Die
Erfindung betrifft eine Membran-Förder-Pumpe für ein Förder-Fluid
sowie eine Förder-Membran
für eine
Membran-Förder-Pumpe.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Mikro-Membran-Förder-Pumpe
zur Verwendung in portablen Brennstoffzellen, Elektronik-Kühl-Einrichtungen, Gas-Detektier-Einrichtungen,
Anästhesie-Steuer-Einrichtungen
und dergleichen sowie eine entsprechende Förder-Membran für eine derartige
Mikro-Membran-Förder-Pumpe.
Unter Förder-Fluid
wird ein zu förderndes
Medium, wie eine Flüssigkeit,
ein Gas oder ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch,
verstanden.The
The invention relates to a membrane delivery pump for a delivery fluid
and a delivery membrane
for one
Diaphragm delivery pump.
In particular, the invention relates to a micro-membrane delivery pump
for use in portable fuel cells, electronics cooling devices, gas detection devices,
Anesthesia-control facilities
and the like, and a corresponding delivery membrane for such
Micro-membrane delivery pump.
Under conveying fluid
becomes a to be promoted
Medium, like a liquid,
a gas or a liquid-gas mixture,
Understood.
Aus
dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Membran-Förder-Pumpen
mit Förder-Membranen
bekannt. Wenn diese Membran-Förder-Pumpen eine
kleine Bauform aufweisen, ist in der Regel deren Förder-Kapazität unbefriedigend.Out
The prior art is a variety of membrane delivery pumps
with conveyor membranes
known. If these membrane delivery pumps have a
have small size, their delivery capacity is usually unsatisfactory.
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Membran-Förder-Pumpe bereitzustellen,
die eine hohe Förder-Kapazität besitzt
und gleichzeitig eine kleine Bauform aufweist. Ferner soll eine
Förder-Membran
geschaffen werden, die die Bereitstellung einer derartigen Membran-Förder-Pumpe mit hoher Förder-Kapazität und gleichzeitig
kleiner Bauform ermöglicht.Of the
The invention is therefore based on the object to provide a membrane delivery pump,
which has a high conveying capacity
and at the same time has a small design. Furthermore, a
Conveying membrane
to be created, which provides the provision of such a membrane delivery pump with high delivery capacity and at the same time
small size allows.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
im Anspruch 1 und 10 angegebenen Merkmale gelöst. Der Kern der Erfindung
liegt darin, dass die Förder-Membran
mindestens einen freien Falz aufweist, der sich über mindestens einen Umfangs-Bereich
erstreckt. Durch den mindestens einen freien Falz wird das Volumen
der mindestens einen Pump-Kammer im Betrieb verändert. Unter einem Falz wird
im Wesentlichen eine Falte verstanden, die beispielsweise auch eine
Rollfalte sein kann.These
The object is achieved by the
achieved in claim 1 and 10 specified features. The core of the invention
lies in that the delivery membrane
has at least one free fold extending over at least one peripheral area
extends. By the at least one free fold, the volume
the at least one pump chamber changed during operation. Under a fold will
essentially understood a fold, for example, a
Roll fold can be.
Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further
advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Nachfolgend
werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren mehrere bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung erläutert.
Dabei zeigen:following
will be more preferred with reference to the attached figures
embodiments
of the invention explained.
Showing:
1 eine
Explosionsansicht einer Membran-Förder-Pumpe gemäß einer
ersten Ausführungsform; 1 an exploded view of a membrane-feed pump according to a first embodiment;
2 einen
Längsschnitt
durch eine zusammengesetzte Membran-Förder-Pumpe
gemäß der ersten
Ausführungsform,
wobei sich die Förder-Membran
in ihrer unteren Extrem-Position befindet; 2 a longitudinal section through a composite membrane delivery pump according to the first embodiment, wherein the delivery membrane is in its lower extreme position;
3 einen
weiteren Längsschnitt
der Membran-Förder-Pumpe
gemäß der ersten
Ausführungsform
entsprechend 2, wobei sich die Förder-Membran
in ihrer Mittel-Position befindet; 3 a further longitudinal section of the membrane-feed pump according to the first embodiment accordingly 2 with the delivery membrane in its center position;
4 einen
weiteren Längsschnitt
der Membran-Förder-Pumpe
gemäß der ersten
Ausführungsform
entsprechend 2, wobei sich die Förder-Membran
in ihrer oberen Extrem-Position befindet; 4 a further longitudinal section of the membrane-feed pump according to the first embodiment accordingly 2 with the delivery membrane in its upper extreme position;
5 einen
weiteren Längsschnitt
der Membran-Förder-Pumpe
gemäß der ersten
Ausführungsform
entsprechend 2, wobei sich die Förder-Membran
in ihrer Mittel-Position befindet; 5 a further longitudinal section of the membrane-feed pump according to the first embodiment accordingly 2 with the delivery membrane in its center position;
6 einen
Längsschnitt
durch die einzeln dargestellte erfindungsgemäße Förder-Membran der Membran-Förder-Pumpe
gemäß der ersten
Ausführungsform,
wobei die veranschaulichte Gestalt der Förder-Membran der Gestalt der
in 2 gezeigten Förder-Membran entspricht; 6 a longitudinal section through the individually illustrated inventive conveyor membrane of the membrane-feed pump according to the first embodiment, wherein the illustrated shape of the delivery membrane of the shape of in 2 corresponds to the delivery membrane shown;
7 einen
Längsschnitt
durch die einzeln dargestellte Förder-Membran
der Membran-Förder-Pumpe
gemäß der ersten
Ausführungsform,
wobei die veranschaulichte Gestalt der Förder-Membran der Gestalt der
in 3 und 5 gezeigten Förder-Membran
entspricht; 7 a longitudinal section through the individually illustrated conveying membrane of the membrane-conveying pump according to the first embodiment, wherein the illustrated shape of the conveying membrane of the shape of in 3 and 5 corresponds to the delivery membrane shown;
8 einen
Längsschnitt
durch die einzeln dargestellte Förder-Membran
der Membran-Förder-Pumpe
gemäß der ersten
Ausführungsform,
wobei die veranschaulichte Gestalt der Förder-Membran der Gestalt der
in 4 gezeigten Förder-Membran
entspricht; 8th a longitudinal section through the individually illustrated conveying membrane of the membrane-conveying pump according to the first embodiment, wherein the illustrated shape of the conveying membrane of the shape of in 4 corresponds to the delivery membrane shown;
9 eine
Explosionsansicht einer Membran-Förder-Pumpe gemäß einer
zweiten Ausführungsform; 9 an exploded view of a membrane-feed pump according to a second embodiment;
10 einen
Längsschnitt
durch eine zusammengesetzte Membran-Förder-Pumpe gemäß der zweiten
Ausführungsform,
wobei sich die Förder-Membranen
in einer oberen Extrem-Position befinden; 10 a longitudinal section through a composite membrane delivery pump according to the second embodiment, wherein the delivery membranes are in an upper extreme position;
11 einen
Längsschnitt
durch eine Membran-Förder-Pumpe
gemäß der zweiten
Ausführungsform
entsprechend 10, wobei sich die Förder-Membranen
in einer Übergangs-Position
zwischen oberer und unterer Extrem-Position befinden; 11 a longitudinal section through a diaphragm-feed pump according to the second embodiment accordingly 10 , wherein the conveyor membranes are in a transition position between upper and lower extreme position;
12 eine
perspektivische Zusammenbau-Ansicht der Membran-Förder-Pumpe
gemäß der zweiten
Ausführungsform; 12 an assembled perspective view of the membrane-feed pump according to the second embodiment;
13 einen
Längsschnitt
durch eine Membran-Förder-Pumpe
gemäß einer
dritten Ausführungsform; 13 a longitudinal section through a membrane-feed pump according to a third embodiment;
14 eine
perspektivische Ansicht einer einzeln dargestellten Förder-Membran gemäß der zweiten
und dritten Ausführungsform; 14 a perspective view of a individually illustrated conveyor membrane according to the second and third embodiments;
15 einen
Längsschnitt
durch die in 14 dargestellten Förder-Membran, deren gezeigte
Gestalt im Wesentlichen der in 10 gezeigten
Gestalt der Förder-Membranen
entspricht; 15 a longitudinal section through the in 14 shown conveying membrane whose shape shown substantially in 10 shown shape of the delivery membranes corresponds;
16 einen
Längsschnitt
durch die in 14 dargestellte Förder-Membran,
deren gezeigte Gestalt im Wesentlichen der in 13 gezeigten Gestalt
der Förder-Membranen
entspricht; und 16 a longitudinal section through the in 14 shown conveying membrane whose shape shown substantially in 13 shown shape of the delivery membranes corresponds; and
17 einen
Längsschnitt
durch die in 14 dargestellte Förder-Membran,
deren gezeigte Gestalt im Betrieb in einer unteren Extrem-Position vorliegt. 17 a longitudinal section through the in 14 illustrated delivery membrane, the shape shown in operation is in a lower extreme position.
Nachfolgend
wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 eine
erste Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Membran-Förder-Pumpe 1 beschrieben.
Dabei wird zunächst
auf die in 2 dargestellte Position einer
Förder-Membran 3 eingegangen.
Die Membran-Förder-Pumpe 1 weist
eine im Volumen veränderbare
Pump-Kammer 2 auf, die durch die flexible, betätigbare,
dünnwandige
Förder-Membran 3 und
eine starre Ventil-Platte 4 begrenzt ist. Durch eine externe
Betätigung
der Förder-Membran 3,
die hier aus einem fluiddichten Elastomer-Material besteht, wird
durch Veränderung
des Volumens der Pump-Kammer 2 ein Förder-Fluid gefördert. Die Membran-Förder-Pumpe 1 besitzt
eine Längs-Mittel-Achse 5 und
ist im Wesentlichen als Rotations-Körper ausgestaltet.Hereinafter, referring to FIGS 1 to 5 A first embodiment of a membrane-feed pump according to the invention 1 described. It is first on the in 2 shown position of a delivery membrane 3 received. The membrane delivery pump 1 has a variable in volume pumping chamber 2 due to the flexible, operable, thin-walled delivery membrane 3 and a rigid valve plate 4 is limited. By an external actuation of the delivery membrane 3 , which consists of a fluid-tight elastomeric material here, by changing the volume of the pumping chamber 2 promoted a conveying fluid. The membrane delivery pump 1 has a longitudinal center axis 5 and is configured substantially as a rotation body.
Die
Ventil-Platte 4 ist kreisförmig ausgebildet und ist von
einer runden, zentralen, axialen Befestigungs-Öffnung 6 durchsetzt.
Eine Einlass-Öffnung 7 und
eine Auslass-Öffnung 8 durchdringen
des Weiteren die Ventil-Platte 4 axial,
wobei die beiden letztgenannten Öffnungen 7, 8 außermittig
in der Ventil-Platte 4 angeordnet sind. Die Ventil-Platte 4 weist
eine untere, plane Anlage-Fläche 9 auf.
Gegenüberliegend
zu der Anlage-Fläche 9 befindet
sich eine Schräg-Fläche 10.
Die Dicke der Ventil-Platte 4 steigt im Wesentlichen von
ihrem umlaufenden Außen-Rand-Bereich 11 bis
zu der zentralen Befestigungs-Öffnung 6 gleichmäßig an;
die Dicke der Ventil-Platte 4 ist
also wegen der Schräg-Fläche 10 randseitig
geringer als in ihrem Zentrum. Die Anlage-Fläche 9 ist gegenüber der
Schräg-Fläche 10 verkürzt, sodass
im Außen-Rand-Bereich 11 eine
ringförmige Aufnahme 12 mit
einem einer nach außen
gewandten umlaufenden Anlage-Fläche
gebildet ist.The valve plate 4 is circular in shape and is of a round, central, axial mounting aperture 6 interspersed. An inlet opening 7 and an outlet opening 8th further penetrate the valve plate 4 axially, the two latter openings 7 . 8th off-center in the valve plate 4 are arranged. The valve plate 4 has a lower, flat contact surface 9 on. Opposite to the investment area 9 there is a slanted surface 10 , The thickness of the valve plate 4 essentially rises from its surrounding outer edge area 11 to the central mounting hole 6 evenly on; the thickness of the valve plate 4 is because of the oblique surface 10 marginal lower than in its center. The investment area 9 is opposite the oblique surface 10 shortened, so in the outer-edge area 11 an annular receptacle 12 is formed with an outwardly facing circumferential abutment surface.
Der
verwendete Ausdruck „untere" bezieht sich auf
die in der entsprechenden Figur dargestellte Orientierung der Membran-Förder-Pumpe 1.
Analoges gilt für
andere entsprechende nachfolgend verwendete Begriffe.The term "lower" used refers to the orientation of the membrane delivery pump shown in the corresponding figure 1 , The same applies to other corresponding terms used below.
Die
Förder-Membran 3,
die einstückig
ausgebildet ist und eine runde Außenform besitzt, steht mit
der Ventil-Platte 4 randseitig in fluiddichter Verbindung.
Die Förder-Membran 3 kann
auch unrund ausgebildet sein. Sie weist eine über der Schräg-Fläche 10 liegende
Begrenzungs-Decke 13 auf, an welche sich eine äußere Seiten-Wand 14 verschwenkbar
anschließt.
An dem freien Ende der Seiten-Wand 14 ist ein im Querschnitt
kreisförmi ger
Dichtungs-Wulst 15 angeformt. Der Dichtungs-Wulst 15 liegt
in der Aufnahme 12 an der Anlage-Fläche und an einem durch die
Schräg-Fläche 10 gebildeten
Ring-Vorsprung an.The conveyor membrane 3 , which is integrally formed and has a round outer shape, communicates with the valve plate 4 at the edge in fluid-tight connection. The conveyor membrane 3 can also be out of round. It points over the sloping surface 10 Lying Ceiling Blanket 13 on, to which an outer side wall 14 swiveling connects. At the free end of the side wall 14 is a cross-section kreisförmi ger sealing bead 15 formed. The sealing bead 15 is in the recording 12 at the plant surface and at one through the oblique surface 10 formed ring projection on.
Die
Seiten-Wand 14 ist durch einen umlaufenden, eine Zusammenfaltung
bzw. Auffaltung ermöglichenden
frei beweglichen Falz 16 im Wesentlichen in ihrer Höhe halbiert,
sodass ein unterer Seiten-Wand-Abschnitt 17 und ein oberer
Seiten-Wand-Abschnitt 18 vorliegen. Der untere Seiten-Wand-Abschnitt 17 erstreckt
sich von dem Dichtungs-Wulst 15 bis zu dem Falz 16,
während
der obere Seiten-Wand-Abschnitt 18 von dem Falz 16 bis
zu der Begrenzungs-Decke 13 verläuft. Die projizierte Höhe des unteren
Seiten-Wand-Abschnitts 17 entspricht im Wesentlichen der
projizierten Höhe
des oberen Seiten-Wand-Abschnitts 18. Die Fläche der Begrenzungs-Decke 13 entspricht
in etwa der projizierten Fläche
der Schräg-Fläche 10.The side wall 14 is by a circumferential, a folding or unfolding enabling freely movable fold 16 essentially halved in height, leaving a lower side-wall section 17 and an upper side wall section 18 available. The bottom side wall section 17 extends from the sealing bead 15 up to the fold 16 while the upper side wall section 18 from the fold 16 up to the ceiling 13 runs. The projected height of the lower side wall section 17 is essentially the projected height of the top side wall section 18 , The area of the boundary ceiling 13 corresponds approximately to the projected area of the inclined surface 10 ,
In
der in 2 dargestellten Position der Förder-Membran 3 liegt
die Begrenzungs-Decke 13 flächig an der Schräg-Fläche 10 an,
sodass das Volumen der Pump-Kammer 2 nahezu Null ist. Der
obere Seiten-Wand-Abschnitt 18 bildet dabei eine Verlängerung
der Begrenzungs-Decke 13. Der untere Seiten-Wand-Abschnitt 17 läuft von
der Aufnahme 12 radial nach außen oben, wobei zwischen dem
unteren Seiten-Wand-Abschnitt 17 und dem oberen Seiten-Wand-Abschnitt 18 ein
spitzer Winkel α eingeschlossen
ist. Der Falz 16, der eine exakte Falt-Linie für die Seiten-Wand 14 vorgibt,
steht gegenüber
dem Außen-Rand-Bereich 11 der
Ventil-Platte 4 radial vor.In the in 2 shown position of the delivery membrane 3 lies the perimeter ceiling 13 flat on the sloping surface 10 so that the volume of the pumping chamber 2 is almost zero. The upper side wall section 18 forms an extension of the boundary blanket 13 , The bottom side wall section 17 runs from the recording 12 radially outward above, being between the lower side wall section 17 and the upper side wall section 18 an acute angle α is included. The fold 16 That's an exact folding line for the side wall 14 pretends stands opposite the outside edge area 11 the valve plate 4 radially in front.
An
der Anlage-Fläche 9 der
Ventil-Platte 4 liegt eine runde, einstückige Stutzen-Platte 19 flächig an,
an welcher ein axial vorspringender, hohler, entlang einer Einström-Richtung
I verlaufender Einlass-Stutzen 20 und ein axial vorspringender,
hohler, entlang einer Ausström-Richtung
O verlaufender Auslass-Stutzen 21 angeformt sind. Der Einlass-Stutzen 20,
an dem eine das Förder-Fluid
einführende
Förder-Leitung
anzuschließen
ist, und der Auslass-Stutzen 21, an dem eine das Förder-Fluid wegführende Förder-Leitung anzuschließen ist,
laufen von der Ventil-Platte 4 weg und befinden sich im Bereich
der Einlass-Öffnung 7 bzw.
der Auslass-Öffnung 8.
An der der Ventil-Platte 4 zugewandten Seite der Stutzen-Platte 19 sind
ein axialer Fixierungs-Platten-Paar 22 und ein axialer
Fixierungs-Vorsprung 23 vorgesehen. Das Fixierungs-Platten-Paar 22 ist durch
zwei voneinander beabstandet angeordnete, zueinander parallele Fixier-Platten
gebildet und ragt in die Einlass-Öffnung 7. Die Fixier-Platten
befinden sich gegenüber
dem Einlassstutzen 20 und liegen mit ihren einander abgewandten
Außenflächen an
der Ventil-Platte 4 an. Zwischen der Ventil-Platte 4 und der
radial äußeren Fixier-Platte – in 2 bis 5, die
linke Fixier-Platte – ist
ein flexibles Ventil-Plättchen 24 einseitig
festgelegt. Das freie, also nicht festgelegte Ende des Ventil-Plättchens 24 ist
zwischen zwei Extrem-Positionen verschwenkbar. In einer Schließ-Position
liegt die Unterseite des horizontalen Ventil-Plättchens 24 an dem
freien Ende der Fixier-Platten an, wodurch die Einlass-Öffnung 7 entgegen
einer Einström-Richtung
fluiddicht geschlossen wird. In einer Öffnungs-Position ist das freie Ende
der Ventil-Plättchen 24 von
der entsprechenden Fixier-Platte abgehoben, wodurch die Einlass-Öffnung 7 für das Förder-Fluid
zum Durchtritt freigegeben wird. Die Öffnungs-Position ist in 3 dargestellt,
während
die Schließ-Position in 2, 4 und 5 gezeigt
ist.At the plant area 9 the valve plate 4 is a round, one-piece socket plate 19 flat, on which an axially projecting, hollow, along an inflow direction I extending inlet nozzle 20 and an axially projecting, hollow, along an outflow direction O extending outlet nozzle 21 are formed. The inlet nozzle 20 at which a delivery line introducing the delivery fluid is to be connected, and the outlet port 21 , to which a conveying line leading away the conveying fluid is to be connected, run from the valve plate 4 away and are in the area of the inlet opening 7 or the outlet opening 8th , At the valve plate 4 facing side of the socket plate 19 are an axial fixation plate pair 22 and an axial fixing projection 23 intended. The fixation plate pair 22 is formed by two mutually spaced, mutually parallel fixing plates and protrudes into the inlet opening 7 , The fixing plates are located opposite the inlet nozzle 20 and lie with their opposite outer surfaces of the valve plate 4 at. Between the valve plate 4 and the radially outer fixing plate - in 2 to 5 , the left fixation plate - is a flexible valve plate 24 set on one side. The free, so not fixed end of the valve plate 24 is pivotable between two extreme positions. In a closed position lies the underside of the horizontal valve plate 24 at the free end of the fixing plates, whereby the inlet opening 7 is closed fluid-tight against an inflow direction. In an open position, the free end of the valve plates 24 lifted off the corresponding fixing plate, eliminating the inlet opening 7 is released for the delivery fluid for passage. The opening position is in 3 shown while the closing position in 2 . 4 and 5 is shown.
Der
Fixierungs-Vorsprung 23 greift dagegen in die Auslass-Öffnung 8 ein
und ist gegenüber
dem Auslassstutzen 21 angeordnet. Zwischen dem Fixierungs-Vorsprung 23 und
der Ventil-Platte 4 ist ein flexibles Ventil-Plätt chen 25 einseitig
eingespannt, dessen freies Ende wieder zwischen zwei Extrem-Positionen
verschwenkbar ist. In seiner horizontalen Schließ-Position sperrt es die Auslass-Öffnung 8 entgegen
einer Auslass-Richtung fluiddicht ab, während es in seiner Öffnungs-Position
diese für
das Förder-Fluid zum Durchtritt
freigibt. Die Schließ-Position ist
in den 2 bis 4 gezeigt, während die Öffnungs-Position in 5 dargestellt
ist.The fixation projection 23 on the other hand, he grabs the outlet opening 8th one and is opposite the outlet 21 arranged. Between the fixation tab 23 and the valve plate 4 is a flexible valve plate 25 clamped on one side, the free end is again pivotable between two extreme positions. In its horizontal closing position it locks the outlet opening 8th against a discharge direction in a fluid-tight manner, while it releases in its opening position for the delivery fluid for passage. The closing position is in the 2 to 4 shown while the opening position in 5 is shown.
Das
Ventil-Plättchen 25 ist
von seiner Schließ-Position
in Richtung auf die Anlage-Fläche 9 nach
unten verschwenkbar, während
das Ventil-Plättchen 24 von
seiner Schließ-Position
von der Anlage-Fläche 9 weg
nach oben schwenkbar ist. Die Verschwenkung der Ventil-Plättchen 24, 25 wird
durch entsprechende Schräg-Flächen der
Ventil-Platte 4 begrenzt. Die Ventil-Plättchen 24, 25 sind
druckgesteuert.The valve plate 25 is from its closing position towards the investment surface 9 swiveling down while the valve plate 24 from its closing position from the plant surface 9 is swinging away upwards. The pivoting of the valve plates 24 . 25 is made by corresponding inclined surfaces of the valve plate 4 limited. The valve plates 24 . 25 are pressure controlled.
In
der Ventil-Platte 4 sind eine Ring-Nut 26 und
eine Ring-Nut 27 vorgesehen, die jeweils einen Dichtungs-Ring 28 bzw. 29 aufnehmen.
Die Ring-Nut 26 läuft um die
Einlass-Öffnung 7,
wobei der aufgenommene Dichtungs-Ring 28 dichtend an der
Stutzen-Platte 19 innenseitig anliegt. Die Ring-Nut 27 umgibt
dagegen die Auslass-Öffnung 8,
wobei auch der dort untergebrachte Dichtungs-Ring 29 dichtend an
der Stutzen-Platte 19 innenseitig anliegt. Die Ventil-Platte 4 und
die Stutzen-Platte 19 stehen über die Dichtungs-Ringe 28 und 29 in
fluiddichter Verbindung.In the valve plate 4 are a ring groove 26 and a ring groove 27 provided, each with a sealing ring 28 respectively. 29 take up. The ring groove 26 runs around the inlet opening 7 , wherein the received seal ring 28 sealing at the neck plate 19 inside abuts. The ring groove 27 surrounds the outlet opening 8th , where also housed seal ring 29 sealing at the neck plate 19 inside abuts. The valve plate 4 and the neck plate 19 stand over the seal rings 28 and 29 in fluid-tight connection.
Die
runde Stutzen-Platte 19 steht gegenüber der Ventil-Platte 4 radial
vor. In ihren äußeren Rand-Bereich 30 weist
die Stutzen-Platte 19 einen Ring-Steg 31 auf, der axial in Richtung
auf die Schräg-Fläche 10 vorspringt.
Durch den Rand-Bereich 30, den Ring-Steg 31, die
Anlage-Fläche
der Ventil-Platte 4 und den durch die Schräg-Fläche 10 gebildeten
Ring-Vorsprung wird
der Dichtungs-Wulst 15 der Förder-Membran 3 örtlich festgelegt.
Die letztgenannten Elemente bilden zusammen die Aufnahme 12,
in der der Dichtungs-Wulst 15 durch Einquetschen fixiert
ist. Der untere Seiten-Wand-Abschnitt 17 läuft dabei
aus der Aufnahme 12 nach außen oben hinaus.The round neck plate 19 stands opposite the valve plate 4 radially in front. In its outer edge area 30 has the neck plate 19 a ring-pier 31 on, which is axially in the direction of the inclined surface 10 projects. Through the border area 30 , the ring-pier 31 , the plant surface of the valve plate 4 and through the oblique surface 10 formed ring projection becomes the sealing bead 15 the conveyor membrane 3 fixed. The latter elements together form the recording 12 in which the sealing bead 15 is fixed by crushing. The bottom side wall section 17 runs from the recording 12 out to the top.
Die
Stutzen-Platte 19 und die Ventil-Platte 4 sind
durch eine zentrale, axial orientierte Verbindungs-Schraube 32 fest
miteinander verbunden, auf die später noch weiter eingegangen
wird. Die Stutzen-Platte 19 liegt an dem Kopf der Verbindungs-Schraube 32 an.The neck plate 19 and the valve plate 4 are by a central, axially oriented connection screw 32 firmly connected, which will be discussed later. The neck plate 19 is at the head of the connection screw 32 at.
An
der der Ventil-Platte 4 abgewandten Seite der Begrenzungs-Decke 13 der
Förder-Membran 3 ist
flächig
eine separate, runde Gewebe-Lage 33 befestigt, die gegenüber der
Begrenzungs-Decke 13 radial vorsteht. Gemäß einer
anderen Ausführungsform
sind die Förder-Membran 3 und
die Gewebe-Lage 33 einteilig ausgebildet.At the valve plate 4 facing away from the boundary ceiling 13 the conveyor membrane 3 is flat a separate, round tissue layer 33 attached, facing the perimeter ceiling 13 protrudes radially. According to another embodiment, the delivery membrane 3 and the tissue layer 33 formed in one piece.
Der
freie Außen-Rand-Bereich
der flexiblen Gewebe-Lage 33 ist zwischen einem starren
Membran-Ring 34 und einer runden, starren Anker-Scheibe 35 eingeklemmt.
Der Membran-Ring 34 ist dabei mittels vier Befestigungs-Schrauben 36 mit
der Anker-Scheibe 35 verschraubt und befindet sich gemäß den Figuren
unter der Anker-Scheibe 35. Die Anker-Scheibe 35 ist
mittels einer zentralen, runden Öffnung
auf einer die Verbindungs-Schraube 32 umgebenden
Gleit-Lager-Buchse 37 axial beweglich gelagert.The Free Outside Border Area of the Flexible Fabric Layers 33 is between a rigid membrane ring 34 and a round, rigid anchor disc 35 trapped. The membrane ring 34 is by means of four fastening screws 36 with the anchor disc 35 screwed and is according to the figures under the anchor disc 35 , The anchor disc 35 is by means of a central, round opening on one the connecting screw 32 surrounding sliding bearing bushing 37 mounted axially movable.
Die
Anker-Scheibe 35 weist eine zentrale, runde Aussparung 38 auf,
die nach unten offen ist und seitlich durch einen die Befestigungs-Schrauben 36 aufnehmenden
Ring-Steg 39 begrenzt ist. Des Weiteren besitzt sie eine
Ring-Ausnehmung 40, in die ein Anker-Einsatz 41 aus
einen magnetisierbaren Material, wie Weicheisen, fest eingesetzt
ist. Die Ring-Ausnehmung 40 befindet sich auf der der Aussparung 38 abgewandten
Seite der Anker-Scheibe 35 und
ist nach oben offen.The anchor disc 35 has a central, round recess 38 on, which is open at the bottom and laterally through one of the mounting screws 36 receiving ring-bridge 39 is limited. Furthermore, it has a ring recess 40 into which an anchor insert 41 made of a magnetizable material, such as soft iron, is firmly inserted. The ring recess 40 located on the recess 38 opposite side of the anchor disc 35 and is open at the top.
Die
Förder-Membran 3 und
die Gewebe-Lage 33 sind zusammen zwischen einem inneren Rand-Bereich
der Schräg-Fläche 10 der
Ventil-Platte 4 und dem unteren freien Ende der Lager-Buchse 37 innenseitig
eingeklemmt.The conveyor membrane 3 and the tissue layer 33 are together between an inner edge portion of the inclined surface 10 the valve plate 4 and the lower free end of the bearing bushing 37 clamped on the inside.
An
der Seite der Anker-Scheibe 35, in welcher sich auch die
Ring-Ausnehmung 40 befindet, greift eine Schrauben-Druck-Feder 42 an,
die über die
axiale Lager-Buchse 37 geschoben ist und sich gegenüber einer
runden, ortsfesten Stator-Scheibe 43 abstützt. In
der Stator-Scheibe 43 ist eine Ring-Ausnehmung 44 vorgesehen,
die nach unten offen ist und eine fixierte elektrische Ring-Spule 45 trägt. Die
Ring-Spule 45, die mit einer steuerbaren Stromquelle (nicht
dargestellt) in stromleitender Verbindung steht, liegt dem Anker-Einsatz 41 gegenüber und
wirkt im Betrieb der Membran-Förder-Pumpe 1 mit
diesem zusammen.At the side of the anchor disc 35 in which cher also the ring recess 40 is located, engages a screw-pressure spring 42 on, over the axial bearing bushing 37 is pushed and facing a round, stationary stator disc 43 supported. In the stator disc 43 is a ring recess 44 provided, which is open at the bottom and a fixed electric ring coil 45 wearing. The ring coil 45 which is in current communication with a controllable current source (not shown) is the armature insert 41 opposite and works in the operation of the membrane delivery pump 1 with this together.
Die
Verbindungs-Schraube 32 ist mit ihrem End-Bereich in ein
Gewinde einer in der Stator-Scheibe 43 gebildeten axialen,
zentralen Bohrung 46 eingedreht, wodurch die Stator-Scheibe 43 gegenüber der
Ventil-Platte 4 unbeweglich festgelegt ist. Die Verbindungs-Schraube 32 durchdringt
zentral die Stutzen-Platte 19, die an diese angrenzende
Ventil-Platte 4, die Förder-Membran 3,
die Gewebe-Lage 33, die Lager-Buchse 37 und die
diese umgebende Anker-Scheibe 35 mit Membran-Ring 34.
Die Verbindungs-Schraube 32 endet
dann in der Stator-Scheibe 43. Durch die Verbindungs-Schraube 32 sind
die Stutzen-Platte 19, die Ventil-Platte 4, die
Lager-Buchse 37 und
die Stator-Scheibe 43 zueinander unbeweglich fixiert.The connection screw 32 is with its end portion in a thread one in the stator disc 43 formed axial, central bore 46 screwed in, causing the stator disc 43 opposite the valve plate 4 fixed immovably. The connection screw 32 centrally penetrates the neck plate 19 attached to this adjacent valve plate 4 , the conveying membrane 3 , the tissue-able 33 , the bearing bush 37 and the surrounding anchor disc 35 with membrane ring 34 , The connection screw 32 then ends in the stator disk 43 , Through the connection screw 32 are the neck plate 19 , the valve plate 4 , the bearing bush 37 and the stator disc 43 immovably fixed to each other.
Nachfolgend
wird nun die Funktion der beschriebenen Membran-Förder-Pumpe 1 ausgehend von 2 erläutert. Gemäß 2 sind
sowohl die Einlass-Öffnung 7 als
auch die Auslass-Öffnung 8 durch
das entsprechende Ventil-Plättchen 24 bzw. 25 fluiddicht
geschlossen. Die Ventil-Plättchen 24, 25 befinden
sich in ihrer Ruhe-Position. Die Begrenzungs-Decke 13 liegt
flächig
an der Schräg-Fläche 10 der
Ventil-Platte 4 an, sodass die Pump-Kammer 2 ein
minimales, gegen Null gehendes Volumen aufweist. Die Seiten-Wand 14 ist
zusammengefaltet. Zwischen dem unteren Seiten-Wand-Abschnitt 17 und dem oberen
Seiten-Wand-Abschnitt 18 liegt im Bereich des Falzes 16 ein
Winkel α vor,
der spitz ist. Der Falz 16 steht radial gegenüber der
Ventil-Platte 4 vor. Die Ring-Spule 45 ist hier
stromlos. Durch die Schrauben-Druck-Feder 42 ist die Anker-Scheibe 35 in
eine Position geschoben worden, die dem maximal möglichen
Abstand zwischen der Stator-Scheibe 43 und der Anker-Scheibe 35 entspricht.
Die Ventil-Platte 4 befindet
sich im Wesentlichen in der Aussparung 38 der Anker-Scheibe 35.
Durch diese Position der eingespannten Gewebe-Lage 33 wird
die Begrenzungs-Decke 13 gegen die Schräg-Fläche 10 der Ventil-Platte 4 gedrückt.Below is the function of the membrane pump described 1 starting from 2 explained. According to 2 are both the inlet opening 7 as well as the outlet opening 8th through the corresponding valve plate 24 respectively. 25 closed in a fluid-tight manner. The valve plates 24 . 25 are in their resting position. The Perimeter Blanket 13 lies flat on the inclined surface 10 the valve plate 4 on, so the pumping chamber 2 has a minimum, zero going volume. The side wall 14 is folded up. Between the bottom side wall section 17 and the upper side wall section 18 lies in the area of the fold 16 an angle α that is acute. The fold 16 is radially opposite the valve plate 4 in front. The ring coil 45 is de-energized here. By the screw-pressure spring 42 is the anchor disk 35 has been pushed into a position corresponding to the maximum possible distance between the stator disc 43 and the anchor disc 35 equivalent. The valve plate 4 is located essentially in the recess 38 the anchor disc 35 , Through this position of the clamped tissue layer 33 becomes the boundary blanket 13 against the sloping surface 10 the valve plate 4 pressed.
In
die Ring-Spule 45 wird nun ein elektrischer Strom eingespeist.
Durch das dadurch erzeugte magnetische Feld der Ring-Spule 45 wird
die axial beweglich gelagerte Anker-Scheibe 35 über den
magnetisierten Anker-Einsatz 41 gegen
die Kraft der Schrauben-Druck-Feder 42 an die Stator-Scheibe 43 angezogen.
Dabei wird die Begrenzungs-Decke 13 von der Ventil-Platte 4 unter
Vergrößerung des
Volumens der Pump-Kammer 2 durch die Gewebe-Lage 33 abgehoben,
die zwischen dem Membran-Ring 34 und der Anker-Scheibe 35 eingeklemmt
ist. Wie aus 3 hervorgeht, liegt in einer
Mittel-Position die gesamte Begrenzungs-Decke 13 nun in einer
Ebene. Durch das Abheben der Begrenzungs-Decke 13 wird die
Seiten-Wand 14 im Bereich des Falzes 16 aufgefaltet.
Dies hat zufolge, dass der Winkel α stumpfer wird und der Falz 16 sich
in Richtung auf die Längs-Mittel-Achse 5 bewegt.
Ein Förder-Fluid
wird durch das Abheben der Begrenzungs-Decke 13 in Einström-Richtung
I über
den Einlass-Stutzen 20 und die
Einlass-Öffnung 7 in
die Pump-Kammer 2 eingesaugt. Das einströmende Förder-Fluid
hat dabei das selbsttätige
Ventil-Plättchen 24 aus
seiner Ruhe-Position in die Öffnungs-Position
verschwenkt, was in 3 links dargestellt ist. Die
Auslass-Öffnung 8 ist durch
das Ventil-Plättchen 25 in 3 noch
geschlossen. Ein Öffnen
des Auslass-Öffnung 8 durch das
Ventil-Plättchen 25 ist
beim Einsaug-Vorgang nicht möglich.
Die Ventil-Platte 4 ist aus der Aussparung 38 der
Anker-Scheibe 35 ausgetreten.In the ring coil 45 Now an electric current is fed. By the generated magnetic field of the ring coil 45 becomes the axially movably mounted armature disk 35 over the magnetized anchor insert 41 against the force of the screw-pressure spring 42 to the stator disc 43 dressed. This is the boundary ceiling 13 from the valve plate 4 increasing the volume of the pumping chamber 2 through the tissue layer 33 lifted off, between the membrane ring 34 and the anchor disc 35 is trapped. How out 3 shows that in a middle position, the entire boundary ceiling 13 now in one plane. By lifting the boundary ceiling 13 becomes the side wall 14 in the area of the fold 16 unfolded. This has implied that the angle α becomes duller and the fold 16 towards the longitudinal center axis 5 emotional. A conveying fluid is created by lifting the boundary blanket 13 in inflow direction I via the inlet nozzle 20 and the inlet opening 7 in the pumping chamber 2 sucked. The inflowing delivery fluid has the automatic valve plate 24 pivoted from its rest position to the open position, resulting in 3 is shown on the left. The outlet opening 8th is through the valve plate 25 in 3 still closed. An opening of the outlet opening 8th through the valve plate 25 is not possible during the suction process. The valve plate 4 is out of the recess 38 the anchor disc 35 leaked.
Gemäß 4 ist
die Anker-Scheibe 35 vollständig an die Stator-Scheibe 43 gegen
die Kraft der Schrauben-Druck-Feder 42 magnetisch angezogen worden.
Dabei ist die Begrenzungs-Decke 13 aus der Ebene gemäß 3 durch
die eingespannte Gewebe-Lage 33 herausbewegt worden. Ausgehend
von dem Mittel-Bereich der Förder-Membran 3 verläuft die
Begrenzungs-Decke 13 nun nach schräg außen oben. In dieser Position
ist sowohl die Einlass-Öffnung 7 als
auch die Auslass-Öffnung 8 durch
das entsprechende Ventil-Plättchen 24 bzw. 25 gesperrt.
Die Pump-Kammer 2 weist ein maximales Volumen auf. Um eine
Beeinträchtigung
der Begrenzungs-Decke 13 bei
der Bewegung nach oben zu vermeiden, weist die Lager-Buchse 37 an
ihrem unteren Ende eine Abschrägung
auf.According to 4 is the anchor disk 35 completely to the stator disc 43 against the force of the screw-pressure spring 42 magnetically attracted. Here is the perimeter ceiling 13 out of the plane according to 3 through the clamped fabric layer 33 been moved out. Starting from the middle region of the delivery membrane 3 The boundary ceiling runs 13 now diagonally outside at the top. In this position is both the inlet opening 7 as well as the outlet opening 8th through the corresponding valve plate 24 respectively. 25 blocked. The pumping chamber 2 has a maximum volume. To an impairment of the limit ceiling 13 to avoid the movement upwards, the bearing bushing points 37 at its lower end on a chamfer.
Der
zwischen einer Horizontalen und der Begrenzungs-Decke 13 eingeschlossene
Winkel entspricht dem Betrag nach in etwa dem Winkel, der zwischen
der Horizontalen und der Schräg-Fläche 10 aufgespannt
ist. Der Winkel α zwischen
dem unteren Seiten-Wand-Abschnitt 17 und dem oberen Seiten-Wand-Abschnitt 18 ist
verglichen mit 3 noch stumpfer geworden. Verglichen
mit 3 ist der Falz 16 weiter in Richtung
auf die Längs-Mittel-Achse 5 gewandert.
Das Volumen der Pump-Kammer 2 hängt mit der Größe des Winkels α im Bereich
des Falzes 16 zusammen.The one between a horizontal and the delimiting ceiling 13 The included angle corresponds in magnitude to approximately the angle between the horizontal and the oblique surface 10 is stretched. The angle α between the lower side wall section 17 and the upper side wall section 18 is compared with 3 become even duller. Compared to 3 is the fold 16 continue towards the longitudinal center axis 5 hiked. The volume of the pumping chamber 2 depends on the size of the angle α in the area of the fold 16 together.
In 5 ist
die Ring-Spule 45 nun wieder stromlos. Durch die Schrauben-Druck-Feder 42 ist die
Anker-Scheibe 35 wieder von der Stator-Scheibe 43 weggedrückt worden.
Dabei ist das Volumen der Pump-Kammer 2 wieder verringert
worden, was ein Ausdrücken
des Förder-Fluids
aus der Pump-Kammer 2 in
Ausström-Richtung
O über
die Auslass-Öffnung 8 und
den Auslass-Stutzen 21 zufolge hatte. Das Ventil-Plättchen 25 in
der Auslass- Öffnung 8 wurde
dabei selbsttätig
von seiner Ruhe-Position in die Öffnungs-Position
geschwenkt. Die Einlass-Öffnung 7 ist
dabei durch das Ventil-Plättchen 24 gesperrt,
um eine ungewollte Rückströmung von
Förder-Fluid
zu vermeiden.In 5 is the ring coil 45 now again without electricity. By the screw-pressure spring 42 is the anchor disk 35 again from the stator disk 43 been pushed away. Here is the volume of Pumping chamber 2 again reduced, expressing the delivery fluid from the pumping chamber 2 in the outflow direction O via the outlet opening 8th and the outlet nozzle 21 according to had. The valve plate 25 in the outlet opening 8th was automatically pivoted from its rest position to the open position. The inlet opening 7 is through the valve plate 24 locked to prevent unwanted backflow of conveying fluid.
Anschließend wird
wieder die in 2 dargestellte Stellung eingenommen,
indem die Schrauben-Druck-Feder 42 die Anker-Scheibe 35 in
die in 2 dargestellte Position drückt.Subsequently, the in 2 represented position occupied by the screw-pressure spring 42 the anchor disc 35 in the in 2 position shown presses.
Die
Membran-Förder-Pumpe 1 beinhaltet quasi
einen elektrischen Linear-Antrieb,
der mittels magnetischer Kräfte
die aufgezeigte axiale Auf- und Abbewegung der Einheit aus Anker-Scheibe 35 und Membran-Ring 34 und
somit auch der der Begrenzungs-Decke 13 ausführt. In
einer anfänglichen
Extrem-Position verläuft
die Begrenzungs-Decke 13 von ihren zentralen Bereich nach
außen
unten, während
sie in einer folgenden Extrem-Position von ihrem zentralen Bereich
nach außen
oben verläuft.
Dabei wird die Seiten-Wand 14, die die Pump-Kammer 2 seitlich
begrenzt, unter Versetzung des Falzes 16 auf- und zugefaltet.
Die Seiten-Wand 14 schwingt dabei nach außen und
innen. Die Lage des Falzes 16 steht mit dem augenblicklichen
Volumen der Pump-Kammer 2 im Betrieb in Zusammenhang. Die Förder-Membran 3 ist
einseitig wirkend, d. h. das Förder-Fluid
gelangt nur mit einer Seite der die Pump-Kammer 2 nach
oben begrenzenden Begrenzungs-Decke 13 in Kontakt. Bei
einer Bewegung der Förder-Membran 3 wird
der an den Dichtungs-Wulst 15 angrenzende Abschnitt der
Seiten-Wand 14 gebogen.The membrane delivery pump 1 includes an electrical linear drive, which by means of magnetic forces, the indicated axial up and down movement of the unit from anchor disc 35 and membrane ring 34 and thus also the boundary blanket 13 performs. In an initial extreme position, the perimeter ceiling runs 13 from its central area outwards downwards, while in a following extreme position it runs outwards from its central area. This is the side wall 14 holding the pumping chamber 2 laterally limited, with displacement of the fold 16 opened and closed. The side wall 14 vibrates outwards and inwards. The location of the fold 16 stands with the momentary volume of the pumping chamber 2 in operation. The conveyor membrane 3 is unidirectional, ie the delivery fluid reaches only one side of the pumping chamber 2 upward bounding ceiling 13 in contact. During a movement of the delivery membrane 3 that gets to the seal bead 15 adjoining section of the side wall 14 bent.
Die
eingesetzte Förder-Membran 3 ist
in den 6 bis 8 nochmals einzeln in verschiedenen Stellungen
dargestellt. Auf die entsprechende vorherige Beschreibung der Förder-Membran 3 wird
hiermit verwiesen. Bei einer Betätigung
der Förder-Membran 3 wird
deren Seiten-Wand 14 wieder nach innen und außen unter
radialer Versetzung des Falzes 16 gefaltet.The used delivery membrane 3 is in the 6 to 8th again shown individually in different positions. On the corresponding previous description of the delivery membrane 3 is hereby referred. Upon actuation of the delivery membrane 3 becomes their side wall 14 again inwards and outwards with radial displacement of the fold 16 folded.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 9 bis 12 eine
zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Membran-Förder-Pumpe 1' beschrieben.
Identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei der vorherigen
Ausführungsform,
auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird.The following is with reference to the 9 to 12 A second embodiment of the membrane-feed pump according to the invention 1' described. Identical parts are given the same reference numerals as in the previous embodiment, the description of which is hereby incorporated by reference.
Im
Gegensatz zu der bereits beschriebenen Membran-Förder-Pumpe 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
umfasst die Membran-Förder-Pumpe 1', die in den 9 bis 12 dargestellt
ist, zwei separate Förder-Membranen 3 und
einen Rotations-Antrieb. Verglichen mit der vorherigen Membran-Förder-Pumpe 1 weist
die Membran-Förder-Pumpe 1' auch zwei getrennte
Pump-Kammern 2 auf, die durch die zwei Förder-Membranen 3 und
die zwei Ventil-Platten 4 begrenzt werden. Gemäß einer weiteren
Ausführungsform
sind die beiden Förder-Membranen 3 einteilig
ausgebildet. Die Förder-Membran 3 ist
in diesem Fall doppelseitig wirkend mit je einer Pump-Kammer 2 auf
jeder Seite.In contrast to the previously described membrane delivery pump 1 According to the first embodiment, the membrane delivery pump comprises 1' that in the 9 to 12 is shown, two separate conveyor membranes 3 and a rotation drive. Compared with the previous diaphragm delivery pump 1 has the membrane delivery pump 1' also two separate pumping chambers 2 on through the two conveyor membranes 3 and the two valve plates 4 be limited. According to a further embodiment, the two conveying membranes 3 formed in one piece. The conveyor membrane 3 is in this case double-acting with one pumping chamber each 2 on each side.
Der
Membran-Förder-Pumpe 1' ist hier ein externer
herkömmlicher
Elektro-Rotations-Motor 47 zugeordnet. Der Elektro-Rotations-Motor 47 weist eine
drehantreibbare Antriebs-Welle 48 auf, die gemäß den Figuren
horizontal verläuft,
und ist an einer im Wesentlichen L-förmigen Befestigungs-Konsole 49 fixiert.
Dabei ist der Elektro-Rotations-Motor 47 mit einem vertikalen
Schenkel 50 der Befestigungs-Konsole 49 mittels
zweier Befestigungs-Schrauben 51 verschraubt. Die Antriebs-Welle 48 ist
durch eine in dem Schenkel 50 ausgebildete Bohrung 52 geführt. Die
Befestigungs-Konsole 49 weist
des Weiteren einen sich an den vertikalen Schenkel 50 anschließenden horizontalen
Schenkel 53 auf, der als Stand-Platte dient. An dem oberen Ende
des vertikalen Schenkels 50 grenzt eine horizontal abgewinkelte
Trag-Platte 54 an, von welcher mittig ein im Querschnitt
runder Lager-Vorsprung 55 vertikal vorspringt.The membrane delivery pump 1' Here is an external conventional electric rotation motor 47 assigned. The electric rotation motor 47 has a rotationally driven drive shaft 48 which extends horizontally according to the figures, and is on a substantially L-shaped mounting bracket 49 fixed. Here is the electric rotation motor 47 with a vertical thigh 50 the mounting console 49 by means of two fastening screws 51 screwed. The drive shaft 48 is through one in the thigh 50 trained hole 52 guided. The mounting console 49 also has a to the vertical leg 50 subsequent horizontal leg 53 which serves as a stand plate. At the top of the vertical leg 50 adjoins a horizontally angled support plate 54 on, from which in the middle a cross-sectionally round bearing projection 55 protrudes vertically.
An
der Trag-Platte 54 liegt die Stutzen-Platte 19 flächig an,
deren Einlass-Stutzen 20 und
Auslass-Stutzen 21 wie bei der vorherigen, in 1 bis 5 gezeigten
Ausführungsform
nach unten orientiert sind. An die erwähnte Stutzen-Platte 19 grenzt die
Ventil-Platte 4 an. Die Schräg-Fläche 10 der Ventil-Platte 4 ist
wieder der Stutzen-Platte 19 abgewandt. Gegenüberliegend
zu der unteren Ventil-Platte 4 ist eine obere Ventil-Platte 4 vorgesehen,
deren Schräg-Fläche 10 der
Schräg-Fläche 10 der
unteren Ventil-Platte 4 zugewandt
ist. Zwischen den beiden Ventil-Platten 4 liegt somit ein
freier Raum vor, dessen Höhe
von innen nach außen
gehend allmählich wegen
den Schräg-Flächen 10 zunimmt.
An der Anlage-Fläche 9 der
obe ren Ventil-Platte 4 liegt eine weitere Stutzen-Platte 19 an,
deren Einlass-Stutzen 20 und
Auslass-Stutzen 21 entgegengesetzt zu dem Einlass-Stutzen 20 und
Auslass-Stutzen 21 der unteren Ventil-Platte 4 nach
oben verlaufen. Die beiden Einlass-Stutzen 20 der beiden
Stutzen-Platten 19 fluchten zueinander, wobei auch die
beiden Auslass-Stutzen 21 der beiden Stutzen-Platten 19 zueinander
ausgerichtet sind. Die Ventil-Platten 4 sind identisch
ausgebildet. Ebenso entsprechen die Stutzen-Platten 19 einander.
Der Lager-Vorsprung 55 ersetzt die Verbindungs-Schraube 32 und
durchdringt zentral die Stutzenplatte 19 und die Ventil-Platte 4.On the support plate 54 lies the neck plate 19 flat, whose inlet nozzle 20 and outlet sockets 21 like the previous one, in 1 to 5 shown embodiment are oriented downwards. To the mentioned neck plate 19 borders the valve plate 4 at. The oblique surface 10 the valve plate 4 is again the neck plate 19 away. Opposite to the lower valve plate 4 is an upper valve plate 4 provided, whose oblique surface 10 the oblique surface 10 the lower valve plate 4 is facing. Between the two valve plates 4 There is thus a free space, the height of which goes from the inside out gradually due to the sloping surfaces 10 increases. At the plant area 9 the upper valve plate 4 is another nozzle plate 19 on, whose inlet nozzle 20 and outlet sockets 21 opposite to the inlet nozzle 20 and outlet sockets 21 the lower valve plate 4 go up. The two inlet sockets 20 the two neck plates 19 aligned with each other, including the two outlet sockets 21 the two neck plates 19 aligned with each other. The valve plates 4 are identical. Likewise correspond to the socket plates 19 each other. The camp advantage 55 replaces the connection screw 32 and penetrates the nozzle plate centrally 19 and the valve plate 4 ,
Auf
den Lager-Vorsprung 55 ist endseitig eine Fixier-Mutter 56 aufgedreht,
die an der oberen Stutzen-Platte 19 anliegt und somit für eine sichere Fixierung
der Stutzen-Platten 19 und der Ventil-Platten 4 auf
dem Lager-Vorsprung 55 sorgt.On the bearing tab 55 is end a fixing nut 56 turned on, at the top neck plate 19 is applied and thus for a secure fixation of the socket plates 19 and the valve plates 4 on the bearing tab 55 provides.
Zwischen
den beiden Ventil-Platten 4 sind zwei identische Förder-Membranen 3 unter
Zwischenschaltung einer Gewebe-Lage 33 angeordnet, die
zusammen zentral von dem Lager-Vorsprung 55 durchdrungen
werden und in einem Innen-Bereich durch die Ventil-Platten 4 zusammengedrückt werden.
Die Begrenzungs-Decken 13 grenzen flächig an die Gewebe-Lage 33 an
und liegen einander gegenüber.
Die Seiten-Wand 14 beginnt wieder an der Stelle, an welcher
die Begrenzungs-Decke 13 nicht mehr fest mit der Gewebe-Lage 33 in
Verbindung steht. Es ist also auf jeder Seite der Gewebe-Lage 33 eine
Förder-Membran 3 angebracht,
wobei die Seiten-Wände 14 von
der Gewebe-Lage 33 weg laufen. Wie bereits erwähnt ist
auch eine einteilige Ausgestaltung möglich, die dann die beiden
Förder-Membranen 3 und die
zwischengeschaltete Gewebe-Lage 33 beinhaltet.Between the two valve plates 4 are two identical conveyor membranes 3 with interposition of a tissue layer 33 arranged together centrally from the bearing projection 55 be penetrated and in an interior area through the valve plates 4 be compressed. The limit blankets 13 border flat to the tissue layer 33 and lie opposite each other. The side wall 14 starts again at the place where the boundary ceiling 13 no longer firm with the tissue layer 33 communicates. So it's on every side of the tissue layer 33 a conveyor membrane 3 attached, with the side walls 14 from the tissue layer 33 run away. As already mentioned, a one-piece design is possible, which then the two conveyor membranes 3 and the intermediate tissue layer 33 includes.
Die
Gewebe-Lage 33 ist hier zwischen dem Membran-Ring 34 und
einem Pleuel 57 festgeklemmt. Das Pleuel 57 umfasst
einen eine vertikale Mittel-Achse
aufweisenden Klemm-Ring 58, der mit dem Membran-Ring 34 unter
Einklemmen der Gewebe-Lage 33 verschraubt ist. Es weist
ferner in einem Träger 66 eine
horizontale Bohrung 59 auf, in welcher unter Zwischenschaltung
eines Wälz-Lagers 60 ein mit
der Antriebs-Welle 48 in drehfester Verbindung stehender
Exzenter 61 gelagert ist.The tissue layer 33 is here between the membrane ring 34 and a connecting rod 57 clamped. The connecting rod 57 comprises a vertical middle axis having a clamping ring 58 that with the membrane ring 34 while pinching the tissue layer 33 is screwed. It also points in a carrier 66 a horizontal hole 59 on, in which interposition of a rolling bearing 60 one with the drive shaft 48 in a rotatably connected eccentric 61 is stored.
Nachfolgend
wird nun kurz die Funktion dieser zweiten Ausführungsform beschrieben. Die
grobe Funktion entspricht der Funktion der bereits vorher ausführlichst
beschriebenen Ausführungsform.
Bei Betrieb des Elektro-Rotations-Motors 47 wird
dessen Antriebs-Welle 48 in Rotation versetzt, was wiederum eine
Drehung des Exzenters 61 zufolge hat. Durch die Drehung
des Exzenters 61 wird die eingespannte Gewebe-Lage 33 durch
das Pleuel 57 in eine in etwa geradlinige vertikale Axial-Bewegung
versetzt.The function of this second embodiment will now be briefly described. The rough function corresponds to the function of the embodiment already described in detail above. When operating the electric rotary motor 47 becomes its drive shaft 48 rotated, which in turn causes a rotation of the eccentric 61 according to. By the rotation of the eccentric 61 becomes the clamped tissue layer 33 through the connecting rod 57 placed in an approximately rectilinear vertical axial movement.
In 10 ist
eine Extrem-Position der Förder-Membranen 3 dargestellt.
Die Begrenzungs-Decke 13 der oberen Förder-Membran 3 liegt
dabei nahezu an der Schräg-Fläche 10 der
oberen Ventil-Platte 4 an. Die obere Pump-Kammer 2 weist
somit ein minimales Volumen auf, während die untere Pump-Kammer 2 dagegen
ein maximales Volumen besitzt. Wie aus 10 ersichtlich
ist, ist die Seiten-Wand 14 der oberen Förder-Membran 3 wieder mit
einem spitzen Winkel α nach
außen
gefaltet, während
die Seiten-Wand 14 der unteren Förder-Membran 3 mit
einem stumpferen Winkel α auseinandergezogen
ist. Der Falz 16 der oberen Förder-Membran 3 steht
radial gegenüber
dem Falz 16 der unteren Förder-Membran 3 über. Die
Einlass-Öffnungen 7 und die
Auslass-Öffnungen 8 sind
durch die Ventil-Plättchen 24 bzw. 25 geschlossen.In 10 is an extreme position of the conveyor membranes 3 shown. The Perimeter Blanket 13 the upper conveyor membrane 3 is almost at the oblique surface 10 the upper valve plate 4 at. The upper pumping chamber 2 thus has a minimal volume, while the lower pumping chamber 2 on the other hand has a maximum volume. How out 10 is apparent, is the side wall 14 the upper conveyor membrane 3 again folded outwards at an acute angle α, while the side wall 14 the lower conveyor membrane 3 is pulled apart at a dull angle α. The fold 16 the upper conveyor membrane 3 is radially opposite the fold 16 the lower conveyor membrane 3 above. The inlet openings 7 and the outlet openings 8th are through the valve plates 24 respectively. 25 closed.
Bei
einer weiteren Drehung des Exzenters 61 wird die Gewebe-Lage 33 dann
durch das Pleuel 57 nach unten in Richtung auf die Schräg-Fläche 10 der
unteren Ventil-Platte 4 bewegt. Dabei wird das Volumen
der oberen Pump-Kammer 2 vergrößert, während gleichzeitig das Volumen
der unteren Pump-Kammer 2 reduziert wird. Bei Vergrößerung der
oberen Pump-Kammer 2 wird
Förder-Fluid
in die obere Pump-Kammer 2 eingesaugt, wodurch die Einlass-Öffnung 7 der
oberen Ventil-Platte 4 durch das Ventil-Plättchen 24 freigegeben
wird. Die Auslass-Öffnung 8 der
oberen Ventil-Platte 4 ist geschlossen. Bei der Reduzierung
der unteren Pump-Kammer 2 wird hier Förder-Fluid aus der unteren
Pump-Kammer 2 gedrückt,
wobei die Auslass-Öffnung 8 in
der unteren Ventil-Platte 4 durch das Ventil-Plättchen 25 freigegeben
wird. Die Einlass-Öffnung 7 der
unteren Ventil-Platte 4 ist, wie aus 11 ersichtlich
ist, dabei geschlossen. Die Gestalt der unteren und oberen Förder-Membran 3 ist
entsprechend der ersten Ausführungsform.
Bezüglich der
weiteren Zustände
wird auf die vorherige Beschreibung verwiesen.Upon another rotation of the eccentric 61 becomes the tissue layer 33 then through the connecting rod 57 down towards the sloping surface 10 the lower valve plate 4 emotional. In doing so, the volume of the upper pump chamber 2 increases while simultaneously reducing the volume of the lower pumping chamber 2 is reduced. When enlarging the upper pumping chamber 2 Delivery fluid is in the upper pumping chamber 2 sucked in, reducing the inlet opening 7 the upper valve plate 4 through the valve plate 24 is released. The outlet opening 8th the upper valve plate 4 is closed. In reducing the lower pumping chamber 2 Here is delivery fluid from the lower pumping chamber 2 pressed, with the outlet opening 8th in the lower valve plate 4 through the valve plate 25 is released. The inlet opening 7 the lower valve plate 4 is how out 11 can be seen, thereby closed. The shape of the lower and upper conveyor membrane 3 is according to the first embodiment. With regard to the other states, reference is made to the previous description.
In 12 ist
ein Verbindungs-Schlauch 62 vorgesehen, der eine Strömungs-Verbindung
zwischen dem Auslass-Stutzen 21 der oberen Stutzen-Platte 19 und
dem Einlass-Stutzen 20 der unteren Stutzen-Platte 19 herstellt.
Die beiden Pump-Kammern 2 sind somit in Reihe geschaltet, wodurch
verglichen mit der ersten Ausführungsform eine
höhere
Verdichtung erzielbar ist. Eine Reihen-Schaltung wird auch erreicht,
wenn der Auslass-Stutzen 21 der
unteren Stutzen-Platte 19 mit dem Einlass-Stutzen 20 der
oberen Stutzen-Platte 19 verbunden wird. Die Membran-Förder-Pumpe 1' kann natürlich auch
im Parallelbetrieb der Pump-Kammern 2 betrieben werden,
wodurch verglichen mit der ersten Ausführungsform ein höherer Förder-Strom
erreicht werden kann.In 12 is a connection hose 62 provided a flow connection between the outlet nozzle 21 the upper neck plate 19 and the inlet nozzle 20 the lower neck plate 19 manufactures. The two pumping chambers 2 are thus connected in series, which compared to the first embodiment, a higher compression is achieved. A series circuit is also achieved when the outlet nozzle 21 the lower neck plate 19 with the inlet nozzle 20 the upper neck plate 19 is connected. The membrane delivery pump 1' can of course also in parallel operation of the pump chambers 2 can be operated, whereby compared to the first embodiment, a higher flow rate can be achieved.
Nachfolgend
wird nun unter Bezugnahme auf 13 eine
dritte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
wie bei der vorherigen Ausführungsform,
auf deren Beschreibung hiermit Bezug genommen wird. Im Gegensatz
zu der zweiten Ausführungsform
erfolgt hier eine starre Verbindung der Stutzen-Platten 19 und
der Ventil-Platten 4 durch ein zentrales axiales Hohl-Rohr 63,
das den Lager-Vorsprung 55 gemäß der vorherigen Ausführungsform ersetzt.
Das Hohl-Rohr 63 weist einen radialen vorspringenden Anlage-Steg 64 auf,
der an der oberen Stutzen-Platte 19 außenseitig anliegt. Auf das Hohl-Rohr 63 ist
eine Befestigungs-Mutter 65 aufgedreht, wodurch die Stutzen-Platten 19 und
die Ventil-Platten 4 aneinander festgelegt werden. Das Hohl-Rohr 63 bietet
auf beiden Seiten der Membran-Förder-Pumpe 1'' Anschlussmöglichkeiten für Verbindungs-Rohre.
Wie aus 13 ersichtlich ist, ist an dem
unteren Ende des Hohl-Rohrs 63 ein gekrümmtes Rohrstück 67 angeschlossen,
das außerdem
mit dem Auslass-Stutzen 21 der unteren Stutzen-Platte 19 in
Verbindung steht. Diese Ausgestaltung ermöglicht ein Verbinden der einzelnen
Stutzen 20, 21 miteinander, ohne dass längere, störende Verbindungs-Rohre
erforderlich sind. Insbesondere können die beiden Auslass-Stutzen 21 auch
innerhalb der Ventil-Platten 4 miteinander vereinigt werden. Dadurch
ist es möglich,
eine sehr kompakte Membran-Förder-Pumpe 1'' zu bauen.Below will now be with reference to 13 A third embodiment of the invention is described. Identical parts are given the same reference numerals as in the previous embodiment, the description of which is incorporated herein by reference. In contrast to the second embodiment, a rigid connection of the socket plates takes place here 19 and the valve plates 4 through a central axial hollow tube 63 that the bearing tab 55 replaced according to the previous embodiment. The hollow tube 63 has a radial projecting abutment web 64 on top of the upper neck plate 19 on the outside. On the hollow tube 63 is a fixing nut 65 turned up, causing the nozzle plates 19 and the Ven til plates 4 be fixed to each other. The hollow tube 63 offers on both sides of the membrane delivery pump 1'' Connection options for connection pipes. How out 13 is apparent, is at the lower end of the hollow tube 63 a curved pipe section 67 Also connected to the outlet port 21 the lower neck plate 19 communicates. This embodiment enables a connection of the individual nozzles 20 . 21 with each other, without longer, troublesome connection pipes are required. In particular, the two outlet sockets 21 also inside the valve plates 4 be united with each other. This makes it possible to have a very compact diaphragm delivery pump 1'' to build.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 14 bis 17 eine
einstückige
Einheit aus zwei Förder-Membranen 3 gemäß dem zweiten
und dritten Ausführungsbeispiel
beschrieben. Eine separate Gewebe-Lage 33 ist nicht vorgesehen.
Diese Einheit ist doppelseitig wirkend, d. h. beide Seiten der Begrenzungs-Decke 13 gelangen
bei der Förderung
eines Förder-Fluids
mit Förder-Fluid
in Kontakt.The following is with reference to the 14 to 17 an integral unit of two conveyor membranes 3 described according to the second and third embodiments. A separate tissue layer 33 is not scheduled. This unit is double-acting, ie both sides of the perimeter ceiling 13 come in conveying a conveying fluid with conveying fluid in contact.
Bei
den hier offenbarten Ausführungsformen weisen
die Membranen 3 einen Dichtungs-Wulst 15 zur Abdichtung
gegenüber
der entsprechenden Ventil-Platte 4 auf. Selbstverständlich sind
auch andere Ausgestaltungen zur dichten Festlegung möglich. Wesentlich
ist, dass eine sichere Festlegung und gleichzeitig eine absolut
dichte Verbindung erzielt wird.In the embodiments disclosed herein, the membranes 3 a sealing bead 15 for sealing against the corresponding valve plate 4 on. Of course, other embodiments for tight fixing are possible. It is essential that a secure determination and at the same time an absolutely tight connection is achieved.
Die
erfindungsgemäßen Membran-Förder-Pumpen 1, 1', 1'' weisen gegenüber ähnlichen, eine identische Baugröße aufweisende
Membran-Pumpen einen wesentlich höheren Durchfluss auf. Sie sind
einfach und kostengünstig
herzustellen. Wesentlich ist, dass die Seiten-Wand 14 bei
einer Änderung
des Volumens der Pump-Kammer 2 gefaltet wird. Hierfür ist der
Falz 16 vorgesehen. Es können in der Seiten-Wand 14 auch
mehrere, übereinander angeordnete
Falze 16 vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, dass
der Falz 16 sich lediglich über einen Teil-Bereich der
Seiten-Wand 14 erstreckt. Nur in diesem Teil-Bereich würde dann
die Seiten-Wand 14 nach außen treten können. Die
Förder-Membran 3 ist lediglich
in der Mitte und randseitig an dem entsprechenden Ventil-Körper 4 fixiert.
Der Falz 16 ist frei beweglich, d. h. seine Bewegung nach
innen und außen ist
nicht durch Fremdmittel vorgegeben. Zum Antrieb sind eine Vielzahl
von weiteren Möglichkeiten
geeignet. Es ist dabei nicht entscheidend, ob die Förder-Membran 3 gegenüber der
Ventil-Platte 4 oder die Ventil-Platte 4 gegenüber der
Förder-Membran 3 bewegt
wird.The membrane delivery pumps according to the invention 1 . 1' . 1'' have compared to similar, having an identical size membrane pumps on a much higher flow. They are simple and inexpensive to manufacture. It is essential that the side wall 14 with a change in the volume of the pumping chamber 2 is folded. This is the fold 16 intended. It can be in the side wall 14 also several folds arranged one above the other 16 be provided. Furthermore, it is possible that the fold 16 only over a partial area of the side wall 14 extends. Only in this part area would then the side wall 14 can step outside. The conveyor membrane 3 is only in the middle and at the edge of the corresponding valve body 4 fixed. The fold 16 is freely movable, ie its movement inward and outward is not predetermined by external means. To drive a variety of other options are suitable. It does not matter if the delivery membrane 3 opposite the valve plate 4 or the valve plate 4 opposite the conveyor membrane 3 is moved.
Gemäß einer
alternativen Ausführungsform ist
ein Antrieb vorgesehen, der eine Scheibe aus Piezokeramik umfasst.
Diese Scheibe verformt sich bei Anlage einer elektrischen Spannung
in eine Richtung, wodurch die Förder-Membran 3 betätigt wird. Dieser
Antrieb ist sowohl bei der einseitig wirkenden Förder-Membran 3 als
auch bei der doppelseitig wirkenden Förder- Membran einsetzbar. Während des Herstellungsprozesses
enthält
die Piezokeramik gezielt ihre speziellen Eigenschaften, sodass sie
eine elektrische Spannung in mechanische Bewegung oder Schwingung
umwandeln kann und sich so als Bestandteil eines Antriebs eignet.According to an alternative embodiment, a drive is provided which comprises a slice of piezoceramic. This disc deforms upon application of an electrical voltage in one direction, causing the delivery membrane 3 is pressed. This drive is both in the one-sided acting diaphragm 3 as well as in the double-sided acting diaphragm can be used. During the manufacturing process, the piezoceramic specifically contains its special properties, so that it can convert an electrical voltage into mechanical movement or oscillation, thus making it suitable as part of a drive.
Bei
den beschriebenen Ausführungsformen ist
eine äußere Seiten-Wand 14 vorgesehen,
die eine Pump-Kammer 2 nach außen begrenzt. Gemäß einer
alternativen Ausführungsform
weist eine Förder-Membran
eine Seiten-Wand
mit mindestens einem freien Falz zur Änderung des Volumens der mindestens
einen Pump-Kammer auf, der sich über
mindestens einen Umfangs-Bereich der Förder-Membran erstreckt und
im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsformen nach innen gefaltet
wird, wenn das Volumen der Pump-Kammer 2 durch Betätigung der
Förder-Membran 3 reduziert
wird. Der Falz 16 wird also von dem Außen-Rand-Bereich der Ventil-Platte 4 einwärts in die
Pump-Kammer 2 gefaltet. In seiner äußersten Stellung befindet er
sich über dem
Außen-Rand-Bereich.
Diese Ausgestaltung ist insbesondere für Vakuumpumpen vorgesehen.
Ansonsten entspricht diese Membran im Wesentlichen den vorherigen
Membranen.In the described embodiments, an outer side wall 14 provided a pumping chamber 2 limited to the outside. According to an alternative embodiment, a delivery membrane has a side wall with at least one free fold for changing the volume of the at least one pumping chamber which extends over at least a peripheral region of the delivery membrane and in contrast to the previous embodiments is folded inward when the volume of the pumping chamber 2 by actuation of the delivery membrane 3 is reduced. The fold 16 So it is from the outer edge area of the valve plate 4 inward into the pumping chamber 2 folded. In its outermost position, it is above the outer-rim area. This embodiment is intended in particular for vacuum pumps. Otherwise, this membrane essentially corresponds to the previous membranes.