DE1653355A1

DE1653355A1 - Membranpumpe,besonders zum Pumpen von dickfluessigen Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1653355A1
Application number: DE1967A0055865
Authority: DE
Inventors: Nilsson Erling Ingvar
Original assignee: Akerlund and Rausing AB
Current assignee: Akerlund and Rausing AB
Priority date: 1966-06-08
Filing date: 1967-06-02
Publication date: 1971-05-06
Also published as: SE316985B; GB1177235A; US3429274A; DE1653355C3; DE1653355B2

Description

MüMiJÜANPUMPE, BÜSONDiÜKÜ ZUM PUMPÜiN 1653355 VON DICKFLÜSSIGEN FLÜSSIGKEITEN

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Membranpumpe, die sich besonders zum Pumpen von dickflüssigen Flüssigkeiten eignet. Ein .wichtiger Anwendungsbereich der Pumpe ist das Pumpen von Druckfarben nach den Färbanlagen der Druckereimaschinen, wobei sie als Zirkulationspumpe in den Kreislauf zwischen den Farbwannen der Färbanlage und einem Vorratsbehälter für Druckfarben eingeschaltet wird. Weiterhin eignet sich die Pumpe beispielsweise zum Pumpen von Lacken und Leim an Lackier- bezw. Schichtpress- und Klebemaschinen.

Die Membranpumpe gemäss Erfindung, die ein Pumpengehäuse mit Einlass- und Auslassventilen zum Durchlass der gepumpten Flüssigkeit hat, sowie ein zweites Gehäuse, das an den Kantenteilen mit dem Pumpengehäuse vereint ist, zwischen denen eine Membrane eingespannt ist, deren eine Seite an die Pumpengehäusekammer angrenzt und deren andere Seite gemeinsam mit dem zweiten Gehäuse einen Raum begrenzt, der zur Zufuhr von Druckluft zum Betrieb der Membrane angeordnet ist, wobei das vorgenannte zweite Gehäuse mit Ventilvorrichtungen ausgestattet ist, um Variationen des im Raum herrschenden und auf die Membrane einwirkenden Luftdruckes zustandezubringen und hierdurch deren hin- und hergehende Bewegungen zu bewirken, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilvorrichtungen durch die hin- und hergehenden Bewegungen der Membrane mechanisch und pneumatisch gesteuert werden und aus einer

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mitten vor der Membrane des zweiten Gehäuses angebrachten Bohrung bestehen, die mit der Atmosphäre in Verbindung steht, und einem in dieser Bohrung verschiebbaren Ventilkörper, der in einer Endlage die Bohrung vom Raum im zweiten Gehäuse abschliesst, wobei der Ventilkörper so angeordnet ist, dass er durch Einwirkung der Membrane selbst bei deren Bewegungshub in der einen Richtung in die Verschlusslage gerät und beim Bewegungshub der Membrane in der anderen Richtung in einer unter Einwirkung der Membrane stehenden Polgervorrichtung in einem bestimmten Augenblick in die Öffnungslage gebracht wird.

Nachstehend wird die Erfindung unter Hinweis auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Membranpumpe gemäss der Erfindung im axialen Querschnitt.

Fig. 2 zeigt in axialem Querschnitt einen Teil einer anderen Ausführungsform der Pumpe.

Die in Fig. 1 gezeigte Membranpumpe hat ein Pumpengehäuse 1, das eine Kammer 2 umschliesst. Das Gehäuse 1 ist aus einem dosenförmigen Teil 5 und einem ringförmigen Teil 4 zusammengesetzt, die mittels einer Bajonettfassung 5 " lösbar gekuppelt und durch eine Packung 6 gegenseitig abgedichtet sind. Der dosenförmige Teil 3 ist mit diametral gegenüberliegenden Stutzen 7 und 8 ausgeformt, in die die Schlauchbefestigungen 9 bezw. 10 eingeschraubt sind. Zwischen

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einem inwendigen ringförmigen Absatz eines jeden Stutzen7 und 8 und dem inneren Ende der jeweiligen Schlauchbefestigung' 9 und 10 ist ein als Ventilsitz dienender Ring 11 b^zw. 12-festgeklemmt. Der Ventilsitz 11 und eine auf der Innenseite an diesem anliegende Kugel 13 bilden ein Einlassventil für die Flüssigkeit, die gepumpt und durch einen an die' Befestigung 9 angeschlossenen, nicht gezeigten Schlauch zugeführt werden soll, während der Ventilsitz 12 und eine an der Aussenseite gegen diesen anliegende Kugel 14 ein Auslassventil für die Flüssigkeit bilden* "die durch einen an die Befestigung 10 angeschlossenen, nicht gezeigten Schlauch abgeleitet wird.

Ein zweites Gehäuse 15/ das einen Raum 16 abgrenzt, ist mit dem Teil 4 des Pumpengehäuses 1 mittels Rand- oder Flanschteilen und diese durchstossenden Bolzen 17 vereint, von denen auf der Zeichnung nur einer gezeigt wird. Zwischen diesen Randoder Flanschteilen ist eine Membrane 18 eingespannt, die somit die Kammer 2 im Pumpengehäuse 1 auf der einen Seite und den Raum 16 im Gehäuse 15 auf der anderen Seite begrenzt. Die Membrane 18 kann zweckmässigerweise laminiert sein und beispielsweise auf der zum Pumpengehäuse liegenden Seite aus einer 2 mm dicken, gewebeverstärkten Neoprengummi-Teilmembrane bestehen und auf der entgegengesetzten Seite beispielsweise aus einer 0.5 mm dicken, gewebeverstärkten Neoprengummi- -Tei!membrane. An der Pumpengehäuseseite der Membrane 18 ist

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eine. Scheibe 19 angebracht-, und an der entgegengesetzten Seite eine Scheibe 20. Diese beiden Scheiben werden mittels eines von der Pumpengehauseseite eingestossenen Bolzens und einer an der Scheibe 20 angezogenen Mutter 22 zentral an der Membrane festgespannt gehalten. Unter dem Kopf des Bolzens ist eine dichtende Packung 23 angebracht. Die Scheibe 19 weist einen für das eine Ende einer Feder 24 vorgesehenen Sitz auf, deren anderes Ende an einem am Boden des dosenförmigen Teils 5 des Gehäuses 1 ausgeformten Sitz anliegt. Die Feder 24 ist gespannt und übt somit einen Druck auf die Membrane 18 in Richtung zum Gehäuse 15 aus.

Der Raum 16 im Gehäuse 15 ist angeordnet, um mit einer Druckluftquelle in Verbindung gebracht zu werden, und zwar durch ein Loch 25 in der Gehäusewand am Boden einer äusserlichen Gewindevertiefung 26 zur Anschraubung einer Schlauch- ' kupplung (nicht gezeigt) an eine von der Druckluftquelle kommende Schlauchleitung. Axial, genau vor dem Mittelpunkt der Membrane 18, ist im Material des Gehäuses 15 eine innere Bohrung angebracht, in die eine Hülse 27 eingepresst ist. Als Auslass der vom Raum 16 zurückströmenden Luft ist ein Seitenloch 28 von der erwähnten Bohrung zur Atmosphäre durch das Gehäuse durchgebohrt* In der Hülse 27 ist ein Ventilkörper 29 verschiebbar gelagert, der mit einem Kegel JO versehen ist, der dafür gedacht ist, dichtend an das gegen den Raum 16 liegende Ende der Hülse anzuliegen, wenn der Ventilkörper

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ganz in die Hülse eingeschoben ist. Eine schwache Druckfeder 51 ist zwischen dem Boden der Bohrung und dem Ventilkörper 29 eingefügt und strebt somit danach, den Kegel 30 von seinem Sitz fortzuhalten. Die nach innen zum Raum l6 liegende Endfläche des Ventilkörpers 29 ist ganz plangeschliffen. Der Ventilkörper hat einen ganz durchgehenden axialen Kanal 32, dessen Mündung an der erwähnten Plan- -Endflache mittels· einer Paserplatte 33, die an die Fläche der Mutter 22 angepresst wird, wenn sich die Membrane l8 in der auf der Zeichnung gezeigten Lage befindet, dicht verschlossen werden kann.

In einer anderen inneren Bohrung 3^ des Gehäuses I5 ist neben der vorgenannten Bohrung eine Polgervorrichtung 35 angebracht, die aus einem rohrförmigen Körper besteht, der einem in der Wand des Gehäuses 15 befestigtem Splint 36, der frei in die Bohrung 3^ hineinschiesst, verschiebbar aufgesetzt ist. Das vordere Ende der Polgervorrichtung 35 wird an die Scheibe 20 der Membrane l8 angedrückt, und zwar von einer Feder 37, die zwischen dem Boden der Bohrung *j54- und einem Federsitz an der Folgervorrichtung angebracht ist. Letztere hat bei einem bestimmten Abstand von ihrem erwähnten Vorderende einen vorwärtsgerichteten Absatz 38, der die Aufgabe erfüllt, auf die Kante der Faserplatte 33 überzugreifen, um diese etwas von der Endfläche des Ventilkörpers 29 abzuwippen, wenn die Membrane l8 soweit nach links auf der

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Zeichnung umgeschlagen ist, dass der Feder 37 gestattet wird, die Folgervorrichtung 35 die erforderliche Strecke zu verschieben.

Zu einem Zwecke, der nachstehend erklärt werden soll, ist in eine periphere innere Spur des Gehäuses 15 ein Ring 39 eingelegt, der die Mutter 22 frei umgibt und oben (auf .-; der Zeichnung gesehen) bei 4o eine Ausbuchtung zur Faser- , _; ■ platte hin aufweist. ;,-., -

Die vorstehend beschriebene Pumpe arbeitet folgendermassen. Es wird angenommen, dass sich die Teile der Pump« anfangs in der auf der Zeichnung gezeigten Lage befinden. , . Wenn Druckluft in den Raum 16 einströmt - zweckmässigst Jaei einem Druck von 1.5 kp/qcm - wird die Membrane l8 im.Bild - - _;. nach links herüber getrieben. Der Auslass der Druckluft ..durch; das Loch 28 ist hierbei durch den Ventilkegel JO geschlossen. Die Feder 37 verschiebt gleichzeitig die Folgervorrichtung . 35 nach links. Wenn deren Absatz 38 an die Kantender Faser- ~_t platte 33 anschlägt und diese, wie bereits erwähnt» zum Wippen bringt, kann die Druckluft durch den Kanal .32 in den .-hinter dem Ventilkörper 29 liegenden Raum einströmen .und den; auf den Ventilkörper wirkenden Druckunterschied ausgleichen» . Die Feder 31 kann daraufhin den Ventilkörper nach· links verschieben, so^dass der Auslass für die Druckluft am Kegel 30 vorbei geöffnet wird. Der Ventilkörper 29 führt die Faserplatte 33 mit sich, aber indem diese gegen die Ausbuchtung 40

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des Ringes 39 schlägt, kann sie nicht dichtend gegen die Endfläche des Körpers 29 anliegen, sondern wird gezwungen, eine schräge Lage im Vergleich zu dieser einzunehmen. Wenn der auf. die Membrane l8 einwirkende Luftdruck soweit abgesunken ist, dass die Kraft der Feder 24 auf die Membrane überwiegt, wird letztere zurückgetrieben, wobei sich die Mutter 22 an die Faserplatte 33 anlegt und diese bis in ihre den Kanal 32 absperrende Lage zurückbringt, sowie den Ventilkörper 29 zurückschiebt,, so/dass der Kegel 30 den Auslass der Druckluft erneut verschliesst. Ausserdem wird auch die Folgervorrichtung von der Scheibe 20 zurückgeschoben. Hiermit hat die Pumpe eine Arbeitsphase vollzogen, während der Flüssigkeit durch das Auslassventil 12, 14 herausgetrieben und durch das Einlassventil 11, 13 eingesaugt worden ist.

Es ist zweckmässig_i die Pumpe mittels eines Schraubdaumens kl in einem entsprechenden Loch im Deckel eines Flüssigkeitsbehälters zu befestigen.

Die Ausführungsform der Pumpe,.die teilweise in Fig. 2 erläutert wird, unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform nur bezüglich der Ausformung der Ventilanordnung.

Der Ventilkörper 42 besteht aus einem mit einem Kegel versehenen Teil und aus einem Teil 44, der einen grösseren Aussendurchmesser als der Kegel aufweist und mittels einer Mutter 45 mit dem Kegelteil verbunden ist. Die in der Bohrung

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des Gehäuses 15a angebrachte Hülse 46 hat an ihrem der Kammer l6a des Gehäuses naheliegenden Ende eine Stelle mit verhältnismässig kleinem Innendurchmesser, gegen die der Kegel 4;5 anliegen soll, wenn der Ventilkörper 42 ganz in die Hülse 46 eingeführt ist, und eine Stelle mit grösserem Innendurchmesser, in der Teil 44 des Ventilkörpers läuft.

Wenn die Faserplatte 3!5a in der unter Hinweis auf Fig. ί beschriebenen Weise zum Wippen gebracht wird, gleicht sich der Druckunterschied zwischen den Enden des Ventilkörpers aus, und da die Fläche des Ventilkörpers, die hierbei einem im Bild nach links gerichteten Druck ausgesetzt wird, grosser ist als die Fläche des Körpers, die einem im Bild nach rechts gerichteten Druck ausgesetzt wird, verschiebt sich der Ventilkörper zur Öffnungslage, sojdass der Auslass am Kegel 4^ vorbei geöffnet wird. Hierdurch ist somit die zur Bewirkung dieser Verschiebung bei der Ausführungsform gemäss Fig^ 1 benutzte Feder unnötig geworden, was für die Betriebssicherheit der Ventilanordnung vorteilhaft ist.

- Patentansprüche -

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Claims

TEMTANSPRUCHE I b b 3 3 5 5 J

1J Membranpumpe, besonders zum Pumpen von dickflüssigen Flüssigkeiten, die ein Pumpengehäuse mit Einlass- und Auslassventilen zum Durchfluss der gepumpten Flüssigkeit hat, sowie ein zweites Gehäuse, das an den Kantenteilen mit dem Pumpengehäuse vereint ist, zwischen denen eine Membrane eingespannt ist, deren eine-Seite an die Pumpengehäusekammer angrenzt und deren andere Seite gemeinsam mit dem zweiten Gehäuse einen Raum begrenzt, der zur Zufuhr von Druckluft zum Betrieb der Membrane angeordnet ist, wobei das vorgenannte zweite Gehäuse mit Ventilyorrichtungen ausgestattet ist, um Variationen des im Raum herrschenden und auf die Membrane einwirkenden Luftdruckes zustandezubringen und hierdurch deren hin- und hergehende Bewegungen zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilvorrichtungen (27,29J¹J-O,^2) durch die hin- und hergehenden Bewegungen der Membrane mechanisch und pneumatisch gesteuert werden und aus einer mitten vor der Membrane (18) des zweiten Gehäuses (I5) angebrachten Bohrung bestehen, die mit der Atmosphäre in Verbindung steht, und einem in dieser Bohrung verschiebbaren Ventilkörper (29]Λ2), der in einer Endlage die Bohrung vom Raum (17) in» zweiten Gehäuse abschliesst, wobei der Ventilkörper so angeordnet ist, dass er durch Einwirkung der Membrane selbst bei deren Bewegungshub in der einen Richtung in die Verschlusslage gerät und beim Bewegungshub der Membrane in der anderen Richtung in einer unter Einwirkung der Membrane stehenden Folgervorrichtung (25)

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in einem bestimmten Augenblick in die Öffnungslage gebracht wird.
2. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (29j 42) bei Absperrlage einen gegen die Öffnungskante der Bohrung abdichtenden Kegel' (3Oj 43) aufweist, wodurch dieser durch den im Raum (l6) in dem zweiten Gehäuse (15) herrschenden Luftdruck in dieser Lage festgehalten werden kann, dass der Ventilkörper einen Kanal (32) zur Ausgleichung des Druckunterschiedes zwischen dessen Enden hat, und dass eine gegen die eine Mündung des Kanals dicht anpressbare Absperrvorrichtung (33) so angebracht ist, dass sie von der Polgervorrichtung (35) zur Bewirkung des erwähnten Ausgleiches und der Einleitung der Bewegung des Ventilkörpers zur Öffnungslage hin verdrängt wird.
3. Membranpumpe nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polgervorrichtung (35) verschiebbar in einer Bohrung (34) des zweiten Gehäuses (15) neben der den Ventilkörper (29j 42) aufnehmenden Bohrung angebracht ist und mit ihrem einen Ende unter Einwirkung einer Federkraft zum Anliegen an die Membrane gebracht wird, und dass die Folgervorrichtung (35) in einem bestimmten Abstand zu dem erwähnten Ende einen Anschlag (38) zur Verdrängung der Verschlussvorrichtung (33) hat.

4« Membranpumpe nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (l8) unter Einwirkung einer

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in der Kammer (2) im Pumpengehäuse (l) angeordneten Feder zur Verursachung ihres Bewegungshubes in Rückwärtsrichtung bei Verminderung des Luftdruckes an der entgegengesetzten Seite der Membrane steht.

5· Membranpumpe nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass wenn sich der Ventilkörper (42) in Verschlusslage befindet und die Verschlussvorrichtung (55a) verdrängt ist, die Fläche des Ventilkörpers, auf'die der Druck zur Pressung des Körpers zur Öffnungslage'ausgeübt wird, grosser ist, als die Fläche, auf die der Druck.wirkt um den Körper zur Verschlusslage hinzupressen.

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