DE2233062A1 - DIAPHRAGM PUMP - Google Patents

DIAPHRAGM PUMP

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Description

Autogerätebau K.G.Autogerätebau K.G.

4040 Neuss4040 Neuss

Düsseldorfer Strasse 232Düsseldorfer Strasse 232

' Membranpumpe '' Membrane pump

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membranpumpe mit einer für mindestens zwei Membranen gemeinsamen Antriebseinrichtung in Form eines Kurbel tr iebes, der eine Drehbewegung in ,eine, schwingende Bewegung verwandelt, wobei die starren oder gelenkigen Befestigungspunkte der Membranen sich an den Enden einer Schwinge befinden und bei Betätigung des Kurbeltriebes bei jedem Befestigungspunkt der obere Totpunkt um einen Kurbelwinkel von pi rad vom unteren Totpunkt entfernt ist.The invention relates to a diaphragm pump with a drive device in common for at least two diaphragms Form of a crank drive that rotates in, a, swinging Movement is transformed, the rigid or articulated attachment points of the membranes being at the ends of a The rocker is located and when the crank mechanism is actuated, the top dead center by one crank angle at each fastening point of pi rad away from bottom dead center.

Derartige Membranpumpen sind gewöhnlich so beschaffen» daß die Befestigungspunkte der Membranen entweder eine gerade Linie oder einen Kreisbogen beschreiben, wenn die Pumpe in Tätigkeit ist, d.h. wenn der Kurbeltrieb einen Kurbelwinkel von 2 pi rad diuchläuft. Such diaphragm pumps are usually designed so that the attachment points of the diaphragms are either in a straight line or in a straight line Describe an arc of a circle when the pump is in operation, i.e. when the crank drive runs through a crank angle of 2 pi rad.

Sofern die Befestigungspunkte der Membranen eine gerade Linie beschreiben, fallen ihre oberen und unteren Totpunkte je auf den gleichen Zeitpunkt. Nachteilig ist hierbei, daß dann die Arbeitstakte beider Membranen auch jeweils auf den gleichen Zeitabschnitt fallen, daß derAntrieb in diese» Zeitabschnitt voll belastet ist und in den anderen Zeitabschnitten nicht.Die stoßweise Belastung kann nur durch erheblichen Mehraufwand teilweise ausgeglichen werden.If the fastening points of the membranes describe a straight line, their upper and lower dead points are each noticeable the same time. The disadvantage here is that the working cycles of both membranes are then also in each case on the same Period of time fall that the drive is fully loaded in this "period of time and not in the other periods of time intermittent loading can only be partially due to considerable additional effort be balanced.

Wenn die. Befestigungspunkte der Membranen einen Kreisbogen beschreiben, sind die oberen Totpunkte um einen Winkel von pi rad voneinander entfernt. Das gleiche gilt für die unteren Totpunkte·If the. Describe the fastening points of the membranes in an arc of a circle, are the top dead centers at an angle of pi rad separated from each other. The same applies to the bottom dead centers

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Sofern es sich um eine Druckpumpe oder eine Säugpumpe und nicht um eine Saug-Druckpurapen-Kombination handelt, fallen nun die Arbeitstakte der Membranen nicht mehr in den gleichen Zeitabschnitt und der Mehraufwand für den Ausgleich der stoßweisen Belastung 1st etwas geringer. Bei einer kombinierten Saug-Druckpumpe dagegen tritt auch hier keine Besserung ein, denn nun fällt der Saugtakt der einen Membran und der Drucktakt der anderen Membran jeweils auf den gleichen Zeitabschnitt.Unless it is a pressure pump or a suction pump and is not a suction-pressure purapen combination, fall Now the working cycles of the membranes are no longer in the same period of time and the additional effort for compensating for the intermittent load is somewhat lower. With a combined Suction-pressure pump, on the other hand, does not improve here either, because now the suction cycle of one membrane and the pressure cycle of the other membrane each fall on the same period of time.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die erwähnten Nachteile insbesondere bei einer kombinierten Saug-Druckpumpe zu beheben und eine Membranpumpe zu schaffen, bei der sämtliche Arbeitstakte in unterschiedliche, sich nicht überschneidende Zeitabschnitte fallen.The invention has the object of eliminating the disadvantages mentioned, in particular in the case of a combined suction / pressure pump to create a diaphragm pump in which all work cycles in different, non-overlapping time periods fall.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schwinge derartig angeordnet und geführt ist, daß die Befestigungspunkte der Membranen bei einem Kurbelwinkel des Kurbeltriebs von 2 pi rad jeweils eine langgestreckte, in einer Ebene liegende geschlossene Schleife beschreiben. Die Anordnung kann zweckmäßig so getroffen sein, daß bei einem Kurbel— winkel des Kurbeltriebe von 2 pi rad sowohl die oberen als auch die unteren Totpunkte der Befestigungspunkte der Membranen je um einen Winkel von pi/2 rad voneinander entfernt sind. Dann 1st die Belastung des Kurbeltriebs nämlich ganz gleichmäßig auf vier unterschiedliche, sich nicht überschneidende Zeitabschnitte aufgeteilt.According to the invention, this object is achieved in that the rocker is arranged and guided in such a way that the attachment points of the membranes at a crank angle of the crank drive of 2 pi rad each one elongated, in a Describe a level closed loop. The arrangement can expediently be made so that with a crank- angle of the crank mechanism of 2 pi rad both the top and bottom dead centers of the attachment points of the membranes each are separated from each other by an angle of pi / 2 rad. Then the load on the crank drive is very even divided into four different, non-overlapping time periods.

Die Erfindung wird zweckmäßig so ausgestaltet, daß die Schwinge in an eich bekannter Weise auf dem Kurbelzapfen des Kurbeltriebes drehbar gelagert ist und außerhalb des Kurbeltriebs eine Gleitführung über einen festen Gleitpunkt besitzt.The invention is expediently designed so that the rocker is rotatably mounted in a known manner on the crank pin of the crank mechanism and outside the crank mechanism has a sliding guide over a fixed sliding point.

Die Gleitführung besteht aweckmäßig aus einer drehbar gelagerten Kugel, Walze oder Kugelkalotte, die radial durchbahrt 1st, wobei ein an dter Schwinge befestigter Führungsbolzen gleitbeweglich in der Bohrung gelagert istcThe sliding guide consists of a rotatably mounted ball, roller or spherical cap, which is radially penetrated, a guide pin attached to the rocker arm being slidably mounted in the bore c

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Die Gleitführung kann auch in an sich bekannter Weise aus einen am Gehäuse befestigten Gleitstein und einer an der Schwinge befestigten Gabel bestehen· The sliding guide can also consist of a sliding block attached to the housing and a fork attached to the rocker in a manner known per se.

Die vorstehend genannten Anordnungen lassen sich um so besser verwirklichen, wenn die Drehachse der Gleitführung die beide Befestigungspunkte der Membranen verbindende gedachte Gerade schneidet oder zumindest fast berührt. Dabei werden zugleich Taumelbewegungen der Membranen vermindert und die Arbeitstakte der Membranpumpe auf möglichst gleichmäßige Zeitabschnitte verteilt. The above-mentioned arrangements can be implemented all the better if the axis of rotation of the sliding guide both The imaginary straight line connecting the fastening points of the membranes intersects or at least almost touches it. Doing so at the same time Tumbling movements of the diaphragms are reduced and the work cycles the diaphragm pump is distributed over equal periods of time.

Zur weiteren Verminderung der Taumelbewegungen der"Membranen wird vorgeschlagen, daß zusätzlich jede Membran eine besondere Gleitführung der vorstehend genannten Art erhält.To further reduce the wobbling movements of the "membranes it is proposed that each membrane additionally receive a special sliding guide of the type mentioned above.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere da'.-in, daß der Pumpenantrieb sehr gleichmäßig belastet ist und, wenn überhaupt, dann nur einen geringen Aufwand für den Ausgleich der Belastungsstöße benötigt. Während des Arbeitshubes ist die Belastung des Pumpenantriebs bei gleicher Leistung nur halb so groß wie bei einer kombinierten Saug-Druckpumpe herkömmlicher Art.The advantages of the invention are in particular that the Pump drive is loaded very evenly and, if at all, then only a small effort to compensate for the Load surges required. The load is during the working stroke of the pump drive with the same power is only half as large as with a conventional combined suction-pressure pump Art.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung sind Beispiele der Erfindung dargestellt. Fig. l zeigt einen Querschnitt durch eine Membranpumpe. In Fig. 2 ist ausschnittsweise ein Querschnitt durch die gleiche Membranpumpe dargestellt, jedoch ist hier die Gleitführung der Schwinge anders gestaltet.Examples of the invention are shown in FIGS. 1 and 2 of the drawings. Fig. 1 shows a cross section through a diaphragm pump. In Fig. 2, a cross-section through the same diaphragm pump is shown in detail, but here is the sliding guide the swing arm is designed differently.

Zwischen dem Deckel 11 und dem Pumpengehäuse 12 sind die Membranen 13 und 14 mittels mehrerer an der Deckelperipherie angeordneter, jedoch nicht dargestellter Schrauben befestigt. Dabei bilden sich über den Membranen die Arbeitsräume 15 und 16. DieBetween the cover 11 and the pump housing 12, the membranes 13 and 14 are arranged by means of several on the cover periphery, but fastened screws not shown. The working spaces 15 and 16 are formed over the membranes

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Membranen können dabei Teile einer einzigen, zweckentsprechend ausgestanzten Platte aus elastischem Material, z.B. gummiertem Gewebe, sein.Membranes can be parts of a single, appropriately punched-out plate made of elastic material, e.g. rubberized fabric.

Die Membran 13 ist unter Beilage der Membranteller 17 und 18 fest mit dem Membranführungselement 19 verbunden, das ein Drehgelenk 2o und eine Gleitführung 21 besitzt, die aus der Gabel 22 und dem mit dem Pumpengehäuse 12 verbundenen Gleitstein 23 besteht.The membrane 13 is enclosed with the membrane plates 17 and 18 firmly connected to the membrane guide element 19, which is a swivel joint 2o and has a sliding guide 21, which consists of the fork 22 and the sliding block 23 connected to the pump housing 12 consists.

Die Membran 14 ist entsprechend unter Beilage der Membranteller 24 und 25 fest mit dem i-ienbranf ührungselement 26 verbunden, das ein Drehgelenk 2 7 und eine Gleitführung 28 besitzt, die aus der Gabel 29 und dem mit dem Pumpengehäuse 12 verbundenen Gleitstein 3o besteht.The membrane 14 is accordingly firmly connected to the i-ienbranf uhrungselement 26 with the addition of the membrane plate 24 and 25, the a swivel joint 27 and a sliding guide 28, which consists of the fork 29 and the sliding block connected to the pump housing 12 3o exists.

Eine zweiarmige Schwinge 31 besitzt eine Gleitführung 32, die aus einer an der Schwinge 31 befestigten Gabel 33 und einem an dem Pumpengehäuse 12 befestigten Gleitstein 34 besteht.A two-armed rocker 31 has a sliding guide 32, which consists of a fork 33 attached to the rocker 31 and one on the pump housing 12 attached sliding block 34 consists.

Die Schwinge 31 ist mit einer Lagerbüchse 35 versehen, in die der Kurbelzapfen 36 der Kurbelwelle 37 hineingesteckt ist. Hinter der Befestigungswand 38 befindet sich ein nicht dargestellter Antriebsmotor, der mittels Schrauben an der Befestigungswand angeflanscht sein kann. Am Fuß der Membranpumpe sind zwei Schwingungsdämpfer 39 und 40 angeordnet, mit deren Hilfe die betriebsmäßig auftretenden Schwingungen von der Befestigungsunterlage ferngehalten werden. Die Auslaß- und Einlaßventile der Arbeitsräume 15 und 16 sind in der Darstellung fortgelassen worden.The rocker 31 is provided with a bearing bush 35 into which the crank pin 36 of the crankshaft 37 is inserted. Behind the mounting wall 38 is a not shown Drive motor that is attached to the mounting wall by means of screws can be flanged. At the foot of the diaphragm pump, two vibration dampers 39 and 40 are arranged with their help the vibrations occurring during operation are kept away from the mounting base. The exhaust and intake valves of the Workrooms 15 and 16 have been omitted from the illustration.

Während des Betriebes bewegt sich die Schwinge 31 so, daß die als Befestigtingspunkte der Membranen dienenden Drehgelenke 2o und 27 bei einem Kurbelwinkel des Kurbeltriebs von 2 pi rad je weils eine langgestreckte, in einer Ebene liegende geschlosseneDuring operation, the rocker 31 moves so that the swivel joints 2o and 27 serving as fastening points of the membranes are each an elongated, closed in a plane at a crank angle of the crank drive of 2 pi rad

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Schleife beschreiben. Dabei sind die Taumelbewegungen der Membranen durch die Anordnungen der Gleitführungen 21 und 28 vermindert. Bei kleinen Pumpeneinheiten können die Gleitführungen 21 und 28 entfallen und statt der Drehgelenke 2o und 27 starre Verbindungen angeordnet werden, weil die Taumelbewegungen der Membranen in diesem Fall nicht stören.Describe loop. Here are the tumbling movements of the membranes reduced by the arrangements of the sliding guides 21 and 28. In the case of small pump units, the sliding guides 21 and 28 are omitted and instead of the swivel joints 2o and 27 rigid connections are arranged because the wobbling movements of the Do not disturb the membranes in this case.

In der gezeichneten Pumpenstellung stehen die beiden Enden der Schwinge 31 auf gleicher Höhe. Dabei bildet die durch ein Kreuz markierte Mittelachse der Kurbelwelle 37 mit den Mittelpunkten der Drehgelenke 2o und 27 angenähert einen rechten Winkel von pi/2 rad. Zugleich schneidet die durch ein Kreuz markierte Drehachse der Gleitführung 32 die gedachte Gerade, die die beiden Befestigungspunkte der Membranen verbindet. Diese Anordnungen gewährleisten, daß bei einem Kurbelwinkel des Kurbeltriebes von 2pi rad sowohl die oberen als auch die unteren Totpunkte der Befestigungspunkte der Membranen je um einen Winkel von pi/2 rad voneinander entfernt sind und daß gleichzeitig die von den Befestigungspunkten der Membranen beschriebenen Schleifen besonders langgestreckt sind und fast einen begradigten Kreisbogen bilden. Letzteres kann man auch dadurch erreichen, daß die Schwingenenden weiter von der Kurbelwelle entfernt angeordnet werden.In the drawn pump position are the two ends of the Swing arm 31 at the same height. The central axis of the crankshaft 37 marked by a cross forms with the centers the swivel joints 2o and 27 approximate a right angle of pi / 2 rad. At the same time, the axis of rotation marked by a cross cuts the sliding guide 32 is the imaginary straight line that connects the two attachment points of the membranes. These arrangements ensure that at a crank angle of the crank mechanism of 2pi rad both the upper and the lower dead centers of the fastening points of the membranes each at an angle of pi / 2 rad are distant from each other and that at the same time the loops described by the attachment points of the membranes particularly are elongated and almost form a straight arc. The latter can also be achieved by the swing ends are placed farther from the crankshaft.

Fig.2 zeigt ausschnittsweise eine andere Art der Gleitführung . der Schwinge 31. Die Gleitführung 41 besteht hier aus einer drehbar gelagerten Walze 42, die radial durchbohrt ist, wobei ein an der Schwinge 31 befestigter Führungsbolzen 43 gleitbeweglich in der Bohrung gelagert ist. Die Walze 42 ist wiederum in den Lagerschalen 44 und 45 drehbar gelagert.Diese Anordnung der Gleitführung verschleißt nicht so schnell wie die Anordnung gemäß Fig, I.2 shows a section of another type of sliding guide. the rocker 31. The sliding guide 41 here consists of a rotatably mounted roller 42 which is bored through radially, a guide bolt 43 fastened to the rocker 31 being slidably mounted in the bore. The roller 42 is in turn rotatably mounted in the bearing shells 44 and 45. This arrangement of the sliding guide does not wear out as quickly as the arrangement according to FIG.

Die Erfindung ist nicht auf- die dargestellten Beispiele beschränkt. In Rahmen der Schutzansprüche lassen sich auch noch andere Ausführungen treffen· Insbesondere können an jedem Schwin« genende zwei Membranen befestigt sein» z.B. eine oberhalb und eine unterhalb der Drehgelenke 2o und 27. The invention is not restricted to the examples shown. Within the scope of the protection claims, other designs can be made.

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Claims (7)

.Membranpumpe mit einer für mindestens zwei Membranen gemeinsamen Antriebseinrichtung in Form eines Kurbeltriebe», der eine Drehbewegung in eine schwingende Bewegung verwandelt, wobei die starren oder gelenkigen Befestigungspunkte der Membranen sich an den Enden einer Schwinge befinden und bei Betätigung dee Kurbeltriebes bei Jedem Befestigungspunkt der obere Totpunkt un einen Kurbelwinkel von pi rad vom unteren Totpunkt entfernt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (31) derartig angeordnet und geführt ist, daß die Befestigungspunkte der Membranen (13,14) bei einem Kurbelwinkel des Kurbeltriebs von 2 pi rad jeweils eine langgestreckte, in einer Ebene liegende geschlossene Schleife beschreiben·. Diaphragm pump with a common for at least two diaphragms Drive device in the form of a crank mechanism », the one Rotational movement is transformed into an oscillating movement, whereby the rigid or articulated attachment points of the membranes are are at the ends of a rocker arm and when the crank mechanism is actuated, the top dead center at each fastening point is un a crank angle of pi rad from bottom dead center, characterized in that the rocker (31) is arranged and guided in such a way that the attachment points of the membranes (13, 14) at a crank angle of the crank drive of 2 pi rads each describe an elongated closed loop lying in one plane 2. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei einem Kurbelwinkel des Kurbeltriebs von 2 pi rad sowohl die oberen als auch die unteren Totpunkte der Befestigungspunkte der Membranen je um einen Winkel von pi/2 rad voneinander entfernt sind.2. Diaphragm pump according to claim 1, characterized that at a crank angle of the crank drive of 2 pi rad both the top and bottom dead centers the fastening points of the membranes are separated from each other by an angle of pi / 2 rad. 3. Membranpumpe nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , daß die Schwinge (31) in an sich bekannter Weise auf dem Kurbelzapfen des Kurbeltriebe drehbar gelagert ist und außerhalb des Kurbeltriebs eine Gleitführung (32,41) über einen festen Gleitpunkt besitzt.3. Diaphragm pump according to claim 1 or 2, characterized in that the rocker (31) in itself is rotatably mounted in a known manner on the crank pin of the crank mechanism and a sliding guide outside of the crank mechanism (32,41) has a fixed floating point. 4. Membranpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Gleitführung au» einer drehbar gelagerten Kugel, Walze oder Kugelkalotte besteht,die radial durchbohrt ist, wobei ein an der Schwinge (31) befestigter Führungsbolzen (43) gleitbeweglich in der Bohrung gelagert ist.4. Diaphragm pump according to claim 3, characterized in that the sliding guide au »one rotatably mounted ball, roller or spherical cap which is bored through radially, with one attached to the rocker (31) Guide pin (43) is slidably mounted in the bore. 309883/0305309883/0305 5. Membranpumpe nach Anspruch 3,dadurch ge kennzeichnet , daß die Gleitführung in an sich bekannter Weise aus einem am Gehäuse befestigten Gleitstein (34) und einer an der Schwinge (31) befestigten Gabel (33) besteht.5. Diaphragm pump according to claim 3, characterized in that the sliding guide in itself is known Way consists of a sliding block (34) attached to the housing and a fork (33) attached to the rocker (31). 6. Membranpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehachse der Gleitführung die beide Befestigungspunkte der Membranen verbindende gedachte Gerade schneidet oder zumindest fast berührt«6. Diaphragm pump according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the axis of rotation the sliding guide the two fastening points of the membranes connecting imaginary straight line intersects or at least almost touches " 7. Membranpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6t dadurch gekennzeichnet, daß jede Membran (13,14) eine besondere Gleitführung (21,28) der in den Ansprüchen 4 und 5 beschriebenen Art besitzt.7. A diaphragm pump according to one or more of claims 1 to 6 t characterized in that each diaphragm (13,14) having a particular sliding guide (21,28) of the type described in claims 4 and 5. FIG. 309883/03OiR309883/03 OiR LeerseiteBlank page
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