DE1800018A1

DE1800018A1 - Hydraulische Membranpumpe

Info

Publication number: DE1800018A1
Application number: DE19681800018
Authority: DE
Inventors: Vetter Dipl-Ing Gerhard
Original assignee: Lewa Herbert Ott GmbH and Co KG
Current assignee: Lewa Herbert Ott GmbH and Co KG
Priority date: 1967-12-15
Filing date: 1968-10-01
Publication date: 1969-08-07
Also published as: US3605566A; DE1800018B2; FR1552305A; GB1255164A; DE1800018C3

Description

C 3426

LEWA , Herbert Ott, Leonberg bei Stuttgart

Hydraulische Membranpumpe

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe mit hydraulischem Verdrängerantrieb und mit einer Membran, die aus mindestens zwei aufeinanderliegenden Einzelmembranen besteht.

909832/0789

Membranpumpen der oben beschriebenen Art haben insbesondere auf dem Gebiet der chemischen Industrie weite Verbreitung gefunden. Insbesondere für die Dosierung haben sich hydraulische Membranpumpen durchgesetzt, bei denen eine Membran den eigentlichen Förderraum von einem mit Hydraulikmedium gefüllten Arbeitsraum trennt und durch das von einem mechanischen Kolben verdrängte Hydraulikmedium betätigt wird. Allerdings gestaltet sich bei Pumpen mit diesem hydraulischen Verdrängerantrieb die Überwachung der Membran auf Membranbrüche oder Beschädigungen schwierig, da bei Verletzungen der Membran Förder- und Hydraulikmedium ineinander übergehen können, was einerseits nicht ohne weiteres sofort bemerkt werden kann und andererseits aufgrund größerer übertretender Mengen an Hydraulik- oder Fördermedium eine merkliche Verschmutzung des Förder- oder Hydraulikraumes mit sich bringt. Insbesondere bei giftigen Fördermedien muß also der Überwachung und Absicherung große Aufmerksamkeit geschenkt werden. Aus diesem Grund ist bereits in der ÜSA-Patentschriit 3 131 638 vorgeschlagen worden, mehrere, z.B. drei Membranen aufeinanderliegend, anzuordnen, wobei die mittlere Membran perforiert und mit radial nach außen leitenden Schlitzen versehen ist. Eineroder mehrere der Schlitze stehen mit der Umgebung in Verbindung. Bei einem Bruch einer der beiden außen liegenden, mit dem Fördermedium bzw. dem Hydraulikmedium in Berührung stehenden Membranen wird das durch die Bruchstelle hindurchtretende Medium längs den radialen Schlitzen der mittleren Membran nach außen geleitet und kann dort einer ge-

909832/0789

eigneten Überwachungseinrichtung zugeführt werden. Die übereinanderliegenden Membranen müssen, um in ihrer Gesamtheit als eine einzige Membran zu wirken, durch Kleben miteinander verbunden werden. Diese Klebeverbindung unterliegt aber im Betrieb, insbesondere bei höheren Drücken, beträchtlichen Scherkräften, belastet beim Saughub die Membranen sehr ungünstig und beeinträchtigt deshalb die Betriebssicherheit der Anlage merklich. Außerdem hat sich herausgestellt, daß bei den erfahrungsgemäß anfangs sehr feinen Rissen in den Membranen nur sehr wenig durchtretendes Medium in die Schlitze der mittleren Membran gelangt, die mechanische Wirkungsweise der Gesamtan-Ordnung jedoch auch durch die/feinen Risse so beeinträchtigt wird, daß eine weitere Membran brechen kann, bevor noch eine Anzeige nach außen erfolgt. Aus diesem Grund ist in der deutschen Auslegeschrift 1 226 740 bereits vorgeschlagen worden, den Raum zwischen mindestens zwei Membranen an ein Vakuumgefäß mit einem Vakuummeter anzuschließen. Diese Ausführung erfordert jedoch zur Vermeidung des Abhebens der Membranen beim Saughub eine stete Aufrechterhaltung eines möglichst hohen Vakuums in dem Vakuumgefäß mittels einer Vakuumpumpe und ist daher relativ aufwendig. Da bei Nachlassen des Vakuums aufgrund von Störungen der Vakuumpumpe oder von Undichüieiten sofort die Funktion der Membranpumpe leidet, ist diese Anlage auch nicht sehr betriebssicher.

909832/0789

Die vorliegende Erfindung geht demzufolge von der Aufgabe aus, eine hydraulische Membranpumpe mit mehreren, als eine Einheit wirkenden Einzelmembranen vorzuschlagen, die bei geringem konstruktivem Aufwand eine sichere gleichmäßige Übertragung der Pumpkräfte auf die Einzelmembranen gewährleistet. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der zwischen den Einzelmembranen liegende Raum vollkommen mit Hydraulikmedium gefüllt ist.

Zweckmäßigerweise steht der zwischen den Einzelmembranen liegende Raum Über einen seitlichen Anschluß mit einem Hydraulikbehälter in Verbindung. Weiterhin kann mit Vorteil zwischen den Membranen eine mit Schlitzen versehene Zwiechenmembran vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise besitzen die Membranen seitliche Fahnen mit Anschlüssen, und zwischen Anschlag und Hydraulikbehälter ist ein federbelastetes Rückschlagventil vorgesehen.

Um den Einbau der Membranen zu erleichtern, ist es von Vorteil, diese an den Rändern zu verschweißen oder zu verkleben.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

909832/0789

Es zeigen:

Fig. 1 einen teils schematischen Querschnitt durch eine hydraulische Membranpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 2 eine als Zwischenmembran ausgebildete Einzelmembran der hydraulischen Membranpumpe.

Zwischen einem Zylinderdeckel 1 und einem Hydraulikzylinder 2 ist eine aus mehreren Einzelmembranen 3a, 3b, 3c bestehende Membran 3 in bekannter Weise eingespannt. Im Zylinderdeckel 1 befinden sich Zu- und Abströmventile 4 und 4' für das Fördermedium. Im Hydraulikzylinder 2 arbeitet ein mechanischer Verdrängerkolben 6 in einem Hydraulikraum 7, in dem in bekannter Weise eine Lochplatte 8 angeordnet ist, auf der sich beim Saughub die Membran 3 zur Verhinderung einer unzulässigen Verformung abstützt.

Die Membranen 3a, 3b, 3c find übereinandergelegt und können beispielsweise zur Erleichterung de· Einbaue· an ihren Außenrändern verklebt oder verschweißt sein. Wie aus Fig. 2 zu erkennen let, besitzt die Zwischenmembran 3b eine Anzahl von radialen 8chlit*tn_f von denen einer in diametral gegen· überliegende Fahnen 9 ausläuft. Die die Zwiachenmtmbran 3b umschließenden Membranen 3a und 3c sind dichte Membranen von vollkommen analoger Form An den seitlichen Fahnen 9 belinden sich Anschlüsse 10 und 11, Der Anschluß 11 ist verschließbar; der Anschluß 10 steht übtr ein leicht fedsrbtlasttte*

909832/0789

Rückschlagventil 12 mit einem Behälter 13 mit Hydraulikflüssigkeit in Verbindung.

Vor dem Einbau wird der zwischen den Membranen 3a, 3b und 3c und dem Rückschlagventil 12 liegende Raum 5 über die Anschlüsse 10, 11 mit geeigneter Hydraulikflüssigkeit gefüllt. Dies erfolgt zweckmäßigerweise durch Einsaugen von Flüssigkeit Über eine Vakuumpumpe; Anschließend wird der An-

* schluß 11 geschlossen. Tier Behälter 13 bleibt teilweise gefüllt, so daß die Membranen einwandfrei hydraulisch gekoppelt sind und sich beim Saughub nicht voneinander abheben können. Das Saugveraugen dieser so ausgestatteten Membranpumpe ist bei Verwendung eine» geeigneten Hydraulikmediums in keiner Weise eingeschränkt. Das Rückschlagventil 12 verhindert das Einströmen von Flüssigkeit aus dem Behälter 13* Ist eine der Membranen 3a, 3b, 3c beschädigt oder gebrochen, so gelangt entweder Förder- odqr Hydraulikmedium über das Rückschlagventil 12 in den Behälter 13, sobald der För-

) derdruck höher ist als die Federbelastung. Der Membranbruch kann dann durch bekannte Signaleinrichtungen (kapazitiv, induktiv, radioaktiv) gemeldet werden»

Die Zwischenmembran 3b kann wegfallen und durch einen» den Außenrand der beiden anderen Membranen 3a und 3c verbindenden Zwischenring ersetzt werden. Ebenso ist es möglich, sum Zweck einer selektiven Membranbruch-

909832/0789

signalisierung in bereite bekannter Weise eine Fünflagenmembran zu verwenden, bei der jeweils zwischen der äußeren und der mittleren dichten Membran eine durchlässige Membran, z. B. gemäß Fig. 2, angeordnet ist.

Durch die Torgeschlagene Art der Anordnung sind die Membranen einwandfrei hydraulisch gekoppelt und dadurch sowohl beim Saughub als auch beim Druckhub optimal belastet. Da zur sicheren Aufrechterhaltung dieser hydraulischen Koppelung lediglich der mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Behälter 13 vorgesehen sein muß, ergibt sich ein minimaler apparativer Aufwand. Die Membranen bilden funktionsmäßig eine geschlossene Einheit und ermöglichen trotzdem ihre einwandfreie Überwachung auf Membranbrüche. Tritt ein Membranbruch der mit dem Fördermedium in Berührung stehenden Membran ein, so dringt aufgrund der Kteinhrit de· !Wischen den Membranen He-

genden Baumes 5 nur eine geringe Menge von Hydraulikflüssigkeit in den

Förderraum ein.

909832/0789

Claims

Patentansprüche

1. Membranpumpe mit hydraulischem Verdränger antrieb und mit einer Membran, die aus mindestens zwei auieinanderliegenden Einzelmembranen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Einzelmembranen

* (3a, 3c) liegende Raum (5) vollkommen mit Hydraulikmedium gefüllt ist.

2. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Einzelmembranen (3a, 3c) liegende Raum (5) über einen seitlichen Anschluß (10) mit einem Hydraulikbehälter (13) in Verbindung steht.

3. Membranpumpe nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Membranen (3a, 3c) eine mit Schlitzen versehene Zwischen-

k membran (3b) vorgesehen ist.

4. Membranpumpe nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (3a, 3b, 3c) seitliche Fahnen (9) mit Anschlüssen (10, 11) besitzen.

909832/07 89

5. Membranpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dai zwischen dem Anschluß (10) und dem Hydraulikbehälter (13) ein federbelastetes Rückschlagventil (12) vorgesehen ist, das das Eindringen von Hydraulikflüssigkeit in den Raum (5) verhindert.

6. Membranpumpe nach Anspruch I und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmembrana^Sa, 3b, 3c) an ihren Außenrändern ' miteinander verklebt oder verschweißt sind.

909832/0789