DE2838177A1

DE2838177A1 - Piston and hydraulic buffer-operated diaphragm pump - has buffer cylinder consisting of replaceable bush held between covers by tie rods

Info

Publication number: DE2838177A1
Application number: DE19782838177
Authority: DE
Inventors: Hans Wilms
Original assignee: Wilms GmbH
Current assignee: Wilms GmbH
Priority date: 1978-09-01
Filing date: 1978-09-01
Publication date: 1980-03-27

Abstract

The diaphragm pump comprises a pump housing contg. a diaphragm retained by a cover and moved by an hydraulically operated piston which reciprocates in a cylinder and transmits its movement via hydraulic fluid contained in the cylinder and the diaphragm chamber. On reaching a given max. pump pressure, no further pressure is exerted on the fluid. The cylinder consists of a replaceable length of tube which is sealingly held between two end covers by tie rods. The cover may be sealed relative to the housing by an O-ring.

Description

"Membranpumpe" "Membrane pump"

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe, bei der die im Pumpengehäuse mit einem Membrandeckel gehaltene Membran unter Zwischenschaltung einer Hydraulikflüssigkeitsvorlage von einem sich in einem Arbeitszylinder hin- und herbewegenden, hydraulisch angetriebenen Kolben beaufschlagt wird, und bei der bei Erreichen eines maximalen Betriebsgegendruckes die Hydraulikflüssigkeit im Arbeitsraum zwischen Kolben und Membran drucklos gestellt wird nach Patent ... (Patentanmeldung P 27 41 024.8).The invention relates to a diaphragm pump in which the pump housing Membrane held with a membrane cover with the interposition of a hydraulic fluid reservoir by a hydraulically driven one that moves back and forth in a working cylinder Piston is acted upon, and when a maximum operating back pressure is reached the hydraulic fluid in the working space between the piston and diaphragm is depressurized is according to patent ... (patent application P 27 41 024.8).

Bei Membranpumpen ist die Membran ein honen Beanspruchungen ausgesetztes Verschleißteil. Häufig kann im Falzbeines Bruches der Membran ein solcher Fehler nich sofort festgestellt weden, so daß die mit der Pumpe geförderten Feststoffe über den Arbeitsraum in den Arbeitszylinder eindringen und dort sowohl den Zylinder selbst als auch den Kolben zerstören. Der Konstruktionsaufbau einer Kolbenmembranpumpe nach der Stammanmeldung hat Nachteile in Bezug auf die rasche und kostengünstige Montage dieser Verschleißteile . Außerdem erweist sich die Steuerung des Hydraulikantriebes teilweise als unzureichend.In diaphragm pumps, the diaphragm is exposed to honing loads Wear part. Often such a fault can occur in the folding bone's fracture of the membrane are not detected immediately, so that the solids conveyed by the pump penetrate through the working space into the working cylinder and there both the cylinder destroy itself as well as the piston. The construction of a piston diaphragm pump after the parent application has disadvantages in terms of rapid and inexpensive Assembly of these wearing parts. In addition, the control of the hydraulic drive proves itself partly as insufficient.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, den Aufbau und die Steuerung einer Membranpumpe der eingangsgenannten Art günstiger zu gestalten.The object of the invention is therefore the structure and the To make control of a diaphragm pump of the type mentioned cheaper.

Zur Lösung dieser Erfindungsaufgabe ist eine solche Membranpumpe dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder von einem abgedichtet zwischen zwei Endflanschen auswechselbar eingesetzten Hohlzylinder gebildet ist, wobei die Flansche durch Zugstangen gegeneinander verspannt sind.Such a diaphragm pump is thereby capable of solving this problem of the invention characterized in that the working cylinder is sealed by one between two end flanges interchangeably inserted hollow cylinder is formed, the flanges by tie rods are braced against each other.

Dabei kann der Membrandeckel mit einem 0-Ring im Pumpengehäuse abgedichtet eingesetzt sein.The diaphragm cover can be sealed with an O-ring in the pump housing be used.

Eine solche Konstruktion ermöglicht das rasche Auswechsein der dem Verschleiß unterliegenden Membran sowie gegebenenfalls des Arbeitszylinders und des Arbeitskolbens bzw. der entsprechenden Kolbendichtung.Such a construction allows the rapid replacement of the Wear underlying membrane and possibly the working cylinder and of the working piston or the corresponding piston seal.

Um die hohe Beanspruchung des Arbeitskolbens und der mit ihm zusammenwirkenden Teile zu vermeiden1 wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die hydraulische Beaufshlagung des Arbeitskolbens durch eine wegabhängige Drosselsteuerung oder durch eine Endlagendämpfung im Zylinder gedämpft bzw.About the high stress on the working piston and those that interact with it According to the invention, it is proposed to avoid parts1, the hydraulic loading of the working piston by a path-dependent throttle control or by end position damping damped in the cylinder or

gebremst erfolgen zu lassen. Dabei können am äußeren Ende der Kolbenstange des Arbeitskibens einrichtbare Steuerungsorgane für die Begrenzung des Kolbenweges und die Kolben -beaufschlagung vorgesehen sein.to be slowed down. This can be done at the outer end of the piston rod of the working disk adjustable control elements for the limitation of the piston path and the piston -beaufschlagung be provided.

Durch diese Dämpfung bzw. Bremsung wird bei hohen Kolbengeschwindigkeiten eine zu hohe Beanspruchung der Konstruktionselemente vermieden.This damping or braking is at high piston speeds Avoid excessive stress on the construction elements.

Hydraulisch angetriebene Membranpumpen der efindungsgemäßen Art ermöglichen durch die entsprechende Steuerung in einfachen Aufbau eines Typensystemes mit unterschiedlichen Leistungen sowie die wegabhäge gebremste oder gedämpfte Beaufsnlagung des Arbeitskolbens.Allow hydraulically driven diaphragm pumps of the type according to the invention through the appropriate control in a simple structure of a type system with different Services as well as the path-dependent braked or damped pressure on the working piston.

Anhand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Die Abbildung zeigt in prinzipieller Darstellungsweise einen Längsschnitt durch eine Kolbenmembranpumpe einfachwirkender Bauart.The invention is based on an illustrated embodiment explained in more detail below. The illustration shows in principle representation a longitudinal section through a piston diaphragm pump of single-acting design.

Im Arbeitszylinder 3 einer Kolbenmembranpumpe einfachwirender Bauart mit dem Pumpengahäuse 62 wird der Arbeitskolben 35 über seine Kolbenstange 37 von dem direkt mit ihm verbundenen Hydraulikzylinder 1 angetrieben. Dieser Hydraulikzylinder wird beaufschlagt von einer nicht dargestellten Druckmittelversorgung.In the working cylinder 3 of a piston diaphragm pump of a simple design with the pump housing 62 of the working piston 35 via its piston rod 37 of driven by the hydraulic cylinder 1 connected directly to it. This hydraulic cylinder is acted upon by a pressure medium supply, not shown.

Der Arbeitsraum 4 zwischen dem Kolben 35 und der Membran 5, die im Pumpengehäuse 62 vom Membrandeckel 6 gehalten wird, befindet sich als Vorlage eine Hydraulikflüssigkeit, entweder Wasser oder öl. Der Membrandeckel 6 ii mit dem zwischengelegten 0-Ring 63 abgedichtet im Pumpengehäuse 62 eingesetzt.The working space 4 between the piston 35 and the membrane 5, which is in Pump housing 62 is held by the diaphragm cover 6, is a template Hydraulic fluid, either water or oil. The membrane cover 6 ii with the interposed O-ring 63 inserted in the pump housing 62 in a sealed manner.

Die Membran trennt den Arbeitsraum 4 vom Förderraum 61.The membrane separates the working space 4 from the delivery space 61.

Bei der Hin-und Herbewegung des Arbeitskolbens 35, dessen Beaufschlagung durch druck- oder wegabhänge Endschalter gesteuert erfolgt, die vorzugsweise außen an der Kolbenstange 37 vorgesehen sein können, wird in bekannter Weise die Membran 5 beaufschlagt, wodurch eine Förderung im Raum 61, dem Druck-und Saugventile zugeordnet sind, erreicht wird.During the back and forth movement of the working piston 35, its application controlled by pressure or travel-dependent limit switches, preferably outside can be provided on the piston rod 37, the membrane is in a known manner 5 is applied, whereby a promotion in space 61, assigned to the pressure and suction valves are achieved.

Bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Betriebsgegendruckes in der Förderleitung für das pumpende Medium wird der Hydraulikantrieb 1 stillgesetzt, so daß die Hydraulikflüssigkeit im Arbeitsraum 4 drucklos gestellt ist. Die Regelung des Hydraulikantriebes kann über entsprechende Ventilanordnungen vom Betriebsdruck im Arbeitsraum 4 oder im Förderraum 61 kontinuierlich bis zur Nullmenge des Druckmittelförderstromes zum Hydraulikantrieb steuerbar sein.When a specified maximum operating back pressure is reached in the delivery line for the pumping medium, the hydraulic drive 1 is shut down, so that the hydraulic fluid in the working space 4 is depressurized. The regulation of the hydraulic drive can be controlled by the operating pressure via appropriate valve arrangements in the working space 4 or in the delivery space 61 continuously up to the zero amount of the pressure medium delivery flow be controllable to the hydraulic drive.

Beim Einsatz einer Nullhubpumpe für die Druckmittelversorgung wird bei Erreichen des einstellbaren Betriebsdruckes die Hydraulikpumpe auf die Fördermenge Null gesteuert. Die Nullhubpumpe paßt sich jeweils der notwendigen Fördermenge über die Hubzahl exakt an.When using a zero stroke pump for the pressure medium supply when the adjustable operating pressure is reached, the hydraulic pump adjusts the delivery rate Zero controlled. The zero stroke pump adapts itself to the required delivery rate the number of strokes exactly.

Um die hydraulische Beaufschlagung des Arbeitskolbens 35 gedämpft oder gebremst zu steuern, kann eine Drosselsteuerung vorgesehen werden, deren Steuerorgane ebenfalls außen einrichtbar an der Kolbenstange 37 vorgesehen sein können.Attenuated by the hydraulic loading of the working piston 35 or to control braked, a throttle control can be provided, its control organs can also be provided externally on the piston rod 37 so that they can be set up.

Durch die Drosselung des Hydraulikantriebes vor Erreichen der Endstellung des Kolbens 35 wird die Abbremsung der Kolbengeschwindkigkeit erreicht. Ebenso kann ein hydraulischer Antriebszylinder mit eingebauter Endlagendämpfung eingesetzt werden.By throttling the hydraulic drive before reaching the end position of the piston 35, the braking of the piston speed is achieved. Likewise can a hydraulic drive cylinder with built-in end position cushioning can be used.

Der Arbeitszylinder 3 beste-ht aus einem auswechselbar zwischen den Endflanschen 32 und 33 abgedichteten Zylinder 31. Über Zugstangen 34 sind diese Endflansche gegeneinander verspannt. Der Arbeitskolben 35, dessen Kolbenstange 37 direkt mit dem Hydraulikkolben 2 des Hydraulikzylinders 1 verbunden ist, weist auswechselbare Kolbendichtungen 36 auf.The working cylinder 3 consists of an interchangeable between the End flanges 32 and 33 sealed cylinder 31. These are via tie rods 34 End flanges against each other tense. The working piston 35, whose Piston rod 37 is connected directly to hydraulic piston 2 of hydraulic cylinder 1 has replaceable piston seals 36.

Voraussetzung für die einwandfreie Funktion der Membrantätigkeit ist das exakte Füllen des Arbeitsraumes 4 mit der Hydraulikflüssigkeit. Zum Ausgleich von Schleppverlusten sind die Räume vor und hinter dem Arbeitskolben 35 über Siuerleitungen 71 mit einem Nachsaugbehälter 7 verbunden.Is a prerequisite for the proper functioning of the membrane the exact filling of the working space 4 with the hydraulic fluid. To compensate The spaces in front of and behind the working piston 35 via safety lines are of drag losses 71 is connected to a suction container 7.

In diesen Nachsaugleitungen 71,die stirnseitig zu Einführungsbohrungen in den Endflanschen 32 und 33 führen, sind jeweils Elektromagnetventile 8 eingesetzt, die über die Membran 5 elektrisch gesteuert werden. Dazu ist beispielsweise an der Membran 5 eine Platte 51 gehalten, die mit einem Schaltstift 52, der in einem mit Bohrungen 55 versehen Einsatz 54 im Pumpengehäuse angeordnet ist, einen berührungslosen Endschalter bildet. Die elektrische Steuerleitung vom Schalts-tift 52 zum Elektromagnetventil 8 ist mit der Ziffer 53 bezeichnet. Stellt sich beim Ausbiegen der Membran 5 beim Fehlen von Hydraulikflüssigkeit im Arbeitsraum 4 eine zu starke Ausbiegung der Membran 5 ein, so gelangt über das geöffnete entsprechende Ventil 8 aus dem Behälter 7 Flüssigkeit in den Raum 4. Durch die Nachsaugung in der Ansaugphase der Membran 5 wird verhindert, daß der Arbeitsraum 4 mit Flüsggkeit überfüllt werden kann.In these suction lines 71, the end face to lead-in bores lead in the end flanges 32 and 33, each solenoid valve 8 is used, which are electrically controlled via the membrane 5. For example, at the Membrane 5 held a plate 51 with a switch pin 52, which is in a with Bores 55 provided insert 54 is arranged in the pump housing, a contactless Forms limit switch. The electrical control line from the switch pin 52 to the solenoid valve 8 is denoted by the number 53. This occurs when the membrane 5 is bent out If there is no hydraulic fluid in the working space 4, the diaphragm will deflect too much 5, then liquid flows out of the container 7 via the corresponding open valve 8 into room 4. The suction in the suction phase of the membrane 5 prevents that the working space 4 can be overfilled with liquid.

Claims

Patent claims membrane pump 'in which the pump housing with a Membrane cover held membrane with the interposition of a hydraulic fluid reservoir by a hydraulically driven one that moves back and forth in a working cylinder Piston is acted upon, and when a maximum operating back pressure is reached The hydraulic fluid in the working space between the piston and the diaphragm is depressurized is characterized according to patent ... (patent application P 27 41 024.8) that the Working cylinder (3) can be replaced by a sealed between two end flanges (32, 33) inserted hollow cylinder (31) is formed, the flanges (32,33) by tie rods (34) are braced against each other.

2. Diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the diaphragm cover (6) is inserted with an O-ring (63) in the pump housing (62).

3. Diaphragm pump, in which the diaphragm with the interposition of a Hydraulic fluid supply from a reciprocating in a working cylinder, hydraulically driven piston is acted upon and when a maximum operating back pressure the hydraulic fluid in the working space between Koiben and membrane are depressurized according to patent -...

(Patent application P 27 41 024.8), characterized in that the hydraulic loading of the working piston (35) is dampened or braked a path-dependent throttle control takes place or by means of end position damping in the cylinder (3).

4. Diaphragm pump according to claim 3, characterized in that on the external piston rod (37) of the working piston (35) adjustable control members for the limitation of the piston travel and the piston loading are provided.

5. Diaphragm pump according to claim 3, characterized in that the pressure medium delivery flow to the hydraulic drive (1) can be controlled via a zero stroke pump down to the zero quantity.