DE8411204U1

DE8411204U1 - Valveless diaphragm pump with one pump housing

Info

Publication number: DE8411204U1
Application number: DE8411204U
Authority: DE
Original assignee: KOWALZIK HARTMUT 4650 GELSENKIRCHEN DE
Current assignee: KOWALZIK HARTMUT 4650 GELSENKIRCHEN DE
Priority date: 1984-04-10
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1988-06-23

Description

;,Koü)alzik;,Koü)alzik

»« ·· lit»« ·· lit

• &igr; &Igr;&Ogr;&Lgr;&Bgr; UU • · a · · »•&igr;&Igr;&Ogr;&Lgr;&Bgr; UU • · a · · »

Schnecken - Schieber - Kembranpumpe mit Lamellenschleber-Exzenterztuangssteuerung. Screw - slide - core pump with lamella slide eccentric feed control.

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe als Förder- und Dosierpumpe besonderer Bauart, welche ganz besonders geeignet ist, stark verunreinigte Flüssigkeiten mit besonders hoher Viskosität zu fördern und die nach dem System der Peristaltik arbeitet.The invention relates to a diaphragm pump as a feed and metering pump of a special design, which is particularly suitable for conveying heavily contaminated liquids with a particularly high viscosity and which works according to the peristaltic system.

Selbst Dickstoffe mit hohen Feststoffanteilen und trockene, noch fließfähige, pulverförmige abrasive Medien, sind mit dieser Pumpe noch förderbar.Even thick materials with high solid content and dry, still flowable, powdery abrasive media can still be pumped with this pump.

Auch die Dosierung in evakuierte Systeme ist bei die.??jr Bauart gewährleistet, da die Pumpe eine rückdruckdichte, .) volumetrische Verdrängerpumpe ist.Dosing in evacuated systems is also guaranteed with the .??jr design, since the pump is a back pressure-tight, .) volumetric displacement pump.

Pumpen zur Förderung von verunreinigten Flüssigkeiten und Dickstoffen, sind Schnecken- und Exzenterschneckenpumpen, sowie verschiedene Bauarten von Kolbenpumpen, und auch einige Sonderbauarten von PTembranpumpen.Pumps for conveying contaminated liquids and thick substances are screw and eccentric screw pumps, as well as various types of piston pumps and also some special types of diaphragm pumps.

Diese Pumpen sind im allgemeinen gut zur Förderung von Dickstoffen geeignet, haben jedoch erhebliche Machteile in Bezug auf ihre Haltbarkeit und damit auch Wirtschaftlichkeit aufzuweisen. These pumps are generally well suited to pumping thick materials, but have significant disadvantages in terms of their durability and therefore also their cost-effectiveness.

Die Exzenterschneckenpumpe, welche für diesen Einsatzzweck am besten geeignet ist, neigt aufgrund ihrer hohen inneren &ngr; Reibung zur Selbszerstörung, sie benötigt eine hohe Antriebsleistung, und ist nicht trockenlaufeicher.The eccentric screw pump, which is best suited for this purpose, tends to self-destruct due to its high internal friction, it requires a high drive power, and is not safe to run dry.

Kolben- und Membranpumpen sind vom Prinzip her, zwar gut geeignet, um Dickstoffe zu fördern, benötigen jedoch Ventile in den Saug- und Druckleitungen. Diese Ventile sind der anfälligste Teil einer Kolben- oder Membranpumpe. Sie verlieren bei Verschleiß oder anklebender Verschmutzung, sofort ihre Funktion als Absperrorgane und sind daher auch nur bedingt: für die Förderung von Bedien mit hohen Feststoffanteilen geeignet, uie zur Zeit auf dem markt befindlichen Kolbenpumpen für diese Medien, unterliegen ebenfalls hohem Verschleiß. Ihre Ventile sind als Schwenkschieber auegebildet und benötigen zum Schließen der Verdränger-Räume, hohe hydreulische Kräfte.In principle, piston and diaphragm pumps are well suited to pumping thick materials, but they require valves in the suction and pressure lines. These valves are the most vulnerable part of a piston or diaphragm pump. If they wear out or become dirty, they immediately lose their function as shut-off devices and are therefore only suitable to a limited extent for pumping materials with high solids content, as the piston pumps currently on the market for these media are also subject to high levels of wear. Their valves are designed as swivel slide valves and require high hydraulic forces to close the displacement chambers.

j ·;j ·;

Hartmut .KotualzikHartmut .Kotualzik

&Iacgr; :&Iacgr; :

Schnecken -» Schieber - Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenter zwangssteuerung.Screw -» slide - diaphragm pump with lamella slide eccentric forced control.

Es ergibt sich daher die Aufgabe, eine Pumpe zu konzipieren, welche diesen vorhandenen Bauarten überlegen ist. Die zu erstellende Pumpe soll absolut trockenlaufsicher sein. Sie ist den Bestimmungen zum Schütze der Umwelt entsprechend zu konstruieren, eodaö in keinem Falle Medium aus der Pumpe an irgendeiner Stelle in die Umwelt auetreten kann. Die Pumpe aoll, ala Arbeitemaschine, gemäß den Anforderungen zur Einhparung von Energie, mit einem minimalen Aufwand eicher und leistungegereeht betrieben werden können.The task therefore arises of designing a pump that is superior to these existing designs. The pump to be built must be absolutely safe from running dry. It must be designed in accordance with the regulations for protecting the environment, so that under no circumstances can any medium from the pump leak into the environment at any point. The pump, as a working machine, must be able to be operated with minimal effort and efficiency in accordance with the requirements for saving energy.

Gegenstand der Erfindung ist eine Membranpumpe, welche in der Lage ist, auf einfache Weise stark verunreinigte Medien und Dicketoffe zuverlässig zu fördern. Einfi gute Haltbarkeit gegenüber abrasiven und agreeaiven Medien aufweist und mittlere bis hohe FörderdrUcke aufbauen und rückdruckdicht halten kann. Sie soll in jeder beliebigen Stellung der Antriebswelle der Pumpe bei Stillstand, sowohl auf der Saug- als auch auf der Druckseite dicht sein.The subject of the invention is a diaphragm pump which is able to reliably pump heavily contaminated media and thick materials in a simple manner. It has good durability against abrasive and aggressive media and can build up medium to high delivery pressures and maintain them in a back pressure-tight manner. It should be leak-proof in any position of the pump drive shaft when it is at a standstill, both on the suction and pressure sides.

Die Pumpe soll, gegeben durch ihre Bauart, gemäß der Erfindung, die Verwendung von Rückschlagventilen in den Anschlussleitung«* en erübrigen. Sie soll ein Überdrücken über den zulässigen Förderdruck selbsttätig verhindern. Sie soll ebenfalls in der f Lage sein, in einen relativ luftleeren Raum, Behälter oder Apparat, dosiert mit hoher Genauigkeit, Medium hineinfördern zu können.The pump, due to its design, according to the invention, should make the use of check valves in the connecting lines unnecessary. It should automatically prevent overpressure above the permissible discharge pressure. It should also be able to pump medium into a relatively airless space, container or apparatus in a metered manner with high accuracy.

Durch geeignete konstruktive Maßnahmen wird verhindert, daß bei Membranbruch, Förderflüssigkeit in die Umgebung austreten kann.Suitable design measures prevent the pumped liquid from escaping into the environment in the event of a diaphragm rupture.

Im wesentlichen besteht die Erfindung aus der mechanisch-konstruktiven Nachbildung der peristaltischen Förderbewegung, bei der Nahrungsverdauung im menschlichen Körper, unter Verwendung eines sich wellenförmig gegen eine elastische Membrane bewegenden Schieberpaketes, hervorgerufen durch eine Antriebswelle mit versetzten Exzentern.Essentially, the invention consists of the mechanical-constructive reproduction of the peristaltic conveying movement during food digestion in the human body, using a slide pack moving in a wave-like manner against an elastic membrane, caused by a drive shaft with offset eccentrics.

,, «**- t Kowalzik,, «**- t Kowalzik

■·■ cS. ■·■ cS.

Schnecken - Schieber - Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung. Screw - slide - diaphragm pump with vane slide eccentric forced control.

Die Förderbewegung u/ird bei dieser Pumpe dadurch erreicht, doQ eine plattenförmige Elastomere-Membrane von flachen Schiebern, welche von einer mit versetzten Exzentern versehenen Antriebswelle, bei der Rotation gegen ein mit einer zylinderabschnittflärmigen Holung hergestellten Pumpengehäuse gedruckt wird. Da die Exzenter auf der Antriebswelle um eine bestimmte, aber gleiche Winkel-Gradzahl versetzt sind, ergibt sich bei der Rotation der Antriebswelle, eine Wellenbewegung dee Schieberpakets und somit auch der Elastomere-Membrane gegen das mit der zyiinderabschnittförmigen Heilung versehene PumpengehMuse. Da bei der Rotation der Antriebswelle, bedingt durch die Herzkurvenförmige Bohrung in den Schiebern und die winkel v/ersetzen Exzenter, immer einer der Schieber nach oben, gegen die Elastomere-Membrane und das Pumpengehäuse gedrückt wird, ist die Pumpe auch bei Stillstand, vorwärts und rückwärts druckdicht. Sie benötigt dazu keine Druckhalteventile. Diese Pumpe kann mit Drehzahlen bis zu 1450 UPW betrieben werden, was die Pulsation des Förderstromes herabsetzt und die Baumassen im Verhältnis zur Leistung in realen Grenzen hält. Außerdem wird durch diese hohe Drehzahl, der Einsatz von Getriebemotoren überflüssig und damit ein geringerer finanzieller Aufwand ermöglicht.The conveying movement in this pump is achieved by a plate-shaped elastomer membrane of flat slides, which is pressed by a drive shaft with offset eccentrics against a pump housing made with a cylindrical section-shaped hole during rotation. Since the eccentrics on the drive shaft are offset by a certain, but equal number of degrees, the rotation of the drive shaft results in a wave movement of the slide pack and thus also of the elastomer membrane against the pump housing with the cylindrical section-shaped hole. Since one of the slides is always pressed upwards against the elastomer membrane and the pump housing during rotation of the drive shaft due to the heart-shaped hole in the slides and the angle-offset eccentrics, the pump is pressure-tight forwards and backwards even when it is at a standstill. It does not require any pressure-holding valves for this purpose. This pump can be operated at speeds of up to 1450 UPW, which reduces the pulsation of the flow rate and keeps the dimensions in relation to the power within realistic limits. In addition, this high speed makes the use of gear motors unnecessary and thus enables lower financial expenditure.

Anhand der Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Pumpe gemäß der Erfindung näher erläutert.An embodiment of the pump according to the invention is explained in more detail with reference to the figures.

Figure 7 is a vertical longitudinal section through the Pump according to the invention. Figure Sheet 8 is a vertical cross section through the Pump according to the invention..

Hauptsächlich besteht die Pumpe gemäß der Erfindung, aus der mit uiinkelversetzten Exzentern versehenen Antriebswelle, denThe pump according to the invention mainly consists of the drive shaft provided with eccentrics at an angle, the

. Ha/tmy.t «Kowalzik. Ha/tmy.t «Kowalzik

I* titI* tit

j * {"j '»B^attj * {"j '»B^att

Schnecken - Schieber - Membranpumpe mit L&mellenschieber-' . Exzenterzwangssteuerung.Worm - slide - diaphragm pump with blade slide. Eccentric forced control.

zu einem Paket zusammengefassten flachen Schiebern, dem Halteraiiman, der elastischen, plattenförmigen Membrane und dem mit einer zylinderabschnittförmigen Ausheilung versehenneii Pumpengehäuse.flat slides combined into a package, the retaining ring, the elastic, plate-shaped membrane and the pump housing provided with a cylindrical section-shaped healing.

In dem in der Abbildung Blatt 7 dargestellten AusfUhrungsbeispiel, gemäß dar Erfindung, hat die Pumpe einen Saugstutzen (1.1) durch den die FörderflUesigkeit in die zylinderabschnittf örmige Aushölung zwischen Pumpengehäuse (1) und Elastomere-Plembrana (2) gesaugt wird. Durch die Auf- und Abwärtsbewegung der flachen Schieber (3) wird bei der Drehung der Antriebswelle (4) mit den Exzentern (5) das Fördermedium in Richtung auf den Druckstutzen (1*2) zu, transportiert. Der Halterahmen (6) ist zur Lagerung der Antriebswelle (4) und zur Führung des Schieberpaketes mit den Schiebern (3) vorgesehen. Der Halterahmen ist außerdem zum druckdichten Einspannen der Elastomere-Membrane (2) rundum, zwischen dem Pumpengehäuse (1) und dem Schieberpaket mit den flachen Schiebern (3) ausgebildet. Er ist mit einem unteren Deckel (7) verschlossen und wird bis zur PIitte der Antriebswelle (4), zur dauerhaften Schmierung der ganzen Mechanik, mit öl gefüllf.In the embodiment shown in Figure 7, according to the invention, the pump has a suction port (1.1) through which the pumped liquid is sucked into the cylindrical cavity between the pump housing (1) and the elastomeric plembrana (2). The upward and downward movement of the flat slides (3) transports the pumped liquid towards the pressure port (1*2) when the drive shaft (4) with the eccentrics (5) rotates. The holding frame (6) is designed to support the drive shaft (4) and to guide the slider package with the sliders (3). The holding frame is also designed to clamp the elastomeric membrane (2) all around in a pressure-tight manner between the pump housing (1) and the slider package with the flat sliders (3). It is closed with a lower cover (7) and is filled with oil up to the bottom of the drive shaft (4) for permanent lubrication of the entire mechanism.

/ &igr; Abbildung Blatt B zeigt einen vertikalen Querschnitt der Pumpe, gemäß der Erfindung, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen, rechteckigen Schieber (3) mit einem, der zylinderabschnittf örmigen Aushölung des Pumpengehäuses (1), entsprechenden Kreisbogen-Radius auf der oberen, der Elastomere-Membrane (2) zugewandten Seite, abgerundet ist. Die flachen, rechteckigen Schieber (3) sind mittig mit einer herzkurvenförmigen Bohrung versehen, in welcher die Antriebswelle C4) mit den Exzentern (5) rotiert und die Schieber (3) über einen Drehwinkel von etwa 200 Grad, in der oberen, der Schließstellung gehalten werden./ &igr; Figure Sheet B shows a vertical cross-section of the pump according to the invention, characterized in that the flat, rectangular slides (3) are rounded with a circular arc radius corresponding to the cylinder-section-shaped cavity of the pump housing (1) on the upper side facing the elastomer membrane (2). The flat, rectangular slides (3) are provided with a heart-shaped bore in the middle, in which the drive shaft C4) rotates with the eccentrics (5) and the slides (3) are held in the upper, closed position over an angle of rotation of approximately 200 degrees.

Claims

Hartmut Kouialzik

Protection claims

I.Valveless plembran pump with a pump housing in which the plembran separates a delivery chamber with a suction nozzle and a pressure nozzle in a pressure-tight manner from a working chamber in which pressure bodies for influencing the plembran sit on eccentrics which are offset from one another on a drive shaft aligned parallel to the flow direction and mounted in the front walls of the working chamber, characterized in that the pressure bodies are slides (3) lying next to one another in a package and guided by the front walls (10) and the side walls (11) of the working chamber (9) with heart-shaped tracks (3.3) for the eccentrics (5), and that the areas of the slides (3) pointing towards the plembran (2) have a roof-shaped cross-section (3.1) with pressure edges (3.2) which run parallel to the cylinder jacket-shaped, outwardly curved roof surface. (8.1) of the conveying chamber (ü).

2. Valveless plembran pump according to claim 1, characterized in that the plembran (2) is attached to the pressure edges (3.2) of the slides (3) by gluing.

3. Valveless plembran pump according to claims 1 and 2, characterized in that the suction nozzle (1.1) or the pressure nozzle (1.2) can be connected to the delivery chamber (9) in three spatial levels.