Membranpumpe Es sind verschiedene Ausfuhrungsforrnen von Meinbranpumpen
zur Förderung von Gasen bekanntgeworden, bei denen die Antriebsbewegung durch den
Anker eines Wechselstrommagneten erfolgt, Bei einer Reihe derartiger Membranpumpen
wird die Übertragung der Bewegung des Ankers vom Wechselstrommagneten auf die Membran
der Pumpe durch einen einseitig fest aufliegenden schwingenden Hebel durchgeführt.
Diese Pumpen haben die Eigenschaft, daß die Fördermenge in hohem Maße von der Belastung
der Pumpe abhängig ist. So nimmt z. B. bei Drosselung des Gasstromes auf der Druckseite
die Fördermenge stark ah. Eine derartige Betriebseigenschaft wird besonders dann
als störend empfunden, wenn bei technischen Vorgängen unabhängig von Schwankungen
der Belastung eine gleichbleibende Fördermenge gewünscht wird.Diaphragm pumps There are various designs of Meinbran pumps
become known for the promotion of gases, in which the drive movement by the
Armature of an alternating current magnet takes place, in a number of such diaphragm pumps
is the transfer of the movement of the armature from the AC magnet to the membrane
the pump is carried out by a swinging lever that rests firmly on one side.
These pumps have the property that the flow rate depends to a large extent on the load
depends on the pump. So takes z. B. when throttling the gas flow on the pressure side
the flow rate strong ah. Such an operating characteristic becomes especially then
Perceived as annoying when technical processes are independent of fluctuations
a constant delivery rate is required for the load.
Gegenstand der Erfindung ist eine durch einen Wechselstrommagneten
angetriebene Membranpumpe zur Förderung von Gasen, bei der an dem Anker des Wechselstrommagneten
ein senkrecht-ZurBetätigungsrichtung des Ankers vorgesehener Hebel angeordnet ist.
Der Hebel ist auf der einen Seite an seinem Ende über einen Bolzen mit der Membran
verbunden und auf,der anderen Seite gelagert. Die Eigenschwingungszahl des schwingenden
Systems ist auf den doppelten Wert der Netzfrequenz abgestimmt. Erfindungsgemäß
sind die Membran und der Wechselstrommagnet in an sich bekannter Weise auf den einander
gegenüberliegenden Seiten des schwingenden Hebels angeordnet, und die Lagerung des
Hebels erfolgt am Ende desselben mittels einer an sich bekannten kraftspeichernden
Federung. Der Abstand zwischen dieser Lagerung und dem Anker des Wechselstrornmagneten
ist hierbei so festgelegt, daß die bei Drosselung des Gasstromes auf der Druckseite
auftretende Verschiebung der Schwingungsmittellage der Membran die Kraftwirkung
des Magneten auf den Anker durch Verkleinerung des Luftspaltes in solcher Weise
erhöht, wie der zur Erzeugung einer konstanten Fördermenge notwendige Kraftbedarf
zunimmt.The invention relates to an alternating current magnet
Driven diaphragm pump for the delivery of gases, in which at the armature of the alternating current magnet
a lever provided perpendicular to the direction of actuation of the armature is arranged.
The lever is on one side at its end via a bolt to the membrane
connected and stored on the other side. The natural frequency of the vibrating
Systems is tuned to double the value of the mains frequency. According to the invention
are the membrane and the alternating current magnet in a known manner on each other
arranged opposite sides of the oscillating lever, and the storage of the
Lever takes place at the end of the same by means of a known force-storing
Suspension. The distance between this bearing and the armature of the alternating current magnet
is set so that the throttling of the gas flow on the pressure side
occurring shift of the vibration center position of the membrane the force effect
of the magnet on the armature by reducing the air gap in such a way
increases, such as the power required to generate a constant flow rate
increases.
Der Erfindungsgedanke ist an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.The concept of the invention is explained using an exemplary embodiment.
Abb. 1 stellt eine Membranpumpe dar, deren Fördermenge unabhängig
von Drosselungen des Gasstromes auf der Druckseite in einem weiten Bereich konstant
ist. Der Hebel 1 ist mit dem Anker 2 eines Wechselstrommagneten
3 versehen. Mit dem einen Ende des Hebels 1 ist mittels eines Bolzens
4 die Membran 5 des Purnpenkörpers 6 verbunden. Der Hebel
1 ist am anderen Ende mittels einer kraftspeichernden Feder 7 gelagert.
Die Eigenschwingungszahl des mit dem Anker 2 versehenen Hebels 1 ist auf
den doppelten Wert der Netzfrequenz abgestimmt. Bei Anschluß des Wechselstrommagneten
3 an das Netz wird der Anker 2 und damit auch der Hebel 1
und die Membran
5 in schwingende Bewegung versetzt. Infolge der Schwingungen der Membran
5 wird indem Raum zwischen der Membran 5 und dem Pumpenkörper
6 periodisch abwechselnd ein Unterdruck und ein Überdruck erzeugt. Hierdurch
wird unter abwechselnder Betätigung des Ansaugventils 8 und des Druckventils
9 ein Ansaugen von Gas durch die Öff-
nung 10 und ein Ausströmen
durch die Öffnung 11
erreicht.Fig. 1 shows a diaphragm pump, the delivery rate of which is constant over a wide range, regardless of the throttling of the gas flow on the pressure side. The lever 1 is provided with the armature 2 of an alternating current magnet 3 . The membrane 5 of the pump body 6 is connected to one end of the lever 1 by means of a bolt 4. The lever 1 is mounted at the other end by means of a force-storing spring 7. The natural frequency of the lever 1 provided with the armature 2 is matched to twice the value of the mains frequency. When the alternating current magnet 3 is connected to the network, the armature 2 and thus also the lever 1 and the membrane 5 are set in an oscillating motion. As a result of the vibrations of the membrane 5 , a negative pressure and an overpressure are periodically generated alternately in the space between the membrane 5 and the pump body 6. In this way, with alternating actuation of the suction valve 8 and the pressure valve 9, gas is drawn in through the opening 10 and flowed out through the opening 11 .
Wenn nun infolge der Drosselung des Gasstromes an der Druckseite der
Pumpe der Gegendruck zunimmt, so wird sich als Folge des höheren Gegendruckes die
Mittellage der schwingenden Membran näher in Richtung auf den Wechselstrommagneten
3
verlagern. Hierdurch wird auch der Luftspalt zwischen dem Anker 2 und dem
Wechselstrommagneten 3 verringert. Erfindungsgemäß wird nun der Abstand 12
zwischen dem Anker 2 und der kraftspeichernden Feder 7 und der Abstand
13 zwischen dein Anker 2 und dem Anlenkpunkt der Membran 5 so festgelegt,
daß die Kraftwirkung des Magneten in gleicher Weise infolge Verringerung des Luftspaltes
zunimmt, wie sich bei steigendem Gegendruck als Folge der Entfernung des Schwingungsmittelpunktes
der Membran 5
von dem Pumpenkörper 6 der Kraftbedarf vergrößert.If the back pressure increases as a result of the throttling of the gas flow on the pressure side of the pump, the central position of the vibrating membrane will move closer towards the alternating current magnet 3 as a result of the higher back pressure. This also reduces the air gap between the armature 2 and the alternating current magnet 3 . According to the invention, the distance 12 between the armature 2 and the force-storing spring 7 and the distance 13 between your armature 2 and the articulation point of the membrane 5 is now set so that the force of the magnet increases in the same way as a result of reducing the air gap, as it increases Counter pressure as a result of the distance of the center of vibration of the diaphragm 5 from the pump body 6 increases the power requirement.
In Abb. 2 sind die Kennlinien der Förderleistung in Abhängigkeit vom
erzeugten Gegendruck für drei verschiedene Abstände 12 zwischen der kraftspeichernden
Feder 7 und dem Anker 2 dargestellt. Die KennlinieA zeigt das Verhalten der
Pumpe bei richtiger Festlegung des Abstandes 12 zwischen kraftspeichernder Feder
7 und Anker 2 des Wechselstrommagneten 3.
Die Förderleistung bleibt
über einen weiten Bereich, bei einem Überdruck Null beginnend, unabhäng:g vom erzeugten
Gegendruck konstant. Der Verlauf der Kennlinie B zeigt das Verhalten der Pumpe,
wenn der
Abstand 12 zwischen kraftspeichernder Feder 7 und
Anker 2 des Wechselstrommagneten 3 über das richtige Maß hinaus vergrößert
wird, während die Kennlinie Cdas Verhalten der Pumpe bei einem geringeren Abstand
12 zwischen kraftspeichernder Feder 7 und Anker 2 darstellt.In Fig. 2, the characteristics of the delivery rate as a function of the generated counter pressure for three different distances 12 between the force-storing spring 7 and the armature 2 are shown. Characteristic curve A shows the behavior of the pump when the distance 12 between the force-storing spring 7 and armature 2 of the alternating current magnet 3 is correctly determined. The course of the characteristic curve B shows the behavior of the pump when the distance 12 between the force-storing spring 7 and armature 2 of the alternating current magnet 3 is increased beyond the correct amount, while the characteristic curve C shows the behavior of the pump with a smaller distance 12 between the force-storing spring 7 and Anchor 2 represents.