DE1033514B

DE1033514B - Pumps with pulsating operation

Info

Publication number: DE1033514B
Application number: DES31773A
Authority: DE
Inventors: Lindsay Hugh Browne
Original assignee: Scott and Williams Inc
Current assignee: Scott and Williams Inc
Priority date: 1952-01-10
Filing date: 1953-01-09
Publication date: 1958-07-03

Description

Pumpen mit pulsierender Arbeitsweise Die Erfindung bezieht sich auf Pumpen und insbesondere auf Pumpen mit pulsierender Arbeitsweise, in welchen eine Betriebsflüssigkeit vollkommen von der durch die Pumpe geförderten Flüssigkeit isoliert ist.Pulsating Pumps The invention relates to Pumps and in particular pumps with a pulsating mode of operation, in which a Operating fluid completely isolated from the fluid conveyed by the pump is.

In vielen Fällen ist es erforderlich, die zu pumpende Flüssigkeit so zu fördern, daß keinerlei Leckverluste auftreten, wobei sich relativ bewegende Teile, die mittels Packungen abgedichtet werden, wie Kolben, Antriebswellen u. dgl., zwangläufig in Wegfall kommen. Diese Erfordernisse sind insbesondere dann gegeben, wenn stark korrodierende oder anderweitig gefährliche Flüssigkeiten gepumpt werden.In many cases it is necessary to have the liquid to be pumped to promote so that no leakage occurs, with relatively moving Parts that are sealed by means of packings, such as pistons, drive shafts, etc., inevitably come to an end. These requirements are particularly given when pumping highly corrosive or otherwise dangerous liquids.

In anderen Fällen würden Leckverluste vielleicht nicht so stark ins Gewicht fallen, die Pumpe muß jedoch eine Flüssigkeit so fördern, daß sie verunreinigungsfrei bleibt, was die Möglichkeit einer leicht durchzuführenden Reinigung erfordert. Dieses Erfordernis schließt im allgemeinen ebenfalls die Verwendung von Packungen aus, wie sie für eine mit der Flüssigkeit in Berührung stehende umlaufende Welle oder eine Gleitstange erforderlich wäre. In anderen Fällen schließen von der Flüssigkeit mitgeführte abgeriebene Materialien die Verwendung von Pumpen mit beweglichen Kolben, welche in Packungen abgedichtet in Zylindern angeordnet werden müssen, aus.In other cases, leakage losses might not be as bad Weight will fall, but the pump must deliver a liquid in such a way that it is free of contamination remains, which requires the possibility of easy cleaning. This Requirement also generally excludes the use of packs as they are for a rotating wave in contact with the liquid or a slide rod would be required. In other cases close from the liquid abraded materials carried along the use of pumps with moving pistons, which have to be arranged in sealed packs in cylinders.

Außerdem müssen den obigen Anforderungen entsprechende Pumpen häufig auch Verdrängerpumpen sein, welche in der Lage sind, Flüssigkeiten - z. B. zum Zwecke des Homogenisierens - mit außerordentlich hohen Drücken zu fördern.In addition, pumps that meet the above requirements are often required also be positive displacement pumps, which are able to transfer liquids - z. B. for the purpose of homogenizing - to convey with extraordinarily high pressures.

Es ist bereits eine Pumpe vorgeschlagen worden, in welcher Membranen verwendet werden, die durch Regelung einer ihrem Inneren zugeführten Flüssigkeit in pulsierende Bewegung versetzt werden und dazu dienen, eine zu fördernde, in Kammern außerhalb der Membranen befindliche Flüssigkeit zu verdrängen.A pump has already been proposed in which diaphragms can be used by regulating a liquid supplied to its interior be set in pulsating motion and serve to stimulate, in chambers to displace liquid located outside the membranes.

Diese Pumpe läßt sich zwar für das Pumpen kleiner Flüssigkeitsmengen verwenden, ihr besonderer Aufbau eignet sich jedoch nicht für eine Förderung größerer Flüssigkeitsmengen, wie sie z. B. bei Ülbohrungen od. dgl. durchzuführen ist. Außerdem muß bei der oben beschriebenen Anordnung die gepumpte Flüssigkeit in die Nähe der Flüssigkeit gebracht werden, welche den Pumpvorgang dadurch steuert, daß sie in die Membranen ein- und wieder aus diesen austritt.This pump can be used for pumping small amounts of liquid use, but their special structure is not suitable for funding larger Amounts of liquid, as they are, for. B. with Ülbohrungen od. The like. To be carried out. aside from that In the arrangement described above, the pumped liquid must be in the vicinity of the Liquid are brought, which controls the pumping process by being in the membranes come in and out again.

Die oben beschriebene Pumpe fördert die zu puinpende Flüssigkeit stoßweise, im Gegensatz zu gleichmäßigem Fluß, obwohl die Förderstöße durch Verwendung einer Vielzahl nicht im Gleichtakt arbeitender Membranen wesentlich herabgemindert werden können. Die Erfindung hat die Verbesserung der bereits vorgeschlagenen Pumpe zum Gegenstand.- Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer für die Förderung großer Flüssigkeitsmengen geeigneten Pumpe. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung die Verwendung einer Pumpe üblicher Bauart für die Förderung der Betriebsflüssigkeit vor. Es kann z. B. eine solche Pumpe mit im wesentlichen kontinuierlicher Förderung von Betriebsflüssigkeit vorgesehen sein, wobei ferner die Fördergeschwindigkeit entweder von Hand oder selbsttätig geregelt werden kann. Wie aus folgendem ersichtlich, ergibt sich auf Grund der Tatsache, daß die Betriebsflüssigkeit gleichmäßig zugeführt werden kann, ein ebenso gleichmäßiger Ströinungszustand der gepumpten Flüssigkeit, obwohl eine pulsierende Antriebseinrichtung vorgesehen ist.The pump described above delivers the liquid to be pumped in bursts, as opposed to steady flow, although the pumping pulses are achieved by using a A large number of membranes that do not work in the same mode are significantly reduced can. The invention has to improve the already proposed pump for Subject.- An object of the invention is to provide a for the promotion of large A suitable pump for the amount of liquid. To that end, the invention envisions use a pump of the usual type for pumping the operating fluid. It can z. B. such a pump with substantially continuous delivery of operating fluid be provided, furthermore the conveying speed either manually or automatically can be regulated. As can be seen from the following, due to the fact that that the operating fluid can be supplied evenly, an equally uniform one Flow condition of the pumped liquid, although a pulsating drive device is provided.

Außerdem ist die verbesserte Pumpe gemäß der Erfindung so gestaltet, daß die gepumpte Flüssigkeit sich in einer Entfernung von der Antriebspumpe befinden kann, um z. B. in Fällen, wo die Sicherheit dies verlangt, die gepumpte Flüssigkeit vollkommen isolieren zu können.In addition, the improved pump according to the invention is designed so that the pumped liquid is at a distance from the drive pump can to z. B. in cases where safety requires it, the pumped liquid to be able to isolate completely.

Ebenso wie bei der bereits vorgeschlagenen Pumpe sind auch bei der Pumpe gemäß der Erfindung die mit der gepumpten Flüssigkeit in Berührung kommenden Teile zum Zwecke der Reinigung, des Auswechselns oder der Instandsetzung leicht zugänglich.As with the previously proposed pump, the Pump according to the invention that comes into contact with the pumped liquid Parts lightly for the purpose of cleaning, replacing or repairing accessible.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigt Fig.1 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtungen für eine bevorzugte Ausführungsform einer Pumpe gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine teilweise Draufsichtä in welcher eine in Fig. 1 nur von außen gezeigte Steuerventilanordnung angedeutet ist, Fig.3 eine senkrechte Schnittansicht einer Membran und der zugehörigen Teile, Fig.4 einen senkrechten Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 3, welcher zwei zusammengehörige Membranen und ihre zugeordneten Teile im einzelnen wiedergibt, Fig.5 eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer anderen Ausführungsform der Erfindung und Fig.6 eine Teilansicht im Schnitt, welche eine doppelwandige Membran darstellt, die gemäß der Erfindung Verwendung finden kann.These and other advantages and features of the invention result from the description in conjunction with the drawings. 1 shows a side view of the drive devices for a preferred embodiment of a pump according to the invention, Fig. 2 is a partial plan view in which a in Fig. 1 only indicated from the outside control valve arrangement is indicated, Fig.3 a vertical sectional view of a membrane and the associated parts, FIG. 4 a vertical Section along line 4-4 of FIG. 3 showing two associated membranes and shows its associated parts in detail, FIG. 5 is a schematic view, partially in section, another embodiment of the invention and Fig.6 a Partial sectional view showing a double-walled membrane made according to FIG Invention can find use.

In Fig. 1 ist mit 2 ein Antriebsmotor bezeichnet, welcher auf einem Betriebsflüssigkeitsbehälter 4 angeordnet dargestellt ist. Der Behälter 4 kann jedoch, wenn erwünscht, entfernt vom Motor und den anderen mechanischen Teilen angeordnet sein. Im allgemeinen ist ein geeignetes Öl als Betriebsflüssigkeit zu verwenden.In Fig. 1, 2 designates a drive motor which is on a Operating fluid container 4 is shown arranged. The container 4 can, however, if desired, located away from the engine and the other mechanical parts be. In general, a suitable oil should be used as the operating fluid.

Der Motor 2 treibt über eine Kupplung eine Hilfspumpe 10, bei welcher es sich um irgendeine Art der zahlreichen Verdrängerpumpen handeln kann. Es wurde z. B. festgestellt, daß sich sehr zufriedenstellende Ergebnisse mit einer Mehrfachkolbenpumpe mit veränderlicher Fördermenge erzielen lassen, welche eine verhältnismäßig kontinuierliche und stoßfreie Förderung ergibt. Bei einer solchen Pumpe kann z. B. die Veränderung der Förderung und somit der Verdrängung von Null bis zur Höchstleistung durch eine Einstellvorrichtung geregelt werden, die mittels eines Handhebels betätigt wird. Bei anderen Ausführungsformen derselben Pumpe kann diese Einstellung jedoch auch selbsttätig mittels Druckluft oder auf elektrischem Wege erfolgen. Es können auch Drehkolbenpumpen oder andere -Pumpen der Verdrängerbauart mit veränderlicher Förderung verwendet werden. Die im vorliegenden Falle verwendete besondere Antriebspumpe bildet an sich keinen Teil der Erfindung, die lediglich die Verwendung einer Verdrängerpumpe, vorzugsweise mit im wesentlichen gleichmäßiger Verdrängung und in bestimmten Fällen vorzugsweise mit veränderlicher Fördergeschwindigkeit, vorsieht.-' Die Welle der Pumpe 10 ist verlängert und treibt über eine Kupplung 14 ein Untersetzungsgetriebe, dessen Abtriebskurbel mittels eines Verbindungsgliedes mit der Gleitstange eines in einer Verteilungsvorrichtung29 angeordneten Steuerventils verbunden ist. Die Art des Steuerventils ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die eine passende, nicht gezeigte Packung durchsetzende Stange trägt zwei Kolben 24, 26, welche in einem in der Verteilungsvorrichtung 29 vorgesehenen Zvlinder28 gleitbar angeordnet sind. Die Hilfspumpe 10 fördert ihre Betriebsflüssigkeit durch einen Einlaß30 zum Zylinder28. Flüssigkeitsrücklaufleitungen 32, 34 verbinden die Enden des Zylinders 28 mit dem Behälter 4. Leitungen 36, 38 stehen über Kanäle mit dem Zylinder 28 in Verbindung und dienen, wie aus folgendem ersichtlich, dazu, den Membranen, die in einer Entfernung angeordnet sein können, Betriebsflüssigkeit zuzuführen. Die Hilfspumpe 10 erhält ihre Flüssigkeit aus dem Behälter 4 durch ein Rohr 40. Aus Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß entfernt von den in Fig.l dargestellten Vorrichtungen ein an einer Anbauplatte 44 befestigter und mit den Pulsatorvorrichtungen zusammengebauter Block 42 vorgesehen werden kann. Eine Platte 46, ein Plattenpaar 48 und ein Gußkörper 50 werden, wie im folgenden noch näher beschrieben werden wird, so zusammengehalten, daß sie eine Baugrupe bilden. Der Gußkörper 50 ist mit zwei Zylindern 72 versehen, wobei jedem dieser; Zylinder ein Einlaß- und ein Auslaßventil zugeordnet ist. Jedes Einlaßventil weist die einfache Anordnung einer Kugel 52 und eines Sitzes 54 auf, während jedes Auslaßventil eine Kugel 56 und einen Sitz 58 umfaßt. Diese Ventile sind vorzugsweise so einfach wie möglich ausgebildet, und die dargestellte Anordnung einer Kugel und eines Sitzes ergibt eine äußerst, zufriedenstellende Ventilsteuerung. Ein in eine" Block 62 vorgesehener Einlaßverteilerkanal 60 steht mit der Unterseite der Einlaßventile in Verbindung,, während ein in einem Block 66 vorgesehener Auslaß-, Sammelkanal 64 eine Verbindung zu den Auslaßseiten der Auslaß- oder Förderventile herstellt.The motor 2 drives an auxiliary pump 10 via a clutch, in which it can be any one of the many positive displacement pumps. It was z. B. found that very satisfactory results are obtained with a multiple piston pump can be achieved with a variable flow rate, which is a relatively continuous and results in bumpless delivery. In such a pump, for. B. the change the promotion and thus the displacement from zero to maximum performance by a Adjustment device are controlled, which is operated by means of a hand lever. However, this setting can also be used in other embodiments of the same pump take place automatically by means of compressed air or by electrical means. It can too Rotary lobe pumps or other positive displacement pumps with variable delivery be used. The particular drive pump used in the present case forms per se not part of the invention, the only the use of a positive displacement pump, preferably with substantially uniform displacement and in certain cases preferably with variable conveying speed, provides.- 'The wave of the Pump 10 is extended and drives a reduction gear via a clutch 14, whose output crank by means of a connecting link to the slide rod of a is connected in a distribution device 29 arranged control valve. the The type of control valve is shown in FIG. The one matching, not shown Pack penetrating rod carries two pistons 24, 26 which are in one in the distribution device 29 provided Zvlinder28 are slidably arranged. The auxiliary pump 10 promotes their Working fluid through inlet 30 to cylinder 28. Liquid return lines 32, 34 connect the ends of the cylinder 28 to the container 4. Lines 36, 38 are in communication with the cylinder 28 via channels and serve as follows visible, in addition, the membranes, which can be arranged at a distance, Supply operating fluid. The auxiliary pump 10 receives its liquid from the Container 4 through a tube 40. From Figs. 3 and 4 it can be seen that removed from the devices shown in Fig.l one attached to a mounting plate 44 and block 42 assembled with the pulsator devices may be provided. A plate 46, a pair of plates 48 and a cast body 50 are as follows will be described in more detail, held together so that they form an assembly. The cast body 50 is provided with two cylinders 72, each of which; cylinder an inlet and an outlet valve is assigned. Each inlet valve has the simple Arrangement of a ball 52 and a seat 54, while each exhaust valve one Ball 56 and a seat 58 includes. These valves are preferably as simple as possible, and the illustrated arrangement of a ball and a seat gives an extremely satisfactory valve control. A provided in a "block 62 Inlet manifold 60 communicates with the underside of the inlet valves, while an outlet, collecting channel 64 provided in a block 66 establishes a connection to the outlet sides of the outlet or delivery valves.

An die Verteilerleitung 60 und die Sammelleitung 64 sind eine Einlaßleitung 68 bzw. eine Auslaßleitung 70 für die gepumpte Flüssigkeit angeschlossen. An inlet line 68 and an outlet line 70 for the pumped liquid are connected to the distribution line 60 and the collecting line 64, respectively.

Die Kammern 72 enthalten die Membranen 74 und 76, bei welchen es sich um Gummikleinkammern handelt, die aus Naturgummi oder, was meist vorzuzi'2'eri ist, aus svnthetischem Gummi bestehen, der weder von dem als Betriebsflüssigkeit verwendeten Öl noch von der zu pumpenden Flüssigkeit angegriffen wird. Die Wahl des jeweiligen Gummis richtet sich nach der Art dieser Flüssigkeiten. Jede der Gummikleinkammern ist an einer Platte oder Scheibe 48 befestigt und nimmt einen rohrförmigen metallischen Füllkörper 78 auf, auf welchen die Platte 48 aufgeschraubt ist. Jedes der Rohre 78 ist in die Platte 46 eingeschraubt.The chambers 72 contain the membranes 74 and 76, which are are small rubber chambers made of natural rubber or, which is usually vorzuzi'2'eri, consist of synthetic rubber that is neither used as a working fluid Oil is still being attacked by the liquid to be pumped. The choice of each Gums depends on the type of these fluids. Each of the small rubber chambers is attached to a plate or disc 48 and takes a tubular metallic Filler body 78 on which the plate 48 is screwed. Each of the tubes 78 is screwed into plate 46.

Jedes der Rohre 78 ist an seinem äußeren Ende vorzugsweise mit einem abgerundeten Stopfen 80 versehen und weist eine große Anzahl radialer Löcher 82 auf. Die Verwendung eines Füllrohres 78 ist wichtig, um die Bewegung der Wände der Membranen nach innen zu begrenzen. Diese Membranen haben ferner eine solche Wandstärke und sind von vorneherein so ausgelegt, daß sie sich auf Grund ihrer eigenen Elastizität so zusammenziehen, daß sie trotz eines den Außenluftdruck übersteigenden, zwischen ihrer Innen- und Außenseite herrschenden Druckgefälles an den Außenflächen der Füllkörper anliegen. Dies geschieht, um - wie im folgenden noch näher erläutert werden soll - zu gewährleisten, daß bei einem möglicherweise hängenbleibenden Einlaßventil die Membranen in ihre Ausgangsstellung zurückkehren und während des Druckabfalls in ihrem Innern die Füllkörper eng anliegend umfassen. Der Füllkörper 78 sollte, wenn er in die Membran eingeführt wird, diese leicht ausdehnen.Each of the tubes 78 is preferably provided with one at its outer end rounded plug 80 and has a large number of radial holes 82 on. The use of a fill tube 78 is important to the movement of the walls of the To limit membranes inwards. These membranes also have such a wall thickness and are designed from the outset so that they are based on their own elasticity contract in such a way that they are between their inside and outside pressure gradient prevailing on the outer surfaces of the packing issue. This is done to - as will be explained in more detail below - To ensure that if the inlet valve gets stuck, the Diaphragms return to their original position and during the pressure drop in their interior tightly encompass the packing. The filler body 78 should, if when it is inserted into the membrane, expand it slightly.

Im Block 42 ausgebildete Kanäle 84 verbinden das Innere der Membranen 74. und 76 mit den Versorgungsleitungen 38 bzw. 36.Channels 84 formed in block 42 connect the interior of the membranes 74. and 76 with the supply lines 38 and 36, respectively.

Der Gußkörper 50 sowie die Platten 48 und 46 werden mittels Schraubenbolzen 86 zusammengehälren, während die Platte 46 mittels Gewindebolzen 87 gegen die Platte 44 gezogen wird. Die Blöcke 66 und 62 sind am Gußkörper 50 mittels Bolzen 88 befestigt. Mit 90, 92, 94, 96, 98 und 100 bezeichnete Dichtringe mit O-förmigem Querschnitt bilden Dichtungen, welche hohen Flüssigkeitsdrücken wiederstehen können, wobei die letzten drei Dichtringe als Packungen für die Ventilsitze dienen.The cast body 50 and the plates 48 and 46 are bolted 86 held together, while the plate 46 by means of threaded bolts 87 against the plate 44 is pulled. The blocks 66 and 62 are fastened to the cast body 50 by means of bolts 88. With 90, 92, 94, 96, 98 and 100 designated sealing rings with an O-shaped cross-section form seals which can withstand high liquid pressures, whereby the The last three sealing rings serve as packings for the valve seats.

Die - Arbeitsweise der Pumpe kann nunmehr wie folgt beschrieben werden: Die Pumpe 10 fördert eine einstellbare Menge Betriebsflüssigkeit aus dem Behälter 4 durch den Einlaß 30 zum Zylinder 28. Die Kolben 24 und 26 sind so angeordnet, daß jedesmal, wenn die Leitung 36 von dem Einlaß 30 abgeschnitten ist, die Leitung 38 nach dem Einlaß 30 zu geöffnet ist und umgekehrt. Vorzugsweise ist die Gesamtquerschnittsfläche der Leitungen 36 und 38 stets annähernd gleich, um eine Drosselung der Betriebsflüssigkeit zu vermeiden. Hieraus ergibt sich im Einlaß 30 eine Strömung, die zumindest in demselben Maße kontinuierlich ist wie die Förderung der Pumpe. Die axiale Ausdehnung der Kolben 24 und 26 kann etwas größer als die von diesen Kolben gesteuerten Leitungen sein, was lediglich bedeutet, daß zwischen der Ausdehnung und dem Zusammenziehen der Membranen ein geringer zeitlicher Zwischenraum besteht.The - operation of the pump can now be described as follows: The pump 10 delivers an adjustable amount of operating fluid from the container 4 through the inlet 30 to cylinder 28. Pistons 24 and 26 are arranged so that each time the conduit 36 is cut off from the inlet 30 is, the line 38 is open to the inlet 30 and vice versa. Preferably the total cross-sectional area of the lines 36 and 38 is always approximately the same, to avoid throttling of the operating fluid. This results in the Inlet 30, a flow that is at least as continuous as it is the delivery of the pump. The axial extent of the pistons 24 and 26 can be somewhat larger than the lines controlled by these pistons, which merely means that between the expansion and the contraction of the membranes a little time There is a gap.

Es ist ersichtlich, daß, wenn die zu einer der Membranen führende Leitung nach dem Einlaß zu offen ist, Betriebsflüssigkeit in die Membran eintritt, wodurch diese ausgedehnt und die in ihrer Kammer befindliche Flüssigkeit verdrängt wird. Wenn hierauf ihre Leitung geschlossen wird, wird die Membran noch einen Augenblick ausgedehnt gehalten, bis die Leitung geöffnet wird, worauf die in der Membran befindliche Betriebsflüssigkeit durch die entsprechende Leitung 32 oder 34 zum Behälter abfließt und auf Grund der Elastizität der Membran, welche bewirkt, daß diese in ihre den Füllkörper 78 eng umschließende Ausgangsstellung zurückkehrt, Flüssigkeit in den entsprechenden Zylinder gesaugt wird. Dieser Betriebszustand erfordert eine Elastizität der Membran, die ausreicht, um ein Zusammenziehen der letzteren unter dem vollen, zwischen ihrer Außen-und ihrer Innenseite herrschenden Luftdruck zu bewirken. Die Membran wird jedoch, solange das Auslaßventi156 nicht leckt, nach dem Zusammenziehen niemals einem übermäßigen Druck von außen ausgesetzt. Wenn dies jedoch der Fall ist und von den Auslaßleitungen her ein hoher Druck auf die Außenseite der Membran ausgeübt wird, sind die Öffnungen 82 im Füllkörper 78 so klein, daß der Werkstoff der Membran nicht in sie hineingedrückt wird. Es sind jedoch genügend Öffnungen vorgesehen, um zu gewährleisten, daß die Flüssigkeit ungehindert in das Innere der Membran eintreten kann, um diese auszudehnen. Hierzu ist noch zu bemerken, daß während derjenigen Phase des Arbeitspiels, in welcher sich die Membran ausdehnt, das Druckgefälle zwischen deren Innerem und Äußerem nie größer ist als das auf die Eigenelastizität des Membranwerkstoffes zurückzuführende, so daß also die Membran niemals zum Reißen neigt. Es ist ferner festzustellen, daß sowohl synthetischer als auch natürlicher Gummi zwar verformbar, jedoch nicht zusammendrückbar ist, so daß Volumenz"eränderungen in einer dicken Membran die relative Verdrängung in den inneren und äußeren Räumen nicht beeinflussen.It can be seen that when the leading to one of the membranes Line after the inlet is too open, operating fluid enters the membrane, thereby expanding it and displacing the liquid in its chamber will. When its conduction is then closed, the membrane becomes a moment longer held extended until the line is opened, whereupon the one in the membrane Operating fluid flows through the corresponding line 32 or 34 to the container and due to the elasticity of the membrane, which causes this in their den Packing body 78 returns to its tightly enclosing original position, liquid in the corresponding cylinder is sucked. This operating state requires elasticity the membrane, which is sufficient to allow the latter to contract under the full, to cause air pressure prevailing between its outside and inside. the However, as long as the exhaust valve does not leak, the diaphragm will after contraction never exposed to excessive external pressure. However, if it does is and from the outlet lines a high pressure on the outside of the membrane is exercised, the openings 82 in the filler body 78 are so small that the material the membrane is not pressed into it. However, there are enough openings provided to ensure that the liquid unhindered into the interior of the Membrane can enter to expand this. It should also be noted that while that phase of the work cycle in which the membrane expands, the pressure gradient between the inside and outside of which is never greater than that on the inherent elasticity of the membrane material to be returned, so that the membrane never tears tends. It should also be noted that both synthetic and natural Rubber is deformable, but not compressible, so that changes in volume in a thick membrane the relative displacement in the inner and outer spaces not affect.

Während, ausgenommen die Intervalle, innerhalb welcher eine Membran durch das Ventil sowohl vom Eimaß als auch vom Auslaß der Betriebsflüssigkeit abgeschlossen sein kann, die Membranen auf Grund der Wirkung der Ventile annähernd wechselweise pulsieren, ist die Gesamtfördermenge der im Auslaßkanal64 erscheinenden Flüssigkeit stets nahezu genau gleich dein Flüssigkeitsdurchsatz durch den Einlaß 30. Die einzige Abweichung von dieser Mengengleichheit ist auf das geringfügige Lecken zurückzuführen, welches im Ventil an den Kolben 24 und 26 vorbei auftreten kann. Der Gesamtdurchsatz wird erwähnt, weil es auch möglich wäre, daß während eines kurzen Zeitraumes beiden Membranen auf Grund der Tatsache Flüssigkeit zugeführt würde, daß eine von ihnen kurz vor dein Schließen der anderen nach dem Einlaß zu geöffnet würde. Auf jeden Fall ist ersichtlich, daß, wenn die Einlaßströmung durch den Einlaß 30 mit gleichbleibender Geschwindigkeit stattfindet, der Ausfluß gepumpter Flüssigkeit durch die Leitung 70 ebenfalls gleichmäßig und, mit Ausnahme von Leckverlusten, gleich der Einlaßströmung durch den Einlaß 30 sein wird.During, excluding the intervals within which a membrane closed by the valve from both the measurement and the outlet of the operating fluid can be, the membranes almost alternately due to the action of the valves pulsate, is the total delivery rate of the liquid appearing in the outlet channel 64 always almost exactly the same as your liquid throughput through inlet 30. The only one Deviation from this quantity equality is due to the slight leakage, which can occur in the valve past the pistons 24 and 26. The total throughput is mentioned because it would also be possible for both Membranes due to the fact that liquid would be supplied to one of them shortly before your closing the other would open after the entrance. In any Case it can be seen that when the inlet flow through inlet 30 is constant Velocity takes place, the outflow of pumped liquid through the conduit 70 also evenly and, with the exception of leakage, equal to the inlet flow through inlet 30 will be.

Hieraus ergibt sich, daß die Pumpe eine im wesentlichen gleichmäßige Förderung aufweist, obwohl die Membranen pulsierende Bewegungen ausführen, wobei durch die während des Zeitabstandes zwischen den Kolbenendstellungen im wesentlichen gleichbleibenden Ausdehnungen der Membranen ein vollkommener Ausfluß der zu fördernden Flüssigkeit unabhängig von dem zwischendurch auftretenden Druckwechsel bewirkt wird.It follows that the pump is essentially uniform Has promotion, although the membranes perform pulsating movements, wherein by essentially during the time interval between the piston end positions constant expansion of the membranes a perfect outflow of the to be promoted Liquid is effected regardless of the pressure change occurring in between.

Hinsichtlich der Veränderung des Flüssigkeitsdurchsatzes ist zu bemerken, daß bei Annahme einer gleichbleibenden Motordrehzahl die Anzahl der Pulsationen innerhalb einer gegebenen Zeit gleichbleibend ist, daß jedoch eine Volumenveränderung, welche derjenigen der Pumpe 10 entspricht, durch eine geringere volumetrische Verdrängung einer jeden Membran während einer einzigen Pulsationsfolge erzielt wird. Die Anordnung muß selbstverständlich so getroffen werden, daß für die maximale Pumpleistung bei der verwendeten Pulsationsfrequenz die volumetrische Verdrängung einer Membran ein gewisses zulässiges Höchstmaß nicht übersteigt, welches durch die Berührung der ausgedehnten Membran mit irgendeinem Wandteil der Kammer begrenzt ist.With regard to the change in the liquid flow rate, it should be noted that assuming a constant engine speed, the number of pulsations within a given time is constant, but that a change in volume which corresponds to that of the pump 10 is due to a lower volumetric displacement of each membrane during a single pulsation sequence is achieved. The arrangement must of course be made so that for the maximum pump capacity at the pulsation frequency used, the volumetric displacement of a membrane does not exceed a certain maximum permissible, which is limited by the contact of the expanded membrane with any wall part of the chamber.

Es ist häufig unmöglich, den Druck einer gepumpten Flüssigkeit zu messen, weil die Flüssigkeit auf Grund ihrer korrodierenden Eigenschaften oder in ihr enthaltender Ablagerungen od. dgl. nicht in einen Druckmesser eingeführt werden kann. Im Falle der Pumpe gemäß der Erfindung ist ersichtlich, daß an den Einlaß 30 ein Druckmesser angeschlossen werden kann, welcher dann tatsächlich den Druck der gepumpten Flüssigkeit anzeigt, wobei lediglich der Druck ausgenommen ist, welcher durch das Bestreben der Membranen, sich zusammenzuziehen, gegeben ist. Dieser Druck übersteigt zwar, wie oben erwähnt, den Außenluftdruck, stellt jedoch bei normalerweise mit Förderdrücken von mehr als 7 kg/cm2 (100 psi) arbeitenden Pumpen der vorliegenden Art lediglich einen vernachlässigbaren Bruchteil des Förderdrucks dar. Selbst wenn mit niedrigeren Drücken gefördert wird, kann der auf die Elastizität der Membranen zurückzuführende Druckunterschied beim Vornehmen einer Druckablesung berücksichtigt werden.It is often impossible to control the pressure of a pumped liquid measure because the liquid due to its corrosive properties or in Deposits containing it or the like are not introduced into a pressure gauge can. In the case of the pump according to the invention it can be seen that at the inlet 30 a pressure gauge can be connected, which then actually measures the pressure of the pumped liquid, with the exception of the pressure, which is given by the efforts of the membranes to contract. This pressure exceeds the outside air pressure, as mentioned above, but normally sets at pumps of the present invention operating at delivery pressures greater than 7 kg / cm2 (100 psi) Art only represents a negligible fraction of the delivery pressure. Even if is promoted at lower pressures, this can affect the elasticity of the membranes traceable pressure differential taken into account when taking a pressure reading will.

Die Möglichkeit, die Baugruppe der Fig.3 und 4 entfernt von der Baugruppe der Fig. 1 anzuordnen, ist klar ersichtlich, da die Leitungen 36 und 38 jede beliebige Länge haben können. So kann, wenn erforderlich, eine gefährliche Flüssigkeit weit entfernt von der Stelle gehalten werden, an welcher sich die mechanischen Betätigungsorgane oder der Maschinist befinden. Andererseits können die Leitungen 36 und 38 so weit verkürzt werden, daß die Baugruppe der F ig. 3 und 4 unmittelbar auf dem Ventilgehäuse 29 angeordnet werden kann.The possibility of the assembly of Fig. 3 and 4 removed from the assembly Arrange of Fig. 1, it is clear that the lines 36 and 38 any Can have length. So, if necessary, a dangerous liquid can go far be kept away from the location of the mechanical actuators or the machinist. On the other hand, the lines 36 and 38 can go so far be shortened that the assembly of Fig. 3 and 4 directly on the valve body 29 can be arranged.

Die aus Fig. 3 und 4 ersichtlichen Einzelheiten der Anordnung lassen erkennen, daß im Falle einer erforderlichen Reinigung die die Membranen enthaltenden. Baugruppen leicht auseinandergenommen werden können: Außerdem umfassen diese Baugruppen ein Mindestmaß von leicht zu reinigenden Einzelteilen. Dies ist von besonderer Wichtigkeit bei der Handhabung von Lebensmitteln oder von anderen Stoffen, deren Verunreinigung vermieden werden soll.Let the apparent from Fig. 3 and 4 details of the arrangement recognize that if cleaning is required, those containing the membranes. Assemblies That Can Be Easily Disassembled: Also, these include assemblies a minimum of easy-to-clean individual parts. This is of particular importance when handling food or others Substances whose contamination should be avoided.

Es versteht sich, daß die Pumpe auch Schleifmittel fördern kann. Die Membranen selbst sind gegen Abrieb äußerst widerstandsfähig. Die Einlaß- und Auslaßventile sowie ihre Sitze können aus verschleißfesten Werkstoffen, wie Nylon oder anderen Kunststoffen oder Zusammensetzungen, hergestellt werden. Dieselben Bemerkungen treffen auch für die Förderung korrodierender Flüssigkeiten zu. Die der Flüssigkeit ausgesetzten metallischen Teile können aus korrosionsbeständigem Stahl oder anderen korrosionsbeständigen Werkstoffen hergestellt werden.It goes without saying that the pump can also deliver abrasives. the The membranes themselves are extremely resistant to abrasion. The inlet and outlet valves as well as their seats can be made of wear-resistant materials, such as nylon or others Plastics or compositions. Make the same remarks also for pumping corrosive liquids too. Those exposed to the liquid metallic parts can be made of corrosion-resistant steel or other corrosion-resistant Materials are produced.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Ein Motor 102 treibt eine Pumpe 104 an, die von derselben Art wie die obenerwähnte Pumpe 10 sein kann und deren Verdrängung mittels einer Kurbel oder eines Hebels verstellt werden kann. Dieser "Pumpe wird durch die Verbindungsleitung 108 Betriebsflüssigkeit aus dem Sumpf 112 zugeführt, die Pumpe 104 fördert durch eine Leitung 113, zu einem Druckbegrenzungsventil114, welches mittels eines Knopfes 116 eingestellt werden kann und Betriebsflüssigkeit durch eine Leitung 118 zum Sumpf umleitet, wenn der Druck einen vorher festgelegten Wert übersteigt. Eine derartige Sicherheitsvorrichtung kann selbstverständlich auch in der in Fig. 1 gezeigten Anordnung vorgesehen werden.Fig. 5 shows another embodiment of the invention. One engine 102 drives a pump 104 which is of the same type as the pump 10 mentioned above can be and their displacement adjusted by means of a crank or lever can be. This "pump is operating fluid through the connecting line 108 fed from the sump 112, the pump 104 conveys through a line 113, to a Pressure relief valve 114, which can be set by means of a button 116 can and diverts operating fluid through line 118 to the sump when the Pressure exceeds a predetermined value. Such a safety device can of course also be provided in the arrangement shown in FIG.

Mit der Auslaßleitung ist ein Druckmesser 120 verbunden, welcher, wie ersichtlich, einen dem Druck der letztlich gepumpten Flüssigkeit im wesentlichen entsprechenden Meßwert anzeigt. Ein Absperrventil 122 kann vorgesehen sein, um die vorherige Einstellung des Druckes zu ermöglichen, bei welchem das überdruckventil 114 Flüssigkeit umleitet. Das Ventil 122 bleibt während der Vornahme dieser Einstellung geschlossen. Eine solche vorherige Einstellung begrenzt den maximalen Förderdruck der gepumpten Flüssigkeit. Die Betriebsflüssigkeit wird durch eine Leitung 124 dem Zylinder 126 eines Steuerventils zugeführt, welches mit der Regelung des Flüssigkeitsdurchsatzes durch Leitungen 132, 134 dienenden Kolben 128, 130 versehen ist. Diese Leitungen stehen mit Zylindern 136, 138 in Verbindung, in welchen Kolben 144, 146 angeordnet sind (Doppelkolben-Servopumpe), die von Federn 148, 150 nach außen gedrückt werden. Am äußeren Ende ihres Hubes geben diese Kolben Leitungen 152 bzw. 154 frei, welche vorzugsweise unterhalb des Spiegels einer zweiten - Betriebsflüssigkeit liegen, die, wie aus folgendem ersichtlich, mittels Kolben 144, 146 durch Leitungen 156, 158 gedrückt wird. Als Folgekolben ausgebildete Stößel 160, 162 können von den Kolben 144, 146 in deren innerster Lage nach außen bewegt werden und betätigen Schalter 164, 166, welche ihrerseits die Stromzuführung zu den die Bewegungen des Flüssigkeitsverteilerventils steuernden Solenoiden 140, 142 steuern. Diese Anordnung gewährleistet eine rasche Bewegung des Ventils zwischen seinen beiden äußersten Betriebsstellungen. Aus den Enden des Ventilzylinders gelangt die Betriebsflüssigkeit durch Verbindungsleitungen 168, 170, 172 zu einer Meßuhr 174, welche die Flüssigkeitsmenge mißt und auf einem Zifferblatt 180 entweder die gesamte Flüssigkeitsmenge oder den Flüssigkeitsdurchsatz anzeigt. Die Meßuhr kann mittels eines Knopfes 182 für jede weitere Messung neu eingestellt werden. Aus der Meßuhr wird die Flüssigkeit durch eine Leitung 176 zum Sumpf abgeführt. Leitungen 156, 158 führen zu einer Membran 184, welche der in Fig. 3 und 4 gezeigten ähnlich sein oder ihr genau gleichen kann, Im vorliegenden Falle sind an einer Platte 185 mittel Gewindebolzen 189 Platten oder Scheiben 191 une ein Gußkörper 187 befestigt, Die Kammern 194, 196 enthalten an den Platten 191 befestigte Membranen 190, 192 der bereits beschriebenen Art. Die finit Durchtrittsöffnungen versehenen Füllkörper 186, 188 entsprechen dem Füllkörper 78.Connected to the outlet line is a pressure gauge 120 which, as can be seen, indicates a measured value essentially corresponding to the pressure of the liquid ultimately pumped. A shut-off valve 122 may be provided to permit the presetting of the pressure at which the pressure relief valve 114 bypasses fluid. The valve 122 remains closed while this adjustment is made. Such a prior setting limits the maximum delivery pressure of the pumped liquid. The operating fluid is fed through a line 124 to the cylinder 126 of a control valve which is provided with the regulation of the fluid throughput through pistons 128, 130 serving to regulate the fluid throughput. These lines are connected to cylinders 136, 138 in which pistons 144, 146 are arranged (double-piston servo pump) which are pressed outward by springs 148, 150. At the outer end of their stroke, these pistons release lines 152 and 154, which are preferably below the level of a second operating fluid which, as can be seen below, is pressed by means of pistons 144, 146 through lines 156, 158. Plungers 160, 162 designed as follower pistons can be moved outward by pistons 144, 146 in their innermost position and actuate switches 164, 166, which in turn control the power supply to the solenoids 140, 142 controlling the movements of the liquid distribution valve. This arrangement ensures rapid movement of the valve between its two extreme operating positions. From the ends of the valve cylinder, the operating fluid passes through connecting lines 168, 170, 172 to a dial indicator 174 which measures the amount of fluid and displays either the total amount of fluid or the fluid throughput on a dial 180. The dial gauge can be readjusted for each further measurement by means of a button 182. The liquid is discharged from the dial gauge through a line 176 to the sump. Lines 156, 158 lead to a membrane 184, which can be similar or exactly the same as that shown in FIGS. 3 and 4. In the present case, plates or disks 191 and a cast body 187 are attached to a plate 185 by means of threaded bolts 189, the chambers 194, 196 contain membranes 190, 192 of the type already described that are fastened to the plates 191. The filler bodies 186, 188 provided with finite passage openings correspond to the filler body 78.

Bei dieser Ausführungsform ist zu beachten, daß erste und zweite Betriebsflüssigkeiten vorgeselzet sind, die zwar in ihrer Art gleich sein können, vom Standpunkt des Betriebes aus jedoch völlig voneinander getrennt sind. Die erste Betriebsflüssigkeit wirkt auf die Kolben 144, 146, um die ,zweite, zur Ausdehnung der Membranen dienende Betriebsflüssigkeit zu fördern. Bei jeder Auswärtsbewegung eines Kolbens, z. B. des Kolbens 144, wird die entsprechende Leitung 152 freigegeben, und bei der darauffolgenden Bewegung nach innen wird eine bestimmte Flüssigkeitsmenge eingeschlossen und der entsprechenden Membran zugeführt. Die Membranen erfahren somit während eines jeden Arbeitsspieles die gleichen Verdrängungen, im Gegensatz. zu den veränderlichen Verdrängungen bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform. Die Gesamtfördermenge hängt also von der durch die Zeitabstände zwischen den äußeren und inneren Stellungen der Kolben bestimmten Anzahl der Arbeitsspiele pro Zeiteinheit ab, wobei zu beachten ist, daß das Steuerventil für die erste Betriebsflüssigkeit durch die Verschiebung der Kolben in ihre äußeren Stellungen umgeschaltet wird, in welchen diese Schalter 164, 166 betätigen. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Ausführungsform, ebenso wie bei der zuerst beschriebenen, die Förderung der gepumpten Flüssigkeit im wesentlichen gleichmäßig ist, solange die Zufuhr gleichmäßig ist, und daß in der" Förderung der gepumpten Flüssigkeit keinerlei stoßartige Schwankungen auftreten, obwohl die Membranen stoßweise arbeiten. Was die Entfernung der Baugruppen voneinander anlangt, so ist zu sehen, daß die von der Pumpe 104 ausgehende Verbindungsleitung an jeder beliebigen Stelle verlängert werd' kann, um einen Abstand zwischen der mittleren Baugruppe der Fig. 5 und der Pumpe 104 und deren zugeordneten Teilen zu erzielen, oder aber, daß die Leitungen 156, 158 jede beliebige Länge haben können. Die Anordnung gemäß Fig. 5 ist besonders vorteilhaft, wenn eine weitgehende Isolierung erwünscht ist, da zu beachten ist, daß die über die unter dem Spiegel der Betriebsflüssigkeit liegenden Leitungen 152, 154 mit. einem Betriebsflüssigkeitsvorrat in Verbindung stehenden Zylinder 138, 136 während einer langen Zeit im wesentlichen dieselbe Flüssigkeit enthalten. Die in Fig. 5 dargestellte, abgeänderte Ausführungsform braucht im einzelnen nicht weiter beschrieben zu werden, da sie im wesentlichen dieselben Vorteile wie die zuerst beschriebene Ausführungsform aufweist.In this embodiment, it should be noted that first and second operating fluids which may be of the same kind, from the point of view of the company but are completely separated from each other. The first operating fluid is effective on the pistons 144, 146, around the second operating fluid used to expand the diaphragms to promote. With each outward movement of a piston, e.g. B. the piston 144 is the corresponding line 152 released, and on the subsequent movement inside, a certain amount of fluid is trapped and the corresponding amount Membrane supplied. The membranes thus experience during each work cycle the same repressions, in contrast. to the changeable repressions the embodiment described first. The total flow depends on the determined by the time intervals between the outer and inner positions of the pistons Number of work cycles per unit of time, whereby it should be noted that the control valve for the first operating fluid by moving the pistons into their outer ones Positions is switched in which these switches 164, 166 operate. It is it can be seen that in this embodiment, as in the first described, the delivery of the pumped liquid is essentially uniform as long as the supply is uniform, and that in the "promotion of the pumped liquid no sudden fluctuations occur, although the membranes work intermittently. As far as the distance between the assemblies is concerned, it can be seen that the from the pump 104 outgoing connecting line extended at any point werd 'to a distance between the middle assembly of FIG. 5 and the To achieve pump 104 and its associated parts, or that the lines 156, 158 can be any length. The arrangement according to FIG. 5 is special advantageous if extensive insulation is required, as it must be observed that the lines 152, located below the level of the operating fluid, 154 with. a cylinder 138 in communication with an operating fluid supply, 136 contain substantially the same liquid for a long time. the The modified embodiment shown in FIG. 5 does not need any further details to be described as they have essentially the same advantages as the first Has described embodiment.

Unter gewissen Umständen ist es von größter Wichtigkeit, zu gewährleisten, daß der Bruch einer Membran sofort festgestellt wird. Zu diesem Zweck kann die in Fig. 6 dargestellte Anordnung vorgesehen werden, bei welcher die vorstehend beschriebenen einfachen Membranen durch ein Paar ineinandergeschobener Membranen 200, 202 ersetzt werden, deren innere einen durchlöcherten Füllkörper 204 umgreift, Die beiden Membranen wirken normalerweise als eine einzige Membran. Der zwischen ihnen befindliche Raum steht mit der Auslaßleitung 206 in Verbindung, die an eine Anzeigevorrichtung angeschlossen sein kann, um jedes Lecken durch die durch diese Vorrichtung fließende Flüssigkeit anzuzeigen. Ein selbsttätiger Flüssigkeitsfühler kann selbstverständlich hier vorgesehen werden. Wenn die innere oder die äußere Membran durchlöchert wird, macht die sichtbar werdende Leckflüssigkeit auf diesen Zustand aufmerksam. Die Anordnung mit doppelten Membranen hat natürlich den Vorteil, daß, wenn eine der ineinandergeschobenen Membranen bricht, die andere zumindest für einige Zeit die Betriebsflüssigkeit und die gepumpte Flüssigkeit getrennt hält.In certain circumstances it is of the utmost importance to ensure that that the rupture of a membrane is detected immediately. For this purpose, the in Fig. 6 shown arrangement can be provided in which the above-described simple membranes replaced by a pair of nested membranes 200, 202 whose inner one encompasses a perforated filler body 204, the two membranes usually act as a single membrane. The space between them stands with outlet line 206 in Connection to a display device can be connected to any leakage through the flowing through this device Display liquid. An automatic liquid sensor can of course are provided here. If the inner or outer membrane is perforated, alerts the leakage fluid that is becoming visible to this condition. The order with double membranes has of course the advantage that if one of the nested The diaphragm breaks, the other at least for some time the operating fluid and keeps the pumped liquid separate.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens zahlreiche Abänderungen erfahren.The invention is not limited to the described and illustrated embodiments limited, but can experience numerous changes within its framework.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Pump consisting of membranes and housings in and with which the membranes form chambers, inlet and outlet valves that control the inflow and outflow of the liquid to be pumped to and from the chambers, and an auxiliary pump with a distribution device for the direct or indirect supply and discharge of pressure fluid to and from the membranes, characterized in that the auxiliary pump (10) with the distribution device (29) transfers the pressure fluid to the membranes (74, 76) directly via the lines (36, 38 ) so that the piston (24) of the distribution device (29) has not yet completely closed the line (36) towards the inlet (30) when the piston (26) opens the line (38) towards the inlet (30) , in such a way that the pressure fluid is supplied in a substantially constant uninterrupted amount both to the diaphragms individually and to both diaphragms simultaneously over a certain period of time.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the distribution device operates on an intermediate double-piston servo pump (144, 146) , the mode of operation of which, via tappets (160, 162) and solenoids (140, 142) controlled by them, to the distribution device ( 126, 128, 170) is regulated in such a way that the double pistons (144, 146 ) suck in a second, similar to the first, but spatially separate pressure fluid from channels (152, 154) preferably located below the level of this pressure fluid and over Feed lines (156, 158) to the membranes (190, 192) . Documents considered: German Patent Specifications No. 716 946, 664106, 577401. Older patents considered: German Patent No. 874 709.