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Membranverdichter Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Membranverdichter
oder Meinbranpumpen, insbesondere-'für die Verdichtung von Gasen, bei welcher eine
Membran in einer im allgemeinen doppelkegelförmigen Kammer schwingt, welche zwischen
zwei Platten gebildet ist, zwischen deren Rändern die TNIembran eingespannt ist.
Die Ansauge- und Förderventile sind in einer dev Platten angebracht, während die
andere Platte Löcher besitzt, durch welche eine Flüssigkeit (im allgemeinen
Öl oder Glycerin) tritt, welche durch einen Pumpenkerlben bewegt wird, der
diese Flüssigkeit während seiner hin und her gehenden Bewegung ansaugt und zurückdrücl#t,
so daß er die Membran durch Einwirkung auf die der dem Gas zugewandten Seite entgegengesetzten
Seite bewegt.
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Die vorliegen.,de Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche die
unmittelbare- und sichere Feststellung einer Durchbohrung oder eines Risses in der
Membran des Verdichters gestattet. Die Membran kann nämlich auf der Seite der Gasplatte
oder der Ventilträgerplatte durchbohrt oder eingerissen werden, und zwar durch ein
hartes Teilchen metallischer oder anderer Art, welches durch die Rohrleitungen und
das Ansaugeventil zwischen die Gasplatte und die Membran dringt. Dieses Teilchen
drückt sich schließlich in die Meinbran ein und verursacht ein kleines Loch. Auf
der Seite der Platte mit den Löchern für den Durchtritt der Flüssigkeit kann die
Membran unter dem Einfluß eines sich auf dieser Platte befindenden harten Teilchens
ebenfalls durchbohrt werden. Andererseits ermüdet das Metall der Membran nach einer
längeren Betriebsdauer des Verdichters und reißt, und es erscheinen feine Spalte
an verschiedenen Punkten dieser Membran.
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Da diese Durchbohrung oder das Reißen der Membran einen merklichen
Wirkungsgradverlust des Verdich--te-r-s--u-n-#d--a-n-d-er-e-T#TUe-r-Srä-n-,de -zur
-ro-=ge#7t, w-eIche nach einiger Zeit die Stillsetzung der Maschine erforderlich
machen, ist es wichtig, sofort und in
sicherer Weise von der Bildung
einer Durchbahrung oder eines Risses benachrichtigt züi werden. Man beinerkt allerdings,
daß der #'erdichter nicht richtig arbeitet: er '- macht mehr
- Lärm im Betrieb, das Gas 1)e,-innt-aU-Gehause des Verdichters auszutreten,
oder das durch den Kolben zurückgedrückte Öl oder Glycerin tritt allmählich
in die Gaskainmer und die Förderleitung ein. .#us diesem Grunde bringt man übrigens
Z,
hinter dem Förderventil eine mit einem Ab-
t iaßhalin versehene
kleine Metalltasche an, %velclie gegebenenfalls die Feststellung des Übertritts
von 01 oder# Glycerin gestattet. .Nfan beinerkt auch einen von dem Gehäuse
ausgehenden Gerue ji, wenn es sich uni einen z. B. i-ni#-X-m'm-ö-nialz arbeitenden
'-,\leinbraii-Diese verschiedenen Mittel gestatten jedoch nicht die sofortige und
unmittelbare Fest-"#-teiru-n9-je-r -Emlung einer Durchbohrung oder eines Wisses
in der 'Membran des Verdichters und die Beseitigung dieses Übelstandes ohne Verzug
durch den Ersatz der zerstörten Mernbran.
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Die erfinclun#smäßige Vorrichtung ist dab durch gekennzeichnet, daß
drei Membranen vorgesehen sind, die mit ihren vollen Flächen gegeneinander gepreßt
sind, wobei die mittler-, Membran einen bis zu ihrem Umfang reichenden radialen
Schlitz oder deren mehrere besitzt, so daß bei einer Durchbohrung oder einen Riß
einer der ,1#,ußentnen-ihranen dag durch diese Durchbohrung oder diesen Riß tretende
Gas oder die Flüssigkeit durch den Schlitz oder die radialen Schlitze der Zwischenmeinbran
nach außen austreten kann# Die Zeichnungen stellen als Beispiel einige Ausführungsforinen
der Erfindung dar.
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V),b. i ist ein lotrechter Axialschnitt des
Meinbranverdichters
mit der erfindtingsmäßigen Vorrichtung.
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Abb. 2 ist ein Grundriß der Zwischenmeinbran.
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Abb. 3 stellt in größzrei-n Maßstab eine l-#-iii7elheit der
Abb. i dar.
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#Abb. 4 ist eine der Abb. i entsprechende Ansicht einer Abwandlung.
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Abb. - ,ta, 41), 4C stellen getrennt die drei Membranen des
Verdichters nach Abb.,4 dar. Abb. #3 ist eine den i und 4 entsprechende Ansicht
einer anderen Abwandlung.
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Abb. 5a, 5b, 5c, 5d, 5e stellen getrennt die verschiedenen
Membranen des Verdichters nach 5 dar.
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Bei bekannten 'Membranverdichtern kann eine kreisförmige, metallische,
an ihrem Umfan- zwischen zwei Platten a mid b (Abb. i,) enigespamite 'Membran
in eintr im allgel# - t# ine#, 111U11 fl(-)Iii)ellze"elförtni'-en Kammer
schwin-Cr en. Die obere Platte a trägt das Ansati.-1-ventil al und das Förderventil
a# für das zu verdichtende Gas. Die untere Platte 1) besitzt Löcher bl für den Durchtritt
einer Flüssikei . t mit Schmierwirkung (Öl oder Glvcerin), durch einen
in einem Pumpenkörper cl arbeitenden Kolben c zurückgedrückt wird. Die beiden Platten
a, und b werden durch Bolzen d, gegeneinander gepreßt und mit dem Pumpenkörper
vereinigt. Die durch den Kolben c 7urückgedrückte Flüssigkeit übermittelt der -Membran
die hin und her gehende Bewe-,x ".,un- des Kolbens c, so daß das durch das
l# Ventil a,' in den oberen Teil el der doppelkegelförtnigen Kammer zwischen den
Platteii angesatigte Gas durch die Membran durch las Ventil a2 hinausgefördert wird.
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Ar. Stelle einer einzigen Membran benutzt man nun erfindungsgemäß
mehrere kreisförmige konzentrische, genau übereinandergelegte Membranen gleichen
Durchmessers, welche hinsichtlich des Arbeitens des dichters wie eine eilizi-e 'Membran
wirken. Bei der Ausführungsform der Abb. i bis 3
sind drei derartige
Mernbranen vorgesehen. Die beiden äußeren Membranen (die obere Membran
f und die untere Membran ") sind den bisher benutzten Membranen gleich, d.h.
sie sind voll, während die Zwischenmeinbranh zahlreiche schmale, z. B. i mm breite,
sieh bis züi dein Umfang der Membran erstreckende Z,
radiale Schlitze h' besitzt.
In der Mittc- dieser Membran h ist ein kleiner, voller Teil beibehalten worden.
Die geringe Breite dieser k>
Schlitze gestattet keine Verformung der beiden
anderen äußeren Membranen, deren richtiges Anlegen gegen die Platten a, und
b gesichert Z, c
bleibt, und die Abdichtungen erfolgen wie bisher -Metall
auf Metall.
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Wenn eine der beiden Außentnembranen selbst nur ein kleines Loch bekommt
oder reißt, gewahrt man dies sofort. Denn das durch das so gebildete Loch tretende
Gas oder die Flüssigkeit tritt in die Schlitze h' der Zwischenmembran und gelangt
nach auf ' 'en, wo alsdann ein Pfeifen auftritt, wenn es sich um Gas handelt,
wenn die obere 'Jembrani durchbohrt oder gerissen ist, oder ein ',%ti;-fluß von
Öl oder Glycerin, wenn die untere Membran g zerstört ist.
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Alan sieht, daß es wirldich ein sonderbarer Zufall wäre, wein die
drei -_NIembranen, nämlich die obere, untere und mittlere, gleichzeitig durchbohrt
oder reißen würden., ohne (laß man es bemerkte. Der größeren Sicherheit wegen kann
inan jedoch an Stelle von drei Membranen fünf folgendermaßen übereinandergelegte
Membranen benutzen: eine volle Membran, eine Membran init radialen Schlitzen,
eine zweite volle Menihran, ein,.-Membran mit radialen Schlitzen wid schlieflilich
eine
dritte volle Membran. Wenn jetzt eine Durchbohrung oder ein Riß in den beiden äußeren
vollen Membranen (obere Membran und untere Membran) auftritt, wird,dies nicht nur
sofort durch den Austritt von Flüssigkeit oder von Gas angezeigt, sondern es bleibt
noch die zwischen den beiden Membranen mit radialen Schlitzen angeordnete volle
Membran übrig, welche den normalen Betrieb des Verdichters ermöglicht.
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Es ist nicht nötig, eine große Zahl von radialen Schlitzen in der
Zwischenniembran oder den zwischen den vollen Membranen angeordneten Z-wischenmembranen
vorzusehen. Es genügt, wenn die Zwischenmeinbran einen einzigen sich bis zu dem
Umfang erstreckenden radialen Schlitz besitzt, damit bei einer Durchbohrung oder
einem Riß * einer der vollen Mernbranendas Gas oder die Flüssigkeit bis zu
dem Umfang des Membransatzes austritt, indem sie den Weg des geringsten Widerstandes
verfolgen, welcher durch diesen radialen Schlitzgebildet wird.
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Die Abb. 4, 4 a, 4b, 4c stellen diese Ausführungsform der Erfindung
dar. Die Zwischenmembran k (Abb. 4b) besitzt einen einzigen radialen Schlitz
Itl. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie auf Abb. i bis 3, außer daß die
Zwischenmembran h an der Stelle, an welcher der radiale Schlitz h' den Umfang erreicht,
-einen Fortsatz oder eine Fahne h- besitzt, durch welche sich der Schlitz
hl ebenfalls erstreckt. Die Außenmembranen f, g sind ebenfalls mit
einer Fahne oder einem Fortsatz f2,
g2 versehen, welche die gleichen
Abmessungen haben, aber voll sind. Wenn die drei Menibranen in den Verdichter eingebaut
sind, liegen sie genau aufeinander, wobei die Fahnen /', 9 2, h' aufeinander
fallen und zwischen den Platten a und b vorspringen (Abb. 4). Man kann an
diese übereinanderliegenden Fahnen ein kleines Rohr oder einen Gummischlauchi anschließen,
die in einen mit Wasser gefüllten Behälter münden. Sobald Gas oder Flüssigke#t durch
den rad#Yalen Schlitz h' der Zwischenmembran austritt, wenn die untere Miembran
f oder die obere Membran - durchbohrt oder gerissen ist, gelangt das
Gas durch das Rohr oder den Schlauch i in den Behälter j, und es steigen
eine Gasblase oder Glasblasen oder ein Tropfen oder Tropfen von Öl oder Glycerin
an die Oberfläche der Flüssigkeit in diesem Behälter und zeigen so unmittelbar die
zu ersetzende Membran an.
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Die einzi-e Membran mit einem radialen Schlitz kann auch benutzt werden,
ohne daß Fortsätze oder Fahnen f2, g2, h2 am Umfang der Membran vorhanden
sind.
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Bei der Ausführungsform der Abb. 5, 5a, 51), 5c,
5d ist ein Satz von fünf Membranen vorgesehen, bei dem zwei Membranen mit
einem einzigen radialen Schlitz mit drei vollen Membranen abwechseln. Der Meinbransatz
umfaßt von unten nach oben: die volle Membran k, die Membran 1 mit
dem Radialschlitz 11, die volle Membran m, die Membran it mit Radialschlitz
itt unddie volle Membran o. Die volle Zwischenmernbran m besitzt zwei gegenüberliegende
Fahnen wr', von denen eine auf den Fahnen 12, kl der darunterliegenden Membranen
1, k liegt, während die andere auf den Fahnen n', 02 der daraufliegenden
Membranen it, o liegt. Anstatt einander gegenüberzuliegen, können die Fahnen
in2 der vollen Zwischeninembran m auch auf derselben Seite des Verdichters liegen.
Das wäre dann auch für die Fahnen k',I', n2, 01 der Membranen k, 1,
n, o der Fall. Ein in einen Behälter q mündender Schlauch oder ein Rohr
p ist mit den übereinanderliegenden Fahnen k',12"nt2 der Membranen
k, 1, m verbunden. Ein zweites in einen mit Flüssigkeit gefüllten
Behälters mündendes Rohr oder ein Schlauch r ist mit den übereinanderliegenden Fahnen
M2, n2, 02 der Membranen m, n, o verbunden. Wenn die untere Membran k durchbohrt
oder zerrissen wird, tritt Öl oder Glycerin durch den Radialschlitz
11 der Membran 1
in das Rohr p und den Behälter q. Wenn die
obere Membran o durchbohrt oder zerrissen wird, treten Gasblasen durch den Radialschlitz
n' der Membran it in das Rohr r und die Flüssigkeit des Behälters s. So wird
unmittelbar- angezeigt, daß -die eine oder die andere der Außenmenibranen
k, o oder alle beide zerstört sind und ersetzt werden müssen.
Da jedoch die Undichtig gk eiten am Anfang unbedeutend sind, kann der Verdichter
in der Zwischenzeit dank des Vorhandenseins der zwischen den beiden Meinbranen
1 und it mit Radialschlitz angebrachte Zwischenmembran in mit demselben Wirkungsgrad
weiterarbeiten.
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- Bei fünf zwischen den Platten eingespannten Membranen erhält
sich der Wirkungsl-rad des Verdichters ohne Veränderung so, wie er bei einer einzigen
Membran ist.