DE1503428A1

DE1503428A1 - Diaphragm compressor

Info

Publication number: DE1503428A1
Application number: DE19661503428
Authority: DE
Inventors: Ernst Sander
Original assignee: Hansa Metallwerke AG
Current assignee: Hansa Metallwerke AG
Priority date: 1966-01-12
Filing date: 1966-01-12
Publication date: 1969-04-03

Description

Membranverdichter Bei Membranverdichtern ist es im Hinblick auf das im Vergleich zur Membranfläche kleine Hubvolumen besonders wichtig, den schädlichen Raum klein zu halten, um den Liefergrad in erträglichen Grenzen zu halten. Die Erfindung bezieht sich auf einen Membranverdichter mit einer die Membran an ihrem Rand einspannenden Platteg welche die Ventile enthält und gegenüber der Membran eine den Arbeitsraum begrenzende konkave Stirnfläche aufweist, der eine mit dem Antriebsstößel verbundene Stützplatte für die Membran angepaßt ist. Bei dieser Gestaltung von Membranverdichtern paßt sich die Auswöbung der Membran am aubende der Stirnfläche des Arbeitsraumes weitgehend an. hierdurch ist ein wesentlicher Schritt zur Kleinhaltung des schädlichen Raumes getan.Diaphragm Compressors With diaphragm compressors it is with regard to that In comparison to the membrane area, small stroke volumes are particularly important, the harmful ones Keeping space small in order to keep the degree of delivery within tolerable limits. The invention refers to a diaphragm compressor with a clamping device on the edge of the diaphragm Plate which contains the valves and opposite the diaphragm the working space having limiting concave end face which is connected to the drive plunger Support plate is adapted for the membrane. With this design of diaphragm compressors the bulge of the membrane adapts to the outer end of the end face of the working area largely on. this is an essential step in keeping the harmful one small Space done.

Der schädliche Raum ist aber auch noch dadurch bestimmt, inwieweit die Saug- und Druckventile in der sie enthaltenden Platte nach dem Arbeitsraum hin offene Hohlräume bedingen. Die Erfindung bezweckt, diese Einflüsse weitgehend auszuschalten bzw. auf ein Minimum herabzusetzen. Das wird gemäß der Erfindung mit geringem baulichen Aufwand dadurch er-. reicht, daß die die Ventile enthaltende Platte aus drei kon. zentrischen Ringteilenzusammengesetzt istg die mit nach der konkaven Stirnfläche hin verjüngten Kegelflächen gegeneinander zentriert und durch einen gemeinsamen Deckel zusammengespammt sind, wobei in den beiden kegeligen Stoßfugen jeweils in dem einen Plattenteil nach Mantellinien der Kegelfläche verlaufende Kanäle ausgespart sind, die einerseits in zwei Saug. und Druckräume bildende konzentrische Ringkanäle des Deckels und andererseits in zum Arbeitsraum hin offene Ringkanäle aus. münden, die mit beweglichen Randlippen von zwischen die Teile der Platte eingespannten ringförmigen Elementen aus Gummi oder einem glimmiähnlichen Kunststoff Saug- und Druckventile bilden* Dabei ist vorzugsweise das Saugventil zwischen den Kegelflächen des-äußeren Plattenteils und des mittleren Plattenteils vorgesehen, Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungäbeispieles erläutert.The harmful space is also determined by the extent to which the suction and pressure valves in the plate containing them cause open cavities towards the working space. The invention aims to largely eliminate these influences or reduce them to a minimum. According to the invention, this is achieved with little structural effort. enough that the plate containing the valves consists of three con. The central ring parts are composed of the conical surfaces tapering towards the concave end face centered against each other and are spammed together by a common cover, whereby in the two conical butt joints in the one plate part in each case channels running along the surface lines of the conical surface are recessed, which on the one hand in two suction. and concentric annular channels of the cover that form pressure spaces and, on the other hand, in annular channels open towards the working space. open, which form suction and pressure valves with movable edge lips of ring-shaped elements made of rubber or a plastic-like plastic that are clamped between the parts of the plate explained an exemplary embodiment shown in the drawing.

Es zeigen Fig. 1 einen Achsschnitt durch den Kopf eines erfindungsgemäßen Membranverdichters, Fig. 2 eine teilweise Stirnansicht hierzu, mit teilweise abgebrochenem Deckel, Fig. 3 in größerem Maßstab einen Radialschnitt im Bereich der kegeligen Stoßfläche zwischen dem äußeren und dem mittleren Ringteil der Ventilplatteg Pig. 4 im gleichen Maßstab einen Radialschnitt im Bereich der kegeligen Stoßfläche zwischen dem mittleren und dem inneren Ringteil der Ventilplatte. In the drawings Fig. 1 is an axial section through the head of a membrane compressor according to the invention, Fig. 2 is a partial end view thereof, with partially broken off the lid, Fig. 3 in a larger scale shows a radial section in the region of the conical abutment surface between the outer and the middle ring of the Ventilplatteg Pig . 4 shows a radial section on the same scale in the area of the conical abutment surface between the central and the inner ring part of the valve plate.

Die kreierunde Membran 1 ist mit einer Platte 2 und einem auf dieser aufliegenden Deckel 3 mit ihrem Rand gegen die Stirnfläche eines zylindrisch ausgebohrten Gehäuses 4 gespannt. Die Verspannung erfolgt durch außerhalb der Einspannfläche der Membran angeordnete Spannschrauben 5 (Fig,2), Die Platte 2 ist an ihrer der Membran zugekehrten Stirnfläche 6 Der mit der Membran in der Gehäuseachse fest verbundene Antriebostößel 7 trägt eine an der Membran anliegende Stützplatte 89 die gegenüber der Membran eine der konkaven Stirnfläche 6 der Platte 2 entsprechende konvexe Wölbung hat. Hierdurch liegt die Membran in der äußeren flubendstellung zur Stirnfläche der Platte 2 in einem Abstand parallel, der durch Einstellung der Länge den Antriebustößege 2 aüt ein gerade noch vertretbares Mindestmaß gebracht werden kann. Die andere Stirnfläche 9 der Platte 2 ist eben.The circular diaphragm 1 is clamped with a plate 2 and a cover 3 resting on it with its edge against the end face of a cylindrically drilled housing 4. The tensioning takes place by means of tensioning screws 5 arranged outside the clamping surface of the membrane (FIG. 2). The plate 2 is on its end surface 6 facing the membrane The drive plunger 7 firmly connected to the diaphragm in the housing axis carries a support plate 89 which rests on the diaphragm and has a convex curvature corresponding to the concave end face 6 of the plate 2 opposite the diaphragm. As a result, the membrane in the outer flubend position is parallel to the end face of the plate 2 at a distance which, by adjusting the length, the drive rams 2 can be brought to a just acceptable minimum. The other end face 9 of the plate 2 is flat.

Die Platte 2 ist aus drei konzentrischen Ringteilen 10,11 und 12 zusammengesetzt, die mit nach der konkaven Stirnfläche 6 hin verjüngten Kegelflächen 13,14 und 15,16 aneinanderstoßen und gegeneinander zentriert sind. Die drei Ringteile werden durch den Deckel 3 in ihren Kegelflächen miteinander verspannt.The plate 2 is composed of three concentric ring parts 10, 11 and 12 which abut one another with conical surfaces 13, 14 and 15, 16 tapering towards the concave end face 6 and are centered on one another. The three ring parts are clamped together in their conical surfaces by the cover 3.

In der äußeren Kegelfläche 14 des mittleren Plattenteils 11 und der äußeren Kegelfläche 16 des inneren Plattenteils 12 sind nach Mantellinien verlaufende Kanäle 17 bzw. 18 ausgespart.. Diese Kanäle münden an der ebenen Plattenstirnfläche 9 in konzentrische Ringkanäle 19 und 20 den Deckel$ 3 aus* Die Ringkanäle 19 und 20 atehen mit an dem Deckel vorgesehenen Anochlußstutzen 21 und 22 für eine Saugleitung und eine Druck' leituzig in Verbindung. Der äußere Ringkanal 19 ist der Saug. raum und der innere Ringkaaal 20 der Druckraumg und demgemäß sind die Kanäle 17 zwischen dem äußeren Plattenteil 10 und dem mittleren Plattenteil 11 Saugkanäle und die Kanäle 18 zwischen dem mittleren Plattenteil 11 und dem inneren Plattenm teil 12 Druckkanäle.In the outer tapered surface 14 of the central plate part 11 and the outer conical surface 16 of the inner plate member 12 are recessed by generatrices extending channels 17 and 18 .. These channels open at the flat plate end face 9 in concentric annular channels 19 and 20, the lid $ 3 out * The annular channels 19 and 20 are connected to the connection pieces 21 and 22 provided on the cover for a suction line and pressure. The outer ring channel 19 is the suction. space and the inner Ringkaaal 20 the Druckraumg and accordingly the channels 17 between the outer plate part 10 and the middle plate part 11 suction channels and the channels 18 between the middle plate part 11 and the inner plate part 12 pressure channels.

An der konkaven Plattenstirnseite 6.münden die Saugkanäle 17 in einen nach dem Arbeiteraum 24 den Verdichtera offenen Ring. kanal 25 aus. Hinter der Plattenstirnfläche 6 bilden die Stoß. flächen 13,14 Absätze 26 und 27, zwischen die unter Einlage einen Druckringen 28 ein'profilierter Ring 29 aus Gummi oder einem gummiähmlichen Kunststoff mit einer Lippe 30 eingeapannt ist. Die Anordnung ist so getroffeng daß die Lippe 30 hinreichend eingespannt ist, wenn die Kegelflächen 13 und 14 aneinander anliegen. Eine-zweite MPPe 31 des Ringes 29 überörückt in der konkaven Platten-etirnfläche 6 den Ringkanal 25 und bildet mit diesem das Skigventil dessen Offenstellung in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet ist, Die Druckkanäle 18 münden an der konkaven Plattenstirnfläche 6 in einen Ringkanal 32 aus, der durch eine Auo&ehaung am Rand des inneren Plattenteils 12 und einen unter dem inneren Plattenteil, durchgehenden dünnen Boden 33 des mittleren Plattenteils 11 begrenzt ist und durch Öffnungen 34 diesen Bodens mit &em Arbeitsraum 24 den Verdichtern Verbindung hat* Zwischen den Boden 33 und die benachbarte Stirnfläche den iaaeren Kattenteils 12 int eine Scheibe 35 aus Gummi oder einem gummiähnlichen Werkstoff eingeapannt, die mit einer aus der Einspannung herausragenden LipPe 36 einen flachen Ringkanal 37 im Boden 33, aus dem die Öffnungen 34 auemünden, überbrückt und mit diesem das Druckventil bildetg dessen Offenstallung in Figo 4 strichpunktiert angedeutet ist. Auch hier ist die Anordnung so getroffen, daß die Scheibe 35 hinreichend eingeappmt ist, wenn die Kegelflächen 15 und 16 aneinander anliegen.At the concave face of the plate 6, the suction channels 17 open into a ring which is open to the compressor after the work space 24. channel 25 off. Behind the plate face 6 form the joint. surfaces 13, 14, paragraphs 26 and 27, between which a pressure ring 28 profiled ring 29 made of rubber or a rubber-paralyzed plastic with a lip 30 is enclosed. The arrangement is such that the lip 30 is sufficiently clamped when the conical surfaces 13 and 14 are in contact with one another. A-second MPPE 31 of the ring 29 überörückt in the concave plate etirnfläche 6 the annular channel 25 and forms the Skigventil its open position in Fig. 3 dot-dash lines is indicated, the pressure passages 18 open at the concave plate end face 6 into an annular channel 32, which is delimited by an extension at the edge of the inner plate part 12 and a continuous thin floor 33 of the middle plate part 11 under the inner plate part and through openings 34 this floor has a connection with the working space 24 of the compressors * Between the floor 33 and the adjacent end face the general Kattteils 12 int a disc 35 made of rubber or a rubber-like material, which with a lip protruding from the restraint 36 bridges a flat annular channel 37 in the floor 33, from which the openings 34 open out, and with this forms the pressure valve in its open stall Figo 4 is indicated by dash-dotted lines. Here, too, the arrangement is such that the disk 35 is adequately fitted when the conical surfaces 15 and 16 are in contact with one another.

Die liPPen 31 und 36, welche die Schließorgane der beiden Ventile bilden, haben eine sehr kleine Masse und erlauben deshalb eine große Hubzahl in der Zeiteinheit.The liPPs 31 and 36, which form the closing elements of the two valves, have a very small mass and therefore allow a large number of strokes per unit of time.

Die Ringräume 19 und 20 in dem Deckel 3 sind nach außen und gegeneinander durch Dichtungeringe 38 und 39 abgedecktg die in Nuten 40 und 41 des äußeren Plattenteils 10 und des tlittleren Plattenteils 11 an der Plattenstirnfläche 9 liegen.The annular spaces 19 and 20 in the cover 3 are covered to the outside and from one another by sealing rings 38 and 39 which lie in grooves 40 and 41 of the outer plate part 10 and of the middle plate part 11 on the plate face 9.

In der axialen Bohrung des inneren Plattenteils 12 ist der Deckel 3 mit einem Ansatz 42 zentriert. The cover 3 is centered with a shoulder 42 in the axial bore of the inner plate part 12.

Es ist anzustreben, daß die beiden Stirnflächen 6 und 9 der die Ventile enthaltenden Platte 2 an den Stoßfugen zwischen den ringförmigen Plattenteilen abeatzlos durchgehen, Das kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die beiden Stirnflächen bei zusammengespannten Plattenteilen 10, 11 und 12 nachbearbeitet werden. Dabei ist mit Rücksicht auf PertiguneungenmaIgkeitex bei den Kegelflächex auch darauf zu achten#t, #daß,dIe_Plattenteile bei der Montage immer't in der Drehstellung zusammei#k die sie beim Nachbearbeiteia der Otirnflächen, 6 und.9 eingenomien haben. Um das ohne Beachtung einer besonderen Montageanweinung zu erreichen, ist beispiellkeine an dem innere& Plattenteil 12 und an dem mittleren Plattenteil 11 je ein radial verspringender Keil 43 bzw, 44 befestigt, der in dine entsprechende Aussparung den benachbarten Plattenteils 11 bzw. 10 einUeifte Auf diese Weine kann die Platte 2 niemals falsch zus#en*aut werden.-Der Antrieb den Verdichtera kann durch eine Kurbelwelle oder durch gesteuerte Magnete erfolgen. Es kann auch auf jeder Stirnseite des Gehäuses 4 ein Ventilkopf vorgesehen sein, wobei die beiden Ventilköpfe in Parallelschaltung oder in Hintereinanderschaltung arbeiten können. It is desirable that the two end surfaces 6 and 9 to go through the valves plate containing 2 abeatzlos at the butt joints between the annular plate members, which can be achieved in a simple manner that the two end faces when clamped together plate parts 10, 11 and 12 to be reworked . In doing so, in consideration of the lack of perfection in the conical surface, care must be taken to ensure that the plate parts are always in the rotational position that they had in the post-processing of the end surfaces 6 and 9 during assembly. In order to achieve this without paying attention to any special assembly instructions, a radially protruding wedge 43 or 44 is not attached to the inner plate part 12 and to the middle plate part 11 , which wedge the adjacent plate part 11 or 10 into the corresponding recess the plate 2 can never be wrongly put together.-The compressor can be driven by a crankshaft or controlled magnets. A valve head can also be provided on each end face of the housing 4, the two valve heads being able to operate in parallel or in series.

Claims

A no ip r ü c he diaphragm compressor with a plate which clamps the diaphragm at its edge and which contains the valves and opposite the diaphragm has a concave end face which delimits the working space and which is adapted to a support plate for the diaphragm connected to the drive tappet, characterized in that the Valve-containing plate (2) made up of three concentric ring parts (10, 11, 12) put together iatt the laying surfaces (139 14 and 159 16) tapered towards the concave end face (6) centered against one another and renamed by a common cover (3), are geapamt # whereby in the two kogeligen butt joints in each of the one plate part according to the surface lines of the laying surface: e running ralmäle (17 or 18) are cut out .eijLdv the concentriaohe ring channels (19920) on the one hand forming two suction and pressure chambers of the cover (3) and on the other hand, ring channels (15932) open to the work space (24) and open with movable edge lips (31, 36) from between the parts of the plate are fitted with annular elements (299 35) made of rubber or a rubber-like, Kunatotoff suction and pressure valve.

2, membrane compressor according to claim 19, characterized in that the && uUentil is provided between the conical surfaces (13 and 14), the outer plate part (10) and the cemented plate part (11) * 3 * Combined compressor according to claims 1 and 2, characterized in that the valves containing plate (2) is reworked at their end faces (6 and 9) when the plate parts (10911912) are clamped together and the adjacent plate parts are each secured in their mutual rotation by a wedge (43 or 44) which is fent in one plate part and engages in a recess of the other plate part.