DE2620228A1 - Kolbenmembranpumpe - Google Patents

Description

• Kolbenmembranpumpe
• Die Erfindung betrifft eine Kolbenmembranpumpe1 bei der der eigentliche Förderraum durch eine Membran von einem mit Hydraulikmedium gefüllten Kolbenarbeitsraum getrennt ist.
• Das durch die Kolbenbewegung verdrängte Hydraulikmedium überträgt die Volumenänderung über die Membran in den Förderraum9 der dadurch eine dem Hubvolumen entsprechende Pumparbeit leistet.
• Pumpen dieser Art sind bekannt und insbesondere in der chemischen Industrie in unterschiedlicher Bauweise weit verbreitet. Bei Pumpen mit nur einer Membran ist die tberwachung eines Membranbruchs schwierig bzw. nur in besonderen Fällen möglich.
• Aus diesem Grunde werden Pumpen gebaut, die zwei mit Abstand eingesetzte Membranen besitzen. Der Zwischenraum wird mit einer geeigneten Flüssigkeit vollkommen aufgefüllt, um eine hydraulische Kopplung der beiden Membranen zu erreichen (vgl.
• DRP 935 342). Zur Membranbruchüberwachung werden im Zwischenraum Sonden angeordnet, die zumeist die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit oder der Dielektrizitätskonstante signalisieren.
• Weiterhin sind Membranpumpen bekannt, bei denen die Gesamtmembran aus mehreren Einzelmembranen aufgebaut ist, deren mittlere nach außen führende Schlitze besitzt, durch die im Falle eines Membranbruches Flüssigkeit aus dem Eydraulik- oder Förderraum austritt. Bei dieser Pumpe erfolgt die Eraftübertragung von der hydraulikraumseitigen auf die förderraumseitige Membran über die zwischengelegte geschlitzte Membran rein mechanisch. Diese Anordnung erlaubt den Einsatz einer Vielzahl verschiedener Nembranbruch-Signaleinrichtungen.
• Schließlich ist auch eine Kombination aus den vorerwähnten Bauarten bekannt und im Deutschen Patent 1 800 018 beschrieben.
• Hierbei wird der Raum der geschlitzten Membran mit Hydraulikflüssigkeit aufgefüllt und über ein Rückschlagventil mit einem Vorratsbehälter verbunden. Aus dieser Anordnung folgt, daß die Kraftübertragung zwischen den Membranen im Druckhub rein mechanisch, im Saughub dagegen durch hydraulische Kopplung gegeben ist. Bei Membranbruch soll, entsprechend der Patentschrift, das Medium aus dem Förder- -bzw. Hydraulikraum über das Rückschlagventil in den Vorratsbehälter einströmen und hier eine geeignete Anzeigevorrichtung auslösen.
• Aus der Erkenntnis, daß einerseits ein nicht dicht schließendes Ruckschlagventil den Ansaugwirkungsgrad der Pumpe verschlechtert und andererseits eine bei Membranbruch das Fördermedium nach außen abführende Leitung dem Sinn einer Membranpumpe, z.B. bei giftigen Medien, widerspricht, soll die Erfindung eine hermetische Abdichtung des Zwischenraumes auch bei Membranbruch aufrechterhalten. Zu diesem Zweck ist in der von der geschlitzten Membran nach außen führenden Leitung ein Ausdehnungskörper vorgesehen, der so beschaffen ist, daß er im Saughub der Pumpe die an sich bekannte hydraulische Kopplung der Membran aufrechterhält, im Druckhub die bekannte mechanische Kraftübertragung zwischen den Membranen zuläßt, dagegen im Falle eines Membranbruches infolge steigenden Flüssigkeitsdruckes eine Auslenkung erfährt, die zu einer slarmsignalgabe ausnutzbar ist, ohne dabei die hermetische Kapselung aufzugeben.
• Die Zeichnungen stellen einige Ausführungen der Erfindung dar.
• Figur 1 zeigt einen Schnitt durch die Eolbenmembranpumpe gemäß der Erfindung, Figur 2 zeigt eine prinzipielle Ausführung der geschlitzten Zwi schenmembran, Figur 3 zeigt eine Ausdehnungs- bzw. Trennkörperanordnung mit Faltenbalg, Figur 4 zeigt einen schlauchartigen Ausdehnungskörper mit Signalabnahme durch Veränderung des Flüssigkeitsstandes, Figur 5 zeigt eine von Fig. 1 abweichende Signalabnahme in Form einer Flüssigkeitsstandänderung.
• Aus Fig. 1 istdgs Grundprinzip der Erfindung ersichtlich. Zwischen dem förderseitigen Pumpendeckel 1 und dem Gehäuse 2 ist eine aus mehreren Schichten aufgebaute Membran eingespannt. Dabei kann die Membrsnkombination aus Einzelmembranen 3 und 3' mit zwischengespannter, geschlitzter Membran 4, entsprechend dem deutschen Patent 710 320, ausgeführt sein. Der Zwischenraum läßt sich jedoch auch aus einer hohlraumbildenden Gewebezwischenlage herstellen. Wichtig ist allein, daß der Membranzwischenraum einerseits mit Hydraulikmedium aufgefüllt werden kann, um die hydraulische Kopplung im Saughub zu garantieren, und andererseits über die Zwischenlage die mechanische Eraftübertragung im Druckhub erlaubt.
• Der Eolbenarbeitsraum 5 ist gegen den Kolben 6 in bekannter Weise mit einer Packung 7 nach außen abgedichtet. Weiterhin ist eine Lochplatte 8 vorhanden, die eine unzulässige Deformation der Membrsnkombination während des Saughubes verhindert.
• Der Förderraum 9 ist über bei Kolbenpumpen übliche Ventile 10 und 10' an die entsprechenden Rohrleitungen angeschlossen.
• Der Raum zwischen den Membranen 3 und 3' läßt sich vor Inbetriebnahme über Ventil 11 und Leitung 12 mit Hydraulikmedium auffüllen. Die abgehende Bohrung 13 endet in einem Ausdehnungskörper, vornehmlich einer Membran 14, die den Einbruch von Luft während des Saughubes verhindert und damit die hydraulische Kopplung der Membranen 3 und 3' gewährleistet. Im Druckhub erfolgt die Kraftübertragung von Membran 3' auf Membran 3 über die geschlitzte Zwischenmembran 4. Im Falle eines Bruchs der Membranen 3 oder 3' gelangt durch den im Druckhub auf den Membranen 3 und 3' lastenden Förderdruck Fördermedium bzw.
• Hydraulikflüssigkeit über die geschlitzte Membran 4 und die Leitung 13 zu dem Ausdehnungskörper 14 und lenkt ihn aus. Dadurch wird ein entsprechendes Alarmsignal ausgelöst. In Fig. 1 ist unter Pos. 15 ein direkt betätigter Schalter dargestellt.
• Stattdessen kann auch gemäß Fig. 3 ein Faltenbalg 16 vorgesehen sein, der nur einseitig nach aDren auslenkbar ist und bei einer Druckerhöhung in der Leitung 13 den Schalter 15 schließt.
• Gemäß Fig. 4 ist ein elastischer Schlauch 17 vorgesehen, der von einer Anzeigeflüssigkeit 18 umgeben ist. Die Niveauänderung der Flüssigkeit bei einer Volumenänderung des Schlauchs 17 infolge Druckerhöhung in der Leitung 13 dient hierbei zur Anzeige des Membranbruchs.
• Schließlich kann gemäß Fig. 5 ein Flüssigkeitsstandanzeiger 19 vorhanden sein, der mit der Membran 14 in Verbindung steht und auf optischem, mechanischem oder elektrischem Wege den Bruch der Membranen 3 oder 3' erkennen läßt.
• Selbstverständlich beinhaltet die Erfindung auch den Einsatz anderer Ausdehnungs- oder Trennkörper sowie die Umformung auf andere Ausgangssignale.
• L e e r s e i t e

Claims (5)

1. Patentansrüche t 1. Kolbenmembranpumpe mit einer den Förder- und Hydraulikraum trennenden Nembrankombination, die aus mindestens drei aufeinanderliegenden Einzelmembranen besteht, wovon die mittlere mit Schlitzen versehen ist, die über eine Bohrung mit einer einen Membranbruch signalisierenden Anzeigevorrichtung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den Schlitzen der Zwischenmembran und den Anschlußbohrungen gebildete Hohlraum vollständig mit einer Flüssigkeit aufgefüllt und mit einem Ausdehnungskörper (14) hermetisch verschlossen wird, der im Falle eines Nembranbruchs durch das in den Zwischenraum zusätzlich eintretende Förder- oder Hydraulik-Flüssigkeitsvolumen ausgelenkt wird und auf eine Schalt- oder Anzeigevorrichtung (15) einwirkt.
2. 2. Kolbenmembranpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausdehnungs-Trennkörper eine Membran (14) so eingebaut ist, daß sie beim Bruch einer Ärbeitsmembran nicht überdehnt werden kann.
3. 3. Solbenmembranpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als iisdehnungs-rennkörper ein Faltenbalg (16) so eingesetzt wird, daß er nur einseitig nach außen ausgelenkt werden kann.
4. 4. Kolbenmembranpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausdehnungs-Trennkörper ein einseitig verschlossener, flachgedrückter Schlauch (17) vorgesehen wird.
5. 5. Kolbenmembranpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (14) zwecks Signalanzeige mit einem Flüssigkeitsstandanzeiger (19) in Verbindung steht.