fall eintreten, dass der Säuregehalt in der Antriebsflüssigkeit (Öl) durch die bei Membranpum- pen meist vorhandene selbsttätige und ständig erfol gende Ölergänzung aus dem Ölvorratsraum nur sehr langsam den für die Auslösung der elektrischen Warn anlage notwendigen Spiegel erreicht und dass das Säure-Öl-Gemisch inzwischen schon in alle Räume der Pumpe gelangt ist, welche Antriebsflüssigkeit ent halten.
Diese Nachteile werden durch die vorliegende Er findung mit Mitteln behoben, deren Zuverlässigkeit vor allem in ihrer Einfachheit begründet ist. Die vor liegende Membranpumpe, bei welcher zwischen För- derraum und Membran-Antriebsraum mindestens eine durch Membranen gebildete Kammer angeordnet ist, ist nun dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer mit mindestens einem Schauglas in Verbindung steht, das im Höhenbereich oder bei der oberen oder der un teren Kammerbegrenzung liegt, und dass die Kammer mit einer Flüssigkeit gefüllt ist,
deren chemische und physikalische Eigenschaften von denjenigen der För- derflüssigkeit verschieden sind. Dabei sind für den Fall, dass mehrere Membrankammern vorhanden sind, vorzugsweise die chemischen und physikalischen Ei- genschaften sowohl der Kammer-Füllflüssigkeiten un ter sich als auch bezüglich der ausserhalb der Kam mern befindlichen Flüssigkeiten verschieden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an schliessend anhand einer schematischen Zeichnung er läutert.
Das Gehäuse für die Membranen wird aus Teilen 1, 2, 3, 4 gebildet, die aneinander geflanscht und zwi schen welche Membranen 5, 6, 7 in gleichen Abstän den voneinander eingespannt sind. Auf der einen Seite des Membrangehäuses ist ein Ventilgehäuse 9 ange ordnet, welches ein Saugventil 10 und ein Druckventil 11 für die Förderflüssigkeit enthält. Die Zu- bzw. Ab leitung der Förderflüssigkeit ist mit 12 bzw. 13 be zeichnet.
Auf der anderen Seite des Membrangehäu- ses sitzt ein Pumpengehäuse 14, in welchem ein Kol ben 15 mit einer Kolbenstange 16 geführt ist. Ein Raum 17 und Membrankammern 18, 19 sind mit Membran-Antriebsflüssigkeit, ein Raum 20 mit För- derflüssigkeit gefüllt, die physikalisch und chemisch von der Antriebsflüssigkeit verschieden ist. An den Gehäuseteilen 2 und 3 sind untere Schaugläser 21 und 22 und obere Schaugläser 23 und 24 angebracht.
Sie stehen mit der Kammer 18 bzw. 19 in Verbindung und befinden sich bei der obern bzw. untern Begren zung der Kammer. Die Membranen werden durch Verbindungsstücke 25 und 26 in gleichem Abstand voneinander gehalten.
Zum Entleeren und Füllen der Kammern 18 und 19 sind die Schaugläser mit Verschlusskappen bzw. Verschlussschrauben 27 versehen.
Ein auf den Inhalt der einzelnen Membrankam- mern geeichtes Füllgefäss 28 ist jeder Pumpe als ein Bestandteil beigegeben.
Der Förderraum 20 ist durch einen Deckel 29 von aussen zugänglich gemacht, um vor dem Füllen der Kammern die Membranen in dieselbe Hubendlage bringen zu können und damit die Volumengleichheit der Kammern zu sichern.
Die gezeigte Einrichtung wirkt in der Weise, dass die bei einer Undichtheit der Membrane 7 aus dem Raum 20 in den Raum 19 gelangende, z. B. spezifisch schwerere Förderflüssigkeit, sich nach unten in das Schauglas 22 absetzt und dort sichtbar wird.
Neben der Sicherheit, die durch direkte Beobach tung im Schauglas gegeben ist, verhütet die Anord nung von weiteren Membranen 5, 6 ein Vordringen der schädlichen Flüssigkeit in den Antriebsraum 17. Dies ist insbesondere dann von Wichtigkeit, wenn eine Beobachtung des Schauglases zeitweilig unterbleibt.
Diese neue Massnahme ermöglicht es auch, jeder zeit festzustellen, welche der Membranen ausgewech selt werden muss. Um diese Feststellung auch dann treffen zu können, wenn keine Förderflüssigkeit in eine Membrankammer eingedrungen ist, können die Räume 18 und 19 mit Flüssigkeiten gefüllt werden, deren spezifische Gewichte und Verhalten bezüglich Färbung unter sich und von der Förderflüssigkeit ver schieden sind.
Bei einer Anordnung der Membranpumpe mit \ertikaler Achse werden die Schaugläser über Win kelstücke mit den zugehörigen Kammern verbunden, so dass sie auch in diesem Fall vertikal nach unten bzw. nach oben verlaufen.
Durch die erläuterte Massnahme ergibt sich eine wesentliche Steigerung der Sicherheit gegen das Ein dringen der schädlichen Flüssigkeit in den Antriebs raum. Während bisher durch die bekannte mehrfache Anordnung der Membranen mit Zwischenräumen nur eine verbesserte Abschirmung gegen die Förderflüssig- keit erreicht wurde, kann nun durch die Verwendung von Schaugläsern jeder einzelne Raum zwischen den Membranen während des Betriebes und von aussen überwacht werden.
Dabei wird von der Tatsache Ge brauch gemacht, dass die Antriebsflüssigkeit und die Förderflüssigkeit verschiedene chemische und physi kalische Eigenschaften aufweisen, so dass sich zum Beispiel bei unterschiedlichen spezifischen Gewichten die Flüssigkeiten in den Schaugläsern sichtbar gegen einander absetzen. Die durch ihre besondere Beschaf fenheit schwerere bzw. leichtere Förderflüssigkeit wird sich dabei im tiefsten bzw. höchsten Teil des Schau glases ansammeln und sich durch verschiedene Fär bung bzw. Lichtbrechung von der darüber oder dar unter stehenden Antriebsflüssigkeit deutlich unter scheiden und das rechtzeitige Eingreifen des die Pumpe Bedienenden veranlassen.
Es kann aber auch, wie weiter vorgeschlagen wird, mindestens die an den Förderraum angrenzende Kam mer mit einer Flüssigkeit gefüllt sein, die bei Auftre ten von Förderflüssigkeit ihre Farbe ändert. Auch durch dieses Mittel kann das Eindringen von Förder- flüssigkeit in die Membrankammer durch das Schau glas sehr schnell festgestellt werden. Zur Sicherung der Funktion der Pumpe und zum Schutz der Mem brane von einer überbeanspruchung muss dafür ge sorgt werden, dass der Abstand der Membranen vonein ander auch während des Pumpvorganges gleich bleibt.
Letztere Bedingung kann durch die an sich bekannte Verbindung der Membranen miteinander erfüllt wer den. Der Bedingung nach Volumengleichheit der Kam merfüllungen wird dadurch entsprochen, dass die Schaugläser mit Hahnen oder Verschlussschrauben versehen sind und dass der Pumpe ein Füllgefäss zu geordnet ist, dessen Volumen auf das Füllvolumen einer Membrankammer geeicht ist.
Dadurch ist auch bei ungeschultem Bedienungs personal die Gewähr gegeben, dass bei einer notwendig werdenden Erneuerung der Kammerflüssigkeit jeweils die richtige Menge in die Membrankammern eingefüllt wird.
Wenn das Füllen der Membrankammern bei einer Mittellage der Membranen erfolgt, besteht die Mög lichkeit, dass infolge von Faltenbildungen, Ausbuch tungen usw. an den ungespannten Membranen das Volumen der einzelnen Kammern ungleich und von demjenigen verschieden ist, welches die Kammer bei gespannten Membranen, also im Betrieb der Pumpe, aufweist. Zur Sicherung der Gleichheit des Füllvolu mens ist deshalb der Förderraum mit einer verschliess baren COffnung versehen, durch welche hindurch vor dem Füllen der Kammern die Membranen gemeinsam in eine Hubendlage gebracht werden.
Diaphragm pump for conveying chemically aggressive liquids In the known diaphragm pumps, which are used to convey chemically aggressive liquids, the desired absolute separation of the spaces containing the diaphragm drive fluid (oil) on the one hand and the chemically aggressive pumping liquid on the other hand is through the membrane alone is not sufficiently secured.
For example, if the operating time is longer, it is possible that the membrane cracks due to fatigue of the membrane material, especially at the clamping points, or that the harmful liquid can diffuse through the membrane in the event of high pressure differences.
These disadvantages cannot be avoided by the well-known multiple arrangement of membranes between the drive space containing the drive fluid and the space for the delivery fluid (delivery space), but at most delayed, since the pump operator can usually only then detect these processes from the outside if the claim has already occurred.
In this context, although measures have become known in which, for example, electrodes are arranged in the endangered space, which close a warning circuit when an acidic liquid occurs. However, these devices have the disadvantage that they can only be used when conveying liquids with sufficient acidity and that their functioning requires the constant presence of electrical current.
It can therefore happen that the acid content in the drive fluid (oil) only very slowly reaches the level required to trigger the electrical warning system due to the automatic and constant replenishment of oil from the oil reservoir that is usually present in diaphragm pumps The acid-oil mixture has already reached all the rooms of the pump containing the drive fluid.
These disadvantages are remedied by the present invention with means whose reliability is based primarily on their simplicity. The present diaphragm pump, in which at least one chamber formed by diaphragms is arranged between the delivery chamber and the diaphragm drive chamber, is now characterized in that the chamber is connected to at least one sight glass, which is in the height range or at the top or the un the chamber and that the chamber is filled with a liquid,
the chemical and physical properties of which are different from those of the pumping liquid. In the event that several membrane chambers are present, the chemical and physical properties of both the chamber filling fluids below and with respect to the fluids located outside the chambers are preferably different.
An embodiment of the invention is then explained using a schematic drawing.
The housing for the membranes is formed from parts 1, 2, 3, 4, which are flanged together and between which membranes 5, 6, 7 are clamped in the same Abstän from each other. On one side of the diaphragm housing, a valve housing 9 is arranged, which contains a suction valve 10 and a pressure valve 11 for the delivery liquid. The supply and discharge of the liquid is marked with 12 and 13 be.
On the other side of the diaphragm housing sits a pump housing 14 in which a piston 15 with a piston rod 16 is guided. A space 17 and membrane chambers 18, 19 are filled with membrane drive fluid, and a space 20 with delivery fluid which is physically and chemically different from the drive fluid. Lower sight glasses 21 and 22 and upper sight glasses 23 and 24 are attached to housing parts 2 and 3.
They are connected to the chamber 18 or 19 and are located in the upper or lower limit of the chamber. The membranes are kept equidistant from one another by connecting pieces 25 and 26.
To empty and fill the chambers 18 and 19, the sight glasses are provided with closure caps or screw plugs 27.
A filling vessel 28, calibrated to the contents of the individual membrane chambers, is attached to each pump as a component.
The conveying space 20 is made accessible from the outside by a cover 29 in order to be able to bring the membranes into the same stroke end position before the chambers are filled and thus to ensure that the chambers are equal in volume.
The device shown acts in such a way that, in the event of a leak in the membrane 7 from the space 20 into the space 19, z. B. specifically heavier pumped liquid settles down into the sight glass 22 and becomes visible there.
In addition to the security provided by direct observation in the sight glass, the arrangement of further membranes 5, 6 prevents the harmful liquid from penetrating into the drive chamber 17. This is particularly important if the sight glass is temporarily not observed.
This new measure also makes it possible to determine at any time which of the membranes needs to be replaced. In order to be able to make this determination even when no pumped liquid has penetrated a membrane chamber, the spaces 18 and 19 can be filled with liquids whose specific weights and behavior in terms of coloration among themselves and from the pumped liquid are different.
If the diaphragm pump is arranged with a vertical axis, the sight glasses are connected to the associated chambers via angle pieces, so that in this case too they run vertically downwards or upwards.
The measure explained results in a significant increase in security against the penetration of the harmful liquid into the drive space. While the known multiple arrangement of the membranes with gaps has only achieved an improved shielding against the conveyed liquid, now every single space between the membranes can be monitored during operation and from the outside by using sight glasses.
It is made use of the fact that the drive fluid and the delivery fluid have different chemical and physical properties, so that, for example, with different specific weights, the fluids in the sight glasses visibly separate from each other. The pumping liquid, which is heavier or lighter due to its special nature, will collect in the deepest or highest part of the viewing glass and will be clearly differentiated from the drive liquid above or below it by different colors or light refraction and the timely intervention of the Have the pump operator.
But it can also, as is further proposed, at least the Kam mer adjoining the delivery chamber be filled with a liquid that changes its color when the delivery liquid occurs. This means, too, that the penetration of the pumped liquid into the membrane chamber through the viewing glass can be determined very quickly. To ensure the function of the pump and to protect the diaphragm from overstressing, it must be ensured that the distance between the diaphragms remains the same even during the pumping process.
The latter condition can be met by the known connection of the membranes to each other. The condition that the chamber fillings are equal in volume is met by the fact that the sight glasses are provided with taps or screw plugs and that the pump is assigned a filling vessel whose volume is calibrated to the filling volume of a membrane chamber.
As a result, even untrained operating personnel are guaranteed that the correct amount is filled into the membrane chambers when the chamber liquid needs to be replaced.
If the filling of the membrane chambers takes place in a central position of the membranes, there is the possibility that the volume of the individual chambers is unequal and different from that which the chamber with tensioned membranes, as a result of wrinkles, Ausbuch lines, etc. on the unstressed membranes during operation of the pump. To ensure the equality of the Füllvolu mens, the delivery chamber is therefore provided with a closable CO opening through which the membranes are brought together into a stroke end position before the chambers are filled.