DE9400525U1 - Membrane für eine Membranpumpe - Google Patents
Membrane für eine MembranpumpeInfo
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Description
Membrane für eine Membranpumpe
Die Erfindung betrifft eine Membrane für eine Membranpumpe nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Membranen dieser Art sind aus dem Stand der Technik bekannt und bei Einsatz in
Membranpumpen für Gasanalysen relativ geringen Arbeitsdrücken, beispielsweise im
Bereich von etwa -lOOmbar und +lOOmbar Druckdifferenz zum Umgebungsdruck und relativ niedrigen Temperaturen, beispielsweise im Minusbereich, ausgesetzt. Mit
fallender Temperatur nimmt der Verformungswiderstand des für die Membranen verwendeten gummielastischen Materials zu und erreicht im Minusbereich Werte, die
bei den relativ geringen, den Arbeitsdrücken entsprechenden Antriebskräften der verwendeten Pumpen zum Drehzahlabfall und schließlich bei etwa -100C zum
Pumpenstillstand führen. Der Einsatz von stärkeren Motoren für die Membranpumpen
kann zwar den Drehzahlabfall vermeiden, bringt aber auch eine erhöhte Leistungsaufnahme des Motors mit sich, die bei akku- bzw. batteriebetriebenen Geräten
vermieden werden muß. Zusätzlich leidet die Lebensdauer der Membrane aufgrund der
notwendigen hohen Verformungskräfte.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Membrane der eingangs genannten Art so
weiterzubilden, daß sie in den bisher verwendeten Membranpumpen mit relativ geringen Antriebskräften auch bei tieferen Temperaturen eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die für die Hubbewegungen der Membrane erforderliche Verformung findet im
Walkbereich statt, der aufgrund seiner im Vergleich zum Einspann-Mittelbereich und
Einspann-Randbereich geringeren Dicke einen geringeren Verformungswiderstand aufweist. Die Dicke des Walkbereichs ist unter Berücksichtigung des für die Membrane
verwendeten Materials und der Arbeitsdrücke so ausgelegt, daß die zur Überwindung
des Verformungswiderstandes erforderlichen Verformungskräfte auch bei Temperaturen
unterhalb -100C nicht in dem Maße ansteigen, daß sie einen unzulässigen
Drehzahlabfall (&eegr; soll Ji 10%) der Membranpumpe hervorrufen. So ermöglicht
beispielsweise eine Membrandicke von etwa 0,4mm im Walkbereich bei Verwendung von Silikonkautschuk mit einer Härte von 43° Shore und bei Arbeitsdrücken von etwa
-lOOmbar und +lOOmbar Druckdifferenz zur Umgebungsluft einen einwandfreien
Betrieb der Membranpumpe bis zu einer Minimaltemperatur von etwa -250C. Durch
weitere Verringerung der Membrandicke im Walkbereich auf etwa 0,3mm oder 0,2mm kann bei Verwendung des gleichen Silikonkautschuks und der gleichen Arbeitsdrücke
die Minimaltemperatur aufwerte von etwa -400C bzw. -55 0C abgesenkt werden.
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Um die für eine sichere Einspannung erforderlichen Quetschkräfte durch entsprechende
Verformung aufnehmen zu können, weist die Membrane im Einspann-Mittelbereich und
im Einspann-Randbereich eine gegenüber dem Walkbereich größere Dicke von vorzugsweise wenigstens 0,5mm auf.
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Vorteilhafterweise ist der Walkbereich durch eine umlaufende Ringnut definiert, die an
einer Seite der Membrane, vorzugsweise der dem Pumpen-An trieb steil zugewandten
Seite, ausgebildet sein kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Einspann-Randbereich der Membrane
mit einem konzentrisch umlaufenden Einspann- und Zentrierwulst ausgebildet, mit dessen Hilfe die Membrane genau zentrisch im Pumpengehäuse eingespannt und somit
die einwandfreie Funktion des Walkbereichs sichergestellt werden kann. Außerdem verhindert der Einspann- und Zentrierwulst bei höheren Arbeitsdrücken ein
Herausziehen der Membrane aus der Einspannung im Gehäuse.
Der Einspann- und Zentrierwulst ist zweckmäßigerweise an der dem Pumpen-Antriebsteil
zugewandten Membranseite angeformt.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die einzige beigefügte Figur näher beschrieben.
Die in der Zeichnung dargestellte Membrane ist für den Einsatz in einer allgemein
bekannten, lediglich durch Teile des Pumpen-Antriebsteils 1 und des Pumpengehäuses 2
angedeuteten Membranpumpe für Gasanalysen vorgesehen. Sie besteht aus einem von der Firma Lintex, Wendungen, gelieferten Silikonkautschuk mit der Bezeichnung 4309
V2 und einer Härte von 43° Shore.
Die Membrane ist von kreisrunder Form, mit einem Durchmesser a von 18mm einteilig
ausgebildet und umfaßt drei in einer Ebene liegende Bereiche, nämlich einen Einspann-Mittelbereich
3 mit einer Dicke b von 0,5mm und einem Durchmesser c von 10mm, einen den Mittelbereich 3 konzentrisch umgebenden ringförmigen Walkbereich 4 mit
einer Dicke d von 0,32mm und einem Außendurchmesser e von 16mm sowie einen
ebenfalls konzentrischen Einspann-Randbereich 5mm mit einem Außendurchmesser, der
gleich dem Membrandurchmesser a ist. Der Einspann-Mittelbereich 3 weist eine zentrische Durchgangsbohrung 6 mit einem Durchmesser f von 4,65mm und der
Einspann-Randbereich 5 einen konzentrisch umlaufenden Einspann- und Zentrierwulst 7
auf, der an der in der Zeichnung unteren Seite der Membrane angeformt ist und eine
Dicke oder Höhe g von 0,7mm sowie einen Innendurchmesser h von 17mm und einen Außendurchmesser aufweist, der gleich dem Membrandurchmesser a ist. Der
Walkbereich 4 ist durch eine umlaufende Ringnut 8 definiert, die an der
Membranunterseite ausgebildet ist. Die Ringnut 8 ist mit dem Randbereich 5 und dem
Mittelbereich 3 über je einen abgerundeten Übergang mit einem Radius R\ von 0,2mm
bzw. R2 von 0,5mm verbunden. Der Einspann- und Zentrierwulst 7 ist mit einem
Radius R3 von 0,25 mm an seiner Unterseite abgerundet.
Der Einspann-Mittelbereich 3 und der Einspann-Randbereich 5 sind zur Befestigung am
Pumpen-Antriebsteil 1 bzw. am Pumpengehäuse 2 vorgesehen. Die Befestigung am Pumpen-An trieb steil 1 erfolgt mit Hilfe eines der Oberseite der Membrane anliegenden
Membrantellers 9 mit einer durchgehenden Bohrung und einer diese durchsetzenden und
in eine Gewindebohrung im Pumpen-Antriebsteil 1 unterhalb der Membrane eingeschraubten Schraube 10. Der Einspann-Randbereich 5 ist zwischen zwei
Gehäuseteilen 2,11 und 2, 12 eingespannt, wobei der Einspann- und Zentrierwulst 7 in
einer entsprechenden Ringnut im unteren Gehäuseteil 2, 12 aufgenommen ist.
Bei der auf diese Weise betriebsfertig in die Membranpumpe eingespannten Membrane
stellt der Einspann-Mittelbereich 3 aufgrund des Pumpen-Antriebsteils 1 eine im
wesentlichen starre Einheit dar; der Einspann-Randbereich 5 bildet aufgrund seiner
Einspannung einen ebenfalls im wesentlichen starren Teil der Membrane. Die Hubbewegungen der Membrane im Betrieb werden durch den elastisch verformbaren
Walkbereich 4 ermöglicht. Dessen Dicke d von 0,32mm entspricht einem Verformungswiderstand, der bei -400C noch ausreichend niedrig ist, um bei Betrieb der
Membranpumpe keinen unzulässigen Drehzahlabfall (&eegr; soll +. 10%) des Pumpen-Antriebsteils
1 hervorzurufen. Auf diese Weise ermöglicht die Membrane nach dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung auch bei einer Temperatur bis
-400C einen einwandfreien Betrieb der Membranpumpe.
Claims (9)
1. Membrane für eine Membranpumpe, vorzugsweise für Gasanalysen, mit einem
Einspann-Mittelbereich, der an einem im Pumpengehäuse bewegbaren Pumpen-Antriebsteil
befestigbar ist, und mit einem Einspann-Randbereich zum Einspannen im Pumpengehäuse,
gekennzeichnet durch
einen zwischen dem Einspann-Mittelbereich (3) und dem Einspann-Randbereich
(5) ausgebildeten Walkbereich (4) dessen Membrandicke (d) geringer als die Membrandicke (b) im Einspann-Mittelbereich (3) und im Einspann-Randbereich
(5) ist.
2. Membranenach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Membrandicke (d) im Walkbereich (4) etwa 0,2 bis 0,4mm beträgt.
3. Membrane nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus einem Silikonkautschuk mit einer Härte im Bereich von etwa 43°+.
5°Shore besteht.
4. Membrane nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Membrandicke (b) im Einspann-Mittelbereich (3) und im Einspann-Randbereich
(5) wenigstens 0,5mm beträgt.
5. Membrane nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Walkbereich (4) durch eine umlaufende Ringnut (8) gebildet ist.
daß der Walkbereich (4) durch eine umlaufende Ringnut (8) gebildet ist.
6. Membrane nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringnut (8) an einer Seite der Membrane ausgebildet ist.
7. Membrane nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringnut (8) an der dem Pumpen-Antriebsteil (1) zugewandten
Membranseite ausgebildet ist. 5
8. Membrane nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einspann-Randbereich (5) mit einem konzentrisch umlaufenden Einspann-
und Zentrierwulst (7) ausgebildet ist. 10
9. Membrane nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einspann- und Zentrierwulst (7) an der dem Pumpen-Antriebsteil (1)
zugewandten Membranseite angeformt ist. 15
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9400525U DE9400525U1 (de) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | Membrane für eine Membranpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9400525U DE9400525U1 (de) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | Membrane für eine Membranpumpe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9400525U1 true DE9400525U1 (de) | 1994-03-03 |
Family
ID=6903168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9400525U Expired - Lifetime DE9400525U1 (de) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | Membrane für eine Membranpumpe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9400525U1 (de) |
-
1994
- 1994-01-13 DE DE9400525U patent/DE9400525U1/de not_active Expired - Lifetime
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