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Membranpumpe Die Erfindung bezieht sich auf Membranpumpen. Es lassen
sich zwei Arten von Membranpumpen unterscheiden, und zwar einerseits solche, bei
denen die Membranscheibe in fester mechanischer Verbindung mit einem z. B. durch
eine Kurbel hin und her bewegten Kolben steht, und andererseits solche, bei denen
die Membranscheibe freischwingend angeordnet ist. Die erste Art weist den Vorteil
auf, daß der Hub der Membranscheibe genau eingestellt und mit seiner vollen Größe
ausgenutzt werden kann. Die Saugwirkung derartiger Membranpumpen ist ziemlich kräftig.
Der Nachteil dieser Pumpe liegt darin, daß sie nur für geringe Drücke angewendet
werden kann, da die Membran nur einseitig von der zu fördernden Flüssigkeit belastet
und daher auf Zerreißen beansprucht wird.
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Umgekehrt liegt der Fall bei der an zweiter Stelle genannten Pumpenart
mit frei schwingender Membranscheibe. Für die Erzeugung der Saug- und Druckwirkung
dient ein Kolben, dessen Bewegung durch Druckwasser, das sich zwischen dem Kolben
und der Membran befindet, auf die frei schwingend angeordnete Membranscheibe übertragen
wird. Hierbei bildet die Membran eigentlich nur eine. Trennwand zwischen dem Druckwasser
und der zu fördernden Flüssigkeit. Die Saugwirkung einer solchen Pumpe ist sehr
gering, da die Durchbiegung der Membranscheibe beim Ansaugen allein durch den atmosphärischen
Druck erfolgt. Diesem steht aber die Steifigkeit der Membran entgegen. Der Vorteil
dieser Art von Pumpen liegt darin, daß erheblich höhere Drücke erzielt werden können
als mit den zuerst genannten Pumpen, weil die Membran beim Druckhub auf beiden Seiten
gleich stark beansprucht wird.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die stehende Membranscheibe in
ihrer Mitte mit dem Druckmittelkolben fest zu verbinden und den Raum zwischen dem
Kolben und der Membran durch eine Flüssigkeit auszufüllen. Auf diese Weise läßt
sich zwar die Membranscheibezwangsläufig zurückziehen. Da jedoch die zwischen dem
Kolben und der Membran befindliche Flüssigkeit nicht ausweichen kann, sondern vielmehr
der hierfür zur Verfügung stehende Raum eher kleiner als größer wird, wird die Membranscheibe
am Ende des Saughubes zusätzlich zu dem auf sie einwirkenden Sog Drücken ausgesetzt,.
die nicht ohne weiteres von vornherein bestimmt werden
können und
eine einseitige Belastung der Membranscheibe und damit die Gefahr des Zerreißens
herbeiführen. Ferner ist eine stehende Membranpumpe bekannt, bei der eine mit einer
öffnung versehene, waagerecht angeordnete Membranscheibe durch einen Pumpenschwengel,
an dessen unterem Ende die Druckventilkugel befestigt ist, .auf Ad ab bewegt wird
und die zu fördernde Flüssigkeit durch die öffnung der Membran beim Druckhub hindurchtritt,
während beim Saughub die Membranöffnung durch die Druckventilkugel verschlossen
wird. Die Membränschei.be tritt hier an Stelle des sonst üblichen Ventilpumpenkolbens.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß bei einer Membranpumpe
mit Flüssigkeitsantrieb, deren -von einer Kurbelwelle angetriebener Druckmittelkolben
auch mit der stehenden Membranscheibe in Verbindung steht, an der Membranscheibe
eine Zugstange vorgesehen ist, die an ihrem freien Ende einen Anschlag hat, der
erst gegen Ende des Saughubes vom Druckmittelkolben mitgenommen wird. Durch eine
solche Ausbildung der Pumpe findet beim Saughub zunächst eine vollständige Entlastung
der Membranscheibe auf der Seite des Druckmittels statt, und erst dann wird gegen
Ende des Saughubes die Membran in ihre Endlage gezogen.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Membranpumpe gemäß der Erfindung im Längsschnitt,
und zwar in Saugstellung.
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Abb. 2 zeigt die gleiche Pumpe in Druckstellung.
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Die in Abb. i und 2 dargestellte Membranpumpe hat einen Arbeitsraum.
i, der an seiner tiefsten Stelle das Einlaßventil2 und an seiner höchsten Stelle
' das Auslaßventil 3 trägt, die beide als Kugelventile ausgebildet sind. Die eine
Wand des Arbeitsraumes i wird von der senkrecht stehenden Membranr scheibe 4 gebildet,
die mit ihrem äußeren Rand zwischen einen Flansch 5 des Arbeitsraumes und einen
Flansch 6 des Zylinders 7 eingespannt ist. In dem Zylinder bewegt sich ein Kolben.
8, der von einer Kurbel g hin und her bewegt wird. Die Abdichtung des Raumes io
zwischen dem Kolben 8 und der Membran 4 nach außen erfolgt durch eine Stopfbuchse
11 und Dichtung 12. Der Raum io ist mit Druckwasser angefüllt, welches beim Eindringen
des Kolbens 8 in den Zylinder 7 den Druck des Kolbens auf die Membranscheibe ¢ überträgt
und diese bewegt. Die Membranscheibe4 trägt in ihrer Mitte eine Stange 13, welche
in der Stirnwand 14 des Kolbens 7 verschiebbar geführt ist und an -ihrem freien
Ende-einen Anschlag i 5 hat, der beim Zurückgehen des Kolbens auf der Innenseite
der Stirnwand 14 zur Anlage kommt.
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Die Wirkungsweise einer solchen Pumpe ist folgende: Während des Saughubes
der. Pumpe bewegt sich der Kolben 8 auf der Zeichnung nach links und nimmt mittels
der Stange 13 und ihrem Anschlag 15, der sich auf der Innenseite der Stirnwand 14
anlegt, die Membranscheibe 4 mit. Durch das Zurückgehen der Membran 4 wird die Flüssigkeit
durch das Einlaßventil 2 in den Arbeitsraum :2 eingesaugt. Infolge der mechanischen
Verbindung von Kolben 8 und Membran 4 wird diese bis in ihre äußerste linke Lage
zurückgezogen, so daß also der ganze Arbeitsraum i ausgenutzt und mit Flüssigkeit
angefüllt wird. Bei Umkehr des Kolbens 8 löst sich die mechanische Verbindung zwischen
der Membran und dem Kolben, wie dies Abb.2 erkennen läßt. Der Kolben 8 wirkt allein
auf das in dem Raum io befindliche Druckwasser ein, welches jetzt einen über die
ganze Fläche der Membran verteilten Druck ausübt und diese in die in Abb. z gezeichnete
rechte Stellung durchbiegt, wodurch ein der Verdrängung entsprechender Teil der
im Arbeitsraum i befindlichen Flüssigkeit durch das AusJaßventil3 herausgedrückt
wird. Darauf wiederholt sich beim nächsten Saughub der bereits oben ,geschilderte
Vorgang, bei welchem die Membran durch mechanische Verbindung vom Kolben mitgenommen
wird.
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Es ist klar, daß die oben beschriebene Ausführungsform nur ein Beispiel
darstellt. Die lose gekoppelte Verbindung zwischen Kolben und Membran kann auch
durch andere Mittel erreicht werden. Auch kann an Stelle der Verwendung nur einer
Membran eine Zwillingsanordnung gewählt werden. Das Wesentliche der Erfindung liegt
jedenfalls darin, daß zwischen dem Kolben und der Membran eine Verbindung besteht,
die nur in einer Richtung wirksam ist.