DE2233062C3

DE2233062C3 - Diaphragm pump

Info

Publication number: DE2233062C3
Application number: DE19722233062
Authority: DE
Inventors: Hans 4060 Viersen Baumgartner
Original assignee: A. Pierburg Autogerätebau KG, 4040 Neuß
Filing date: 1972-07-06
Publication date: 1977-11-03

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Membranpumpe mit einer für mindestens zwei Membranen gemeinsamen Antriebseinrichtung in Form eines Kurbeltriebes, der eine Drehbewegung in eine schwingende Bewegung verwandelt, wobei die Befestigungspunkte der Membranen sich an den Enden einer drehbar auf einem Kurbelzapfen gelagerten 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 common for at least two diaphragms Drive device in the form of a crank mechanism that converts a rotary movement into an oscillating movement transformed, the attachment points of the membranes are located at the ends of a swing arm rotatably mounted on a crank pin and at Actuation of the crank mechanism at each fastening point, the top dead center by a crank angle of pi rad is 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 durchläuft.Such diaphragm pumps are usually designed so that the attachment points of the diaphragms Describe either a straight line or an arc of a circle when the pump is in operation; d. H. if the crank drive passes through a crank angle of 2 pi rad.

Sofern die Befesiigungspunkte 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 der Antrieb in diesem Zeitabschnitt voll belastet ist und in den anderen Zeitabschnitten nicht. Die stoßweise Belastung kann durch erheblichen Mehraufwand teilweise ausgeglichen werden.If the fastening points of the membranes have a describe a straight line, their top and bottom dead centers each fall at the same point in time. Is disadvantageous here that the working cycles of both membranes also fall on the same period of time that the drive is fully loaded in this period and not in the other periods. The intermittent The burden can be partially offset by considerable additional effort.

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 fastening points of the membranes describe an arc, the top dead centers are around separated by an angle of pi rad. The same applies to the bottom dead centers.

Sofern es sich um eine Druckpumpe oder eine Saugpumpe und nicht um eine Saug-Druckpumpen-Kombination handelt, fallen nun die Arbeitstakte der Membranen nicht mehr in den gleichen Zeitabschnitt und der Mehraufwand für den Ausgleich der stoßweisen Belastung ist etwas geringer. Bei einer kombinierten Saug-Druckpumoe 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.As long as it is a pressure pump or a suction pump and not a suction-pressure pump combination acts, the working cycles of the membranes no longer fall in the same time period and the additional effort to compensate for the intermittent load is somewhat lower. With a combined Suction-pressure pumoe 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 time period.

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, particularly in the case of a combined suction-pressure pump to fix and to create a diaphragm pump in which all work cycles in different, non-overlapping periods of time fall.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Membranpumpe eingangs genannter Art dadurch gelöst, daß die Schwinge außerhalb des Kurbeltriebs über eine Gleitführung an einem festen Gleitpunkt gelagert ist, dessen Mittelpunkt auf oder zumindest angenähert an einer imaginären Linie liegt, die die Befestigungspunkte der Membranen im oberen Totpunkt miteinander verbindet, wobei die Befestigungspunkte der Membranen mit dem Mittelpunkt des Kurbelzapfens einen Winkel von 90° bilden und daß an den Armen der Schwinge Gleitführungen für die Membranen angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved in a diaphragm pump of the type mentioned at the beginning solved that the rocker arm outside of the crank mechanism on a sliding guide at a fixed sliding point is stored, the center of which lies on or at least approximately on an imaginary line that the Attachment points of the membranes in top dead center connects with each other, the attachment points of the membranes with the center of the Crank pin form an angle of 90 ° and that on the arms of the rocker slide guides for the Membranes are arranged.

Die Anordnung kann zweckmäßig so getroffen sein, 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. Dann ist die Belastung des Kurbeltriebs nämlich ganz gleichmäßig auf vier unterschiedliche, sich nicht überschneidende Zeitabschnitte aufgeteilt.The arrangement can expediently be made so that at a crank angle of the crank drive 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 mechanism is complete evenly divided into four different, non-overlapping periods of time.

Die Gleitführung besteht zweckmäßig aus einer drehbar gelagerten Kugel, Walze oder Kugelkalotte, die radial durchbohrt ist, wobei ein an der Schwinge befestigter Führungsbolzen gleitbeweglich in der Bohrung gelagert is;t.The sliding guide consists expediently of a rotatably mounted ball, roller or spherical cap, which is pierced radially, with a guide pin attached to the rocker slidably in the Bore is stored.

Die Gleitführung kann auch in an sich bekannter Weise aus einem am Gehäuse befestigten Gleitstein und einer an der Schwinge befestigten Gabe! bestehen.The sliding guide can also consist of a sliding block attached to the housing and in a manner known per se a gift attached to the swing arm! exist.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, 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, only a small amount of effort is required to compensate for the load surges. During the working stroke, the load on the pump drive is only half as great with the same output as with a combined suction-pressure pump of the conventional type.

In den F i g. 1 und 2 der Zeichnung sind Beispiele der Erfindung dargestellt. F i g. 1 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.In the F i g. 1 and 2 of the drawing are examples of the invention. F i g. 1 shows a cross section by a diaphragm pump. In Fig.2 is a section a cross-section through the same diaphragm pump is shown, but here is the sliding guide of the Swing arm 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 denBetween the cover 11 and the pump housing 12 are the membranes 13 and 14 by means of several arranged on the lid periphery, but not shown Screws fastened. This forms over the

Membranen die Arbeitsräume 15 und 16. Die Membranen können dabei Teile einer einzigen, zweckentsprechend ausgestanzten Platte aus elastischem Material, z. B. gummiertem Gewebe sein.Membranes the working spaces 15 and 16. The membranes can be parts of a single, appropriately punched plate made of elastic material, e.g. B. be rubberized fabric.

Die Membran 13 ist unter Beilage de;· Membranteller 17 und 18 fest mit dem Membranführungselement 19 verbunden, das ein Drehgelenk 20 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 plate 17 and 18 firmly connected to the membrane guide element 19, which has a swivel joint 20 and a sliding guide 21, which consists of the fork 22 and the sliding block 23 connected to the pump housing 12.

Die Membran 14 ist entsprechend unter Beilage der Membranteller 24 und 25 mit dem Membranführungselement 26 verbunden, das ein Drehgelenk 27 und eine Gleitführung 28 besitzt, die aus der Gabel 29 und dem mit dem Pumpengehäuse 12 verbundenen Gleitstein 30 besteht.The membrane 14 is correspondingly enclosed with the membrane plate 24 and 25 with the membrane guide element 26 connected, which has a swivel joint 27 and a sliding guide 28, which consists of the fork 29 and the with the pump housing 12 connected sliding block 30 consists.

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 one attached to the rocker 31 Fork 33 and a sliding block 34 attached to the pump housing 12.

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. A drive motor, not shown, is located behind the mounting wall 38 can be flanged to the mounting wall by means of screws. There are at the foot of the diaphragm pump two vibration dampers 39 and 40 arranged, with the help of which the operationally occurring vibrations be kept away from the mounting base. The outlet and inlet valves of the working spaces 15 and 16 have been omitted from the illustration.

Während des Betriebes bewegt sich die Schwinge 31 so, daß die als Befestigungspunkte der Membranen dienenden Drehgelenke 20 und 27 bei einem Kurbelwinkel des Kurbeltriebes von 2 pi rad jeweils eine langgestreckte, in einer Ebene liegende geschlossene Schleife beschreiben. Dabei sind die Taumelbewegungen der Membranen durch die Anordnungen der Gleitführungen 21 und 28 vermindert. Die Gleitführungen ermöglichen Schleifenbewegungen der Befestigungspunkte der Membranen durch eine Kippbewegung in den Drehgelenken 20, 27 zum Ausgleich der seitlichen Bewegung der Schwinge. Gleichzeitig sorgen sie durch die Gabeln 22,29 und festen Gleitsteine 23,30 dafür, daß sich die Drehgelenke 20, 27 auch nach längerer Betriebszeit nicht festsetzen können, da eine Zwangsbewegung erfolgt.During operation, the rocker 31 moves so that the attachment points of the membranes serving swivel joints 20 and 27 at a crank angle of the crank mechanism of 2 pi rad each one Describe an elongated closed loop lying in one plane. Here are the tumbling movements the diaphragms by the arrangements of the sliding guides 21 and 28 are reduced. The sliding guides allow loop movements of the fastening points of the membranes by means of a tilting movement in the swivel joints 20, 27 to compensate for the lateral movement of the rocker. Worry at the same time they through the forks 22,29 and fixed sliding blocks 23,30 for the fact that the swivel joints 20, 27 can not get stuck even after a long period of operation, as a Forced movement takes place.

In der gezeichneten Pumperistellung stehen die beiden Enden der Schwinge 31 auf gleicher Höhe. Dabei bildet die durch ein Kreuz markierte Mittelachse desIn the drawn pumping position, the two ends of the rocker 31 are at the same height. Included forms the central axis of the marked by a cross

ίο Kurbelzapfens 36 mit den Mittelpunkten der Drehgelenke 20 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 Mem-ίο crank pin 36 with the centers of the swivel joints 20 and 27 approximate a right angle of pi / 2 rad. At the same time it cuts through a cross marked axis of rotation of the sliding guide 32 is the imaginary straight line that connects the two attachment points of the mem-

i$ branen verbindet. Diese Anordnungen gewährleisten, daß bei einem Kurbelwinkel des Kurbeltriebes 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 sindi $ branen connects. These arrangements ensure that at a crank angle of the crank mechanism of 2 pi rad both the upper and the lower Dead centers of the fastening points of the membranes are each separated from one another by an angle of pi / 2 rad

to 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. to and that at the same time the loops described by the attachment points of the membranes are particularly elongated and almost form a straightened circular arc. The latter can also be achieved by arranging the ends of the swing arm further away from the crankshaft.

F i g. 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. 1.F i g. FIG. 2 shows a section of another type of sliding guide for the rocker 31. The sliding guide 41 consists here of a rotatably mounted roller 42 which is bored through radially, with one on the rocker 31 attached guide pin 43 is slidably mounted in the bore. The roller 42 is in turn in the Bearing shells 44 and 45 rotatably mounted. This arrangement of the sliding guide does not wear out as quickly like the arrangement according to FIG. 1.

j5 Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt. Im Rahmen der Schutzansprüche lassen sich auch noch andere Ausführungen treffen. Insbesondere können an jedem Schwingenende zwei Membranen befestigt sein, z. B. eine oberhalb und eine unterhalb der Drehgelenke 20 und 27.j5 The invention is not limited to the examples shown limited. Other versions can also be made within the scope of the protection claims. In particular two membranes can be attached to each end of the swing arm, e.g. B. one above and one below the Swivels 20 and 27.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Diaphragm pump with a drive device common to at least two diaphragms in Form of a crank mechanism that converts a rotary movement into an oscillating movement, whereby the fastening points of the membranes are at the ends of a rotatable on a crank pin mounted rocker and when actuated ι ο of the crank mechanism at each fastening point the top dead center by a crank angle of pi rad is removed from bottom dead center, characterized in that the rocker (31) is mounted on a fixed sliding point (34) outside the crank mechanism via a sliding guide (32, 41), the center of which lies on or at least approximately on an imaginary line which the attachment points (20, 27) of the membranes (13, 14) in the upper Dead center of the crank mechanism connects with each other, the attachment points of the membranes with the center of the crank pin (36) form an angle of 90 ° and that on the arms of the Rocker slide guides (21, 28) are arranged for the membranes.

2. Diaphragm pump according to claim 1, characterized in that at 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 are each separated from one another by an angle of pi / 2 rad.

3. Diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the sliding guide consists of a rotatably mounted ball, roller or spherical cap that is bored through radially, one on the Swing arm (31) attached guide pin (43) is slidably mounted in the bore.

4. Diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the sliding guide in itself known way from a fixed on the housing sliding block (34) and one on the rocker (31) attached fork (33).