DE2701171A1

DE2701171A1 - Peristaltische membranpumpe zur foerderung von schlaemmen und dickstoffen, mit pneumatisch-hydraulischem antrieb

Info

Publication number: DE2701171A1
Application number: DE19772701171
Authority: DE
Inventors: Hartmut Kowalzik
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-13
Filing date: 1977-01-13
Publication date: 1978-07-20

Description

Peristaltiscne Membranpupe zur Förderung von Schlämmen und
Dickstoffen, mit pneurnatisen-hydraulischern Antrieb.
Die Erfindung betrifft eine at:flende Mernbranpunpe als Verdrängerpumpe, welche nach de n system der menschlichen Peristaltik arbeitet und ganz besonders geeignet ist, verunreinigte Schlärnme und Dickstoffe zu fördern.
Pumpen zur Förderung von Schlämmen und Dickstoffen sind Exzenterschneckenpumpen, Schnecken- und ochneckenmembranpumpen der verschiedensten Bauarten. Diese Pumpen sind zwar im allgemeinen gut zur Förderung von Dickstoffen geeignet, haben jedoch Nachteile in Bezug auf ihre Haltbarkeit und damit virtschaftlichkeit aufzuweisen. Die Exzenterschnecken- oder Mohnopumpe, welche als die am besten geeignete, zur Förderung von Dickstoffen bezeichnet werden kann, neigt aufgrund ihrer hohen inneren Reibung, in vielen Fällen, z.B. bei Fördermedien mit hohe Feststoffgehalt, zur Selbstzerstörung. Auch ist bei dieser Pumpe, eine hohe Antriebsleistung erforderlich, was einen schlechten Wirkungsgrad ergibt. Außerdem ist durch den Gummikörper des Pumpenstators keine vYärrneabfuhr gegeben.
Die Schneckenpumpe weist zwar erheblich günstigere Zigenschaften in Bezug auf ihre Haltbarkeit auf, ist aber irn Gesamtwirkungsgrad nicht besser, da sie für den Aufbau hoher Drücke nicht geeignet ist. Die Schneckenpumpe ist auch nicht rückdrukkdicht, d.h. nach abstellen des Antriebs, baut sich der Förderdruck von der Druck- zur Saugseite nin ab.
Die Membranpumpe ist zwar geeignet, hohe Drücke aufzubauen, benötigt dazu jedoch Ventile in der Saug- und Druckleitung. Diese Ventile sind der anfälligste Teil der Membranpumpe, da sie bei der geringsten Verschmutzung ihre Funktion verlieren. Auerdem unterliegen die meist als Kugelventile ausgeführten Absperrorgane, starken Abnutzungen durch chemischen und mechanischen Angriff korrosiver und abrassiver Fördermedien. Es ergibt sich daher die Aufgabe, eine Pumpe zu erstellen, welche diesen Vorhandenen Bauarten überlegen ist. Die zu erstellende Pumpe soll auch voll den Bestimmungen zum Schutze der Umwelt entsprechen, es darf auf keinen Fall, Förderfledlum aus der Pumpe austreten können.
Peristaltische Membranpumpe zur Förderung von Schlämmen und Dickstoffen, mit pneumatisch-hydraulischern Antrieb.
Gegenstand der Erfindung ist eine Pumpe, welche in der bage ist, Schlämme und Dickstoffe zu fördern, bei denen die Fließfähigkeit aufgrund ihres geringen Feuchtigkeitsgehaltes, nicht oder kaum noch vorhanden ist. Die Pumpe soll ventillos arbeiten, sie soll rückdruckdicht sein.
Durch geeignete konstruktive Maßnahmen, soll das Fördermedium in keinem Falle aus der Pumpe austreten können, sodaß mechanische Bauteile der Pumpe durch das Fördermedium verunreinigt oder beschädigt werden. Die Pumpe soll in ihrer Funktion, voll den Bestimmungen zum schutze der Umwelt entsprechen.
Im wesentlichen besteht die Erfindung prinzipiell aus der mecnanisch-konstruKtiven Nachbildung des menschlichen idagen-Darmtraktes, und seiner peristaltischen Förderungsbewegung bei der Nahrungsverdauung.
Die peristaltische Förderbewegung wird bei dieser Pumpe dadurch erreicht, daß zwei plattenförmige Membranen, über jeweils einem, kreisabschnittförmig ausgehöhlten Körper, fest eingespannt sind. In konstruktiv festgelegten Abständen, sind die Membranen an den kreisbogenförmigen Flächen druckdicht befestigt, sodaß sich definierte Kammern ergeben. Durch zusamenfügen der beiden kreisabschnittförmig ausgehöhlten Körper mit den sich gegenüberliegenden Membranen, entstehen Pumpenkammern, welche den Querschnitt von zwei deckungsgleichen Kreisabschnitten haben. Oberhalb der Membranen, welche die Pumpenkammern bilden, sind in geringem Abstand, wiederum plattenförmige Membranen druckdicht fest eingespannt. Diese sind in der gleichen Weise unterteilt, wie die Pumpenkammer-Membranen. Der Raum zwischen den Membranen ist mit einer geeigneten Flüssigkeit gefüllt. Oberhalb der zweiten, äußeren Membrane sind Kanäle angeordnet, durch welche Druckluft strömt und auf die äußeren Membranen einwirkt. Die Räume über den äußeren Membranen sind durch Zwischenwände druckdicht unterteilt, sodaß bei entsprechender Schaltung der Druckluft, eine oder mehrere Kammern beaufschlagt werden könen. Die Flüssigkeit zwischen den beiden plattenförmigen Membranen ist inkompressibel und überträgt da- Peristaltische Membranpumpe zur Förderung von Schlämmen und Dickstoffen, mit pneumatisch-hydraulischem Antrieb.
her direkt die Bewegungen der äußeren, auf die inneren Membranen. Diese konstruktive Anordnung bewirkt, daß bei Abnutzung der inneren Membrane, oder deren Zerstörung, keine Pumpwirkung mehr vorhanden ist, das Fördermedium jedoch durch die zweite, äußere Membrane gehalten wird und nicht aus der Pumpe austreten kann.
Die für die Bewegung der Membranen erforderliche Druckluft, kann auf elektronischem Wege über elektromagnetische Ventile, oder mechanisch über Kurvenscheiben und Federventile, auf die Pumpenkammern geschaltet werden. Außerdem kann die Schaltung der Druckluft mittels an den Membranen angebrachter Sensoren, über eine geeignete Elektronik, selbsttätig ablaufen, d.h. es ist die Automatik der menschlichen Peristaltik direkt reproduzierbar auszuführen.
Der Förderstrom dieser Pumpe ist pulsierend. Die Membranen sind aus elastomeren Werkstoffen, wie Gummi, Neoprene usw.
Die Pumpe ist in der Lage in beiden Richtungen zu fördern.
Anhand der Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Pumpe gemäß der Erfindung näher erläutert.
Abbildung 3latt 1 ist ein Querschnitt durch die Pumpe gemäß der Erfindung.
Abbildung Blatt 2 ist ein Längsschnitt durch die Pumpe gemäß der Erfindung.
Hauptsächlich besteht die Pumpe nach der Erfindung aus zwei kreisabschnittförmig ausgehöhlten, zylindrischen Körpern, welche mit jeweils einer plattenförmigen Membrane überspannt sind, und durch befestigen der Membrane in geeigneten Abständen an der Wand der kreisabschnittförmigen Aushöhlung, die zur Pumparbeit erforderlichen Pumpenkammern entstehen.
In dem in der Abbildung Blatt 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Pumpe ein zylindrisches Pumpengehäuse, das (1) bis auf die Einlassöffnung (2) und die Auslassöffnung (3) allseitig geschlossen ist, bzw. von Membranen (4) nach außen Peristaltische Membranpumpe zur Förderung von Schlämmen und Dickstoffen, mit pneumatisch-hydraulischem Antrieb.
hin vollständig abgedichtet ist. Die Membranen (4) sind mit abgerundeten Halbringen (5) an der Innenwand der Genäusehalbschalen (1) mittels Schrauben (6) druckdicht befestigt. Das Mittelstück (7) trägt die beiden Ein- und Auslassöffnungen (2) und (5). Die äußeren membranen (8) sind ebenfalls mit den Gehäusehalbschalen (1) druckdicht fest verschraub-t. Die Druckluftanschlüsse (9), (10) und (11) sind in den Gehäusehalbschalen (1) mittels Innengewinde befestigt.
Zwischen den membranen (4) und (8) befindet sich die für die Übertragung der Menbranbewegung erforderliche Flüssigkeit (12).
Abbildung Blatt 3 zeigt das Scnaltschema der Pumpenkammern der Pumpe gemäß der Erfindung.
Demnach sann die Pumpe folgendermaßen geschaltet werden: 1. Arbeitstakt: Kammer (13) belüftet, Pumpe druckseitig ge-Eehlossen.
2. Arbeitstakt: Kammer (15) belüftet, Pumpe saugseitig geschlossen.
3. Arbeitstakt: Kammer (14) belüftet, Kammer (1S) entlüftet, Fördermedium wird in Kammer (13) gedrückt.
4. Arbeitstakt: Kammer (1.3) belüftet, Fördermedium wir aus Kammer (13) in die Ronrleitung gedrückt, 5. und 1. Arbeitstakt: Kammern (14) und (15) entlüftet, Kammer (13) hleibt belüftet, Pumpe saugt an.
Hieraus ergibt sich auch die Nirkungsweise dieser Pumpe, mit ihrer peristaltischen Förderbewegung.
Außerdem ergibt sich die Möglichkeit, mittels an der einen, inneren Membrane angebrachter kapazitiver Sensoren, bei Einströmen von Fördermedium, die Pumpe ihre peristaltische Förderbewegung über eine elektronische Automatik ausführen zu lassen. L e e r s e i t e

Claims

Peristaltische embranpume zur Förderung von Schlämmen und Dickstoffen, mit pneumatisch-nydrauliscnem Antrieb.

Patentansprüche.

ltEristaltische Membranpumpe zur Förderung von Schlämmen und Dickstoffen, mit pneumatisch-hydraulischem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe aus einem allseitig geschlossenen, hohlen, zylinderförnigen Körper besteht, in welchem zwei innere, plattenförmige Membranen so angeordnet sind, daß sich unterteilte Pumpenkammern ergeben. In geringem Abstand von diesen inneren Membranen, wiederum plattenförmige Membranen, in Kammern unterteilt befestigt sind, und der Raum zwischein den Membranen mit einer geeigneten Flüssigkeit gefüllt ist. Die äußeren Membranen, in den einzelnen Kammern, mit in Arbeitstakten geschalteter Druckluft beaufschlagt werden, und somit die peristaltische Pumpbewegung erzeugen, welche durch die Flüssigkeit auf die inneren Membranen übertragen wird.
2.Peristaltische Membranpumpe zur Förderung von Schlämmen und Dickstoffen, mit pneumatisch-hydraulischem Antrieb, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Membranen an den kreisabschnittförmig ausgehöhlten Gehäusewänden, mittels abgerundeten Halbringen befestigt und in Kammern unterteilt sind.
5..Peristaltische MemDranpumpe zur Förderung von Schlämmen und Dickstoffen, mit pneumatisch-hydraulischem Antrieb, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkbewegung der von der Druckluft beaufscnlagten äußeren Membranen, mittels einer Flüssigkeit auf die inneren Pumpmembranen übertragen wird.
4.

Peristaltiscne Membranpumpe zur Förderung von schlämmen und Dickstoffen, mit pneumatisch-hydraulischem Antrieb, nach Anaspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anordnung von zwei Membranen übereinander, die Gefahr des Mediumsustritts aus der Pumpe auf ein Minimum herabgesetzt ist.