DE2146016A1

DE2146016A1 - Vorrichtung zum sichern und ggfs. verbessern einer membranpumpe

Info

Publication number: DE2146016A1
Application number: DE19712146016
Authority: DE
Inventors: Erich Becker; Heinz Riedlinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-09-15
Filing date: 1971-09-15
Publication date: 1973-03-22
Also published as: GB1395403A; IT964169B

Description

Vorrichtung zum Sichern und ggfs. Verbessern einer Membranpumpe

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern

und ggfs. Verbessern einer Membranpumpe, die zumindest

sich

eine einen Spalt od.dgl. zwischen/freilassende Doppelmembrane od.dgl. hat, wobei der Spalt od.dgl. mit einer Schalt- oder Steuereinrichtung und dergleichen in Verbindung steht, die ggfs. selbsttätig den Pumpenantrieb abschaltet od.dgl. Sicherungsmaßnahmen auslöst, wobei die Pumpe vorzugsweise zum Fördern von aggressiven und/ oder sehr teuren Fördermedien dient und ggfs. die den Förderraum mitabschließende Membrane (Arbeitsmembrane) am Beginn der Verdichtungsbewegung einen Einlaßkanal schließt.

Man kennt bereits Membranpumpen, die mit einer einen geringen Spalt zwischen sich freilassenden Doppelmembrane ausgerüstet sind, wobei dieser Spalt an ein Anzeigegerät angeschlossen ist. Bricht als erste der dem Förderraurn be·

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nachbart liegende Membranteil der Doppelmembrane, spricht die Anzeigevorrichtung an, ohne daß die schädlichen Folgen eintreten, die sich bei einem Bruch einer einzigen, durchgehenden Membrane ergeben hätten.

Bekannt ist auch bereits, eine mit Hohlräumen versehene Membrane bei entsprechenden Pumpen zu verwenden, wobei bei einer Beschädigung des den Förderraum zugewandten Teil der Membrane das Fördermedium über die Hohlräume der Membrane nach außen abgeleitet und auf ein auf Druck oder Gewicht ansprechendes Schalt - oder Steuerorgan einwirkt, das die Ausschaltung des Pumpantriebes oder eine Alarmgabe bewirkt.

Bei derartigen praktisch einteiligen oder dicht beieinanderliegenden Doppelmembranen ist jedoch keinesfalls htireichend gewährleistet, daß zuerst der zwischen Förderraum und Spaltbzw. Hohlraum liegende Membranteil Schäden erhält, so daß das Fördermedium über die vorgesehene Verbindung im Inneren der Membrane bzw. durch den Spalt der Doppelmembrane nach außen zur Betätigung eines Schalt- oder Steuerorganes wirkt, ohne daß Schäden, sei es in der Membranpumpe, sei es im Förderkreislauf, auftreten. Da die Lebensdauer von gleichen Membranen nicht unerheblich schwankt und bei den vorerwähnten Vorrichtungen die mit Hohlräumen bzw. einem Spalt versehene Membrane auch an ihrer dem Förderraum abgewandten Seite zuerst Beschädigungen erhalten kann, ergibt sich folgender schwerwiegender Nachteil:

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Nach einer zeitlich späteren Beschädigung des dem Förderraum zugewandten Teils dieser Membran bzw. Doppelmembran steht der Förderraum unmittelbar mit dem Antriebsraum, z.B. dem Kurbelkasten der Membranpumpe in Verbindung bzw. der Förderkreislauf ist geöffnet und es können entsprechende Schaden entstehen. Nicht selten kann der letztbeschriebene Ablauf der Beschädigung der Membran bzw. Doppelmembran derart verlaufen, daß der den Förderraum abgewandte Membranteil zunächst nur geringfügige Beschädigungen aufweist, die ein Anzeige- oder Steuerorgan zur Sicherung der Membranpumpe usw. noch nifcht ansprechen lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Sichern und ggfs. Verbessern von Membranpumpen zu schaffen, bei welcher insbesondere die vorerwähnten Nachteile vorbekannter Membranpumpen vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, daß zwei voneinander unabhängige Membrane vorgesehen sind und die zweite, zum Förderraum mit Abstand angeordnete Membrane (Sicherheitsmembrane) so ausgelegt und/oder angeordnet ist, daß sie durch den Pumpenbetrieb weniger beansprucht ist als die Arbeitsmembrane. Durch eine siehe Anordnung ist gewährleistet, daß mit der nötigen Sicherheit die Arbeitsmembrane zuerst Schäden zeigt und die Schalt- oder Steuervorrichtung angesprochen wird, bevor bei der Sicherheitsmembrane ins Gewicht fallende Schäden aufgetreten sein können.

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Die Auslegung und Anordnung der Sicherheitsmembrane, die deren geringere Beanspruchung während des Pumpenbetriebes gewährleistet, kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß .die Sioherheitsmembrane aus einem elastischeren Werkstoff als die Arbeit smembr ane besteht. Auch kann die Sicherheitsmembrane verstärkt ausgebildet sein, z.B. durch eine Gewebeeinlage; dabei braucht nicht auf einen im Vergleich zur Arbeitsmembrane elastischeren Werkstoff verzichtet zu werden.

Eine andere Maßnahme zur Verbesserung der Dauerstandzeit der Sicherheitßmembrane besteht darin, bei ihr eine größere elastisch verformbare Zone vorzusehen, als sie der Arbeitsmembrane zur Verfügung steht. Dadurch wird die elastische Verformung an der Sicherheitsmembrane geringer als bei der Arbeitsmembraneί eine solche geringere mechanische Beanspruchung bedeutet eine längere Lebenaauer der Sicherheitsmembrane im Vergleich zur Arbeitsmembrane.

Die Lebensdauer der Sicherheitsmembrane wird außerdem dadurch verlängert, daß sie an der Pumpe in einem Bereich günstigerer Temperaturen als die der Arbeitsmembrane angebracht ist. ·

Gegebenenfalls kann der Raum zwischen der Arbeite- und der Sicherheitsmembrane an eine Kühlung angeschlossen sein. In diesem Falle ist es besonders vorteilhaft, wenn bei einem sich umwälzenden bzw» umgewälzten Kühlmittelstrom der frisch gekühlte Strom in. uie Nähe der Sicherheitsmembrane gebracht wird ,vor·

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zugsweise zumindest größere Teile dieses Stromes die Sicherheitsmembrane beaufschlagen.

Die vorerwähnten, auch in den Ansprüchen 2 bis 6 aufgeführten Maßnahmen können selbstverständlich in beliebiger Kombination miteiimder eingesetzt werden, wodurch die Wirkung der Einzelmaßnahraen verstärkt und/oder die Werkstoff-Auswahl vergrößert wird.

Eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Raum zwischen der Sicherheits- und der Arbeitsmembrane bzw. ein sich daran anschließender, zu einem Anzeige- und/oder Schaltgerät führender Raum mit dem Fördermedium geführt i3t. Dadurch wird gewährleistet, daß bei Bruch der Arbeitsmembrane, z.B. bei einem Systemdurek unter dem Atmosphärendruck,keine Luft in den Systemkreislauf eintritt, in welchem die Pumpe die Förderung vorzunehmen hat. Es tritt lediglich eine relativ geringe Menge des gleichen Mediums aus dem Zwischenraum usw. zum Betriebsmedium hinzu. Auf diese Wei· wird verhindert, daß sich beim Bruch der Arbeitsmembrane das in der Regel in einem als geschlossenen Arbeitskreis ausgebildeten System befindliche Medium verunreinigt. Diese Maßnahmen sind auch sehr vorteilhaft bei teuren oder gefährlichen bzw. durch Zumischung gefährlich werdenden Fördermedien; ein solches teures Medium ist z.B. Uranhexafluorid. Zweckmäßigerweise sind bei einer solchen Füllung des Zwischenraumes und der daran angeschlossenen Räume die Sicherheitsmembrane sowie die weiteren Wandungen der vorgenannten Räume aus gegenüber dem Fördermedium resisteriten Werk-

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stoffen angefertigt. Das vorstehend über ein Vakuumsystem Gesagte gilt entsprechend beim Einsatz der Membranpumpe zur Druckerzeugung} Das Austreten von sehr teuren Fördermedien kann ebenfalls verhindert werden. Dies gilt nicht nur für gasförmige, sondern auch für flüssige Fördermedien, die beispielsweise in einem kleinen Behälter oder Rohr gesammelt werden können. Die Meldung des Membranbruches kann dann z.B. dadurch erfolgen, daß die gemessene Pumpleistung nachläßt oder durch optische und/oder elektrische bzw. elektronische Kontrolle des vorerwähnten Sammelbehälters beim Auffüllen mit Flüssigkeit.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß an die vom Membran-Zwischenraum zur Anzeige- und/oder Schalteinrichtung führende Meldeleitung, vorzugsweise an deren Ende, eine Volumen-Hffereinrichtung vorgesehen ist, welche Volumenschwankungen im Raum zwischen den beiden Membranen zumindest weitgehend ausgleicht. Zweckmäßigerweise besitzt diese Volumen-Puffereinrichtung einen Hohlraum und eine diesen durchsetzende Pufferraum-Membrane, wobei der Hohlraum einerseits dieser Membrane mit der Meldeleitung bzw. mit dem Zwischenraum und dieser Hohlraum andererseits mit einem Gegendruckbehälter od. dgl.,vorzugsweise mit der Atmosphärenluft in Verbindung steht. Da beim Betrieb der Membranpumpe, insbes. als Kompressor, Wärme im Kompressionsraum entsteht und u.a. über die Arbeitsmembrane abgeführt wird, kommt es zu einer Erwärmung und Temperatur-Ausdehnung der Luft oder eines anderen Mediums, das den Zwischenraum zwischen der Arbeits- und der Sicherheitsmembrane mit einem

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Anzeige- und/oder Schaltgerät verbindet. Zu diesen Ausdehnungen kann es nicht selten auch noch zu pulsierenden Bewegungen dadurch kommen, daß das Volumen des Zwischenraumes infolge etwas unterschiedlicher Bewegungen von Arbeit s- und Sicherheitsmembrane sich laufend ändert. Durch die vorerwähnten MAßnahmen kann auch bei hermetisch abgeschlossenen Volumen zwischen Arbeits- und Sicherbeitsmembrane, ggfs. daran angeschlossene Räumen in einer Meldeleitung und in Anzeige- und/oder Schalteinrichtungen der Druck in diesem Zwischenraum usw. annähernd konstant gehalten werden. Mündet beispeilsweise der Volumen-Pufferraum einerseits in die freie Atmosphäre, ist gewährleistet, daß zwischen der Arbeits- und der Sicherheitsmembrane genügend gleichmäßig Atmosphärenduck herrscht.

Nach einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung kann die in der Volumen-Puffereinrichtung befindliche Puffermembrane als Teil einer Anzeige- und/oder Schalteinrichtung ausgebildet sein.

Zusätzliche Weiterbildungen sind weiteren Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend mit ihren erfindungswesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Teilquerschnitt durch eine Membranpumpe ;

Fig. 2 einen Teilquerechnitt ähnlich Fig. 1 durch den Oberteil einer Membranpumpe mit angeschlossenem Druckanzeiger; 309812/0483 -8-

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Fig. 3 einen Teil-Querschnitt ähnlich Fig. 2, wobei der Zwischenraum zwischen der Arbeits- und der Sicherhe itsmembrane mit einer Kühleinrichtung in Verbindung steht;

Fig. 4 einen Teil-Querschnitt ähnlich Fig. 2 und 5, wobei der Zwischenraum mit einer Anzeige- sowie einer Puffereinrichtung in Verbindung steht und

Fig. 5 im Teilquerschnitt den Oberteil einer Membranpumpe ähnlich Fig. 2 bis 4, wo am Beginn der Verdichtungsbewegung die Arbeitsmembrane den Einlaßkanal zum Verdichtungsraum verschließt (und der untere Teil der Membranpumpe einschließlich der Sicherheitsmembrane weggelassen ist).

Figur 1 zeigt eine im ganzen mit 1 bezeichnete Membranpumpe, die ein Kurbelgehäuse 2 und darauf befestigte Einspannplatten

5 und 4 für eine Arbeitsmembrane 5 und eine Sicherheitsmembrane

6 aufweist. Im Kurbelgehäuse 2 befindet sich das in bekannter Weise gelagerte Pleuel 7, das zumindest bezüglich der Arbeitsmembrane mit einem radial verbreiterten 'symmetrischen Pilgförmigen Kopf versehen ist. Auf dessen Oberseite ist die Arbeitsmembrane 5 in ihrem mittleren Bereich mittels einer Spannplatte 9 fest eingespannt, wobei die Spannplatte mittels wenigstens einer Schraube 10 am Pleuel 7 befestigt ist. Oberhalb der Arbeit smembrane 5 und der Spannplatte 9 befindet sich der Verdichtungsraum 11, der nach oben hin durch eine entsprechend geformte Aussparung In deroberen Einspannplatte 4 gebildet ist.

Die oberhalb der oberen Einspannplatte 4 liegenden Teile sind

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hier der besseren Übersicht wegen weggelassen»

Die Arbeitsmembrane 5 ist in bekannter Weise am Rande des Verdichtungsraumes 11 fest und dichtend gegenüber dem Pumpengehäuse 2 eingespannt, im vorliegenden Fall rcLt Hilfe der Einspannplatten 3 und 4. Erfindungsgemäß ist eine zweite, von der Arbeitsmembrane 5 unabhängige weitere Membrane, nämlich die Sicherheitsmembrane 6 mit Abstand von der Arbeitsmembrane angebracht und sie ist so angeordnet und/oder ausgelegt, daß sie durch den Pumpenbetrieb weniger beanspruoht ist als die Arbeitsmembrane 5. Dazu ist sie beispielsweise aus einem elastischeren Werkstoff als die Arbeitsmembrane 5 hergestellt. Sie kann auch eine in F'g. 1 strichpunktiert angedeutete Gewebeeinlage 14 aufweisen, welche ihr eine längere Lebensdauer als die Arbeitsmembrane 5 gewährleistet.

Eine weitere Maßnahme zur Entlastung der Sicherheitsmembrane und somit zur Erhöhung ihrer Lebensdauer im Vergleich zur Arbeit smembrane 5 ist gut aus Fig. 2 zu erkennen: Die elastisch verformbaren Zonen 16 sind bei der Sicherheitsmembrane 6 größer ausgebildet . als die entsprechenden Zonen bei der Arbeitsmembrane 5· Dies wird beispielsweise gemäß Fig. 2 dadurch erreicht, daß der Abstand A zwischen den Einspannstellen 18 der Sicherheitsmembrane 6 größer ist als der Abstand a zwischen den entsprechenden benachbarten Einspannstellen der Arbeitsmembrane 5· Gegebenenfalls kann man größere elastisch verformbare Zonen auch durch eine ent*

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sprechende Formgestaltung erreichen, wie sie in Fig. 2 strichpunktiert bei 6a angedeutet ist: Die Sicherheitsmembrane 6 besitzt bei 6a eine umlaufende Wulst und es steht dementsprechend mehr Werkstoff zur Verfügung, der die Bewegung des Pleuels 7 mitmachen kann.

Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der Lebensdauer der Sicherheitsmembrane 6 gegenüber derjenigen der Arbeitsmembrane 5 besteht darin, daß die Sicherheitsmembrane 6 an der Pumpe in einem Bereich günstiger Temperaturen angebracht ist. Das ist in der Regel schon dadurch gegeben, daß, vor allem bei Kompressorenbetrieb, die den Verdichtungsraum 11 abschließende Arbeitsmembrane 5 merkbar wärmer wird als die Sicherheitsmembrane 6. In der Regel bedeutet nämlich eine geringere Temperaturbelastung bei Membranen auch eine geringere Werkstoffbelastung und damit eine längere Lebensdauer. Im Ausnahmefall, z.B. bei sehr tiefen Temperaturen, kann dies anders sein; für die Erfindung kommt es darauf an, daß die für die Lebensdauer günstigere Temperatur daher aufrechterhalten wird. Man kann solche günstigen Temperaturverhältnisse im Raum zwischen der Arbeitsmembrane 5 und der Sicherheitsmembrane 6, hier auch kurz" "Zwischenraum 20" genannt, durch eine Gasumwälzung in erwünschtem Sinne beeinflussen. Beispielsweise zeigt Fig.3* wie aus dem oberen Bereich des Zwischenraumes 20 eine Leitung 21 zu einer Kühlschlange 22, von deren unteren Ende eine Leitung 23 in den unteren Bereich des Zwischenraumes 20 zurückführt. Auf diese Weise wird ein zwischen der Arbeits- und Sicherheitsmembrane 5, 6 im Zwischenraum 20 befindliches Gas oder dergleichen Medium gekühlt, wobei die Umwälzbewegung durch

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Thermosyphonwirkung zustandekommt; ggfs. kann zum Umwälzen des im Zwischenraum 20 befindlichen Mediums eine besondere Pumpe vorgesehen sein und man kann auch die Rückführung des Mediums so leiten, daß zumindest größere Teile der Sicherheitsmembrane 6 beaufschlagt werden.

Der Bruch . der Arbeitsmembrane 5 kann auf verschiedene Weise angezeigt werden. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 kann in der Druck- oder Vakuumleitung die entsprechende Leitung bei Normalbetrieb gemessen werden und ein Absinken dieser Leistung wird bei Membranbruch angezeigt, da sich bei der Störung der Arbeitsmembrane 5 der schädliche Raum durch das Hinzutreten des Zwischenraumes 20 vergrößert, so daß die Leistung erhäolich abfällt. Bei dieser Anordnung kann Fördermedium aus einem geschlossenen Pumpenkreislauf (System) nicht austreten, da der Zwischenraum 20 durch die Sicherheitsmembrane 6 noch von der Atmosphäre abgeschlossen ist.

Man kann auch den Zwischenraum 20, insbesondere bei Kompressorbetrieb, mit einem Manometer, bei Betrieb als Vakuumpumpe mit einem Vakumeter verbinden. In Fig. 2 ist ein entsprechendes Meßgerät 50 schematisiert dargestellt, das über eine Meldeleitung 51 mit dem Zwischenraum 20 in Verbindung steht. Bei Buch der Arbeitsmembrane 5 steigt oder sinkt der Druck im Zwischenraum etwa auf den Druck im Pumpenkreislauf und das Meßgerät 30 kann dadurch den Membranbruch melden, g^s. auch selbsttätig Schaltvorgänge zum Stillsetzen der Membranpumpe 1 auslösen. In Fig. 4 ist in der Meideleitung 51 ein Analysengerät 52 vorgesehen. Bei

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Kompressorbetrieb kann man anstelle des vorerwähnten Maßgerätes j5Oden Zwischenraum 20 über die Meldeleitung 3I mit diesem Analysengerät 32 verbinden. Beim Bruch der Arbeitsmembrane 5 wird das vorzugsweise gasförmige Fördermedium ais dem Verdichtungsraum 11 durch die zerstörte Arbeitsmembrane 5 über den Zwisctmraum 20 in das Analysengerät 32 gelangen und dort analysiert werden, so daß ein Membranbrueh angezeigt werden kann. Ein solches Analysengerät kann - Je nach der Art des Fördermediums - schon mit Hilfe chemischer Reaktionen eine Anzeige tätigen, bevor es zu erheblichen Druckänderungen im Zwischenraum 20 kommt. Dies kann z.B. der Fall sein, wenn in der Membrane 5 kleine Haarrisse auf dem Kriechwege Fördermedium in den Zwischenraum 20 austreten lassen, eine die Druckverhältnisse ändernde Membran-Beschädigung bzw. ein entsprechender Membranbrueh noch nicht vorliegt.

Alle vorerwähnten Anzeigegeräte, insbesondere das Druckmessgerät 30 oder das Analysengerät 32 können in bekannter Weise neben der Undichtigkeitsanzeige auch Impulse zum Abschalten der Membranpumpej. , z.B. über entsprechend einstellbare Schaltkontakte, ausführen. Ebenso können z.B. akustische Warnsignale ausgelöst werden und/oder Elektromagnetventile 40 betätigt werden, welche die Membranpumpe hermetisch von dem übrigen Pumpenkreislauf abschalten.

In Fig. 4ist noch eine im ganzen mit 50 bezeichnete Volumen-Puffereinrichtung am Ende der Meldeleitung 3I vorgesehen. Sie weist einen Hohlraum 5I auf, der durch eine Puffermembrane 52 in

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Zwei Räume 51a und/unterteilt wird. Dabei steht der Hohlraumteil 51k

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über die Meldeleitung mit dem Zwischenraum 20 in Verbindung, während der andere Hohlraumteil 51b über dieöffnung 5J5„niit der Außenatmosphäre verbunden ist. Da sich ein im Zwischenraum befindliches Gas bei höheren Betriebstemperaturen ausdehnt und dadurch u.U. Raum zwischen den beiden Membranen 5 und 6 Druckerhöhungen eintreten könnte^, kann zum annähernden Konstanthalten des Gasdruckes im Zwischenraum 20 die vorerwähnte Puffereini» richtung vorgesehen sein. Sie kann auch anderwärtig unerwünschte Druckschwankungen wesentlich vermindern und z.B. von einem Meßgerät JO weitgehend fernhalten. Dabei sind der Hohlraum 51 und seine Puffermembrane 52 so bemessen, daß im Normalbetrieb diese Membrane 52 geringere Auslenkungen oder Erweiterungen durchmacht, ohne die Wand 54 des Hohlraumes 5I in erheblichem Maße zu berühren. Dies gilt auch bei Maximal erreichbarer Betriebstemperatur des Gases im Zwischenraum Wegen der Verbindung des (in der Zeichnung rechten) äußeren Hohlraumteiles 51b mit der Außenatmosphäre ist gewährleistet, daß auch im Zwischenraum 20 der Membranpumpe 1 bei normaler Arbeitsweise immer etwa Atmosphärendurck herrscht. Bricht nun die Arbeitsmembrane 5 und dringt Fördermedium mit höherem Druck in den Zwischenraum 20 ein, wird die Puffermembrane 52 an der Wand 54 des Hohlraumes 5I zur Anlage kommen, wie es in Fig. bei 52' strichpunktiert angedeutet ist. Danach kann sich die Puffermembrane 52 nicht weiterverformen und es kommt zu einer Druckerhöhung in der Meldeleitung Jl, der dann zum Ansprechen eines Meßgerätes j50 od.dgl. führt.

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Wird die Membranpumpe 1 als Vakuumpumpe eingesetzt, gilt für die Bewegungen der Puffermembrane 52 Analoges in umgekehrter Richtung:

Wenn bei Bruch der Arbeitsmembrane im Zwischenraum 20 der Druck stärker abfällt, kann sich die Membrane 52 in die in Fig. 4 strichpunktierte (linke) Lage 52^lf legen und es entsteht dann in der Meädeleitung ^l ebenfalls ein entsprechender Druckabfall. In Weiterbildung der Erfindung kann man die Puffermembrane 52 auch als Tal einer Anzeige- und/oder Schalteinrichtung ausbilden. Zum Beispiel kann man an der Puffermembrane 52 elektrische Schaltbrücken 56 und an darauf abgestimmten Stellen der Hohlraumwand 54 zugehörige elektrische Kontakte anordnen. Bei den normalen Bewegungen der Puffermembrane kommen die Teile 56 und 57 nicht in Verbindung, jedoch bei einem Bruch der Arbeitsraembrane 5 legt sich die Puffermembrane 52 mit ihrer Kontaktbrücke 56 an die Wand 5^ des Hohlraumes 51 derart an, daß eine Verbindung zwischen den Kontakten 57 hergestellt und dadurch entsprechende Schalt- und/oder Signalimpulse ausgelöst werden.

Die Sicherheitshe mbrane 6 ist von der Arbeitsmembrane 5 in einem so großen Abstand angebracht, daß sich diese beiden

und
Membrane 5 und 6 nicht berühren/aneinander reiben können. AuiBerdem ist die Sicherheitsmembrane an der Unterseite des pilzförmigen Pleuelkopfes 8 in nicht allzu großem Abstand von der Arbeitsmembrane 5 angebracht, so daß beide Membrane 5 und 6 ungefähr vergleichbare Bewegungen durchführen. Dabei kommt der Sicherheitsmembrane die größere Einspannweite W im Vergleich

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zur Arbeitsmembrane 5 zugute.

Schließlich ist in Fig. 5 noch das Oberteil einer besonderen Ausführung einer Membranpumpe la etwas detailierter gezeigt, wobei auch die Ventilplatte 61 und der Abschlußdeckel 62 dargestellt sind. Bei dieser Membranpumpe la befindet sich das Pleuel bereits in einer etwas ausgelenkten Stellung zu Beginn der Verdichtungsbewegung und die Arbeitsmembrane 5 schließt den Einlaßkanal 63 bereits ab. Insbesondere für derartige Membranpumpen, wo die Arbeitsmembrane 5 noch zusätzlich die Funktion eines Schließventils ha;, ist die vorbeschriebene Ausführung besonders vorteilhaft. Man kann z.B. die Arbeitsmembrane 5 für diesen Schließvorgang stärker belasten, ohne daß dadurch die Sicherheit der Pumpe verschlechtert wird.

Alle vorbeschriebenen Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander erfindungsweHentlich sein.

-Patentansprüche-

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Claims

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Patentansprüche

Vorrichtung zum Sichern und ggfs. Verbessern einer Membranpumpe, die zumindest eine einen Spalt oder dergleichen zwischen sich freilassende Doppelmembrane od.dgl. hat, wobei der Spalt od.dgl. mit einer Schalt- oder Steuereinrichtung od.dgl. in Verbindung steht, die ggfs. selbsttätig den Pumpenantrieb abschaltet od.dgl. Sicherungsmaßnahmen auslöst, wobei die Pumpe vorzugsweie zum Fördern von aggressiven und/oder sehr teuren Förder-

gg/s.
medien dient und/üie den Förderraum mitabschließende Membrane (Arbeitsmembrane) am Beginn der Verdien-' tungsbewegung einen Einlaßkanal schließt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander unabhängige Membranen(5; 6) vorgesehen sind und die zweite, zum Förderraum (11) mit Abstand angeordnete Membrane (Sicherheitsmembrane 6) so ausgelegt und/oder angeordnet ist, daß sie durch den Pumpenbetrieb weniger beansprucht ist als die Arbeitsmembrane (5).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsmembrane (6) aus einem elastischeren Werkstoff als die Arbeitsmembrane (5) besteht und/oder verstärkt ausgebildet ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Zonen (16) der Sicherheitsmembrane (6) größer ausgebildet sind als die entsprechenden Zonen (17) bei der Arbeitsmembrane (5).

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis j5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsmembrane (6) an der Pumpe in einem Bereich günstigerer Temperaturen als die der Arbeitsmembrane (5) angebracht ist.

5· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (20) zwischen der Arbeits- und der Sicherheitsmembrane (5; 6) an eine Kühlung od.dgl. Temperaturregelung angeschlossen ist, zweckmäßigerweise an eine Kühlung, die mit Thermosyphonwirkung od.dgl. ümwälzhilfen arbeitet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß bei einem sich umwälzenden bzw. umgewälzten Kühlmediumstrom der gekühlte Strom in die Nähe der Sicherheitsmembrane (6)

sowie
eingebracht wird, vorzugsweise zumindest größere Teile der Sicherheitsmembrane beaufschlagt.

7. Vorrichtungmch einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Anzeigegerät mit dem Zwischenraum( 20)zwischen der Arbeitsund der Sicherheitsmembrane (5) 6) in Verbindung steht..

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8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 7j insbesondere zum Fördern von sehr teuren Fördermedien od.dgl,dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (20) zwischen der Arbeits- und der Sicherheitsmembrane (5; 6) bzw. ein sich daran anschließender, zu einem Anzeige- und/oder Schaltgerät (30; 32) führender Raum mit dem Fördermedium gefüllt ist und zweckmäßigerweise die Sicherheitsmembrane (6) sowie die weiteren Wandungen der vorerwähnten, mit dem Fördermedium in Berührung kommenden Räume aus diesem gegenüber resistenten Werkstoffen bestehen.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß in der vom Membran-Zwischenraum (20) zur Anzeige- und/oder Schalteinrichtung (30; 32) führenden Meldeleitung (31)>vorzugsweise an deren Ende, eine Volumen-Puffereinrichtung (50) vorgesehen ist, welche Volumenschwankungen im Zwischenraum (20) zumindest weitgehend ausgleicht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Volumen-Bffereinrichtung (50) einen Hohlraum (51) und eine diesen durchsetzende Puffer-Membrane (52) aufweist, wobei der auf der einen Seite dieser Membrane liegende Hohlraumteil (51a) mit der Meldeleitung (3I) und der auf der anderen Seite dieser Membrane (52) liegender Hohlrauratei1 (51b) mit einem Gegendruckbehälter od.dgl., vorzugsweise mit der Atmosphärenluft in Verbindung steht.

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11. Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Volumen-Puffereinrichtung (50) befindliche Puffermembrane (52) als Teil einer Anzeige- und/oder Schalteinrichtung ausgebildet ist, vorzugsweise, in dem die Pufferemembrane elektrische Kontaktbrücken (56) od.dgl. und die Wandung (5^) der Puffereinrichtung (50) elektrische Kontakte (57) trägt und diese Teile so dimensioniert sind, daß die Kontaktbrücken bei im Normalbetrieb der Pumpe (1) entsprechenden Bewegungen der Puffermembrane (52) keine Wirkungen ausüben, daß bei Bruch der Arbeitsmembrane (5) sieh jedoch die Puffer-Membrane (52) mit ihren Kontaktbrücken (56) od.dgl. an die zugehörigen Kontakte (57) des Volumenpuffers anlegt.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmembrane (5) gegenüber der Arbeitsmembrane (6) in einem so großen Abstand angeordnet ist, daß zwischen diesen Membranen keine gegenseitige Reibung stattfindet.

13. Vorrichtung nacn einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsmembrane

(6) derart am Antrieb der Arbeitsmembrane (5).» vorzugsweise an der Unterseite eines pilzförmigen Pleuelkopfes (8) angebracht ist, daß die Sicherheitsmembrane (6) etwa mit der Arba^: tsmenibrane (5) vergleichbare Bewegungen ausführt.

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Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 biö IJ, dadurch gekennzeichnet, daß die Ai'beitsmernbrane (5) in an sich bekannter Weise von einem Pleuel (7) mit einem piljsartigen Pleuelkopf angetrieben ist, wobei die pilzartige Pleuelkopfausbildung einen geringen Todraum sowie eine gute Unterstützung der Arbeitßmembrane (5)' und vorzugsweise am Beginn der Verdichtungsbewegung einen Verschluß des EinlaSkanals (6j) begünstigt und wobei ferner der pilzartige Pleuelkopf zwischen der Arbeits- und der Sicherheitsmembrane (5 bzw» 6) angeordnet ist.

Patentanwalt

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