DE69534315T2

DE69534315T2 - diaphragm pump

Info

Publication number: DE69534315T2
Application number: DE69534315T
Authority: DE
Inventors: Peter West Bridgford Clarke
Original assignee: Clarke Brendon Southwell; Clarke Carl Southwell; Clarke Cheryl Southwell; Clarke Edit Southwell; Clarke Peter Southwell; Clarke Rene Southwell
Current assignee: Clarke Brendon Southwell; Clarke Carl Southwell; Clarke Cheryl Southwell; Clarke Edit Southwell; Clarke Peter Southwell; Clarke Rene Southwell
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2015-11-18
Also published as: EP0713009A2; EP0713009B1; DE69534315D1; EP0713009A3; GB9423174D0; ES2245452T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Diaphragma-Pumpe. Die Diaphragma-Pumpe der vorliegenden Erfindung kann speziell, aber nicht nur im Bereich des Abwasserpumpens eingesetzt werden.The The present invention relates to a diaphragm pump. The diaphragm pump The present invention may be specific, but not limited to the field the wastewater pumping are used.

Abwasser besteht aus einem flüssigen Medium, das eine große Menge von Festmaterial in Suspension mit sich führt und häufig große Gasblasen z.B. aus Methan oder Luft umfasst.sewage consists of a liquid Medium, that's a big one Amount of solid material in suspension and often large gas bubbles e.g. from methane or air.

Das Vorhandensein von großen Gasblasen im Abwasser kann häufig die Wirksamkeit der Pumpe aufgrund der Kompressibilität des Gases beeinträchtigen.The Presence of large Gas bubbles in the sewage can be common the effectiveness of the pump due to the compressibility of the gas affect.

Das US-Patent Nr. 2,351,304 beschreibt eine Fluid-Überführungsvorrichtung, die folgendes umfasst: ein Gehäuse und ein flexibles Diaphragma, das an diesem Gehäuse peripher abgestützt ist und mit ihm zusammenwirkt, um oberhalb des Diaphragmas eine Pumpenkammer zu bilden; Einlass- und Auslass-Durchgänge in der Oberseite des Gehäuses und Ventile, die in den Durchgängen angeordnet sind, wobei der Sitz des Einlassventils bezüglich einer horizontalen Ebene geneigt ist und der Teil des Einlassventils, der sich am höchsten Punkt befindet, sich neben dem Auslassventil befindet, wobei wenigstens ein Teil des letzteren oberhalb des Teils des Einlassventils angeordnet ist, der sich am höchsten Punkt befindet, wodurch eingesaugte, relativ leichte Fluide oder Gase, die ansonsten die Tendenz hätten, sich unmittelbar unterhalb des Einlassventils anzusammeln, zum Auslassventil weiterströmen und durch es hindurch austreten, wobei keine störende Struktur vorhanden ist, die mit einer solchen Strömung wechselwirken könnte.The U.S. Patent No. 2,351,304 describes a fluid transfer device comprising: a housing and a flexible diaphragm peripherally supported on this housing and cooperates with it to a pump chamber above the diaphragm to build; Inlet and outlet passages in the top of the housing and Valves in the passages are arranged, wherein the seat of the inlet valve with respect to a horizontal plane is inclined and the part of the inlet valve, the highest Point is located next to the exhaust valve, at least a part of the latter is arranged above the part of the inlet valve is the highest point which allows suctioned, relatively light fluids or gases, who would otherwise have the tendency immediately below the inlet valve, to the outlet valve continue to flow and exit through it, with no disruptive structure, those with such a flow could interact.

Das US-Patent 1,834,957 beschreibt eine offene Abgabepumpe, die eine Pumpenstruktur besitzt, die einen Wasser-Strömungsweg bildet und ein Element umfasst, dessen obere Wand horizontal verläuft und dessen untere Wand einen Teil parallel zur horizontalen Wasserströmung aufweist, sowie einen anderen Teil, der den ersten fortsetzt und nach oben geneigt ist, bis er in horizontaler Ausrichtung mit der oberen Wand ist, wobei der zuletzt genannte Teil zusammen mit der oberen Wand und den Seitenwänden des Elementes einen horizontalen Auslass bildet, wobei diese Struktur auch ein Tüllenelement umfasst, das eine mit einer Öffnung versehene Basis aufweist, die mit dem ersten Element in der Nähe der Ränder des Auslasses verbunden ist, wobei das Tüllenelement obere und untere Wände aufweist, die so geformt sind, dass sie einen im wesentlichen direkten Wasser-Strömungsweg durch die Struktur hindurch ergeben und das ausfließende Wasser im wesentlichen horizontal abgeben, sowie ein Abgabeventil, das horizontal innerhalb der Struktur gegen die Ränder des Auslasses anliegt und längs des Randes des Auslasses, der von der oberen Wand gebildet wird, angelenkt ist, um einen freien Durchgang zum Ausströmen des Wassers und von sedimentärem Material zu schaffen, wobei die untere Wand des Tüllenelementes über einen vorgegebenen Abstand nach oben schräg ansteigt, um das Ventil zu allen Zeitpunkten eingetaucht zu halten, wobei der geneigte Teil der unteren Wand des Elements und die geneigte untere Wand der Tülle bewirken, dass die Hauptarbeitsposition des Ventils im wesentlichen parallel zum Wasserstrom durch den Auslass ist.The US Patent 1,834,957 describes an open dispensing pump which has a Pump structure has, which forms a water flow path and an element includes, whose upper wall is horizontal and the lower wall having a part parallel to the horizontal water flow, as well as a another part, which continues the first and is inclined upwards, until it is in horizontal alignment with the top wall, with the latter part together with the upper wall and the side walls of the Elementes forms a horizontal outlet, this structure also a spout element includes, one with an opening provided with the base provided with the first element near the edges of Outlet is connected, wherein the Tüllenelement upper and lower Has walls, which are shaped to have a substantially direct water flow path through the structure and the effluent water essentially deliver horizontally, as well as a dispensing valve, the horizontally within the structure against the edges of the outlet and along the edge of the outlet, which is formed by the upper wall hinged is a free passage to the outflow of water and sedimentary material to create, wherein the lower wall of the Tüllenelementes over a predetermined distance increases obliquely upward to the valve keep immersed at all times, with the inclined part the bottom wall of the element and the inclined bottom wall of the spout, that the main working position of the valve is substantially parallel to Water flow through the outlet is.

Das US-Patent 3,358,610 beschreibt eine Diaphragma-Pumpe, die ein scheibenförmiges Gehäuse und eine Wand umfasst, die von einem flexiblen Diaphragma gebildet wird, das über einen Rand des Gehäuses geklemmt ist. Ein Fortsatz am Gehäuse, der sich von einer Seite weg erstreckt und vom Rand einen Abstand aufweist, trägt einen schwenkbar montierten Handgriff, der einen Teil aufweist, der sich über das Diaphragma erstreckt und an diesem befestigt ist. Das Diaphragma kann auf diese Weise einfach entfernt werden, um einen ungehinderten Zugang zum Inneren der Pumpe zu ergeben. Das Gehäuse hat Einlass- und Auslassventile, deren Achsen unter einem beträchtlichen Winkel zueinander angeordnet sind, und das Diaphragma bewegt sich im wesentlichen längs der Halbierenden dieses Winkels.The U.S. Patent 3,358,610 describes a diaphragm pump having a disc-shaped housing and comprises a wall formed by a flexible diaphragm, the above an edge of the housing is clamped. An extension on the case, extending from one side extends away and from the edge has a distance, wearing a pivotally mounted handle having a part extending over the Diaphragm extends and is attached to this. The diaphragm can be easily removed in this way to an unhindered To give access to the interior of the pump. The housing has inlet and outlet valves, their axes under a considerable Are arranged angle to each other, and the diaphragm moves essentially longitudinal the halves of this angle.

Das US-Patent 2,811,929 beschreibt eine Diaphragma-Pumpe des Abgabe- und Saughub-Typs, die einen Pumpenkörper aufweist, der eine Wand besitzt, die teilweise eine Pumpenkammer definiert, die einen mit einem Ventil versehenen Flüssigkeitseinlass und einen mit einem Ventil versehenen Flüssigkeitsauslass und Mittel aufweist, um die Strömungsrate von Flüssigkeit aus der Kammer heraus zu initiieren und in elastischer Weise zu erhöhen.The US Patent 2,811,929 describes a diaphragm pump of the dispensing and suction stroke type having a pump body having a wall own, which partially defines a pump chamber, the one with a valve provided liquid inlet and a valved fluid outlet and means indicates the flow rate of liquid to initiate out of the chamber and in an elastic way too increase.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Pumpe zu schaffen, die so aufgebaut ist, dass sie sich selbst während des normalen Betriebes von großen Gasblasen bzw. Gastaschen reinigen kann.The The present invention aims to provide a pump which is constructed so that they themselves during normal operation of big ones Gas bubbles or gas pockets can clean.

Die Erfindung schafft eine Diaphragma-Pumpe gemäß Anspruch 1 der beigefügten Ansprüche.The The invention provides a diaphragm pump according to claim 1 of the appended claims.

Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der die einzige 1 eine Querschnittsansicht einer Diaphragma-Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.An exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in which the only 1 a cross-sectional view of a diaphragm pump according to the present invention shows.

Wie man der 1 entnimmt, ist eine zum Pumpen von Abwasser geeignete Diaphragma-Pumpe allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und umfasst eine Kammer 12 in der Form eines langgestreckten hohlen Körpers, der an gegenüberliegenden Enden Öffnungen aufweist, wobei diese Pumpe für den Betrieb durch Schenkel 13 an einer Tragstruktur 1 montiert ist. Die Öffnung am linken Ende der Kammer dient als Einlass 14 und die Öffnung am gegenüberliegenden, rechten Ende dient als Auslass 16. Der Einlass 14 und der Auslass 16 sind so aufgebaut, dass sie eine Fluidströmung durch sie hindurch in einer durch die Pfeile F angegebenen Richtung fördern. Es sei darauf hingewiesen, dass die Pumpe so aufgebaut und ihre Montierung so angeordnet ist, dass sich die Pfeile F horizontal erstrecken, und dass sich der Auslass 16 auf einer größeren Höhe befindet als der Einlass 14. Der Einlass 14 und der Auslass 16 sind jeweils mit ringförmigen Verbindungsflanschen 18 versehen. Die Verbindungsflansche 18 sind rechtwinkelige Flansche in der Weise, dass sie in einer Ebene liegen, die sich rechtwinkelig zu den Pfeilen F erstreckt, und dienen als die Mittel, durch welche eine Einlassventil-Baueinheit 24, die ein Einweg-Einlassventil 25 umfasst, und eine Auslassventil-Baueinheit 26, die ein Einweg-Auslassventil 27 umfasst, mit der Kammer 12 verbunden sind.How to get the 1 takes a suitable for pumping wastewater diaphragm pump is generally denoted by the reference numeral 10 denotes and comprises a chamber 12 in the form of an elongated hollow body having openings at opposite ends, these Pump for operation by legs 13 on a supporting structure 1 is mounted. The opening at the left end of the chamber serves as an inlet 14 and the opening at the opposite, right end serves as an outlet 16 , The inlet 14 and the outlet 16 are configured to promote fluid flow therethrough in a direction indicated by the arrows F. It should be noted that the pump is constructed and its mount is arranged so that the arrows F extend horizontally, and that the outlet 16 located at a higher altitude than the inlet 14 , The inlet 14 and the outlet 16 are each with annular connecting flanges 18 Mistake. The connecting flanges 18 are rectangular flanges in such a way that they lie in a plane which extends at right angles to the arrows F, and serve as the means through which an inlet valve assembly 24 holding a disposable inlet valve 25 includes, and an exhaust valve assembly 26 holding a disposable outlet valve 27 includes, with the chamber 12 are connected.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Verwendung von rechtwinkeligen Flanschen 18 es auf diese Weise ermöglicht, die Ventil-Baueinheiten 24, 26 mit der Kammer 12 so zu verbinden, dass sich die zentralen Achsen der Ventil-Baueinheiten günstigerweise und ohne weiteres horizontal erstrecken.It should be noted that the use of rectangular flanges 18 It allows in this way, the valve assemblies 24 . 26 with the chamber 12 so connect that extend the central axes of the valve assemblies conveniently and easily horizontally.

Die Pumpe 10 umfasst auch eine Öffnung 30 in einer oberen Oberfläche der Kammer 12 zwischen dem Einlass 14 und dem Auslass 16, und ein flexibles Diaphragma 40. Das flexible Diaphragma 40 umfasst einen inneren Bereich 42 und einen äußeren Bereich 44, wobei letzterer dicht an der Oberfläche der Kammer anliegt, welche die Öffnung 30 umgibt, und auf diese Weise die Öffnung 30 verschließt. Man kann sich das vom Diaphragma 40 und der Kammer 12 eingeschlossene Volumen als einen Fluidströmungsdurchgang 50 vorstellen, der eine Fluidverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass herstellt. Der 1 entnimmt man, dass die Ebene des Diaphragmas 40, die durch die Linie X-X¹ dargestellt ist, gegen die Horizontale um einen kleinen Winkel nach oben geneigt ist, wie dies für den Teil 12a der oberen Oberfläche der Kammer in der Nachbarschaft des Auslasses 16 der Fall ist, der ungefähr unter dem gleichen Winkel ansteigt. Die Pumpe 10 umfasst auch eine Antriebseinrichtung 100, die betätigt werden kann, um den inneren Bereich 42 des Diaphragmas innerhalb der Kammer in einer Richtung hin und her zu bewegen, die durch den Pfeil D angezeigt ist (und die senkrecht zur Linie X-X¹ verläuft).The pump 10 also includes an opening 30 in an upper surface of the chamber 12 between the inlet 14 and the outlet 16 , and a flexible diaphragm 40 , The flexible diaphragm 40 includes an inner area 42 and an outer area 44 the latter being in close contact with the surface of the chamber defining the opening 30 surrounds, and in this way the opening 30 closes. You can get that from the diaphragm 40 and the chamber 12 trapped volumes as a fluid flow passage 50 imagine that establishes a fluid connection between the inlet and the outlet. Of the 1 taking out that the plane of the diaphragm 40 , which is represented by the line XX ¹ , is inclined to the horizontal by a small angle upwards, as for the part 12a the upper surface of the chamber in the vicinity of the outlet 16 the case is that rises approximately at the same angle. The pump 10 also includes a drive device 100 which can be operated to the inner area 42 of the diaphragm within the chamber to move in a direction indicated by the arrow D (and perpendicular to the line XX ¹ ).

Im Betrieb bewegt die Antriebseinrichtung 100 den inneren Bereich 44 des Diaphragmas innerhalb der Kammer 12 hin und her. Während des nach oben gerichteten Hubes ist das Auslassventil 27 geschlossen und Fluid wird in den Durchgang 50 über das Einlassventil 25 gesaugt. Während des abwärts gerichteten Hubes ist das Einlassventil 25 geschlossen und das Fluid wird aus dem Auslassventil 27 ausgestoßen. Im Betrieb besteht eine Tendenz, dass sich große Gasblasen in der Kammer 12 im Bereich des Diaphragmas 40 sammeln. Lufttaschen bilden sich infolge von Lecks in den Rohrleitungen oder deswegen, weil Luft mit dem Abwasser während des vorausgehenden, nach oben gerichteten Hubes angesaugt wird. Methantaschen bilden sich infolge der chemischen Zersetzung des Abwassers. Diese Lufttaschen haben einen nachteiligen Einfluss auf die Wirksamkeit der Pumpe.In operation, the drive means moves 100 the inner area 44 of the diaphragm within the chamber 12 back and forth. During the upward stroke, the exhaust valve is 27 closed and fluid is in the passage 50 via the inlet valve 25 sucked. During the downward stroke, the inlet valve is 25 closed and the fluid is discharged from the outlet valve 27 pushed out. In operation, there is a tendency for large gas bubbles in the chamber 12 in the area of the diaphragm 40 collect. Air pockets form as a result of leaks in the piping or because air is drawn in with the waste water during the previous upward stroke. Methane pockets are formed as a result of the chemical decomposition of the wastewater. These air pockets have a detrimental effect on the effectiveness of the pump.

Die unterschiedliche Höhe zwischen dem Einlass 14 und dem Auslass 16 und die nach oben gerichtete Neigung der oberen Oberfläche des Durchganges 50, der in der beschriebenen Ausführungsform das Diaphragma 40 und den oberen Oberflächenteil 12a umfasst, fördern das Hindurchgehen der großen Gasblasen zum Auslass 16. Darüber hinaus stellt die winkelförmige Anordnung des Diaphragmas relativ zur Horizontalen derart, dass es auf den Auslass „zuweist", sicher, dass eine Komponente seiner Bewegung während des Hin- und Hergehens in der Strömungsrichtung des Fluids stattfindet, das vom Auslass ausgestoßen wird (durch den Pfeil F angezeigt). Auf diese Weise kann die Hin- und Herbewegung des Diaphragmas die Gastaschen zum Auslass 16 hin vorwärts bewegen und sie durch diesen hindurch ausstoßen.The different height between the inlet 14 and the outlet 16 and the upward slope of the upper surface of the passage 50 in the described embodiment, the diaphragm 40 and the upper surface part 12a includes, promote the passage of the large gas bubbles to the outlet 16 , Moreover, the angular disposition of the diaphragm relative to the horizontal so as to "apportion" to the outlet ensures that a component of its movement during reciprocation takes place in the flow direction of the fluid expelled from the outlet (through the outlet) In this way, the reciprocating motion of the diaphragm can move the gas pockets to the outlet 16 move forward and expel through it.

Bei anderen Ausführungsformen (nicht dargestellt) kann die Neigung des Diaphragmas 40 stärker akzentuiert werden, so dass sich ein Unterschied in der Neigung, z.B. zwischen dem Diaphragma 40 und dem Teil 12a, ergibt, wodurch der oben erwähnte Ausstoßeffekt verstärkt wird.In other embodiments (not shown), the inclination of the diaphragm 40 be more accentuated, so that there is a difference in inclination, eg between the diaphragm 40 and the part 12a , which enhances the above-mentioned ejection effect.

Obwohl die vorliegende Erfindung mit starker Betonung einer Abwasserpumpe beschrieben wurde, können die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auch in anderen Bereichen Verwendung finden, in denen andere Medien gepumpt werden.Even though the present invention with a strong emphasis on a sewage pump has been described the principles of the present invention also in other areas Find use in which other media are pumped.

Claims

Diaphragm pump ( 10 ) mounted for use, comprising: a chamber ( 12 ), which opens at opposite end portions to an inlet ( 14 ) and an outlet ( 16 ), and the one opening ( 30 ) located in a surface of the chamber ( 12 ) between the inlet ( 14 ) and the outlet ( 16 ) is formed, wherein the inlet ( 14 ) and the outlet ( 16 ) are designed to convey a fluid in a substantially horizontal direction, and the outlet ( 16 ) is higher than the inlet ( 14 ); a flexible membrane ( 40 ) with an inner area ( 42 ) and an outer area ( 44 ), the outer area ( 44 ) at the opening ( 30 ) surrounding surface of the chamber ( 12 ) sealingly closes around the opening ( 30 ), whereby the chamber ( 12 ) and the membrane ( 40 ) a passage ( 50 ) forming a fluid connection between the inlet ( 14 ) and the outlet ( 16 ) creates; a one-way inlet valve ( 25 ) connected to the inlet ( 14 ), and a one-way exhaust valve ( 27 ) connected to the outlet ( 16 ) connected is; the inner area ( 42 ) of the membrane ( 40 ) in the chamber ( 12 ) is reciprocable, wherein during the mutual stroke of the inner region ( 42 ) Fluid via the inlet valve ( 25 ) and via the outlet valve ( 27 ), characterized in that the membrane ( 40 ) is arranged at an angle, so that the plane of the membrane ( 40 ) the outlet ( 16 ) is opposite; the upper surface, the passage ( 50 ), substantially from the middle between the inlet ( 14 ) and the outlet ( 16 ) to near the outlet ( 16 ) is inclined upwards from the horizontal; and the upper surface that the passage ( 50 ), the membrane ( 40 ) and the opening ( 30 ) surrounding surface ( 12a ) the chamber ( 12 ), wherein the plane of the membrane ( 40 ) is inclined more steeply upwards than the opening ( 30 ) surrounding surface ( 12a ) the chamber ( 12 ).

Diaphragm pump ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the central axes of the inlet ( 14 ) and the outlet ( 16 ) are arranged parallel and horizontal offset from one another.