DE19829084B4

DE19829084B4 - Membranpumpe

Info

Publication number: DE19829084B4
Application number: DE1998129084
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr. Dulger
Original assignee: Prominent Dosiertechnik GmbH
Current assignee: Prominent GmbH
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2018-07-01
Also published as: DE19829084A1

Abstract

Membranpumpe, insbesondere Membrandosierpumpe mit einer Überwachungseinrichtung zum Überwachen der Unversehrtheit der Membran, wobei die Membran eine aus mehreren Schichten bestehende Sandwichmembran ist und zwischen den Schichten (3, 5) der Sandwichmembran eine die Membranfläche wenigstens teilweise abdeckende Schicht (4) aus elektrisch leitendem Material eingebettet ist und diese Schicht und ein Gegenpol mit einem elektrischen Überwachungsgerät leitend verbunden sind, das eine bei beginnendem Bruch der Membran auftretende Änderung einer elektrischen Größe zwischen der Schicht und dem Gegenpol erfaßt und anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsgerät eine Änderung der Kapazität zwischen der Schicht und dem Gegenpol feststellt und signalisiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe, insbesondere eine Membrandosierpumpe mit einer Überwachungseinrichtung zum Überwachen der Unversehrtheit der Membran, wobei die Membran eine aus mehreren Schichten bestehende Sandwichmembran ist und entweder zwischen den Schichten der Sandwichmembran eine die Membranfläche wenigstens teilweise abdeckende Schicht aus elektrisch leitendem Material eingebettet ist und diese Schicht und ein Gegenpol mit einem elektrischen Überwachungsgerät leitend verbunden sind oder zwischen den Schichten der Sandwichmembran zwei die Membranfläche wenigstens teilweise abdeckende Schichten aus elektrisch leitendem Material eingebettet sind, die mit einem elektrischen Überwachungsgerät leitend verbunden sind. Das Überwachungsgerät erfaßt eine bei beginnendem Bruch der Membran auftretende Änderung einer elektrischen Größe zwischen den Schichten bzw. Polen und zeigt diese an.

Derartige Membrandosierpumpen sind aus dem Handbuch "Dosieren", Herausgeber G. Vetter, erschienen 1994 im Vulkan-Verlag Essen und zwar aus den Seiten 146 bis 149 bekannt. Dort ist beschrieben, daß es solche Dosierpumpen mit mechanischen oder hydraulischen Antrieb für die Membran gibt, daß die Membran eine Sandwichmembran mit PTFE-Schicht auf der Arbeitsseite sein kann und daß man die Membran auf Bruch überwacht, wobei man z. B. hinter oder in der Membran einen Flüssigkeitsauffangraum vorsieht und diesen mit Niveau, Benetzungs- oder Drucksensoren überwacht.

Aus der DE 29 43 509 B1 und der US-Patentschrift 4,569,634 sind Membranpumpen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 bekannt. Bei diesen Membranpumpen kommt es bei beginnendem Bruch der Membran zu einer Berührung der zu pumpenden Flüssigkeit mit einer elektrisch leitenden Schicht in der Membran und damit zu einer Änderung des ohmschen Widerstandes, der dann von einem Überwachungsgerät gemessen und angezeigt wird. Diese Art der Membranüberwachung erfordert, daß die zu pumpende Flüssigkeit ebenfalls elektrisch leitfähig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Membranpumpe einen sich anbahnenden Bruch der Membran festzustellen und zu signalisieren, auch wenn die zu pumpende Flüssigkeit nicht elektrisch leitfähig ist.

Diese Aufgabe wird durch Membranpumpen mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 3 gelöst.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Gegenpol die zu pumpende Flüssigkeit. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der Gegenpol eine zweite in der Sandwichmembran gegenüber der wenigstens einen elektrisch leitenden Schicht in der Membranachsrichtung versetzte und ebenfalls wenigstens einen Teil der Membranfläche abdeckende elektrisch leitende Schicht.

Weiterhin bevorzugt sind die elektrisch leitenden Schichten als elektrisch leitendes Gewebe ausgebildet. Kupfergewebe ist besonders bevorzugt.

Bei einer weiterhin besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die elektrisch leitenden Schichten als die Walkzonen der Membran überdeckende Ringe ausgebildet.

Die Erfindung bringt dem Benutzer den Vorteil, daß er bereits im Vorfeld des Bruchs dessen baldiges Auftreten angezeigt bekommt und so noch rechtzeitig eine neue Membran beschaffen und dann bei aufgetretenem Bruch oder davor den Wechsel vornehmen kann. Dies ist möglich, weil der durch die dauernde Walkarbeit eintretende Bruch im allgemeinen nicht plötzlich, sondern schrittweise vor sich geht. Die Erfindung hat zudem den Vorteil, daß auch bei Verwendung einer nicht elektrisch leitenden Pumpflüssigkeit oder ohne daß überhaupt bereits Flüssigkeit zwischen die leitenden Schichten gelangt ist, der sich anbahnende Bruch signalisiert wird.

Anhand der Zeichnung wird der Aufbau einer bekannten Sandwichmembran beschrieben und es wird anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert.
In der Schnittzeichnung der 1 ist mit 1 ein metallischer oder aus Kunststoff bestehender Kern bezeichnet, über den die Membran ausgelenkt wird. Dieser Kern ist in einen Körper 2 z. B. aus Gummi oder einem entsprechend weichen Kunststoff eingebettet. Dieser Körper 2 geht in eine erste Schicht der Sandwichmembran über. An diese erste Schicht 3 schließt eine Gewebeschicht 4 an (z. B. aus einem Metallgewebe), die bewirkt, daß die Membran zwar geometrisch, jedoch nicht elastisch verformt wird. Hierauf folgt eine Schicht 5, die wieder aus Gummi oder Kunststoff hergestellt ist. Eine oberste Schicht 6 ist eine Schutzschicht, die verhindert, daß die Membran durch die geforderte Flüssigkeit angegriffen wird. Sie besteht häufig aus PTFE und wird aufvulkanisiert/aufgeklebt. Das Gewebe 4 ist in die Gummi- bzw. Kunststoffschichten 3 und 5 einvulkanisiert oder eingeklebt. Die Walkzone ist mit 7 bezeichnet. Der außerhalb der Walkzone liegende Bereich dient zur Einspannung der Membran bzw. Abdichtung des Dosierraumes. Die Gewebeschicht 4 ist elektrisch leitend ausge bildet. Diese Schicht und als Gegenpol die Raumwand vor der Membran und damit die zu pumpende Flüssigkeit werden an ein Überwachungsgerät angeschlossen. Ein beginnender Bruch (Bruch in den Schichten 6 und 5) läßt Flüssigkeit zu der Schicht 4 gelangen. Damit findet eine starke Änderung des kapazitiven Widerstandes statt, was das Überwachungsgerät erkennt und anzeigt.
In 2a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Membran im Prinzip gezeigt. Auch hier ist eine erste Schicht 13 mit integriertem Kern 11 aus Gummi oder dgl., eine Gewebeschicht 14, eine zweite Schicht 15 aus Gummi oder dgl. und eine Schutzschicht 16 (z. B. PTFE) vorgesehen. Hier ist zusätzlich noch eine zweite Gewebeschicht 17 und eine weitere Schicht 18 aus Gummi oder dgl. zwischengeschaltet. Die beiden Gewebeschichten 14 und 17 sind aus leitendem Material, z. B. Kupfer. Sie sind an ein Überwachungsgerät 19 elektrisch angeschaltet, das bei einem beginnenden Bruch (z. B. Bruch in den Schichten 16, 18 und 15) die sich dadurch einstellende elektrische Kapazitätsänderung entsprechender Größe zwischen den Schichten 14 und 17 erfaßt und zur Anzeige bringt.
In 2b ist die nicht eingespannte Membran 20 in Aufsicht gezeigt. Gestrichelt ist hier ein Ringbereich eingezeichnet, der der Walkzone entspricht. Man kann die eine oder beide elektrisch leitenden Schichten nur in diesem Bereich als Ringe 21 ausbilden, muß dann natürlich, wie beim Stand der Technik Gewebeschichten entsprechend der Schicht 4 der 1 vorsehen.

Claims

Membranpumpe, insbesondere Membrandosierpumpe mit einer Überwachungseinrichtung zum Überwachen der Unversehrtheit der Membran, wobei die Membran eine aus mehreren Schichten bestehende Sandwichmembran ist und zwischen den Schichten (3, 5) der Sandwichmembran eine die Membranfläche wenigstens teilweise abdeckende Schicht (4) aus elektrisch leitendem Material eingebettet ist und diese Schicht und ein Gegenpol mit einem elektrischen Überwachungsgerät leitend verbunden sind, das eine bei beginnendem Bruch der Membran auftretende Änderung einer elektrischen Größe zwischen der Schicht und dem Gegenpol erfaßt und anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsgerät eine Änderung der Kapazität zwischen der Schicht und dem Gegenpol feststellt und signalisiert.
Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenpol die zu pumpende Flüssigkeit ist.
Membranpumpe, insbesondere Membrandosierpumpe mit einer Überwachungseinrichtung zum Überwachen der Unversehrtheit der Membran, wobei die Membran eine aus mehreren Schichten bestehende Sandwichmembran ist und zwischen den Schichten (13, 15, 18) der Sandwichmembran zwei die Membranfläche wenigstens teilweise abdeckende Schichten (14, 17) aus elektrisch leitendem Material eingebettet sind, die mit einem elektrischen Überwachungsgerät (19) leitend verbunden sind, das eine bei beginnendem Bruch der Membran auftretende Änderung einer elektrischen Größe zwischen den Schichten bzw. Polen (14, 17) erfaßt und anzeigt, dadurch, gekennzeichnet, daß das Überwachungsgerät (19) eine Änderung der Kapazität zwischen den Polen feststellt und signalisiert.
Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Schichten (4, 14, 17) als elektrisch leitendes Gewebe, vorzugsweise als Kupfergewebe ausgebildet sind.
Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Schichten als die Walkzonen der Membran (20) überdeckende Ringe (21) ausgebildet sind.