DE3813374A1

DE3813374A1 - Peristaltically operating diaphragm pump

Info

Publication number: DE3813374A1
Application number: DE3813374A
Authority: DE
Inventors: Franz Otto Dr Ing Kopp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1989-11-02

Abstract

The invention relates to a peristaltically operating diaphragm pump from the generic type of machines operating with a flat diaphragm. The machine according to the invention has a number of slides, at least 3, which move up and down, of which the central slide is preferably of circular-cylindrical shape and around which the other slides are arranged so as to annularly enclose the central slide and thereupon one another successively and so as to guide one another in the sense of permitting the sliding movement constrained by transmission means, the slide which lies furthest out and encompasses all other slides also being guided in the housing in this sense. A respective slide, when it is situated in its upper stroke limit position, presses the diaphragm in an annular contact line against the inner face of the indentation of the pump cover, this contact line lying in a plane perpendicular to the sliding direction and perpendicular to the direction of the press-on force. The diaphragm is moved owing to the movement of the slides in the form of an annular wave which advances radially, preferably from the outside inwards, the wave crests contacting the inner face of the pump-cover indentation, while applying a respective press-on force. The clamping edge of the diaphragm between pump cover and pump housing is exposed to only one of the two pressure zones, preferably the pressure zone of the inlet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe, mit deren Hilfe ein zu förderndes flüssiges oder teigiges Medium von ihrer Einlaßöffnung zu deren Auslaßöffnung durch Wirkung einer gegenüber dar Innenwand eines Pumpendeckels ausgeführten peristaltischen Bewegung einer flachen Membran gefördert und gleichzeitig auf einen höheren Druck gebracht wird.The invention relates to a diaphragm pump, with the help of which to be promoted liquid or pasty medium from its inlet opening to its outlet opening due to the effect of an opposite of the inner wall of a pump cover peristaltic movement promoted a flat membrane and at the same time a higher pressure is brought.

Es sind bereits derartige Pumpen bekannt. Eine bekannte Ausführung der Fa. Ole Dich, Hvidovre, Dänemark, benutzt als Membran für die peristaltische Bewe gung einen gummielastischen Schlauch, der entlang der Innenwand eines das stützen de Pumpengehäuse ausmachenden Hohlzylinders auf einem größeren Teil seines Umfanges vom Einlaß bis zum Auslaß verlegt ist, wobei dieser Schlauch von zwei Rollen, wel che diametral auf dem Teilkreise eines im Gehäuse drehbaren und angetriebenen Flan sches drehbar angeordnet sind, während des Laufes des Flansches gegen die Innen wand des Hohlzylinders in am Umfang voranschreitenden Stellen gequetscht wird. Das zu fördernde Medium wird dabei vom Einlaß bis zum Auslaß vor der jeweiligen voran schreitenden Quetschstelle hergetrieben. Bei solchen Pumpen handelt es sich um Bau größen für Laborbetrieb und für die vorhandene Schläuche verwendet und in die Pumpe eingelegt werden. Auch sind solche Pumpen in nicht labormäßiger sondern mehr für größere Leistungen geeigneten Bauformen bekannt, so z. B. solche der Fa. Verder, Düsseldorf. Bei solchen Pumpen werden Schlauchformstücke eingesetzt. Auch sind Pumpenausführungen dieses Hauses bekannt, welche anstelle von auf dem angetriebenen Läufer drehbaren Quetschrollen daran feststehende Backen besonderen Profiles benut zen, welche bei Lauf auf dem Schlauchformstück unter Beigabe reibungsmindernden Schmierstoffes gleiten. Eine andere bekannte, einen Schlauch als peristaltisch zu bewegende Membran benutzende Pumpenausführung, DE 29 39 212, sieht vor, daß der Schlauch in einer geraden Linie in einem Oberteil des Pumpengehäuses vom Ein laß bis zum Auslaß verlegt ist, welcher in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen durch mehrere gleichartige, antriebsdrehwinkelphasen- versetzt arbeiten de Vorrichtungen rhythmisch und abwechselnd gequetscht wird. Dies wird zum ei nen durch jeweils einen von unten her den Schlauch gegen ein feststehendes Ober teil drückenden Stempel besorgt, der dabei zwei für seitliches Pressen des Schlau ches vorgesehene Zangenbacken mittels Bolzen zurückdrängt, die zum anderen, wäh rend der Stempel im unteren Bereich seiner Auf-und-Ab-Bewegung sich befand, den Schlauch seitlich gequetscht hatten.Such pumps are already known. A known version of the company Ole Dich, Hvidovre, Denmark, used as a membrane for peristaltic movement a rubber-elastic hose that supports the along the inner wall de Pump housing making up a hollow cylinder on a larger part of its circumference is laid from the inlet to the outlet, this hose of two rollers, wel che diametrically on the pitch circles of a flange that can be rotated and driven in the housing are rotatably arranged during the course of the flange against the inside wall of the hollow cylinder is squeezed in places progressing along the circumference. The The medium to be pumped is advanced from the inlet to the outlet before the respective one striding pinch point. Such pumps are construction sizes used for laboratory operation and for the existing tubing and in the pump be inserted. Also such pumps are not in laboratory but more for larger performances suitable designs known, such. B. those from Verder, Dusseldorf. Hose fittings are used in such pumps. Also are Pump designs of this house are known which are instead of driven on the Runner rotatable pinch rollers using fixed jaws of special profiles zen, which reduces friction when running on the hose fitting with addition Lubricant. Another known one, a tube as a peristaltic Pump version to be moved using the membrane, DE 29 39 212, provides that the hose in a straight line in an upper part of the pump housing from the on let up to the outlet, which is in two perpendicular to each other Work directions through several identical drive phase angle phases de devices are squeezed rhythmically and alternately. This becomes an egg with a hose from below against a fixed upper partly pressing stamp concerned, the two for pressing the sly side ches provided pliers jaws pushed back by bolts, the other, wäh while the stamp was in the lower part of its up and down movement Squeezed the hose on the side.

Die Nachteile der Schlauchquetschpumpen sind bereits in der Druckschrift DE 29 39 212 angesprochen worden. Sie bestehen vor allem darin, daß der zu quetschende Schlauch an den Quetschstellen sehr hohen Biegebeanspruchungen ausgesetzt ist, die zu vor zeitiger Rißbildung führen und die Verwendung eines Schlauches als Membran nur in frage kommen lassen kann, wenn der Schlauch als ohnehin vorhanden, etwa wie bei La borausstattungen angesehen werden kann und wenn dieser zudem leicht auswechselbar in die Pumpe eingelegt werden kann. In der Ausführung nach der genannten Druckschrift besteht weiterhin der Nachteil hoher Biegebeanspruchung des Schlauches, denn hier tritt nun die Biegebeanspruchung je Quetschstelle an vier Punkten auf, jeweils zwei Punkte zeitlich zusasmmenfallend und zudem als Wechselbiegung, welche ungünstiger ist als Biegung in ein und derselben Richtung. Das Zurückbiegen der Schlauchwand aus einer jeweilig bei vorangegangener Quetschung erreichten scharfen Biegekrümmung, wie es dem Prinzip der genannten Ausführung zugrundeliegt, bedeutet noch nicht, daß der Nachteil hoher Biegebeanspruchung beseitigt ist. Auch ist bei Schlauchquetschpum pen in nicht nur laborgemäßen Größen und Ausführungen, sondern mehr solchen des Ma schinenbaues, die Anordnung der in solchen Bauformen vorteilhaften feststehenden Flansch- oder Schraubstutzenanschlüsse konstruktiv nur ungünstig zu vereinen mit der leichten Auswechelbarkeit des Verschleißteiles Schlauch.The disadvantages of the peristaltic pumps are already in the document DE 29 39 212 been addressed. They consist mainly in the fact that the hose to be squeezed is subjected to very high bending stresses at the pinch points, which before lead to early cracking and the use of a hose as a membrane only in question if the hose is already there, like La boron equipment can be viewed and if this is also easily replaceable can be inserted into the pump. In the execution according to the mentioned publication there is still the disadvantage of high bending stress on the hose, because here Now the bending stress per pinch point occurs at four points, two each Points coinciding over time and also as alternating bends, which are less favorable is a bend in one and the same direction. The bending back of the hose wall from a sharp bending curvature achieved in each case with a previous crushing, how it is based on the principle of the mentioned embodiment does not mean that the disadvantage of high bending stress is eliminated. Also with squeezed hose pen not only in laboratory-specific sizes and designs, but also more of the Ma Schinenbaues, the arrangement of the fixed advantageous in such designs Flange or screw-type connections are structurally difficult to combine with the easy replaceability of the hose wear part.

Bei der eine Flachmembran benutzenden Ausführung einer Peristaltikpumpe nach der Druckschrift DE 34 13 437, muß ein jeweiliger Schieber, in Richtung der Antriebs welle gesehen, ein gerundetes Profil seines membranseitigen Kopfes aufweisen, sodaß er die Membran während seiner oberen Hubendlage bündig gegen die in gleicher Rich tung gesehen entsprechend geformte Wölbung zylinderrinnenförmigen Hohlraumes des Pumpendeckels drücken kann. Dies setzt voraus, daß dann die Wölbungslinie der In nenfläche des Hohlraumes des Pumpendeckels an der Einspannstelle der dem Hohlraum zugelegenen Seite der Membran beginnen muß, andernfalls würde der Schieber, wenn er, wie beschrieben, die Membran bündig gegen die gewölbte Innenfläche des Hohlraumes des Pumpendeckels drückt, die Membran abscheren. Andererseits kann hier bei Bewegung des Schiebers in seine untere Hubendlage die Membran der Kontur des Schiebers nicht bündig folgen, denn es entstehen wegen seiner Wölbungslinie während seiner unteren Hubendlage an der Unterseite der Membran im Schnitt senkrecht zur Antriebswelle gesehen, dreiecksförmige Hohlräume zwischen der linken und der rechten Seite des membrannächsten Punktes der Schieberkopfwölbung, der Membran selbst und den unterhalb der Membran liegenden Seitenwänden der Schieberführung. Dies führt bei nennenswerten Drücken zu unerwünschtem Durchhang der Membran über diesen Hohlräumen und damit zu höheren Zugbeanspruchungen derselben. Das Auftreten dieser Beanspru chungen ist besonders problematisch beim, in Richtung der Antriebswelle gesehen, vordersten und hintersten Schieber, wo derartige Verhältnisse auch in dem in Rich tung der Antriebswelle liegenden Längsschnitt der Pumpe anzutreffen sind, nur mit der erheblichen zusätzlichen Beeinträchtigung, daß im Längschnitt eine Wölbunglinie der Innenfläche des Hohlraumes des Pumpendckels nicht vorliegt und hier ein größerer Abstand der Einspannstelle der Membran von der Stelle des vordersten bzw. hintersten Schiebers, mit der sie gegen die Innenfläche des Hohlraumes des Pumpendeckels gedrückt wird, vorgesehen sein muß, um Abscheren der Membran zu vermeiden. Die führt zu noch größeren Durchhängen der Membran bei nennenswerten Drücken, namentlich über den Ecken zwischen Längsrändern und Stirnrändern der Membraneinspannung. Insgesamt führen diese Umstände zu sehr heterogenen Membranverformungen, die nicht mehr Ausbildungen von Membranverformungen entsprechen, welche im Maschinenbau bei Membranen überhaupt be währt und üblich sind. Auch sind die Kastenförmigen Schieber von fertigungstechnisch ungünstiger Gestalt. Hinzu kommt der weitere Nachteil, daß wenn die Membran, wie in dieser Ausführung vorgesehen, von einem wie erforderlich gewölbten Schieber gegen die entsprechend gewölbte Innenfläche des Pumpendeckels gedrückt wird, die Vertei lung des Anpreßdruckes der Membran längs deren Berührungslinie mit der gewölbten Innenfläche des Pumpendeckelhohlraumes von Natur aus ungleichmäßig ist. Damit ist auch die Dichtungsfähigkeit in dieser Berührunglinie nicht auf der ganzen Berührungs linie von gleicher Güte.In the version of a peristaltic pump using a flat diaphragm according to the Document DE 34 13 437, a respective slide, in the direction of the drive Seen wave, have a rounded profile of his membrane-side head, so that he flush the membrane during its upper stroke end position against that in the same direction Tung seen appropriately shaped curvature of the channel-shaped cavity Pump cover can press. This presupposes that the curve line of the In nenfläche of the cavity of the pump cover at the clamping point of the cavity side of the diaphragm must start, otherwise the slide would, if it as described, the membrane flush against the curved inner surface of the cavity of the pump cover presses, shear the membrane. On the other hand, here when moving of the slide in its lower stroke end position the membrane of the contour of the slide is not follow flush, because it arises because of its bulge line during its lower one End of stroke position on the underside of the diaphragm on average perpendicular to the drive shaft seen, triangular cavities between the left and right sides the point closest to the diaphragm of the valve head arch, the diaphragm itself and the side walls of the slide guide located below the membrane. This leads to significant pressures to undesired sagging of the membrane over these cavities and thus to higher tensile stresses on the same. The occurrence of this claim is particularly problematic when viewed in the direction of the drive shaft foremost and rearmost sliders, where such conditions also in the Rich direction of the drive shaft lying longitudinal section of the pump can only be found with the considerable additional impairment that a curvature line in the longitudinal section the inner surface of the cavity of the pump cover is not present and here a larger one Distance of the clamping point of the membrane from the position of the foremost or rearmost Slider with which they are pressed against the inner surface of the cavity of the pump cover will have to be provided to avoid shear of the membrane. That still leads to greater sagging of the membrane at noteworthy pressures, especially above the corners between longitudinal edges and front edges of the membrane clamping. Overall, these lead Circumstances of very heterogeneous membrane deformations that no longer form Membrane deformations correspond, which are in mechanical engineering with membranes at all persists and are common. The box-shaped slides are also from a manufacturing point of view unfavorable shape. In addition, there is the further disadvantage that if the membrane, as in provided this version, against a curved vane as required the correspondingly curved inner surface of the pump cover is pressed, the distributor development of the contact pressure of the membrane along its line of contact with the curved Inner surface of the pump cover cavity is inherently uneven. So that is also the sealability in this line of contact is not on the whole touch line of the same quality.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine peristaltisch arbeitende Membran pumpe mit flacher Membran zu schaffen, in der die bekannten genannten Nachteile von peristaltisch arbeitenden Pumpen mit umlaufenden Teilen und Schlauchmembran sowie die der bekannten peristaltisch arbeitenden Pumpen mit oszillierenden Tei len abgestellt sind und eine vorteilhafte Ausbildung der Membranverformung und damit vorteilhaft niedrige Membranbeanspruchungen erreicht werden, bei der also eine geordnete solchen geringen Membranbeanspruchungen gemäße peristaltische Membranbewegung vorgesehen ist, welche der natürlichen Form einer von einem Zen trum sich ausbreitenden Oberflächenwelle mit ringförmigen Wellentälern- und erhebun gen enspricht.The invention is based on the object of a peristaltic membrane Pump with a flat membrane to create the known disadvantages of peristaltic pumps with rotating parts and hose membrane as well as those of the well-known peristaltic pumps with oscillating parts len are turned off and an advantageous embodiment of the membrane deformation and so that advantageously low membrane stresses can be achieved an orderly peristaltic according to such low membrane stresses Membrane movement is provided, which is the natural form of a Zen spreading surface wave with annular wave troughs and elevations corresponds.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 und bei wei teren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung durch weitere Merkmale der darauf folgenden Ansprüche gelöst. Die besonderen Vorteile der Erfindung sind, daß einerseits die Berührungslinien der Membran mit der Innenfläche des Hohlraumes des Pumpen deckels in Ebenen liegend, die senkrecht zur Richtung der Anpreßkraft der Membran an diese Innenfläche stehen und somit durch diese Geometrie gleichmäßige Anpressung der Membran sichergestellt wird und andererseits darin, daß die Membran besonders bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Schieber für kreisförmige Ausbildung ihrer Berührungslinien mit der Membran und ebenso die der Memran mit der Innenfläche des Hohlraumes des Pumpendeckels zusammen mit Konzentrizität der Berührungslinien zu sehr geordneten, für Membrane maschinenbaugerechten üblichen und bewährten Verfor mungszuständen mit entsprechend geringen Beanspruchungen kommt. Hierdurch wird die Standzeit der Membran gegenüber der von bekannten Ausführungen beträchtlich erhöht. Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung einer peristaltisch arbeitenden Membranpumpe mit flacher Membran besteht darin, daß der gesamte, bei einer vorteilhaften Bauform kreisförmige Einspannrand der Membran einem und nur einem der beiden Druckzustände des Fördermediums zugeordnet werden kann, vorteil hafterweise dem des Zulaufdruckes, wobei dann die Membran in ihrer mit einer gewis sen Mindestbreite auszubildenden Zone zwischen ihrem Einspannrand am Pumpendeckel und ihrer nächstgelegenen Berührungslinie mit der Innenfläche des Hohlraumes des Pumpendeckels, die während einer Stellung des äußersten Schiebers in seiner obersten Hubendlage entsteht, nur geringen Zugbeanspruchungen infolge Freihanges ausgesetzt ist. Um diesen Freihang und damit diese Beanspruchung besonders klein zu halten, ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dieser Membranpumpe vorgesehen, daß der Hub des dem Einspannrande der Membran nächstgelegenen Schiebers besonders gering ist, und seine Fläche entsprechend bemessen ist. In einer anderen vorteil haften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind die getrieblichen Mittel zum Antrieb der kreisförmig konzentrischen Schieber so eingerichtet, daß sie den Schie bern Hübe erteilen, derart, daß der Größtwert des Höhenlagenunterschiedes der Schie ber zwischen jeweils zwei benachbarten Schiebern überall gleich groß ist und der dem Einspannrand der Membran am Pumpendeckel nächstgelegene Schieber keinen größeren Hub gegenüber diesem Einspannrand ausführt, als diesem Größtwert entspricht.This object is achieved by the features of claim 1 and in white teren advantageous embodiments of the invention by further features of the following claims solved. The particular advantages of the invention are that on the one hand the lines of contact of the membrane with the inner surface of the pump cavity cover lying in planes perpendicular to the direction of the contact pressure of the membrane stand against this inner surface and thus even pressure due to this geometry the membrane is ensured and on the other hand in that the membrane is special in the advantageous embodiment of the slide for circular formation of their Lines of contact with the membrane and also that of the membrane with the inner surface of the Cavity of the pump cover together with concentricity of the contact lines very orderly, for membrane mechanical engineering customary and proven Verfor conditions with correspondingly low loads. This will make the Service life of the membrane increased considerably compared to that of known designs. Another particular advantage of the peristaltic design according to the invention working diaphragm pump with flat diaphragm is that the entire, at an advantageous design circular clamping edge of the membrane one and only can be assigned to one of the two pressure states of the medium, advantageous that of the inlet pressure, then the membrane in its with a certain The minimum width of the zone to be trained between its clamping edge on the pump cover and their closest line of contact with the inner surface of the cavity of the Pump cover, which during a position of the outermost slide in its uppermost End of stroke position is created, exposed to only slight tensile stresses due to free slope is. In order to keep this free slope and thus this stress particularly small, is provided in a further advantageous embodiment of this diaphragm pump, that the stroke of the slide closest to the clamping edge of the diaphragm is particularly great is small, and its area is dimensioned accordingly. In another advantage liable design of the subject matter of the invention are the gear means Drive the circular concentric slide set up so that it shoots bern strokes, such that the greatest value of the altitude difference of the shooting About between two adjacent sliders is the same size everywhere and that Clamping edge of the diaphragm on the valve cover closest slide no longer stroke against this clamping edge than corresponds to this maximum value.

In der Fig. 1 ist eine mögliche Ausführung des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Der Schnitt A-B geht durch die für alle Schieber gleiche Mitte. Ein weiterer Schnitt C-D steht senkrecht dazu und ist wie angegeben geführt.In Fig. 1 shows a possible embodiment of the subject invention is illustrated. The cut AB goes through the same center for all slides. Another cut CD is perpendicular to it and is performed as indicated.

Zwischen dem Pumpengehäuse 1 und dem den Einlaß 2 und den Auslaß 3 tragenden Pum pendeckel 4 ist die in der dargestellten Ausführung kreisförmige Membran 5 an den Einspannrändern 6 und 7 eingespannt. Der Einlaß 2 ist mit einem im Pumpendeckel 4 verlaufenden Ringkanal 8 verbunden. Von dem Ringkanal 8 führen Öffnungen 9 auf die Seite der Innenfläche 10 des Pumpendeckels. Unterhalb der Membran 5 befinden sich die in der dargestellten Ausführung ringzylinderförmigen Schieber 11; 12; 13; 14; 15 und der zentrale zylinderförmige Schieber 16. Ein jeweiliger Schieber, in der gezeichneten Stellung beispielsweise die gerade in ihren oberen Hubendlagen sich befindenden Schieber 11 und 16 rufen kreisförmige Berührungslinien 17 bzw. 18 der Membran 5 mit der Innenfläche 10 des Pumpendeckels 4 hervor, während sie selbst die Membran 5 in ebenfalls kreisförmigen Berührunglinien 19 bzw. 20 berühren. Andere Schieber befinden sich in der gezeichneten Stellung soeben in tieferen Lagen. Dabei ist zwischen den kreisförmigen Berührungslinien 17 und 18 und der Innenfläche 10 so wie der Oberseite der Membran 5 ein vom Fördermedium ausgefülltes Teilvolumen 21 des Pumpendeckelhohlraumes eingeschlossen. In einem weiteren Verlauf der Bewegung werden sich die Schieber 15 und 16 bezüglich ihrer Höhenlagen nacheinanderfolgend abwärtsbewegen und die Schieber 12 und 13 werden sich bezüglich ihrer Höhenlagen nacheinander aufwärtsbewegen. Hierbei kommt einerseits das Teilvolumen 21 mit dem Auslaß 3 in Verbindung, während andererseits die Schieber 12 und 13 nacheinander in ihre oberen Hubendlagen kommen und dann ihrerseits kreisförmige Berührungslinien der Membran mit der Innenfläche des Pumpendeckels hervorrufen und somit das Förderme dium, das soeben noch im Teilvolumen 21 eingefangen war, zur Mitte und damit zum Auslaß 3 hin drängen, während gleichzeitig durch die Öffnungen 9 aus dem Ringkanal 8 das vom Einlaß 2 herkommende Fördermedium nachfließen kann.Between the pump housing 1 and the inlet 2 and the outlet 3 bearing Pum pendeckel 4 , the circular membrane 5 is clamped in the illustrated embodiment at the clamping edges 6 and 7 . The inlet 2 is connected to an annular channel 8 running in the pump cover 4 . Openings 9 lead from the ring channel 8 to the side of the inner surface 10 of the pump cover. Below the membrane 5 are the ring-cylindrical slider 11 shown in the embodiment shown; 12 ; 13 ; 14 ; 15 and the central cylindrical slide 16 . A respective slide, in the position shown, for example, the slide 11 and 16 currently in its upper stroke end positions cause circular lines of contact 17 and 18 of the membrane 5 with the inner surface 10 of the pump cover 4 , while they themselves the membrane 5 also in circular contact lines Touch 19 or 20 . Other sliders are just in the lower position in the position shown. In this case, between the circular contact lines 17 and 18 and the inner surface 10 and the top of the membrane 5, a partial volume 21 of the pump cover cavity filled by the pumping medium is enclosed. In a further course of the movement, the slides 15 and 16 will successively move downwards with respect to their height positions and the slides 12 and 13 will move upwards with respect to their height positions. Here, on the one hand, the partial volume 21 comes into connection with the outlet 3 , while, on the other hand, the slides 12 and 13 come one after the other into their upper stroke end positions and then in turn cause circular lines of contact of the membrane with the inner surface of the pump cover and thus the pumping medium, which has just been added to the partial volume 21 was captured, push towards the center and thus towards the outlet 3 , while at the same time the medium coming from the inlet 2 can flow in through the openings 9 from the annular channel 8 .

In der dargestellten Ausführung ist in dem Pumpenghäuse 1 unterhalb der Schieber eine Welle 22 mittig und senkrecht zur gemeinsamen Schieberachse in Lagern 23; 24; 25 und 26 gegenüber dem Pumpengehäuse 1 drehbar und am Zapfen 27 antreibbar. Die Welle 22 trägt paarweise gleiche und in gleicher Drehwinkelphase angeordnete Kurvenscheiben 28, 28′ für Schieber 11; 29, 29′ für Schieber 12; 30, 30′ für Schieber 13; 31, 31′ für Schieber 14; 32, 32′ für Schieber 15 und 33, 33′ für Schieber 16. Kur venscheiben eines Paares sind auf der Welle 22 drehwinkelphasenversetzt gegenüber solchen eines anderen Paares angeordnet und befestigt. Die Konturformen der Kurven scheiben und der Drehwinkelversatz eines jeweiligen Paares gleicher Kurvenscheiben gegenüber einem anderen auf der Welle richtet sich nach den Bewegungserfordernissen für die Schieber, die vor allem dadurch gebunden sind, daß ein Teilvolumen, solange es zwischen zwei Berührungslinien der Membran mit der Innenfläche des Pumpendeckels eingefangen ist, sich nicht ändern darf, wenn die peristaltisch arbeitende Membran pumpe zur Förderung von inkompressiblen Fördermedien, wie z.B. Flüssigkeiten ein gesetzt wird.In the embodiment shown, a shaft 22 is located in the pump housing 1 below the slide in the middle and perpendicular to the common slide axis in bearings 23 ; 24 ; 25 and 26 rotatable relative to the pump housing 1 and driven on the pin 27 . The shaft 22 carries in pairs the same and arranged in the same rotation angle phase cams 28 , 28 'for slider 11 ; 29 , 29 'for slide 12 ; 30 , 30 'for slider 13 ; 31 , 31 'for slide 14 ; 32 , 32 'for slide 15 and 33 , 33 ' for slide 16 . Kur venscheiben one pair are arranged and fixed on the shaft 22 angularly out of phase with those of another pair. The contour shapes of the curves and the angular displacement of a respective pair of identical cams relative to another on the shaft depend on the movement requirements for the slider, which are primarily bound by the fact that a partial volume, as long as there is between two lines of contact of the membrane with the inner surface of the Pump cover is captured, must not change when the peristaltic diaphragm pump is used to convey incompressible fluids such as liquids.

In der Ausführung nach Fig. 1 sind an jedem der Schieber diametral gegenüber Zug stangen 34 befestigt auf deren Teller 35 Druckfedern 36 wirken, welche sich in Fe derbüchsen 37 abstützen, die ihrerseits am Boden 38 des Pumpengehäuses 1 befestigt sind. Durch alle Schieber geht diametral ein Bolzen 39 der im Pumpengehäuse 1 be festigt ist. Der Bolzen 39 durchsetzt Langlöcher 40 der Schieber 11; 12; 13; 14; 15 und 16, die ausreichend lang bemessen sind, um die Hin-und-Herbewegung der Schieber in dem Maße zuzulassen, wie es von den die Schieber antreibenden getrieblichen Mit teln, in der gezeigten Ausführung die Welle 22 mit den Kurvenscheiben 28, 28′ bis 33, 33′, verlangt wird. Der Bolzen 39 sichert die Schieber 11 bis 16 gegen Relativ verdrehung um ihre Achsen untereinander und gegen Verdrehung dieser Schieber um ihre Achsen gegenüber dem Pumpengehäuse 1.In the embodiment according to FIG. 1, rods 34 are attached to each of the slides diametrically opposite train 34 , on their plates 35 compression springs 36 act, which are supported in bushes 37 , which in turn are fastened to the bottom 38 of the pump housing 1 . Through all the slide diametrically a bolt 39 which is fastened in the pump housing 1 be. The bolt 39 passes through elongated holes 40 of the slide 11 ; 12 ; 13 ; 14 ; 15 and 16 , which are dimensioned sufficiently long to allow the back-and-forth movement of the slide to the extent that it means by the drive the slide means with, in the embodiment shown, the shaft 22 with the cams 28 , 28 'to 33 , 33 ', is required. The bolt 39 secures the slides 11 to 16 against relative rotation about their axes with respect to one another and against rotation of these slides about their axes with respect to the pump housing 1 .

Anstelle der den Schieber 11 bis 16 ihre jeweiligen Hin-und- Herbewegungen er teilenden getrieblichen Mittel in Form der Kurvenscheiben 28, 28′ bis 33, 33′ und der Welle 22 und der den Kontakt der Schieber mit den Konturen der Kurven auf rechterhaltenden Mitteln Zugstangen 34 mit Tellern 35, Druckfedern 36 mit Feder büchsen 37 am Pumpengehäuse 1, können auch andere getriebliche Mittel vorgesehen werden, insbesonders auch solche, mittels welcher die Abwärtsbewegungen der Schieber zu den ihnen jeweils zukommenden Zeitpunkten unmittelbar und ohne Zuhilfenahme von Federn erzwungen wird. Dies wird von Ausführungsformen zu verlangen sein, bei wel chen die Membran an den membranseitigen Schieberenden befestigt ist, um die peri staltisch arbeitende Membranpumpe mit flacher Membran selbstansaugefähig zu machen. Instead of the slider 11 to 16 their respective back and forth movements he dividing gear means in the form of the cams 28 , 28 'to 33 , 33 ' and the shaft 22 and the contact of the slider with the contours of the curves on preserving means tie rods 34 with plates 35 , compression springs 36 with spring sleeves 37 on the pump housing 1 , other gear means can also be provided, especially those by means of which the downward movements of the slide at their respective times is forced directly and without the aid of springs. This will be required from embodiments in which the diaphragm is attached to the diaphragm-side slide ends in order to make the diaphragm pump with flat diaphragm, which works peristaltically, self-priming.

In einer grundsätzlich in jedem Falle anzustrebenden vorteilhaften Gestaltung der Führungen der Schieber untereinander und der Führung des alle anderen Schieber um fassenden Schiebers im Gehäuse ist vorgesehen, daß die Schieber sich gegenseitig mittels nur schmaler Leisten, von denen jeweils mindestens drei gleichmäßig verteilt an jeweils einem von zwei benachbarten Schiebern angebracht sind, im Sinne ermöglich ter Hin-und-Herbewegung führen und daß an der Innenwand des Pumpengehäuses derartige Leisten der genannten Mindestanzahl und mit gleichmäßiger Verteilung auf deren Um fang zur Führung des äußersten Schiebers angebracht sind. Durch eine Maßnahme dieser Art wird dafür gesorgt, daß die durch die Zähigkeit des Schmiermittels bei den Bewe gungen der Schieber in den Berührungsflächen entstehende Flüssigkeitsreibung mög lichst klein wird.In an advantageous design of the Guides the slide among themselves and the guide of all other slide around gripping slider in the housing is provided that the slider each other using only narrow strips, at least three of which are evenly distributed are attached to one of two adjacent sliders, made possible in the sense ter to-and-fro movement and that such on the inner wall of the pump housing Last of the minimum number mentioned and with an even distribution on their order are attached to guide the outermost slider. By taking a measure of this Art ensures that the viscosity of the lubricant during the movement movements of the slider in the contact surfaces becomes as small as possible.

Die Außen- und Innenradien der Schieber mussen nach Bemessungsgrundsätzen fest gelegt werden. Für einen ersten Entwurf ist das der Grundsatz eines für alle Schieber jeweils gleichen Hubvolumens. Der weitere Grundsatz sei, daß der Außen radius eines jeweils von einem nächsten Schieber umschlossenen Schiebers der Innenradius des umschließenden Schiebers sein soll.The outside and inside radii of the slide must be fixed according to the design principles be placed. For a first draft, this is the principle of one for all Slider each with the same stroke volume. The further principle is that the outside radius of a slide enclosed by a respective next slide Inner radius of the enclosing slide should be.

Für eine peristaltisch arbeitende Membranpumpe mit für alle Schieber gleichem Hub ergibt sich unter der Voraussetzung einer fortlaufenden Durchnumerierung der Schie ber von innenliegenden zu außenliegenden, welche mit 1 beim zentralen Schieber be ginnt, daß der Außenradius r _ja eines Schiebers der Nr. j For a peristaltic diaphragm pump with the same stroke for all slides, there is a condition that the slide is numbered consecutively from the inside to the outside, starting with 1 at the central slide, that the outer radius r _{yes of} a slide of No. j

r _{j a} = r₁ · √ r _yes = r ₁ · √

beträgt, wenn r ₁ der Radius des zentralen zylinderförmigen Schiebers ist.is when r _{1 is} the radius of the central cylindrical slide.

Vorteilhafterweise sieht man vor, daß die weiter außen liegenden, dem Einspann rand der Membran näheren Schieber kleinere Hübe ausführen, sodaß der dem Einspann rand der Membran nächstliegende Schieber den kleinsten Hub aufweist. Legt man fest, daß dies Kleinerwerden der Hübe in einer durch festes Verhältnis der Hübe von je weils zwei Nachbarschiebern festgelegten Folge zu geschehen habe, so ergibt sich bei einer beim zentralen Schieber mit 1 beginnenden fortlaufenden Numerierung der Schieber, daß ein Schieber der Nr. j den AußendurchmesserAdvantageously, it is provided that the farther outward, the clamping edge of the diaphragm slide perform smaller strokes, so that the closest to the clamping edge of the diaphragm has the smallest stroke. If it is determined that the strokes should become smaller in a sequence determined by a fixed ratio of the strokes of two neighboring sliders each, then with a continuous numbering of the sliders starting with the central slide, it results that a slide of number j the outside diameter

Bei der Konstruktion gilt auch der umgekehrte Weg, nämlich aus Radienverhältnissen der Schieber, welche man zugrundelegt, die Verhältnisse der Hübe zu ermitteln. Man hat mit h ₁, dem Hub des zentralen Schiebers Nr. 1 und r _ja dem Außenradius des Schiebers der Nr. j sowie h _j dessen Hub, folgenden Hub für den Schieber j auszufüh renThe reverse also applies to the design, namely to determine the ratios of the strokes from the radius ratios of the slides, which is the basis. With h ₁ , the stroke of the central slide no. 1 and r _yes the outer radius of the slide of number j and h _j its stroke, the following stroke for the slide j is to be carried out

h _j = h₁ · 1/(r _j²/r₁²-r²_j-1/r₁²) h _j = h ₁ · 1 / ( r _j ² / r ₁²- r ² _{j -1} / r ₁²)

Solches Vorgehen kann zweckmäßig sein, wenn man bei der Konstruktion feste Kleinstwerte von Radiendifferenzen berücksichtigen muß.Such a procedure can be useful if you are firm in the construction Minimum values of radius differences must take into account.

Claims

1. Peristaltic working diaphragm pump with a flat, the pumping process in a recess of the inlet and outlet opening containing the pump cover to be deformed and this Ver deep-covering membrane, characterized in that on the side of the membrane, which is opposite to the side of the pump cover recess , At least three slides with a common direction perpendicular to the plane of the diaphragm, their periodic back and forth sliding movements in the pump housing are arranged guided by guide means, such that each of the slides, while it is in its upper stroke end position, touches the membrane in a ring-shaped closed contact line and the membrane thereby and thereby caused with its side facing the pump cover recess also touches the bottom of the pump cover recess in a ring-shaped closed contact line and the slide-side caused by different slides as well as pumpendeckelver deep-side contact lines of the type mentioned do not intersect and a respective area between two contact lines of the type mentioned is limited only by these two lines of contact and that an additional opening on the bottom of the pump cover recess of the space closed by the membrane and the pump cover mes, vertically seen to the membrane, completely within the area delimited by the inner most contact line of the type mentioned and there are other openings of the pump cover recess, seen perpendicular to the membrane, completely outside of the area enclosed by the outermost line of contact of the type mentioned and that the slide by gear means up and down who moves such that a respective slide in its upper stroke end position keeps the membrane in contact with the bottom of the pump cover deep in a line of contact of the type mentioned until just another slide has reached its upper stroke end position and the up and down movements of two slides, which cause adjacent contact lines of the mentioned type of membrane with the bottom of the pump pendeckeliefiefung, in the case of N sliders with a phase shift of degrees drive shaft rotation angle and thus the Issue diaphragm a peristaltic movement relative to the bottom of the pump cover recesses, which shifts a medium to promote the device in a line crossing the lines of contact of the type of membrane mentioned with the bottom of the pump cover recess Rich direction.

2. Peristaltic diaphragm pump according to claim 1, characterized characterized in that by the sliders in their respective contact lines of the membrane with the upper stroke end positions concentric circles at the bottom of the pump cover recess, which are perpendicular to the direction of the slide the levels and that each of the sliders on his the Membrane facing end in the form of a ring cylinder for everyone Slider of the same rotational symmetry axis, which is perpendicular to the Levels of the lines of contact of the type mentioned has, whose ring surface perpendicular to this axis is spherical and a Tangential plane, which has the said annular surface of the membrane side slide end in an annular closed curve be stirs.

3. Peristaltic diaphragm pump according to claims 1 and 2, characterized in that each of the sliders in their because of the upper upper end positions, which are closed in a ring Lines of contact of the membrane with the bottom of the pump cover recess are concentric circles that are in common with the bottom of the Pump cover recess coincident level.

4. Peristaltic diaphragm pump according to claims 1; 2; 3, characterized in that outside of that of the outermost ring-shaped closed contact caused by a slide line of the membrane with the bottom of the pump cover recess enclosed area several openings to the bottom of the pump cover deepening step, which with an annular channel are interconnected and this annular channel is another Has opening that only through this annular channel with the The bottom of the lid recess is connected.

5. Peristaltic diaphragm pump according to claims 1; 2; 3rd and 4, characterized in that those of the individual Schie brought about by touching and moving the membrane Stroke volumes on the side of the recess of the pump cover NEN membrane surface parts are the same.

Peristaltic diaphragm pump according to claims 1; 2; 3; and 4, characterized in that the largest achievable in the sliding direction of the slide measured position differences diaphragm-side slide ends are all the same size and that the slide, the membrane-side end of a ring ge has a closed line of contact with the membrane, which of no more is enclosed compared to the fixed one tension point of the membrane in the pump housing is not a large amount of its largest sublayer measured against it in the shift direction has the same size for all sliders amount of their mutual position differences.

7. Peristaltic diaphragm pump according to claims 2; 3; 4; 5 and 6, characterized in that the slide, which is a circle closed contact line of its membrane-side end with the membrane, which no longer encloses any other sen with a cylindrical guide surface with the housing through the center of the circle of the mentioned line of contact and to Has the direction of parallel rotation axis and that this contacting guide surface of the pump housing also cylindrical and one of the two cylindrical guide surfaces mentioned below is interrupted, so that only at least three of her narrow regularly distributed on the circumference of the guide cylinder Stripes are present that the other adjacent guide surface touch surface and that on one of the two guide surfaces min protrudes a projection that ver in a sliding direction current groove of the other guide surface protrudes and that the Sliders among themselves and such equipped Have guide surfaces.

8. Peristaltic diaphragm pump according to claims 2; 3; 4; 5 and 6, characterized in that in the area of the extension the slide in the slide direction an all slide and the housing wall diametrically penetrating bolt is present in the housing is attached and that the slide in the places where the said Bolt runs through it, extends in the direction of sliding have sloping holes.

9. Peristaltic diaphragm pump according to claims 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 and 8, characterized in that the membrane the slide ends adjacent to the membrane outside the ridge this slide ends is attached to the membrane at the top End of stroke of the slide against the bottom of the recess of the pump pendeckels presses.

10. Peristaltic diaphragm pump according to claims 1; 2; 3; 4; 7; 8 and 9, characterized in that the slide strokes are unequal and slides that the clamping edge of the membrane on Pump housing and pump cover are closer, use smaller strokes geared funds are granted, as such, that mentioned Clamping edge are closer.