DD228007A5

DD228007A5 - Fluessigkeitstransporteinrichtung vorzugsweise fuer farbstoffe und chemikalien

Info

Publication number: DD228007A5
Application number: DD84268708A
Authority: DD
Inventors: Istvan Ando; Sandor Koeszoerues; Gyoergy Boronkai; Tibor Banki; Ferenc Kiraly
Original assignee: Hajtomuevek Es Festoberendeze
Priority date: 1984-04-19
Filing date: 1984-10-25
Publication date: 1985-10-02
Also published as: DE3507011A1; HUT37223A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fluessigkeitstransporteinrichtung, hauptsaechlich fuer Farbstoffe und Chemikalien. Sie hat eine im Pumpengehaeuse angeordnete, pneumatisch arbeitende Membran, die teilweise den Arbeitsraum begrenzt. Das Wesen des Vorschlags besteht darin, dass die Einrichtung wenigstens mit zwei Membranen ausgefuehrt ist, die miteinander in mechanischer Zwangsverbindung stehen, ferner ihre abgedichtet-getrennten Luftraeume mit einem Umschaltventil verbunden sind, das eine abwechselnde Membranbetaetigung gestattet. Dieses Umschaltventil hat von einer Speiseluftquelle aus ueber eine regulierende Drosslung zwei Steuerstellungen, und zwar: In der ersten Steuerstellung wird der Luftraum der ersten Membran angefuellt, der Luftraum der zweiten Membran aber entlueftet, waehrend in der zweiten Steuerstellung der Luftraum der zweiten Membran auf Fuellen, die Luftkammer der ersten Membran aber auf Entlueftung geschaltet ist. Figur

Description

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Die Einrichtung hat vorteilhaft zwei Membranen, die in ihrem Mittelbereich beidseitig von je zwei Scheiben eingefaßt sind; wodurch sie an der abgedichteten, in einer Bohrung des Pumpengehäuses axial verschiebbaren Welle befestigt sind. Um das Neuanlassen der Einrichtung zu erleichtern, kann das eine Steuerluftrohr mit einer Neuanlaßeinrichtung versehen werden, die aus einem pneumatischen Ventil, einem mit diesem in Reihe geschalteten Verzögerungsraum, sowie einer Drosslung besteht. Auch die Steuerlüftrohre können mit je einer Drosslung versehen werden, wozu zweckmäßig feste Drosslungen gewählt werden. Die Membranen und ihre Arbeitsräume können über ein die Strömung in einer Richtung gestattendes Saugventil, sowie ein Druckventil durch ihre Saugrohre und/oder Druckrohre miteinander verbunden sein.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung in ihren Einzelheiten näher erläutert werden, wobei die Zeichnung nur skizzenhaft das Arbeitsprinzip der erfindungsgemäßen Einrichtung als eines der möglichen Ausführungsbeispiele darstellt.

Wie in der Zeichnung zu ersehen, sind in einem Pumpengehäuse 1, an dessen beiden gegenüberliegenden Enden, zwischen den dort vorgesehenen Deckeln 2 und 3 die im vorliegenden Falle aus biegsamen Kunststoffplatten gefertigten Membranen 4 und 5, z. B.

durch Verschraubung eingespannt. Die Membranen 4 und 5 sind beidseitig von Scheiben 6, 7 bzw. 8, 9 eingefaßt, welche mit Schrauben 10 bzw. 11 an einer, durch eine zentrale Bohrung 1Ades Pumpengehäuses 1 geführen, mit Dichtungen 13 versehenen Welle 12 befestigt sind. Die Dichtungen 13 haben die Aufgabe, die durch die Aussparungen des Pumpengehäuses 1, bzw. durch die Membranen 4 bzw. 5 umgrenzten Lufträume 14 und 15 abdichet voneinander zu trennen.

In dem Deckel 2 ist ein Saugventil 16 und ein Druckventil 17, im Deckel 3 aber ein Saugventil 18 und ein Druckventil 19 vorgesehen.

Diese sind im vorliegenden Falle Kugelventile (Rückschlagventile), welche das Strömen nur in einer Richtung gestatten. Vor den Saugventilen 16 und 18 sind Saugrohre 20, nach den Druckventilen 17 und 19 aber Druckrohre 21 in der dargestellten Weise angeschlossen, die mit dem gemeinsamen Saug- bzw. Druckraum (nicht eingezeichnet) in Verbindung stehen.

In dem Pumpengehäuse 1, parallel zur Welle 12 sind Signalgeber-Ventile 22 bzw. 23 eingebaut. Von diesen Fühlorganen wird die seitliche Endstellung der Membranen 4 und 5 im Pumpengehäuse 1 erfaßt, indem die Scheiben 8 bzw. 7 eine Welle 26 bzw. 27 der Signalgeber-Ventile 22 bzw. 23 hineindrücken. Hierauf öffnen die Ventile 22 bzw. 23 und verbinden jeweils ein Steuerluftrohr 24 bzw.

25 (gstrichelte Linie) mit dem betreffenden Luftraum 14 bzw. 15. In der Grundstellung halten Federn 28 bzw. 29 die Signalgeber-Ventile 22 bzw. 23 in geschlossener Stellung.

Bei der erfindungsgemäßen Zweimembranpumpe müssen die Lufträume 14 bzw. 15 zu ihrer Betätigung abwechselnd zum Füllen, auf Preßluft geschaltet, alternativ der Auslaß mit der Außenatmosphäre in Verbindung gebracht werden. · Diese Aufgabe wird von einem pneumatisch betätigten, als Zweiwegehahn ausgestalteten Umschaltventil 30 versehen, dessen mit A bezeichneter Anschluß mit dem einen Luftraum 15, der mit B bezeichnete Anschluß mit dem anderen Luftraum 14, der Steueranschluß PA mit dem Steuerluftrohr 24, der Anschluß PB aber mit dem Steuerluftrohr 25 verbunden werden.

Das Ausströmen der Preßluft ins Freie erfolgt im vorliegenden Fall über einen, an dem Anschluß R des Umschlagventils 30 angeordneten Schalldämpfer 31.

Die Betätigungspreßluft trifft am Anschluß P des Umschaltventils 30 über eine regulierbare Drosselung 32 ein. Die stufenlose Regulierung der Hubzahl der Membranpumpe, d. h. der beförderten Flüssigkeitsmenge erfolgt mit dieser regelbaren Drosslung 32.

Die Preßluft gelangt in die sogenannten „Steuerräume" der Luftrohre 24 und 25 über die Drosselungen 33 bzw. 34. Diese haben die Aufgabe, das Anfüllen der Steuerräume zu verzögern. Das Steuerluftrohr 25 ist ferner mit einem Anschluß C eines pneumatisch gesteuerten Ventils 35 verbunden. Ein mit D bezeichneter Auslaß des Ventils 35 führt ins Freie. Am Steueranschluß E des Ventils 35 ist über eine Drosselung 36 ein Verzögerungsraum 37 angeschlossen, über den ihm die Betätigungspreßluft zugeführt wird.

Bei jedem Neuanlassen der Membranpumpe, also bei jedem Einschalten der Preßluft sichert das Ventil 35 die gewünschte Positionsstellung des Umschaltventils 30. Dies besagt, daß es das Membranpaar aus der Mittelstellung fortbewegt, und die Pumpe dadurch in Gang gesetzt, daß es - zusammenarbeitend mit der Feder 38 - das Steuerluftrohr 25 solange auf Freiluft schaltet, bis über die Drosslung 36 und den Verzögerungsraum 37 der Preßluftdruck am Steueranschluß E des Ventils 35 jenen Wert erreicht hat, der genügt, um die Gegenkraft der Feder zu überwinden, und dadurch das Ventil 35 zu schließen, d. h., den Auslaß des Steuerluftrohrs 25 zu schließen.

Das manuelle oder automatische Ein- und Ausschalten der Membranpumpe erfolgt mit einem, in das Speiseluftrohr 39 eingebauten Ventil 40. Es ist zweckmäßig, den Preßluftdruck durch Regulieren auf konstantem Wert zu halten, was mit einem in die Speiseluftleitung 39 eingebauten Druckregler 41 von an sich bekannter Bauart erreicht werden kann.

Die Arbeitsweise der in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellten Membranpumpe gemäß der Erfindung ist folgende:

Nach Einschalten des Ventils 40 wird der Innenraum (Steuerraum) des Steuerluftrohrs 24 über die Drosslung 33 mit Preßluft von am Druckregler 41 eingestelltem Druckwert angefüllt und das Umschaltventil 30 wird durch seinen hier angeschalteten Steueranschluß PA in die Stellung I gebracht. Zugleich damit wird das Steuerluftrohr 25 und der hier vorgesehene Steueranschluß PB des Ventils 35 auf Freiluft geschaltet. Die Preßluft füllt nun über die regulierbare Drosslung 32, sowie über die Anschlüsse P und A den Luftraum 15 der Membran 4.

Durch die Preßluft wird die elastische Membran 4 in die gestrichelt eingezeichnete Stellung gebracht, die deshalb im Arbeitsraum einen Druckhub verrichtet. Die Membran 4 nimmt die mit ihr verbundene Membran 5 mit, welche dabei im Arbeitsraum Y einen Saughub verrichtet. Nach Verstreichen einer gewissen, von der Drosslung 36 und dem Verzögerungsraum 37 bestimmten Zeit wird das Ventil 35 schalten, d. h. den Auslaß des Luftrohrs 25 schließen, wonach sich das Steuerluftrohr 25 wieder mit Preßluft füllt.

Am Ende des Saughubes betätigt die Scheibe 7 der Membran 5 das Signalgeberventil 22, indem es das Steuerluftrohr 24 und den Luftraum 14 über die Anschlüsse B und R des Umschaltventils 30 und des Schalldämpfers 31 auf Freiluft schaltet. Dies hat zur Folge, daß der Innendruck des Luftrohrs 25 des Umschaltventils 30 in die Stellung Il umschaltet. Hierbei füllt sich nun der Luftraum 14 der Membran 5 über die Anschlüsse P und B des Umschaltventils 30 mit Preßluft. Zugleich schaltet das Umschaltventil 30 auch den Luftraum 15 der Membran 4 auf Auslaß. Die Membran 5 wird also im Arbeitsraum Y einen Druckhub, die Membran 4 aber im Arbeitsraum X solange einen Saughub verrichten, bis die Scheibe 8 der Membran 4 - in der Innenextremstellung der Membran das Signalgeberventil 23 betätigt. Dadurch gelangt aber das Umschaltventil 30 in die Position I zurück, und der Prozeß kann sich selbstregelnd zyklisch wiederholen. Eine der wichtigsten Vorzüge der Einrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß mit ihr der Flüssigkeitsstrom nahezu kontinuierlich gestaltet werden kann. Dann aber genügt auch ein viel kleinerer Luftkessel im

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pneumatischen System, als bei den bisher bekannten Einrichtungen. Ferner erfolgt hier die Ansaugung zwangsläufig, und erfordert deshalb keinen zusätzlichen Energieakkumulator für die Einrichtung, beispielsweise eine Feder. Die Saughöhe kann hier auch wesentlich vergrößert werden. Durch Absperren der Druckleitung kann die Einrichtung einfach, ohne ein zusätzliches Sicherheitsventil außer Betrieb gesetzt werden. Die zu fördernde Flüssigkeitsmenge kann an der regulierbaren Drosslung einfach und genau eingestellt werden. Nach den bisherigen Versuchserfahrungen ist eine solche Pumpe — bei relativ kleinem Aufwand — sehr betriebssicher, und bedeutet für das Bedienungspersonal hinsichtlich Bedienung, Wartung und Instandhaltung nur eine sehr kleine Belastung.

Schließlich sei noch erwähnt, daß die Druckrohre und/oder Saugrohre 21 bzw. 20 auch für sich, an getrennte Flüssigkeitsräume angeschlossen werden können. Als „Steuerraum" wurde von uns im Fall der als Beispiel erörteren Ausführungsform des Innenvolumen der Luftrohre 24 und 25 in Betracht gezogen. Es ist aber auch eine solche Ausführung möglich, bei der die Luftrohre 24 und 25 mit einem zusätzlichen Steuerraum in Verbindung stehen.

Claims

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Erfindungsansprüche:

1. Flüssigkeitstransporteinrichtung vorzugsweise für Farbstoffe und Chemikalien, welche eine in einem Pumpengehäuse angeordnete, pneumatisch betätigte, teils den Arbeitsraum begrenzende Membran besitzt, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens zwei Membranen (4, 5) vorhanden sind, die miteinander in mechanischer Zwangsverbindung stehen und bei der die abgedichtet-getrennt betätigten Lufträume (14,15) der Membranen (4,5) mit einem, die abwechselnde Membranarbeit ermöglichenden Umschaltventil (30) verbunden sind, welches zwei Schaltstellungen (I) und (II) hat, so daß in seiner ersten Steuerstellung (I) von einer Speiseluftquelle aus über eine regulierende Drosslung (32) der Luftraum (15) der ersten Membran (4) angefüllt, der Luftraum (14) der zweiten Membran (4) aber entlüftet; in der anderen Steuerstellung (II) der Luftraum (14) der zweiten Membran (5) mit Druckluft angefüllt, der Luftraum (15) der ersten Membran (4) jedoch entlüftet wird.
2. Flüssigkeitstransporteinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Umschaltventil (30) ein pneumatisch gesteuertes Ventil ist, dessen Steueranschlüsse (PA, PB) über die Steuerluftrohre (24, 25) mit je einem, die Extremstellungen der Membranen (4,5) wahrnehmenden Signalgeberventil (22,23) in Verbindung stehen.
3. Flüssigkeitstransporteinrichtung nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß sie zwei Membranen (4,5) besitzt, diese in ihrem Mittelbereich beidseitig von Scheiben (6,7 bzw. 8,9) eingefaßt werden, mit denen sie an einer, in einer Bohrung (1_A) des Pumpengehäuses (1) abgedichtet und axial verschiebbar gelagerten Welle (12) befestigt sind.
4. Flüssigkeitstransporteinrichtung nach einem der Punkte 1-3, gekennzeichnet dadurch, daß das eine Steuerrohr (25) mit einer Neuanlaßeinheit verbunden ist, die aus einem pneumatischen Ventil (35), dem mit diesem in Reihe geschalteten Verzögerungsraum (37), sowie einer Drosslung (36) besteht.
5. Flüssigkeitstransporteinrichtung nach einem der Punkte 1—4, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerluftrohre (24, 25) wenigstens mit je einer Drosselung (33, 34) versehen sind.
6. Flüssigkeitstransporteinrichtung nach einem der Punkte 1-5, gekennzeichnet dadurch, daß die Membranen (4, 5) und ihre Arbeitsräume (X bzw. Y) über ein - die Strömung nur in einer Richtung gestattendes - Saugventil (18), sowie ein Druckventil (19) durch ihre Saugrohre (20) und/oder Druckrohre (21) miteinander verbunden sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitstransporteinrichtung, die vorzugsweise als Anstreich- und Lackiereinrichtung, oder für Chemikalienbehandlung angewendet werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Wie bekannt, werden an Pumpen zum Weiterbefördern von Lackfarbstoffen in Anstreichbetrieben folgende Anforderungen gestellt: gleichmäßige Dosierung; Widerstandsfähigkeit gegen Verdünnungs- und Lösungsmittel, wie auch gegen die Verschleißwirkung der in den Lackfarbstoffen zugegebenen Metalloxyd-Pigmente; schließlich: Selbstansaugung.

Für diesen Zweck sind verschiedenartige Vorrichtungen in Gebrauch. Es werden hierzu Zahnradpumpen mit Außen-, oder Innen- und Außenverzahnung benützt. Das Ändern der geförderten Flüssigkeitsmenge kann durch die Drehzahlregelung der Zahnradpumpe erzielt werden. Dies erfordert aber immer eine komplizierte und teure Vorrichtung, unbeschadet dessen, ob die Drehzahlregelung mechanisch oder elektrisch erfolgt.

Des weiteren haben die Erfahrungen der Praxis gezeigt, daß die Ausgestaltung der Dichtungen für rotierende Wellen in einer Beschaffenheit, die gegen Chemikalien, Lösungsmittel und die Verschleißwirkung der Farbstoffe einen genügenden Widerstand zu leisten vermag, zur Zeit noch ein ernstes Problem bedeutet. Darüber hinaus ist auch noch der Einbau eines zusätzlichen Sicherheitsdruckbegrenzers im Druckbereich der Einrichtung erforderlich, wodurch der Aufwand noch weiter erhöht wird. Bekannt ist ferner eine solche Flüssigkeitsmembranpumpe, bei welcher die transportierte Flüssigkeitsmenge von der Hublänge und der Hubzahl der Membran abhängig ist. Auch solche Membranpumpen kommen zum Einsatz, bei denen die Menge an transportierter Flüssigkeit durch Drehzahländerung der betätigenden Exzenterwelle, oder durch Exzentrizitätsänderung der Betätigungswelle, wie auch - bei konstant bleibender Wellenexzentrizität — durch Änderung der Bewegungsfreiheit der Membran bzw. der Membranwelle, mithin durch Änderung der Hublänge geregelt wird. Eine solche Lösung ist z. B. in der ungarischen Patentschrift Nr. 163 547 beschrieben. Ihr Mangel besteht darin, daß es zu komplizierte Geräte sind, ferner auch ihre Dosiervorrichtung leicht schadhaft wird, und deshalb ihre Betriebssicherheit den neuzeitlichen Anforderungen nicht entpsricht. Zum Flüssigkeitstransport werden auch Druckluftgeräte angewendet. Bei diesen wird die Menge an beförderter Flüssigkeit durch den Arbeitsdruck der Luft, den Widerstand der Rohrleitung, sowie durch die eingebaute Drosslung bestimmt. Ein Mangel dieses Systems besteht darin, daß es nicht selbstansaugend ist und deshalb das Nachfüllen der Flüssigkeit nur gesondert und schwierig gelöst werden kann. Deshalb ist die Arbeitsweise intermittierend. Bei gewissen Flüssigkeiten kann die Arbeitsluft auch in die Lösung eintreten, was durchaus unerwünscht ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, durch Behebung der obigen Mangel eine verbesserte Flüssigkeitstransporteinrichtung zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Flüssigkeitstransporteinrichtung zu schaffen, deren Konstruktion und Bedienung einfacher ist, die Menge an transportierter Flüssigkeit aber stufenlos, leicht und genau reguliert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Flüssigkeitstransporteinrichtung gelöst, die eine pneumatisch betätigte, den Arbeitsraum wenigstens teilweise begrenzende Membran besitzt. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Vorrichtung wenigstens zwei, miteinander mechanisch zwangsverbundene Membranen besitzt, deren abgedichtetgetrennt betätigte Lufträume mit einem, das abwechselnde Betätigen der Membranen ermöglichenden Umschaltventil in Verbindung stehen. Das Umschaltventil hat zwei Steuerstellungen, in denen eine Speiseluftquelle über eine regulierbare Drosslung in der ersten Steuerstellung den Luftraum der .

einen Membran anfüllt, den Luftraum der anderen Membran aber entlüftet, während in der zweiten Steuerstellung der Luftraum der anderen Membran angefüllt, zugleich aber der Luftraum der einen Membran entlüftet wird.

Zweckmäßig ist eine solche Ausführungsart, bei der das Umschaltventil als ein solches pneumatisch gesteuertes Ventil ausgeschaltet ist, bei dem die Steueranschlüsse über Luftrohre mit einem Ventil verbunden sind, das die Extremstellungen der