EP0156965B1 - Membranpumpe - Google Patents

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Publication number
EP0156965B1
EP0156965B1 EP84113850A EP84113850A EP0156965B1 EP 0156965 B1 EP0156965 B1 EP 0156965B1 EP 84113850 A EP84113850 A EP 84113850A EP 84113850 A EP84113850 A EP 84113850A EP 0156965 B1 EP0156965 B1 EP 0156965B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connecting rod
diaphragm pump
diaphragm
adjusting
bush
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP84113850A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0156965A3 (en
EP0156965A2 (de
Inventor
Richard Von Der Heyde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KNF Neuberger GmbH
Original Assignee
KNF Neuberger GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KNF Neuberger GmbH filed Critical KNF Neuberger GmbH
Publication of EP0156965A2 publication Critical patent/EP0156965A2/de
Publication of EP0156965A3 publication Critical patent/EP0156965A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0156965B1 publication Critical patent/EP0156965B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms

Definitions

  • the invention relates to a membrane pump for liquids, the connecting rod moving the membrane having an adjustable support surface for the membrane.
  • an adjustable diaphragm is also known for a diaphragm pump, which has a support disk on both sides, which are connected to one another and to the connecting rod by a central screw. By tightening the connecting screw, an enlarged membrane area is moved through the connecting rod over a longer delivery stroke.
  • a disadvantage of this construction is that a uniform stretching of the membrane is no longer possible due to the large-area clamping of the membrane surface. The edge area of the membrane that is not clamped is thereby excessively stressed, which jeopardizes its durability.
  • the support part acting on the displacement side of the membrane requires a relatively larger displacement than in the case of the usual membranes. When adjusting, the displacement must also be reopened from test run to test run. The adjustability that is possible in this construction is also only suitable for fine adjustment within the scope of an increase in pumping capacity of up to 5% at the most.
  • the invention is therefore based on the object of providing a diaphragm pump for conveying liquids in which an equalization of the scattering of the liquid throughput, that is to say an increase and / or a decrease in the liquid throughput or an adjustment of the delivery capacity taking into account predetermined operating conditions, is possible in a simple manner is without reducing the durability of the membrane and without requiring a large additional manufacturing effort.
  • the solution to this problem according to the invention is that the support surface is designed as a support ring and can be adjusted in different positions with respect to the membrane attachment to the connecting rod.
  • a membrane pump for liquids is already known from DE-OS 32 10 110, the connecting rod of which moves the membrane and has a support surface for the membrane around the clamping area.
  • this support ring or its support surface facing the outside of the membrane should not touch it in the normal operating state, but should only support it if necessary in order to “turn over”, ie. H. prevent the diaphragm from bulging in the direction of the connecting rod.
  • the position of the support ring in relation to the outside of the diaphragm cannot be adjusted.
  • the support surface of the construction according to the invention can be adjusted axially relative to the connecting rod.
  • the disadvantages of the prior art described by this patent, such as. B. uneven membrane tension and relative size of the displacement are avoided.
  • the adjustment range given by the axial displacement of the support surface is considerably enlarged and the conveying space does not need to be opened for adjustment, as in this previously known construction. Rather, the construction according to the invention enables simple adjustment directly from the opened connecting rod housing.
  • a diaphragm pump for liquids designated as a whole, has a housing 2 in which a diaphragm 3 is clamped. This closes the delivery chamber 4 from the connecting rod housing 5.
  • the membrane 3 is clamped between this and an upper housing part 6 in a known manner.
  • 7 is a valve plate, above which a head plate 8 is located.
  • 9 is the inlet valve and 10 is the outlet valve.
  • an inlet bore 11 leads into the area of a recess 12 for the valve tongue 13 of the inlet valve 9. Above this valve tongue, the inlet channel 14 can be seen.
  • FIG. 1 there is an outlet bore 15 for the outlet valve 10, a recess 16 for the valve tongue 17 there and an outlet duct 18 are provided.
  • the connecting rod designated as a whole by 19, is likewise mounted in a known manner on an eccentric pin 20 of a pump drive (not shown in more detail).
  • the connecting rod 19 consists essentially of the connecting rod eye 21 and the connecting rod shaft 22 connected to it in one piece (FIG. 3 below), on which the diaphragm 3 is also known in a known manner via a diaphragm connecting pin 23 and an attached fastening bolt 24 with the internal thread 25 of the connecting rod is connected.
  • the connecting rod 19 or the like tappet has an adjustable support surface for the central region 28 of the membrane 3. According to the invention, this support surface is now designed as a support ring 26 and can be set in different positions relative to the membrane attachment 23, 24 on the connecting rod. From FIG.
  • an adjusting device generally designated 30, to which a connecting rod connecting part 31 and an adjusting bush 32 belong.
  • the former has an external thread 41 which fits an internal thread 42 of the adjusting bush.
  • the upper end face of the adjusting bush forms the support surface 27 designed as a support ring 26 for the central region 28 of the membrane 3.
  • the support ring 26 can be set in different positions relative to the membrane outer side 29.
  • the above-mentioned connecting rod connecting part 31 is essentially cup-shaped, has a cavity 33 for plugging onto the connecting rod shaft 22 (FIG. 3) and is seated on the connecting rod shaft 22 in the use position (FIG. 1).
  • the “bottom” 34 of this cup-shaped connecting part 31 there is a bore 35 through which the fastening bolt 24 of the membrane passes and is connected to the internal thread 25 of the connecting rod shaft 22.
  • the connecting rod connecting part 31 In the assembled state (FIG. 1), the connecting rod connecting part 31 is fixed by means of its base 34 between the front side 36 of the connecting rod shaft 22 and the front side 37 of the membrane connecting pin 23.
  • On the connecting rod connecting part 31 there are also two anti-rotation flanges 38 and 39 (FIG.
  • the adjusting sleeve 32 has a radial, flange-like widening, which forms the support ring 26 or, with its front-side support surface 27, the membrane outer side 29 can be supported to an adjustable extent.
  • the connecting rod connecting part 31 belonging to the adjusting device and the associated adjusting bush 32 have a locking device, designated overall by 43, by means of which an undesired or unintentional turning of these two parts 31 and 32 against one another is prevented.
  • This locking device 43 includes a toothed locking ring 44 attached to the connecting rod connecting part 31 and at least one locking tooth 45 attached to the adjusting bush at a corresponding point, which engages in the locking ring 44 in the assembled state of the adjusting device 30.
  • the locking tooth 45 is arranged in a radially somewhat elastically flexible tubular section 46 of the adjusting sleeve 32. Within this, an abutment segment 47 opposite the locking tooth 45 is provided. This, the diagonally opposite locking tooth 45 and the tubular section 46 are integrally connected to the adjusting bush 32. This is expediently made of plastic and its tubular section 46 is deformable, if necessary by pressing transversely to the arrangement of the locking tooth 45 or abutment segment 47 (see arrows Pf 1 in FIG.
  • the connecting rod connecting part 31 also expediently consists of plastic. Both parts are then easy to manufacture and in particular the tubular section 46 of the adjusting sleeve 32 has the spring-elastic properties desired for the adjustment or locking.
  • the support ring 26 with a comprehensive adjusting device 30 can be attached to a connecting rod 10 of a conventional type without substantial changes.
  • a connecting rod 10 of a conventional type in the case of a diaphragm pump of conventional, comparable design, which has no adjusting device 30, only the connecting rod 19, e.g. B. at the upper end of its connecting rod shaft, in length such that the thickness d of the bottom 34 of the connecting rod connecting part 31 is taken into account.
  • the adjusting sleeve 32 By turning the adjusting sleeve 32, the axial distance L between the end face 36 of the connecting rod shaft and the support surface 27 of the support ring 26 changes, that is, the axial length L of the adjusting device 30.
  • the membrane connecting pin penetrates 23 the adjacent end-side passage 48 of the adjusting sleeve 32.
  • the tubular section 46 is shown schematically and distorted by means of a dash-dotted line in that deformed 46 'in which the locking tooth 45 is outside the locking ring 44.
  • the diaphragm pump 1 operates as follows (cf. in particular FIGS. 6 and 7): During the suction stroke, the suction forces to be exerted on the conveying medium counteract this downward movement of the diaphragm 3 in accordance with the arrows Pf 2 in FIGS. 6 and 7. The diaphragm 3 then takes - for example, the lower one Dead center shown - the shape shown in Figures 6 and 7 in solid lines and in section. If there is a pressure stroke with the same connecting rod position, the extension forces exerted on the pumped medium act on the diaphragm in accordance with arrows Pf 3. This then assumes the position shown in dash-dotted lines in FIGS. 6 and 7 and denoted by 3 'and 3 ".
  • the delivery volume V 1 according to FIG. 6 is reduced by a delivery volume V 2 which results from the different position of the membrane 3 in the suction position or . 3 "in the printing position.
  • the volume V 2 or V 3 resulting from the change in the membrane system is a kind of dead space through which the liquid throughput of the membrane pump 1 is reduced in the time unit. 7, the support ring 26 or its support surface 27 is out of engagement.
  • the membrane 3 ' can bend relatively far in the direction of the connecting rod 19 in its elastic region 49, and the resulting change in volume V 3 is relatively large.
  • the diaphragm 3 is supported by the support ring 26 or its support surface 27 during the pressure stroke on its underside 29 Volume change V 2 of the delivery chamber 4 is noticeably smaller than shown in Figure 7.
  • the liquid throughput in the unit of time can thus be changed and adjusted by changing the position of the support ring 26 or the like. This can e.g. B. easily done during a control and test run with the connecting rod housing 5 still open and the adjusting bush 32 snaps permanently into the adjusted position. Should z. B.
  • a diaphragm pump no control but provide a predetermined liquid throughput of one liter per minute, you can adjust this in the manner described above in a very simple manner with a corresponding pump.
  • the adjustment device 30 required for this is also very simple to manufacture and makes little effort during adjustment. It is also often desired that a certain delivery capacity should be provided by a diaphragm pump 1 under somewhat different conditions, for example at a suction height of 2 m and a counter pressure of 1 bar. With a corresponding diaphragm pump you can then, in addition to the manufacturing tolerances mentioned above, etc., which result from the different conditions such. B. Balance suction and back pressure resulting influences on the adjusting device 30 and adjust the diaphragm pump accordingly.
  • a slightly modified diaphragm pump 1 a is shown. In its lower area, it corresponds to the diaphragm pump 1 according to FIG. 1, but additionally has a control device, which is described in more detail below and generally designated 50.
  • its head plate 8 a is provided with a damping chamber 51, which is connected to the inlet duct 14 via a branch 14 a.
  • the damping space is closed off at the top by a damping membrane 52. This is clamped at its edges between the head plate 8 a and a connecting part 53.
  • a stamp 55 is located in an approximately cylindrical inner space 54. The height can be adjusted in accordance with the double arrow Pf 4.
  • a desired maximum delivery rate for. B. a liter per minute, with certain suction and back pressure conditions, can be adjusted, namely at maximum position of the control device 50.
  • the control device 50 When operating the diaphragm pump 1, one can then use the control device 50 Set a targeted reduction in the delivery rate if necessary.
  • the possibility of adjusting the support ring 26 not only results in an adjustment of the delivery rate and the possibility of compensating for manufacturing and material tolerances.
  • the efficiency of the diaphragm pump 1 or 1 can also be improved or, if necessary, deliberately deteriorated, the latter in particular by actuating the control device 50.
  • the abutment segment 47 prevents the locking tooth 45 from unintentionally moving out of the area of the locking ring 44.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe für Flüssigkeiten, deren die Membran bewegendes Pleuel eine einstellbare Stützfläche für die Membran aufweist.
  • Fertigt man Membranpumpen, die zum Fördern von Flüssigkeiten dienen, in grösseren Herstellungsserien an, kommt es bezüglich des Flüssigkeitsdurchsatzes (I/min) zu erheblichen Streuungen. Dies ist durch die Fertigungstoleranzen bedingt. Dabei können sich z. B. mechanisch noch zulässige Abmessungstoleranzen, Elastizitätsabweichungen beim Membranwerkstoff, unterschiedliche Arbeitsweisen der Pumpenventile u. U. bezüglich der Fördermenge derart addieren, dass beispelsweise Abweichungen von plus/minus 20%, u. U. sogar Abweichungen bis zu plus/minus 30% entstehen. Oft werden jedoch Membranpumpen mit genauen Förderleistungen verlangt, die möglichst preiswert und deshalb auch einfach in Herstellung und Wartung sein sollen.
  • Bisher konnte man die von der Serienfertigung her bedingten, vorstehend erwähnten Nachteile (Streuung des Flüssigkeitsdurchsatzes) durch Einbau einer Regelung ausgleichen, wie sie z. B. durch DE-OS 32 10 110 bekannt geworden ist. Eine solche Regelung ist jedoch verhältnismässig aufwendig, wenn sie nur zum Ausgleich von Fertigungs-Abweichungen dient und der Verbraucher an sich keine Regelung an der Membranpumpe, sondern nur einen von ihm vorgegebenen Flüssigkeitsdurchsatz in der Zeiteinheit wünscht.
  • Aus US-PS 3 149 572 ist weiterhin bei einer Membranpumpe eine einstellbare Membran bekannt, die auf beiden Seiten je eine Unterstützungsscheibe aufweist, die mit einer zentralen Schraube untereinander und mit dem Pleuel verbunden sind. Durch ein Anziehen der Verbindungsschraube wird ein vergrösserter Membranbereich durch das Pleuel über einen längeren Förderhub bewegt. Nachteilig bei dieser Kontruktion ist jedoch, dass durch die grossflächige Einspannung der Membranfläche eine gleichmässige Dehnung der Membran nicht mehr möglich ist. Der nicht eingespannte Randbereich der Membran wird dadurch übermässig beansprucht, wodurch ihre Haltbarkeit gefährdet ist. Zudem erfordert das hubraumseitig die Membran beaufschlagende Abstützteil einen relativ grösseren Hubraum als bei den üblichen Membranen. Bei der Justierung muss zudem der Hubraum von Testlauf zu Testlauf wieder neu geöffnet werden. Die in dieser Konstruktion mögliche Einstellbarkeit eignet sich zudem nur für eine Feineinstellung im Rahmen einer Erhöhung der Pumpleistung von höchstens bis zu 5%.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Membranpumpe zum Fördern von Flüssigkeiten zu schaffen, bei der ein Ausgleichen der Streuungen des Flüssigkeitsdurchsatzes, also eine Erhöhung und/oder eine Erniedrigung des Flüssigkeitsdruchsatzes bzw. ein Einstellen der Förderleistung unter Berücksichtigung vorgegebener Betriebsbedigungen auf einfache Weise möglich ist, ohne dass die Haltbarkeit der Membran vermindert wird und ohne dass es eines grossen zusätzlichen Fertigungsaufwandes bedarf. Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die Stützfläche als Unterstützungsring ausgebildet und gegenüber der Membranbefestigung am Pleuel in unterschiedlichen Stellungen einstellbar ist.
  • In Versuchen wurde festgestellt, dass bei Membranpumpen eine nachstehend noch näher beschriebene Art «Totraum» im Förderraum durch unterschiedliche Lagen der Membrane beim Saug- und Druckhub entstehen und dass man das Volumen dieses Totraumes und damit den Flüssigkeitsdurchsatz der Membranpumpe in der Zeiteinheit durch unterschiedliche Stellungen eines Unterstützungsringes für die Membrane einstellen kann.
  • Durch die bereits erwähnte DE-OS 32 10 110 ist zwar bereits eine Membranpumpe für Flüssigkeiten bekannt, deren die Membran bewegendes Pleuel um den Einspannbereich herum eine Unterstützfläche für die Membran aufweist. Dieser Unterstützungsring bzw. seine der Aussenseite der Membran zugewandte Unterstützungsfläche soll diese jedoch im normalen Betriebszustand nicht berühren, sondern nur bedarfsweise unterstützen, um ein «Umschlagen», d. h. ein Ausbeulen der Membrane in Richtung des Pleuels, zu verhindern. Insbesondere ist bei dieser vorbekannten Membranpumpe die Lage des Unterstützungsringes in Bezug auf die Membranaussenseite nicht einstellbar.
  • Im Gegensatz zu US-PS 3 149 572 lässt sich die Unterstützungsfläche der erfindungsgemässen Konstruktion relativ zum Pleuel axial verstellen. Die dargestellten Nachteile des durch dieses Patent vorbeschriebenen Standes der Technik, wie z. B. ungleichmässige Membranspannung sowie relative Grösse des Hubraumes, werden vermieden. Der durch die axiale Verschiebung der Unterstützungsfläche gegebene Einstellbereich ist wesentlich vergrössert und zur Einstellung braucht der Förderraum nicht, wie bei dieser vorbekannten Konstruktion, geöffnet zu werden. Die erfindungsgemässe Konstruktion ermöglicht vielmehr eine einfache Einstellbarkeit unmittelbar vom geöffneten Pleuelgehäuse her.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Unterstützungsring od. dgl. in unterschiedlichen Stellungen verrastbar ist. Die z. B. beim Probelauf vorgenommene Einstellung des Unterstützungsringes bzw. der sich dabei ergebenden Förderleistung wird dadurch festgelegt. Gegebenenfalls ist es zweckmässig, wenn bei einer Membranpumpe der eingangs erwähnten Art, die einen Dämpfungsraum zur Dämpfung von Druckstössen des Fördermediums im Ansaugbereich hat und bei der das Aufnahmevolumen des Dämpfungsraumes im Sinne einer Veränderung des Mediumzuflusses zur Membrane einregelbar ist, auch noch ein Unterstützungsring od. dgl. vorgesehen ist, der gegenüber der Membranaussenseite in unterschiedlichen Stellungen einstellbar ist. Dadurch kann man bei einer über einen Dämpfungsraum regelbaren Membranpumpe auch z.B. noch deren maximale Förderleistung einmal einjustieren. Im Betrieb kann man dann bei einer solchen Membranpumpe die jeweils gewünschte Förderleistung im Sinne einer gezielten Verminderung der maximalen Fördermenge noch bedarfsweise einstellen. Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung sind in den Merkmalen weiterer Unteransprüche und in der Beschreibung aufgeführt. Nachfolgend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen mit Hilfe der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen, zum Teil stärker schematisiert, sowie in unterschiedlichen Massstäben:
    • Figur 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Membranpumpe ohne Regeleinrichtung,
    • Figur 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Membranpumpe ähnlich Figur 1, die jedoch eine mit einem Dämpfungsraum versehene Regelung aufweist,
    • Figur 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der voneinander getrennten Teile eines Pleuels der Membranpumpe, welches einen in unterschiedlichen Stellungen einstellbaren Unterstützungsring hat,
    • Figur 4 eine Unteransicht der in Figur 3 dargestellten Verstellbüchse,
    • Figur 5 eine Unteransicht des in Figur 3 dargestellten Pleuel-Anschlussteiles,
    • Figur 6 eine Teilansicht der Membranpumpe nach Figur 1, oder 2 bei maximaler Unterstützung der Membran und
    • Figur 7 eine teilweise im Schnitt dargestellte TeilSeitenansicht ähnlich Figur 6 bei minimaler Unterstützung der Membran.
  • Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Membranpumpe für Flüssigkeiten hat ein Gehäuse 2, in dem eine Membran 3 eingespannt ist. Diese schliesst den Förderraum 4 gegenüber dem Pleuelgehäuse 5 ab. Zwischen diesem und einem Gehäuseoberteil 6 ist die Membran 3 in bekannter Weise eingeklemmt. 7 ist eine Ventilplatte, oberhalb der sich eine Kopfplatte 8 befindet. 9 ist das Einlass- und 10 das Auslassventil. Vom Förderraum 4 führt eine Einlassbohrung 11 in den Bereich einer Aussparung 12 für die Ventilzunge 13 des Einlassventils 9. Oberhalb diser Ventilzunge erkennt man den Einlaufkanal 14. Analog sind in Figur 1 beim Auslassventil 10 eine Auslassbohrung 15, eine Aussparung 16 für die dortige Ventilzunge 17 und ein Auslasskanal 18 vorgesehen. Das im ganzen mit 19 bezeichnete Pleuel ist ebenfalls in bekannter Weise auf einem Exzenterzapfen 20 eines (nicht näher dargestellten) Pumpenantriebes gelagert. In bekannter Weise besteht das Pleuel 19 im wesentlichen aus dem Pleuelauge 21 und dem damit einstückig verbundenen Pleuelschaft 22 (Figur 3 unten), an dem die Membran 3 in ebenfalls bekannter Weise über einen Membran-Anschlusszapfen 23 und einem daran angebrachten Befestigungsbolzen 24 mit dem Innengewinde 25 des Pleuelschaftes verbunden ist. Das Pleuel 19 od. dgl. Stössel hat eine einstellbare Stützfläche für den Zentralbereich 28 der Membran 3. Erfindungsgemäss ist nun diese Stützfläche als Unterstützungsring 26 ausgebildet und gegenüber der Membranbefestigung 23, 24 am Pleuel in unterschiedlichen Stellungen einstellbar. Aus Figur 3 erkennt man besonders gut eine im ganzen mit 30 bezeichnete Verstelleinrichtung, zu der ein Pleuel-Anschlussteil 31 sowie eine Verstellbuchse 32 gehören. Ersteres hat ein Aussengewinde 41, das zu einem Innengewinde 42 der Verstellbuchse passt. Die obere Stirnseite der Verstellbuchse bildet die als Unterstützungsring 26 ausgebildete Stützfläche 27 für den Zentralbereich 28 der Membran 3. Wie insbesondere gut aus Figur 1, 3, 6 und 7 erkennbar ist, kann man den Unterstützungsring 26 gegenüber der Membranaussenseite 29 in unterschiedliche Stellungen einstellen.
  • Das erwähnte Pleuel-Anschlussteil 31 ist im wesentlichen napfförmig ausgebildet, hat eine Höhlung 33 zum Aufstecken auf den Pleuelschaft 22 (Figur 3) und sitzt in Gebrauchsstellung (Figur 1) auf dem Pleuelschaft 22 auf. Im «Boden» 34 dieses napfförmigen Anschlussteils 31 befindet sich eine Bohrung 35, durch die der Befestigungsbolzen 24 der Membran hindurchtritt und mit dem Innengewinde 25 des Pleulschaftes 22 verbunden ist. Im zusammengebauten Zustand (Figur 1) wird dabei das Pleuel-Anschlussteil 31 mittels seines Bodens 34 zwischen der Stirnseite 36 des Pleuelschaftes 22 und der Stirnseite 37 des Membran-Anschlusszapfens 23 festgelegt. Am Pleuel-Anschlussteil 31 sind dabei noch zwei Drehsicherungsflansche 38 und 39 (Figur 5) vorgesehen, welche die Flachseiten 40 des Pleuels 19 übergreifen und dabei das Pleuel-Anschlussteil gegen Verdrehen sichern (Figur 1 und 3). Oben hat die Verstellbüchse 32 eine radiale, flanschartige Verbreiterung, welche den Unterstützungsring 26 bildet bzw. mit deren stirnseitiger Unterstützungsfläche 27 die Membranaussenseite 29 in einem einstellbaren Ausmass unterstützt werden kann. Ausserdem haben das zur Verstelleinrichtung gehörige Pleuel-Anschlussteil 31 und die dazu gehörige Verstellbüchse 32 eine im ganzen mit 43 bezeichnete Verrasteinrichtung, durch die ein unerwünschtes bzw. unbeabsichtigtes Verdrehen dieser beiden Teile 31 und 32 gegeneinander unterbunden wird. Zu dieser Verrasteinrichtung 43 gehört ein am Pleuel-Anschlussteil 31 angebrachter, gezahnter Arretierring 44 und wenigstens ein an der Verstellbüchse an entsprechender Stelle angebrachter Arretierzahn 45, der im zusammengebauten Zustand der Verstelleinrichtung 30 in den Arretierring 44 eingreift. Dabei ist der Arretierzahn 45 in einem radial etwas elastisch nachgiebigen rohrförmigen Abschnitt 46 der Verstellbüchse 32 angeordnet. Innerhalb dessen ist ein dem Arretierzahn 45 gegenüberliegendes Widerlagersegment 47 vorgesehen. Dieses, der diagonal gegenüberliegende Arretierzahn 45 und der rohrförmige Abschnitt 46 sind einstückig mit der Verstellbuchse 32 verbunden. Diese besteht zweckmässigerweise aus Kunststoff und ihr rohrförmiger Abschnitt 46 ist, nötigenfalls durch Drücken quer zur Anordnung von Arretierzahn 45 bzw. Widerlagersegment 47 (vgl. die Pfeile Pf 1 in Figur 4) so verformbar, dass die Verstellbüchse 32 gegenüber dem Pleuel-Anschlussteil 31 absichtlich verdreht werden kann, in normaler Betriebsstellung jedoch eine Verdrehung der beiden Teile 31 und 32 gegeneinander nicht möglich ist, weil der Arretierzahn 45 in die entsprechenden Lücken des gezahnten Arretierringes 44 drehsichernd eingreift.
  • Zweckmässigerweise besteht auch das Pleuel-Anschlussteil 31 aus Kunststoff. Beide Teile sind dann leicht herstellbar und insbesondere der rohrförmige Abschnitt 46 der Verstellbüchse 32 besitzt die für das Verstellen bzw. Arretieren gewünschten federelastischen Eigenschaften.
  • Aus Figur 3 erkennt man gut, dass die den Unterstützungsring 26 mit umfassende Verstelleinrichtung 30 ohne wesentliche Änderungen an ein Pleuel 10 üblicher Bauart angebaut werden kann. Beispielsweise braucht im vorliegenden Fall bei einer Membranpumpe üblicher, vergleichbarer Bauweise, die keine Verstelleinrichtung 30 hat, lediglich das Pleuel 19, z. B. am oberen Ende seines Pleuelschaftes, in der Länge derart angepasst werden, dass die Dicke d des Bodens 34 des Pleuelanschlussteiles 31 berücksichtigt wird. Durch Verdrehen der Verstellbüchse 32 ändert sich der axiale Abstand L zwischen der Stirnseite 36 des Pleuelschaftes und der Unterstützungsfläche 27 des Unterstützungsringes 26, also die axiale Länge L der Verstelleinrichtung 30. Im zusammengebauten Zustand des Pleuels 19 einschliesslich der zugehörigen Verstelleinrichtung 30 durchsetzt der Membran-Anschlusszapfen 23 den ihm benachbarten stirnseitigen Durchtritt 48 der Verstellhülse 32. In Figur 4 ist noch schematisiert und verzerrt mittels einer strichpunktierten Linie der rohrförmige Abschnitt 46 in derjenigen verformten 46' dargestellt, bei dem der Arretierzahn 45 ausserhalb des Arretierringes 44 steht.
  • Die Membranpumpe 1 arbeitet folgendermassen (vgl. insbesondere Figur 6 und 7): Beim Ansaughub wirken die auf das Fördermedium auszuübenden Ansaugkräfte dieser Abwärtsbewengung der Membran 3 entgegen entsprechend den Pfeilen Pf 2 in Figur 6 und 7. Die Membran 3 nimmt dann - etwa beim unteren Totpunkt dargestellt - die in Figur 6 und 7 in ausgezogenen Linien und im Schnitt dargestellte Form an. Kommt es bei gleicher Pleuelstellung zum Druckhub, wirken die auf das Fördermedium ausgeübten Ausschubkräfte entsprechend den Pfeilen Pf 3 auf die Membrane. Diese nimmt dann etwa die in Figur 6 und 7 strichpunktiert und mit 3' und 3" bezeichnete Lage ein. Dabei wird das Fördervolumen V 1 gemäss Figur 6 um ein Fördervolumen V 2 vermindert, das sich aus der unterschiedlichen Lage der Membrane 3 in Saugstellung bzw. 3" in Druckstellung ergibt. Analoges gilt für das Fördervolumen V 1 gemäss Figur 7, welches durch das Volumen V 3 entsprechend der dortigen Änderung der Lage der Membran 3 in die Lage der Membran 3' entsteht. Das durch die Membranlagenänderung entstehende Volumen V 2 bzw. V 3 ist eine Art Totraum, durch die der Flüssigkeitsdurchsatz der Memranpumpe 1 in der Zeiteinheit vermindert wird. Bei der Darstellung nach Figur 7 ist der Unterstützungsring 26 bzw. seine Stützfläche 27 ausser Eingriff. Die Membran 3' kann sich in ihrem elastischen Bereich 49 verhältnismässig weit in Richtung des Pleuels 19 durchbiegen und die sich dabei ergebende Volumenveränderung V 3 ist verhältnismässig gross. Verdreht man die Verstellbüchse 32 im Sinne einer Vergrösserung der axialen Länge L der Verstelleinrichtung 30 (Figur 1 u. 6), findet die Membrane 3 beim Druckhub an ihrer Unterseite 29 eine Unterstützung durch den Unterstützungsring 26 bzw. dessen Stützfläche 27. Dementsprechend ist die dortige Volumenveränderung V 2 des Förderraumes 4 merkbar kleiner als in Figur 7 dargestellt. Bei der Membranpumpe 1 kann also der Flüssigkeitsdurchsatz in der Zeiteinheit durch Lageveränderung des Unterstützungsringes 26 od. dgl. verändert und einjustiert werden. Dies kann z. B. leicht während eines Kontroll- und Probelaufes bei noch offenem Pleuelgehäuse 5 erfolgen und die Verstellbuchse 32 rastet in der einjustierten Stellung dauerhaft ein. Soll z. B. eine Membranpumpe keine Regelung, jedoch einen vorgegebenen Flüssigkeitsdurchsatz von einem Liter pro Minute erbringen, kann man dies in der vorbeschriebenen Art auf sehr einfache Weise bei einer entsprechenden Pumpe einjustieren. Dabei ist die dazu notwendige Verstelleinrichtung 30 auch sehr einfach in der Herstellung und macht dabei auch beim Einjustieren wenig Aufwand. Auch wird des öfteren gewünscht, dass eine bestimmte Förderleistung unter etwas unterschiedlichen Bedingungen von einer Membranpumpe 1 erbracht werden soll, beispielweise bei 2 m Ansaughöhe und einem Gegendruck von 1 bar. Bei einer entsprechenden Membranpumpe kann man dann neben den eingangs erwähnten Fertigungstoleranzen usw. auch die sich aus den unterschiedlichen Bedingungen wie z. B. Ansaughöhe und Gegendruck ergebenden Einflüsse über die Verstelleinrichtung 30 ausgleichen und die Membranpumpe entsprechend einjustieren.
  • In Figur 2 ist eine etwas abgewandelte Membranpumpe 1 a dargestellt. Sie entspricht in ihrem unteren Bereich der Membranpumpe 1 gemäss Figur 1, besitzt jedoch zusätzlich eine nachstehend näher beschriebene, im ganzen mit 50 bezeichnete Regeleinrichtung. Dazu ist ihre Kopfplatte 8 a mit einem Dämpfungsraum 51 versehen, der mit dem Einlasskanal 14 über eine Abzweigung 14 a in Verbindung steht. Der Dämfungsraum wird nach oben durch eine Dämpfungsmembran 52 abgeschlossen. Diese ist an ihren Rändern zwischen der Kopfplatte 8 a und einem Anschlussteil 53 eingespannt. In einem etwa zylinderförmigen Innenraum 54 befindet sich ein Stempel 55. Dieser ist entsprechend dem Doppelpfeil Pf 4 höhenverstellbar. Dazu steht er mit einem Gewindebolzen 56 in Verbindung , der in einer Gewindebohrung 57 lagert. Er trägt an seinem oberen Ende einen Stellknopf 58. Durch dessen Verdrehen ergibt sich eine Höhenverstellung des Stempels 55, wie sie beispielsweise durch die strichpunktierte Stempelposition 55 a angedeutet ist. Die Beaufschlagungsseite 59, mit welcher der Stempel 55 gegen die Dämpfungsmembrane 52 drückt, entspricht in ihrem Krümmungsverlauf der Unterseite 60 des Dämpfungsraumes 51. Mit Hilfe der Regeleinrichtung 50 kann man durch Verändern des Volumens des Dämpfungsraumes 51 in bekannter Weise die Zuflussmenge des Fördermediums und damit auch die Fördermenge der Membranpumpe 1 a ändern. Die am Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und 3 bis 7 bereits erläuterte Arbeitsweise der Verstelleinrichtung 30 bei der Membranpumpe 1 kann nun auch gut eine vorteilhafte Verwendung bei einer Membranpumpe 1 a in Kombination mit der dortigen Regeleinrichtung finden. Beispielsweise kann bei der Membranpumpe 1 a mit Hilfe des Unterstützungsringes 26 in der beschriebenen Weise eine gewünschte, maximale Förderleistung, z. B. ein Liter pro Minute, bei bestimmten Ausaug- und Gegendruckbedingungen, einjustiert werden, und zwar bei Maximalstellung der Regeleinrichtung 50. Beim Betrieb der Membranpumpe 1 kann man dann mit der Regeleinrichtung 50 eine gezielte Verminderung der Fördermenge noch bedarfsweise einstellen.
  • Durch die Justiermöglichkeit des Unterstützungsringes 26 ergibt sich nicht nur eine Anpassung der Fördermenge und die Möglichkeit eines Ausgleiches von Fertigungs- und Werkstofftoleranzen. Es kann durch auch der Wirkungsgrad der Membranpumpe 1 bzw. 1 averbessertoder, im Bedarfsfalle, gezieltverschlechtert werden, letzteres insbesondere durch Betätigung der Regeleinrichtung 50.
  • Das Widerlagersegment 47 verhindert, dass sich der Arretierzahn 45 unbeabsichtigt aus dem Bereich des Arretierringes 44 hinausbewegt.

Claims (10)

1. Membranpumpe für Flüssigkeiten, deren die Membran bewegendes Pleuel eine einstellbare Stützfläche für die Membran aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche als Unterstützungsring (26) gegenüber der Membranbefestigung (23, 24) am Pleuel in unterschiedliche Stellungen einstellbar ist.
2. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterstützungsring (26) in seinen unterschiedliche Stellungen verrastbar ist.
3. Membranpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Pleuel (19) eine Verstelleinrichtung (30) für den Unterstützungsring (26) vorgesehen ist, vorzugsweise eine an einem gegebenenfalls in seiner Länge angepassten Pleuel befestigbare Verstelleinrichtung.
4. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (30) einen auf den Pleuelschaft (22) aufsetzbaren Pleuelanschlussteil (31) und eine mit dem Unterstützungsring (26) in Verbindung stehende Verstellbuchse aufweist, wobei die axiale Länge (L) der Verstelleinrichtung (30) einstellbar ist.
5. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleuel-Anschlussteil (31) im wesentlichen napfförmig ausgebildet ist und eine Höhlung (33) zum Aufstecken auf den Pleuelschaft (22), eine stirnseitige Bohrung (35) für den Durchtritt eines zur Membran (3) gehörigen Befestigungsbolzen (24), ein mit der Verstellbüchse (32) zusammenwirkendes Aussengewinde (41) sowie mindestens einen Drehsicherungsflansch (38, 39) hat, der sich am Pleuelauge (21) od dgl. Pleuelflachseite (40) gegen Verdrehen des Pleuel-Anschlussteiles sichernd anlegen kann.
6. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (30) eine im wesentlichen rohrartige Verstellbüchse (32) hat, deren vorzugsweise flanschartig radial verbreiterte Stirnseite den Unterstützungsring (26) bildet, wobei ein Büchsen-Innengewinde (42) auf das Aussengewinde (41) des Pleuel-Anschlussteiles (31) abgestimmt und die Verstellbüchse (32) sowie das Pleuel-Anschlussteil (31) eine miteinander in Eingriff stehende Verrasteinrichtung (43) aufweisen.
7. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrasteinrichtung (43) einen vorzugsweise am Pleuel-Anschlussteil (31) angebrachten, gezahnten Arretierring (44) und mindestens einen, vorzugsweise an der Verstellbüchse (32) angebrachten, in den gezahnten Arretierring eingreifenden Arretierzahn (45) aufweist.
8. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Arretierzahn (45) in einem radial etwas elastisch nachgiebigen, rohrförmigen Abschnitt angeordnet ist, der vorzugsweise einstückig mit der Verstellbüchse (32) in Verbindung steht, wobei zweckmässigerweise an diesem rohrförmigen Abschnitt gegenüber dem Arretierzahn (45) ein Widerlagersegment (47) vorgesehen ist.
9. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellbüchse (32) und/oder das Anschlussteil (31), vorzugsweise, dass beide Teile (31, 32) aus Kunststoff bestehen.
10. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die einen Dämpfungsraum zum Dämpfen von Druckstössen des Fördermediums im Ansaugbereich hat, wobei das Aufnahmevolumen des Dämpfungsraumes im Sinne einer Veränderung des Medienzuflusses zur Membranpumpe einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranpumpe (1 a) einen gegenüber der Membranaussenseite (29) einstellbaren Unterstützungsring zum Einjustieren eines Maximaldurchflusses aufweist.
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