DE1653577B2 - Membranpumpe - Google Patents

Description

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hige Medium verwendet wird, der an einer Stirnseite Scheidewand 31 stützt sich innen an einem steifen,

der Pumpenkammer angeordnet ist und der tme mit Poren versehenem Zylinder 41 ab, dessen oberes

schräg nach oben verlaufende Richtung hat. Ende in einer im Gehäuseabschnitt 14 befindlichen

In vorteilhafter Weise kann ein 2,apfen am unteren Senkbohrung sitzt, und dessen unteres Ende einen

Gehäusestirnteil vorgesehen sein, der nach oben in 5 Achszapfen 42 des Gehäuseabschnittes 12 umgibt

die Membran hervorsteht. und _si_{cn au}f U_11n abstützt. Der Zylinder 41 kann zwar

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung bei- von mannigfaltiger Art sein; gemäß dem Ausfüh-

spielshalber erläutert. Es zeigt rungsbeispiel ist er jedoch ein Metallrand-Filterele-

Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Membran- ment, und er weist einen schraubenförmig gewickel-

pumpe gemäß der Erfindung, _1P ten, flachen Metalldraht 43 auf, der au der einen

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Seite im Abstand angeordnete, sich verjüngende An-

< F i g. 1 und _sätz_e 44 trägt, welche bei der fertiggestellten Wick-

Fig.3 einen vergrößerten Teilschnitt durch die lung benachbarte Windungen voneinander trennen.

mit Poren versehene Lagerung für die Scheidewand. Der Außendurchmesser des Zylinder-. 41 ist größer

Die Pumpe hat ein senkrechtes Gehäuse 11 mit 13 als der Innendurchmesser des Pumpenelements 32,

- drei auseinandernehmbaren Abschnitten 12, 13. 14, wenn sich dieses Pumpenelement im Ruhezustand

welche aneinander und an der Unterseite eines befindet, und die Scheidewand 31 wird folglich vor-

Lagerteiles 15 mit Hilfe mehrerer B olzen 16 gehalten gespannt.

sind, die durch Öffnungen hindurchführen, welche in Die Scheidewand 31 wird stoßweise durch einen den beiden, an den Enden befindlichen Abschnitten 20 Antriebskolben 45 in Schwingungen versetzt, der in j 12 und 14 ausgespart sind. Der mittlere Abschnitt 13 einer durch den Gehäuseabschnitt 14 hindurchfüh- : des Gehäuses ist mit einer durchführenden, kreisför- renden Mittelbohrung geführt ist, und der ins Innere :: migen Bohrung 17 ausgebildet, welche die Außen- des Zylinders 41 hineinragt. Der Antriebskolben 45 wand einer Pumpenkammer 18 definiert und welche ist mit sich kreuzenden axialen und radialen Durchan ihrem oberen Ende von einem kombinierten Ein- 25 lassen 46 bzw. 47 ausgebildet, welche zu einem mit laß- und Austragkanal 19 gekreuzt wird. Der Kanal Flüssigkeit gefüllten, innerhalb des Lagerteil;» 15 be-19 führt zu einem Durchlaß 21, der durch einen An- findlichen Speicher 48 führen. Der Antriebskolben schlußflansch 22 hindurchgeht, und von hier durch 45 arbeitet hin- und hergehend mit Hilfe einer nicht die umkehrbar eingestellten Rückschlagventile 23 dargestellten Kurbelvorrichtung, die im oberen Teil und 24 zu den Einlaß- und Austragöffnungen 25 und 30 des Speichers 48 untergebracht ist. Der Antriebskol-26, die sich in Gehäuseansätzen 27 bzw. 28 befinden. ben 45 ist von einer Buchse 49 umgeben, deren Die Rückschlagventile 23 und 24 sind in ihrer Lage obere Abschlußseite 51 mit den Radialdurchlässen zwischen dem Anschlußflansch 22 und den Gehäuse- 47 zusammenwirkt, so daß für die Pulsatorpumpe ein ansätzen 27 bzw. 28 mit Hilfe von Bolzen 29 fest^e- Überströmventil gegeben ist. Die Stellung der Buchse klemmt. 35 49 längs des Laufs des Antriebskolbens 45 wird

Die Innenwand der Pumpenkammer 18 ist durch durch einen eingeschraubten Drehstift S2 eingestellt,

eine rohrförmige Scheidewand 31 gebildet, die einen und diese Stellung bestimmt denjenigen Punkt im

kreisförmigen Querschnitt hat und als einstückiges Hub des Antriebskolbens 45, bei welchem die Ver-

Teil eines Pumpenelementes 32 geformt ist. Das bindung zwischen dem Inneren der Scheidewand 31

Pumpenelement 32, das aus einem elastomeren Ma- *o und dem Speicher 48 unterbrochen wird. Das Über-

terial nach Art eines Polyäthylen mit der englischen strömvenlil bildet also eine Vorrichtung zur Verän-

Markenbezeichnung Hypalon chlorosulforated oder derung der Menge der Betriebsflüssigkeit, welche in

nach Art eines Gummi mit der englischen Markenbe- die Scheidewand bei jedem Hub des Antriebskolbens

zeichnung Viton fluorocarbon besteht, hat auf sei- 45 hineingedrückt wird. Das Überströmventil dient

nem Außenumfang Stufen, welche die Scheidewand 45 folglich dazu, die Menge der Sekundärflüssigkeit zu

31 von zwei verbreiterten Endabschnitten 33 und 34 verändern, die aus der Pumpenkammer 18 während

trennen. Die Durchmesser dieser Endabschnitte 33 eines jeden derartigen Hubs verdrängt wird,

und 34 sind gerade etwas kleiner als der Durchmes- Im Betrieb ist der Speicher 48 mit Betriebsflüssig-

ser der Bohrung 17, und die Endabschnitte 33 und keit gefüllt, die Einlaßöffnung 25 ist mit einer Zu-

34 bilden deshalb mit der Bohrung 17 einen Festsitz 50 fuhrstelle für die zu pumpende Sekundärflüssigkeit

und dienen dazu, die Scheidewand 31 innerhalb der verbunden, und die Austragöffnung 26 ist mit derje-

Pumpenkammer 18 zu zentrieren. Eine querliegende nigen Anlage verbunden, welche mit der Sekundär-

Endseite 35 des Endabschnittes 33 liegt in einer flüssigkeit beliefert werden soll. Angenommen, die

Ebene schräg zum Kanal 19, so daß Gase, die von als Überströmventil dienende Buchse 49 befindet

der gepumpten Flüssigkeit freigegeben werden, sich 55 sich in einer Zwischen-Verdrängungsstellung, und

nicht in der Pumpenkammer 18 ansammeln. Das der Antriebskolben 45 befindet sich in seiner oberen

Pumpenelement 32 ist außerdem mit zwei O-Ringen Totpunktlage. Das Primrjdruckmittel, das während

36, bzw. 37 ausgebildet, die einen kreisförmigen des ersten Teils des Abwärtshubs oder des Austrags-

Querschnitt haben und die mit den Seiten der ver- hubs des Antriebskolbens 45 aus dem Räume inner-

breiterten Endabschnitte 33 bzw. 34 durch kurze, t>_u halb der Scheidewand 31 verdrängt wird, entweicht

mittig angeordnete ringförmige Stege 38 bzw. 39 ver- frei durch die Axial- und Radialdurchlässe 46 und

bunden sind. Die O-Ringe 36 und 37 und die Stege 47 zum Speicher 48. Während dieses Teils des Entla-

38 und 39 sitzen in Ausnehmungen, die durch die dehubs bleibt also die Scheidewand 31 zusammenge-

zueinander gehörigen Flächen der Gehäuseabschnitte zogen. Erreicht jedoch der Antriebskolben 45

12, 13 und 14 gebildet sind, und sie werden beim 65 schließlich eine Stellung, in welcher die Radialdurch-

Zusammenbau so zusammengepreßt, daß sie die Ge- lasse 47 sich vollkommen innerhalb der Buchse 49

häusefugen gut abdichten. befinden und deshalb durch sie verschlossen sind, so

Das Pumpenelement 32 und insbesondere seine erzeugt eine weitere Abwärtsbewegung des Antriebs-

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iolbens 45 eine Ausdehnung der Scheidewand 31. Ist Scheidewand 31 zu erzeugen. In diesem Falle ist also die Pumpenkammer 18 mit Flüssigkeit gefüllt, so der Ausstoß an Sekundärdruckmittel je Hub des Anwird durch diese Ausdehnung der Scheidewand 31 triebskolbens 45 ein Maximum,
ein Teil der Sekundärflüssigkeit aus der Pumpen- Bei den Pumpen der beschriebenen Art ist die kammer 18 verdrängt, womit die S^kundärflüssigkeit 5 Kompressibilität des zwischen dem Antriebskolben durch das Rückschlagventil 24 und die Austragöff- 45 und den Einlaß- und Austragrückschlagventilen nung 26 in die zu speisende Anlage fließt. Wenn der 23 und 24 eingeschlossenen Druckmittels von großer Antriebskolben 45 mit dem Saughub beginnt, d.h. Wichtigkeit. Wenn der Abgabedruck steigt, wird mit seiner Aufwärtsbewegung, so zieht sich die nämlich ein zunehmend größerer Teil des Kolben-Scheidewand 31 auf Grund ihrer Elastizität zusani- io hubs zum Zusammenpressen der Druckmittel verraten und saugt die Sekundärflüssigkeit durch die Ein- braucht. Die Abgabemenge aus der Austragöffnung laßöffnung 25, das Rückschlagventil 23, den Durch- 26 nimmt also ab. Bei der beschriebenen Pumpe sind laß 21 und den Kanal 19 in die Pumpenkammer 18. Merkmale vorhanden, welche diese Wirkung verrin-Schiebt sich der Antriebskolben 45 über die durch gern. Die schräge, auf dem verbreiterten Endabdie Buchse 49 festgelegte Endstelluug hinaus und 15 schnitt 23 angebrachte Endseite 35 unterstützt das kommen die Radialdurchlässe 47 von neuem mit Ausströmen von Gasen aus dem Kreis des Sekundem Speicher 48 in Verbindung, so wird jegliches därdruckmittels, und es ist folglich praktisch eine im Druckmittel automatisch wieder zurückgeführt, das hohen Maße kompressible Komponente dieses vom Betriebskreis durch Leckverlust verlorengegan- Druckmittels beseitigt. Der Volumenspielraum des gen ist. Auf diese Weise wird die Pumpe im wesentli- 20 Sekundärdruckmittelkreises, das ist das gesamte Vochen gleiche Mengen von Sekundärflüssigkeit wäh- lumen des Kanals 19 plus des Durchlasses 21 plus rend aufeinanderfolgender Pumpzyklen entladen, es der Pumpenkammer 18, wenn sich die Scheidewand sei denn, die Stellung der als Überströmventil die- 31 im völlig ausgedehnten Zustand befindet, kann nenden Buchse 49 wurde verändert. Befindet sich die auf Grund der selbstzentrierenden Wirkung der verBuchse 49 in der in der Figur dargestellten untersten as breiterten Endabschnitte 33 und 34 sehr klein ge-SteHung, so schließt sie die Radialdurchlässe 47 so macht werden. Wäre dieses Merkmal nicht vorhanlange nicht, bis der Antriebskolben 45 die untere den, so müßte der Radialspielraum zwischen der aus-Totpunktlage erreicht hat. In diesem Falle strömt gedehnten Scheidewand 31 und der Wand der Bohalle Primärflüssigkeit, die vom Antriebskolben 45 rung 17 vergrößert werden, so daß sichergestellt während seines Entladehubs verdrängt wird, zurück 30 wäre, daß die Scheidewand die Wand der Bohrung in den Speicher 48, und die Scheidewand 31 dehnt beim Betrieb nicht berührt und auf diese Weise an sich niemals aus. Der Ausstoß an Sekundärdruckmit- ihr reibt, was eventuell durch schlechtes Ausrichten tel ist folglich Null. Befindet sich die Buchse 49 in beim Zusammenbau vorkommen könnte. Der VoIuihrer obersten Stellung, so werden die das Überströ- menspielraum des Primärdruckmittelkreises ist men regelnden Radialdurchlässs 47 gerade kurz da- 35 schließlich dadurch auf ein Minimum reduziert, daß nach geschlossen, wenn der Antriebskolben 45 mit der Achszapfen 42 vorgesehen wurde und daß zwiseinem Abwärtshub beginnt. Es ist folglich beinahe sehen dem Antriebskolben 45 und der Mittelbohrung das ganze vom Antriebskolben 45 verdrängte Pri- im Gehäuseabschnitt 14 ein eng tolerierter Paßsitz märdruckmittel wirksam, um eine Ausdehnung der angebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 553 577 1 2 ist, mit einstückig mit der Membran an deren Stirn-Patentansprüche: Seiten ausgebüdeten Dichtungen zur Abdichtung der Gehäusestimabschnitte mit dem mittleren Genause-

1. Membranpumpe mit einer rohrförmigen abschnitt, mit einem mit dem Inneren der Membran Membrane aus elastomerem Material, die zum 5 in Verbindung stehenden Ein- und AuslaJJkanai tür Pumpen eines sekundären fließfähigen Mediums das primäre Medium und mit einem mit der "^um~ durch einen pulsierenden Druck eines primären penkammer in Verbindung stehenden Ansaug- und fließfähigen Mediums betätigt wird, wobei sich Ausstoßkanal für das sekundäre Medium,
das primäre Medium innerhalb der Membrane Membranpumpen der im Vorstehenden erwähnten

und das sekundäre Medium in einer die Mem- i& Art sind beispielsweise aus der USA.-Patentscnnft brane umgebenden Pumpenkammer befindet, die 2 786 419 und aus der britischen Patentschrift von einem mittleren, rohrförmigen, die Mem- 837 656 bekannt. Diese Pumpen weisen den wesentlibrane umschließenden und von zwei auf den chen Nachteil auf, daß die sich in der Pumpenkam-Stirnseiten der Membrane angeordneten Gehäu- mer bildenden oder beim Ansaugen des zu pumpenseabschnitten gebildet ist, mit einstückig mit 15 den Mediums entstehenden bzw. in die Pumpenkamder Membrane an deren Stirnseiten aasgebildeten mer gelangenden kompressiblen Gase die gesamte Dichtungen zur Abdichtung der Gehäusestirnab- Puinpenkaramer durchlaufen müssen,
schnitte mit dem mittleren Gehäuseabschnitt, mit Der vorliegenden Erfindung liegt, die Aufgabe zu-

einem mit dem Inneren der Membrane in Verbin- gründe, eine derartige Pumpe so auszubilden, daß dung stehenden Ein- und Auslaßkanal für das 20 diese kompressiblen Gase möglichst beim nächsten primäre Medium und mit einem mit der Pumpen- Druckhub wieder aus der Pumpenkammer hinausbekammer in Verbindung stehenden Ansaug- und fördert werden.

Ausstoßkanal für das sekundäre Medium, da- Erfindungsgemäß wird dies erzielt, daß der An-

durch gekennzeichnet, daß der Ansaug- saug- und Ausstoßkanal für das sekundäre Medium und Ausstoßkanal (19) für das sekundäre Me- 25 als gemeinsamer Kanal angrenzend an eine Stirnseite dium als gemeinsamer Kanal angrenzend an einer in dem mittleren Gehäuseabschnitt unter einem Win-Stirnseite in dem mittleren Gehäuseabschnitt (13) kel schräg nach oben verlaufend angeordnet ist, daß unter einem Winkel schräg nach oben verlaufend die Membran an ihren Stirnseiten an sich bekannte, angeordnet ist, daß die Membrane (32) an ihren mit der Innenfläche des mittleren Gehäuseabschnit-Sdrnseiten an sich bekannte, mit der Innenfläche 30 tes zur Zentrierung der Membran in der Pumpenil?) des mittleren Gehäuseabschnittes (13) zur kammer in Eingriff stehende verstärkte Ränder hat, Zentrierung der Membrane (32) in der Pumpen- daß der an den Ansaug- und Ausstoßkanal angrenkammer (18) in Eingriff stehende verstärkte Rän- zende Rand der Membran eine Stirnfläche hat, die der (33, 34) hat, daß der an den Ansaug- und eine mit dem Kanal übereinstimmende Neigung auf-Ausstoßkanal (19) angrenzende Rand (33) der 35 weist und die an der Mündung des Kanals endet, daß Membrane eine Stirnfläche (35) hat, die eine mit die Dichtung der Membran als Ringe ausgebildet ist, dem Kanal (19) übereinstimmende Neigung auf- die von den Rändern in radialer Richtung nach weist und die an der Mündung des Kanals (19) außen einen Abstand haben und mit den Rändern endet, daß die Dichtung der Membrane (32) als durch Stege einstückig verbunden sind und daß die Ringe (36, 37) ausgebildet sind, die von den Rän- 40 Dichtungsringe mit ihren Stegen zwischen den pasdern (33, 34) in radialer Richtung nach außen senden Stirnflächen des mittleren Gehäuseabschnittes einen Abstand haben und mit den Rändern (33, und den zugehörigen beiden Gehäusestirnabschnitten 34) durch Stege (38, 39) einstückig verbunden eingespannt sind.

sind und daß die Dichtungsringe (36, 37) mit ih- Neben der Lösung der vorgenannten Aufgabe wird

ren Stegen (38, 39) zwischen den passenden 45 durch die Erfindung in vorteilhafter Weise erreicht, Stirnflächen des mittleren Gehäuseabschnittes daß durch die Zentrierung der Membran in der Pum-(13) und den zugehörigen beiden Gehäusestirn- penkammer der sich in der Pumpenkammer befindabschnitten (12,14) eingespannt sind. liehe Membranteil an keiner Stelle mit der Innen-2. Membranpumpe nach Anspruch 1, gekenn- wand des die Pumpenkammer umschließenden mittzeichnet durch einen Zapfen (42) des unteren Ge- 50 leren Gehäuseabschnittes in Berührung kommt. Dahäusestirnteiles (12), der nach oben in die Mem- mit ist ein durch Reibung der Membranaußenfläche brane (32) vorsteht. an der Pumpenkammer bedingter Verschleiß der

Membran verhindert. Gleichzeitig kann hierdurch auch das Volumen der Pumpenkammer gering gehal-

55 ten werden. Damit befindet sich nur eine geringe

Menge der zu fördernden Flüssigkeit in der Pumpenkammer, wodurch die Menge von eventuell aus der

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe mit Flüssigkeit austretenden Gasen vermindert ist. Dies einer rohrförmigen Membran aus elastomerem Mate- wiederum vermindert die nachteiligen Wirkungen rial, die zum Pumpen eines sekundären fließfähigen 60 einer Kompressibilität des zu pumpenden sekundären Mediums durch einen pulsierenden Druck eines pri- fließfähigen, sonst inkompressiblen Mediums in dem mären fließfähigen Mediums betätigt wird, wobei Bereich der Membranpumpe. Da die verstärkten sich das primäre Medium innerhalb der Membran Ränder einen Teil der einstückig geformten Mem- und das sekundäre Medium in einer die Membran bran darstellen, wird dieser Vorteil auch ohne eine umgebenden Pumpenkammer befindet, die von 65 Erhöhung der Herstellkosten erreicht. Noch ein weieinem mittleren, rohrförmigen, die Membran um- terer Vorteil der erfindungsgemäßen Membranschließenden und von zwei auf den Stirnseiten der pumpe ist darin zu sehen, daß ein gemeinsamer AnMembran angeordneten Gehäuseabschnitten gebildet saug- und Ausstoßkanal für das sekundäre fließfä-