DE838397C

DE838397C - Hochdruckmembranpumpe

Info

Publication number: DE838397C
Application number: DEC1665A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Wittrock
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1944-04-09
Filing date: 1944-04-09
Publication date: 1952-05-15

Description

Hochdruckmembranpumpe Membranpumpen haben gegenüberKol:benpumpen den Vorteil, keine Stopfbüchse zu benötigen. Die bekannten Membranpumpen sind jedoch nur für niedrigen Druck geeignet, da die Membran mit Rücksicht auf die erforderliche Elastizität eine solche (Größe im Verhältnis zu ihrer Stärke haben muß, daß kein wesentlicher Gegendruck vom Werkstoff der Membran aufgenommen werden kann. Um Stoffe, bei denen Stopfbüchsenäbdichtungen nicht angewandt werden können, z. B. bestimmte Säuren oder Flüssigkeiten mit körnigen Beimischungen, gegen größeren Druck zu fördern, verwendet man Kombinationen von Membran- und Kolbenpumpen. Dabei wird eine stopfbüchsenverträgliche Treibflüssigkeit mittels Pumpenkolben verdichtet und taktweise mit gleichmäßig hydraulischem Druck gegen die Fördermembran gepreßt. Die Membran fördert dann auf der anderen Seite die nicht mit einer Stopfbüchse verträgliche Flüssigkeit mit dem Druck der Kolbenpumpen. Derartige kombinierte Pumpen erfordern einen erheblichen Aufwand an Treibmitteln. Der Förderdruck ist bei ihnen in seiner Höhe immer noch stark begrenzt, da die im Kolbenteil unvermeidbare Stopfbüchse berücksichtigt werden muß.
Es hat sich nun gezeigt, daß durch Anwendung einer auf der Antriebsseite der Membran befindlichen Stützordnung unmittelbar hochverdichtende Membranpumpen gebaut werden können. Die Erfindung besteht in der Verwendung einer gestützten Membran, wobei die über die Gesamtfläche der Membran verteilte Stützanordnung vom'hubausführendenAntrieb so bewegt wird, daß die Stützfläche eine mehrstufig gestaffelte Neigung erhält und die Membran eine knickfreie Durchbiegung erfährt.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform dargestellt.
A@bb. i zeigt einen Längsschnitt durch den Pumpenraum mit angebautem Getriebe; A,bb. 2 zeigt den Pumpenraum in verschiedenen Schnitten bzw. Ansichten im Grundriß.
Die eingespannte Membran i ist durch den HubsteMpel 2 im mittleren Teil ihres Querschnittes unterstützt. Ihr übriger Querschnitt ist durch Stützringe 3 unterstützt. Diese Stützringe sind in ihrer Lage durch Hebelsektoren 4 geführt, die vom Hubstempel 2 betätigt werden. Die Hebelsektoren sind einerseits am Pumpengehäuse bei 5 und andererseits am Hubstempel bei 6 gelagert.
Durch bestimmte Bemessung der Hebellängen a und entsprechende kurvenförmige Ausbildung der Auflager bei 5 und 6 kann erreicht werden, daß beim Heben und Senken des Hubstempels die Membran eine gestufte Durchbiegung erfährt, die so gestaffelt ist, daß die Neigung von der Einspannstelle bei 7 bis zum äußeren Stützring bei 8 sowie die Neigung .auf der Strecke vom inneren Stützring bei 9 bis zur Hubstempelunterstützung bei io geringer ist als die Neigung über den übrigen Stützringen zwischen 8 und 9.
Die so gesteuerte gestufte Durchbiegung .gibt der Membran an den gebogenen Stellen geführte bzw. gestützte Übergänge, die die Spannungen im Werkstoff innerhalb der Membran so verteilen, daß, wie Versuche zeigten, auch bei hohem Preßdruck und brauchbarem Hubweg Spannungsspitzen vermieden werden und die arbeitende Membran praktisch in ihrem gesamten Querschnitt bis zu dem durch den Werkstoff bedingten Elastizitätsgrad ausgenutzt werden kann.
Die Stützanordnung ist einfach herzustellen und kann für jeden erforderlichen Druck gebaut werden. Die Steuerung erfolgt zwangsläufig beim Bewegen des Hubstempels.
Die Druckfeder i i gibt der Membran über den Druckteller 12 die erforderliche Durchbiegung für den Ansaughub.
Die Hubbewegung kann über ein Schneckenradgetriebe 13 und eine exzentrisch in einem Antriebskarussell 14 gelagerte Pleuelstange 15 erfolgen. Mittels Stellschraube 16 und Schiebelager 17 kann das Antriebskarussell 14 gegenüber der Mittelachse des Hubstempels 2 verschoben werden und damit Hub und Leistung der Pumpe von o auf Maximum verstellt werden. Bei Anwendung als Dosierpumpe kann die Mem@branpumpe mit Stützanordnung auch bei hohen Drucken mit großer Genauigkeit arbeiten.
Neben der beschriebenen Ausführungsart sind nach der Erfindung noch andere möglich, z. B. kann die Mem!branunterstützung durch Hebelbrücken von Ring zu Ring, Schiebekeile und sonstige bekannte Maschinenelemente gesteuert werden. Wesentlich bei der Erfindung ist die über die Gesamtfläche der Membran verteilte Stützanordnung, welche in ihrer Arbeitsweise durch Eigenbewegung so gesteuert wird, daß eine mehrstufig gestaffelte Neigung in . der Mem'brandurchbiegung vorhanden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hochdruckmembranpumpe, gekennzeichnet durch eine gestützte Membran, wobei die über die Gesamtfläche der Membran verteilte Stützanordnung vom hubausführenden Antrieb so bewegt wird, daß die Stützfläche eine mehrstufig gestaffelte Neigung erhält und die Membran eine knickfreie Durchibiegung erfährt.
2. Membranpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die eingespannte Membran durch einen Hubstempel und Stützringe gestützt ist, wobei die Stützringe durch einerseits am Gehäuse und andererseits am Hubstempel gelagerte Hebelsektoren so bewegt werden, daß durch entsprechende kurvenförmige Ausbildung der Hebelsektorenauflager und durch 'einen bestimmten Albstand der Stützringe von den Auflagern eine durch Eigenbewegung der Stützanordnung gesteuerte Durchbiegung der Membran erfolgt.
3. Membranpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebskarussell mit exzentrisch gelagerter Pleuelstange auf einem Schiebelager so angeordnet ist, daß durch Verschieben .der Mittelachse des Hubstempels gegenüber .der des Antriebskarussells Hub und Leistung der Pumpe von o bis Maximum ver-,stellt werden 'können.