EP1520988B1 - Schlauchmembran-kolbenpumpe - Google Patents

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EP1520988B1
EP1520988B1 EP03022050A EP03022050A EP1520988B1 EP 1520988 B1 EP1520988 B1 EP 1520988B1 EP 03022050 A EP03022050 A EP 03022050A EP 03022050 A EP03022050 A EP 03022050A EP 1520988 B1 EP1520988 B1 EP 1520988B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hose membrane
hose
piston pump
housing
membrane
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03022050A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1520988A1 (de
Inventor
Heinz M. Nägel
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.)
Feluwa Pumpen GmbH
Original Assignee
Feluwa Pumpen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Feluwa Pumpen GmbH filed Critical Feluwa Pumpen GmbH
Priority to AT03022050T priority Critical patent/ATE316208T1/de
Priority to DE50302222T priority patent/DE50302222D1/de
Priority to EP03022050A priority patent/EP1520988B1/de
Publication of EP1520988A1 publication Critical patent/EP1520988A1/de
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Expired - Lifetime 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
    • F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
    • F04B43/10—Pumps having fluid drive
    • F04B43/107—Pumps having fluid drive the fluid being actuated directly by a piston

Definitions

  • the present invention relates to a tubular membrane piston pump with a housing, a hose membrane arranged in the housing, the inside forms a displacement chamber and the outside with the housing an annular space filled with a reference liquid and with the pressure chamber of a cylinder / piston assembly to form a Hydraulic fluid space is connected or connectable, and a supply liquid containing reservoir, which is connected to the hydraulic fluid chamber via a valve arrangement or connectable, which can be actuated via a protruding into the annulus control plate of the expanding tube membrane to supply the hydraulic fluid chamber original liquid from the reservoir.
  • a tubular membrane piston pump of this type is known from DE 34 43 768 A1. It is designed as a double-tube diaphragm piston pump and has a housing in which a double-tube membrane is provided, wherein the inner tube membrane defines a displacement space for the fluid to be delivered, which end closed or closable by oppositely acting check valves.
  • the annular space formed between the outer tubular membrane and the housing wall is connected via a line to the cylinder space of a cylinder / piston arrangement, wherein the annular space, the conduit and the cylinder space form a hydraulic fluid space of the piston pump, which is filled with a reference liquid.
  • the annular space of the housing is supplied in the course of reciprocating movement of the piston in a pressure stroke hydraulic fluid or withdrawn hydraulic fluid in a subsequent suction stroke.
  • the known double-tube membrane-piston pump has a reservoir from which the hydraulic fluid chamber reference liquid can be supplied in case of need.
  • a key switch is provided in the housing, which is actuated when the double-tube membrane expands beyond a normal state during the suction stroke due to a lack of reference liquid.
  • the present invention seeks to provide a tubular membrane piston pump of the type mentioned, with which it is possible to avoid unwanted tracking of original liquid.
  • the housing wall at least on its side facing the control plate has a projecting into the housing support surface for the tube membrane, where the tube membrane comes into contact and is prevented from widening in this direction when the tube membrane at a Suction stroke is widened beyond a normal measure.
  • the invention is thus based on the consideration to prevent unwanted deformation of the tube membrane during the suction stroke by the tube membrane on its side opposite the control plate side of the inventively provided support surface comes into contact and is thus prevented from widening in this direction. It has been found that the support of the deformation of the tubular membrane in a controlled and reproducible manner, so that an actuation the control plate and thus a tracking of hydraulic fluid (original liquid) only takes place when there is actually too little original liquid in the hydraulic fluid space. As a result, a reliable and accurate operation of the tubular membrane piston pump according to the invention can be ensured.
  • the support surface is formed so that the tubular membrane can create a flat against them.
  • the support surface in the longitudinal direction of the tubular membrane will then also be designed to be elongate, wherein it has its greatest width in its region directly opposite the control plate.
  • the support surface is preferably bulbous, wherein it protrudes in its the control plate directly opposite region furthest in the direction of the control plate into the housing and flattening out particularly evenly towards their edge regions.
  • the housing wall around the control plate as in the housing projecting support surface is formed such that the tube membrane comes to rest on the support surface when the control plate is in its outer end position.
  • the valve arrangement has an actuatable via the control plate switching valve and actuated by the switching valve supplementary valve for opening the line between the reservoir and the hydraulic fluid chamber. Characterized in that the actuation of the supplementary valve via the switching valve, a mechanical locking of the supplementary valve is made via the switching valve in this embodiment, so that incorrect operations of the supplementary valve are excluded.
  • the valve arrangement may have a pressure relief valve, via which original liquid from the hydraulic fluid chamber can be returned to the reservoir.
  • the tubular membrane of the pump according to the invention is designed according to a preferred embodiment as a double-tube membrane, which is formed by two concentrically arranged individual tube membranes, wherein the annular space between the tube membranes is filled with a liquid.
  • the inner tube membrane made of a PTFE material.
  • spacer elements in the form of, for example, protrusions, burls, ridges and the like may be formed to abut against the inner wall of the other tubular membrane to assist the coupling of the two tubular membranes.
  • the intermediate space formed between the tubular membranes can be connected to a tube breakage indicator.
  • FIG. 1 shows a double-tube membrane piston pump 1 according to the present invention.
  • the pump 1 has an elongated housing 2, in which a double-tube membrane 3 is arranged, which extends over the entire housing length.
  • the double-tube membrane 3 consists of two individual tube membranes 4, 5, which are arranged concentrically to one another and are tightened in the housing 2 by means of bead rings 6, 7 provided at the end.
  • the housing 2 is provided in its end regions with corresponding mounting flanges 8, 9, 10, 11.
  • the inner tube membrane 4 defines a displacement chamber 12 or flow channel for the fluid to be delivered, which is closed at its two ends by non-return valves 13, 14 acting counter to the direction of conveyance A.
  • non-return valves 13, 14 acting counter to the direction of conveyance A.
  • cams 15 In the housing of the check valves 13, 14 are cams 15 with webs that limit the stroke of the valve balls 16 and collect them centrally, so that the valve balls 16 can go back to their seat centric again.
  • the outer tube membrane 5 forms with the housing wall an annular space 17, which is filled with a collecting liquid as a hydraulic medium.
  • the annular space 17 is connected via an opening 18 in the housing wall and a connecting line, not shown in a known manner with the cylinder chamber 19 of a cylinder / piston assembly 20 shown only schematically in conjunction, wherein the annular space 17, the conduit and the cylinder chamber 19th define a hydraulic fluid chamber of the pump 1.
  • the piston 21 of the cylinder / piston assembly 20 may be reciprocally driven to move in a suction stroke Original liquid from the annular space 17 in the cylinder chamber 19 to suck (see Figure 1) and then in a reverse stroke in a pressure stroke, the original liquid from the cylinder chamber 19 into the annular space 17 to pump (see Figure 2). In this case, a negative pressure is generated during the suction stroke in the annular space 17, through which the double-tube membrane 3 is widened.
  • the volume of the annular space 17 is increased, thereby compressing the double-tube membrane 3.
  • a reservoir only schematically shown 22 is provided, which is connected to the connecting line between the annular space 17 and the cylinder / piston assembly 20 via a valve assembly 23.
  • the valve assembly 23 comprises on the one hand designed as a switching valve leakage valve 24 and a supplementary valve 25 coupled thereto, which is normally closed, but can be opened by the leakage valve 24, if necessary, to supply the hydraulic fluid space from the storage reservoir 22 supply liquid.
  • the valve arrangement 23 comprises a pressure relief valve 26, via which at a high pressure in the hydraulic fluid chamber, reference liquid can reach back into the reservoir 22.
  • an actuator in the form of a control plate 27 is provided, which projects into the annular space 17.
  • the control plate 27 is in a diagrammatic manner only transversely to the longitudinal direction of the housing 2 is movably guided and is biased in the illustrated starting position by a helical compression spring 30. If the control plate 27 is pressed from this initial position during the suction stroke through the double tube membrane 3 in the direction of the opening 18 to the outside, this leads to an actuation of the leakage valve 24 and thus the supplementary valve 25 in such a way that original liquid from the reservoir 22 the Hydraulic fluid space is supplied.
  • a support surface 28 protruding into the housing 2 is provided on the side of the housing wall opposite the control plate 27. This is designed so that the double-tube membrane 3 comes into contact with her when the double-tube membrane 3 is expanded beyond a normal dimension in a suction stroke, as shown in Figure 3, and so a defined and reproducible deformation of the double Tube ensures.
  • the exact design of the projecting into the housing support surface 28 is clearly visible from the synopsis of the figures.
  • Figure 6 shows that the support surface 28 is formed in the axial direction of the housing 2 is elongate and substantially symmetrical with respect to its longitudinal and transverse axis.
  • the support surface 28 is bulged in such a way that they are in their the center Z of the control plate 27 opposite area protrudes furthest in the direction of the control plate 27 and evenly drops towards its edge regions.
  • FIGS. 1 and 8 further show that the area of the housing wall around the opening 18 is also designed as a support surface 29. This is designed so that the double-tube membrane 3 on the curved end face of the control plate 27 and the support surface 29 is flat in abutment when the control plate 27 reaches its right end position in which it closes the opening 18.
  • the support surface 29 as well as the control plate 27 opposite support surface 28 is formed oblong oval, wherein it is symmetrical with respect to their longitudinal and transverse axes and the curvature tip of the control plate 27 the farthest into the housing 2 projecting point forms.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlauchmembran-Kolbenpumpe mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten Schlauchmembran, die innenseitig einen Verdrängungsraum und außenseitig mit der Gehäusewandung einen Ringraum bildet, der mit einer Vorlageflüssigkeit gefüllt und mit dem Druckraum einer Zylinder/Kolben-Anordnung unter Bildung eines Hydraulikmittelraums verbunden oder verbindbar ist, und einem Vorlageflüssigkeit enthaltenden Vorratsbehälter, welcher mit dem Hydraulikmittelraum über eine Ventilanordnung verbunden oder verbindbar ist, die über einen in den Ringraum hineinragenden Steuerteller von der sich aufweitenden Schlauchmembran betätigt werden kann, um dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zuzuführen.
  • Eine Schlauchmembran-Kolbenpumpe dieser Art ist aus der DE 34 43 768 A1 bekannt. Sie ist als Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe ausgebildet und besitzt ein Gehäuse, in dem eine Doppel-Schlauchmembran vorgesehen ist, wobei die innere Schlauchmembran einen Verdrängungsraum für das zu fördernde Fluid definiert, welcher endseitig durch gegensätzlich wirkende Rückschlagventile verschlossen bzw. verschließbar ist. Der zwischen der äußeren Schlauchmembran und der Gehäusewandung gebildete Ringraum ist über eine Leitung mit dem Zylinderraum einer Zylinder/Kolben-Anordnung verbunden, wobei der Ringraum, die Leitung und der Zylinderraum einen Hydraulikmittelraum der Kolbenpumpe bilden, der mit einer Vorlageflüssigkeit gefüllt ist. Im Betrieb wird dem Ringraum des Gehäuses im Zuge der reziprokierenden Bewegung des Kolbens in einem Druckhub Hydraulikmittel zugeführt bzw. in einem anschließenden Saughub Hydraulikmittel entzogen.
  • Voraussetzung für eine einwandfreie Funktion der bekannten Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe ist es, daß eine stets gleichbleibende Menge an Hydraulikmittel (Vorlageflüssigkeit) zur Verfügung steht, weshalb es erforderlich ist, Leckageverluste, die beispielsweise am Kolben auftreten können, anzugleichen. Zu diesem Zweck besitzt die bekannte Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe einen Vorratsbehälter, aus welchem dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit im Bedarfsfalls zugeführt werden kann. Zur Erfassung eines solchen Erfordernisses ist in dem Gehäuse ein Tastschalter vorgesehen, der betätigt wird, wenn sich die Doppel-Schlauchmembran während des Saughubes aufgrund eines Mangels an Vorlageflüssigkeit über einen Normalzustand hinaus ausdehnt. Es hat sich allerdings als problematisch herausgestellt, daß die Verformung der Schlauchmembranen aufgrund von minimalen Wanddickenänderungen und Härteunterschiede der innerhalb der beiden Schlauchmembranen sowie Strömungsunterschieden innerhalb der Anströmung des Schlauchbereiches von und zum Kolben ungleichmäßig und somit nicht genau reproduzierbar ist. Dies kann dazu führen, daß der Tastschalter betätigt und Vorlageflüssigkeit nachgeführt wird, obwohl im Prinzip kein Bedarf an einer Ergänzung der Vorlageflüssigkeit gegeben ist und somit die Doppel-Schlauchmembran beim Druckhub ungewollt weit zusammengequetscht wird.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchmembran-Kolbenpumpe der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher es möglich ist, eine unerwünschte Nachführung von Vorlageflüssigkeit zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gehäusewandung zumindest an ihrer dem Steuerteller gegenüberliegenden Seite eine in das Gehäuse vorstehende Stützfläche für die Schlauchmembran aufweist, an welcher die Schlauchmembran in Anlage kommt und an einer Aufweitung in dieser Richtung gehindert wird, wenn die Schlauchmembran bei einem Saughub über ein Normalmaß hinaus aufgeweitet wird. Der Erfindung liegt damit die Überlegung zugrunde, eine ungewollte Verformung der Schlauchmembran beim Saughub zu verhindern, indem die Schlauchmembran auf ihrer dem Steuerteller gegenüberliegenden Seite an der erfindungsgemäß vorgesehene Stützfläche in Anlage kommt und somit an einer Aufweitung in dieser Richtung gehindert wird. Es hat sich gezeigt, daß durch die Abstützung die Verformung der Schlauchmembran in kontrollierter und reproduzierbarer Weise abläuft, so daß eine Betätigung des Steuertellers und damit eine Nachführung von Hydraulikmittel (Vorlageflüssigkeit) nur dann erfolgt, wenn tatsächlich zu wenig Vorlageflüssigkeit in dem Hydraulikmittelraum vorhanden ist. Im Ergebnis kann eine zuverlässige und akkurate Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schlauchmembran-Kolbenpumpe gewährleistet werden.
  • Nachdem die Schlauchmembran durch die vorgesehene Stützfläche an einem Aufweiten gehindert wird, muß darauf geachtet werden, daß in den übrigen Richtungen ein ausreichender Freiraum zur Verfügung steht, in welchen die Schlauchmembran ausweichen kann. Der erforderliche Platz ist von den Betriebsbedingungen abhängig und für den Einzelfall zu bestimmen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützfläche so ausgebildet ist, daß sich die Schlauchmembran flächig an sie anlegen kann. Bei der üblicherweise länglichen Ausbildung von Schlauchmembranen wird dann auch die Stützfläche in der Längsrichtung der Schlauchmembran länglich ausgebildet sein, wobei sie in ihrem dem Steuerteller unmittelbar gegenüberliegenden Bereich ihre größte Breite besitzt. Außerdem ist die Stützfläche vorzugsweise bauchig ausgebildet, wobei sie in ihrem dem Steuerteller unmittelbar gegenüberliegenden Bereich am weitesten in Richtung des Steuertellers in das Gehäuse hineinragt und zu ihren Randbereichen hin insbesondere gleichmäßig abflacht.
  • Bei einer weiteren Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Pumpe ist vorgesehen, daß die Gehäusewandung um den Steuerteller herum als in das Gehäuse vorspringende Stützfläche derart ausgebildet ist, daß die Schlauchmembran an der Stützfläche zur Anlage kommt, wenn sich der Steuerteller in seiner äußeren Endstellung befindet. Durch diese Ausgestaltung wird eine flächige Anlage der Schlauchmembran auch an dem Steuerteller und den ihn umgebenden Bereich der Gehäusewandung sichergestellt.
  • Da erfindungsgemäß Kontakte zwischen der Doppel-Schlauchmembran und der Gehäusewandung im Betrieb auf Dauer zwangsläufig auftreten müssen, ist es zweckmäßig, die Innenfläche des Gehäuses zumindest im Bereich der Stützfläche(n) mit einer Beschichtung als Reibschutz für die Schlauchmembran zu versehen. Hierdurch kann die Haltbarkeit der Schlauchmembran deutlich erhöht werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ventilanordnung ein über den Steuerteller betätigbares Schaltventil und ein von dem Schaltventil betätigtes Ergänzungsventil zum Öffnen der Leitung zwischen dem Vorratsbehälter und dem Hydraulikmittelraum aufweist. Dadurch, daß die Betätigung des Ergänzungsventils über das Schaltventil erfolgt, wird bei dieser Ausführungsform eine mechanische Verriegelung des Ergänzungsventils über das Schaltventil vorgenommen, so daß Fehlbetätigungen des Ergänzungsventils ausgeschlossen werden. Im übrigen kann die Ventilanordnung ein Überdruckventil aufweisen, über welche Vorlageflüssigkeit aus dem Hydraulikmittelraum in den Vorratsbehälter zurückgeführt werden kann.
  • Die Schlauchmembran der erfindungsgemäßen Pumpe ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als eine Doppel-Schlauchmembran ausgebildet, die von zwei konzentrisch zueinander angeordneten einzelnen Schlauchmembranen gebildet ist, wobei der Ringraum zwischen den Schlauchmembranen mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. In diesem Fall kann in an sich bekannter Weise die innere Schlauchmembran aus einem PTFE-Material bestehen. Auch können an der zwischenraumseitigen Innenwand wenigstens einer Schlauchmembran Abstandhalterelemente in der Form von beispielsweise Vorsprüngen, Noppen, Rauhungen und dergleichen ausgebildet sein, die an der Innenwand der anderen Schlauchmembran in Anlage kommen, um die Kopplung der beiden Schlauchmembranen zu unterstützen. Schließlich kann in einer ebenfalls an sich beispielsweise aus der DE 34 43 768 C2 bekannten Weise der zwischen den Schlauchmembranen gebildete Zwischenraum mit einer Schlauchbruch-Anzeigevorrichtung verbunden sein.
  • Hinsichtlich weiterer Vorteile und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
    • Figur 1
    eine Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung während des Saughu- bes in schematischer und teilweise geschnittener Darstellung,
    Figur 2
    die Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe aus Figur 1 während des Druckhubes,
    Figur 3
    das Gehäuse der Pumpe aus Figur 1 im Querschnitt entlang der Linie III bei einer Betätigung der Steuerplatte,
    Figur 4
    das Gehäuse der Pumpe aus Figur 1 im Querschnitt entlang der Linie IV bei einer Betätigung der Steuerplatte,
    Figur 5
    das Gehäuse der Pumpe aus Figur 1 im Querschnitt entlang der Linie V bei einer Betätigung der Steuerplatte,
    Figur 6
    das Gehäuse der Pumpe aus Figur 1 im Längsschnitt VI-VI von Figur 1,
    Figur 7
    das Gehäuse der Pumpe aus Figur 1 im Längsschnitt entlang der Linie VII-VII und
    Figur 8
    das Gehäuse aus den Figuren 6 und 7 im Schnitt entlang der Linie VIII-VIII.
  • In Figur 1 ist eine Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Pumpe 1 besitzt ein längliches Gehäuse 2, in dem eine Doppel-Schlauchmembran 3 angeordnet ist, die sich über die gesamte Gehäuselänge erstreckt. Die Doppel-Schlauchmembran 3 besteht aus zwei einzelnen Schlauchmembranen 4, 5, die konzentrisch zueinander angeordnet und über endseitig vorgesehene Wulstringe 6, 7 in dem Gehäuse 2 festgespannt sind. Hierzu ist das Gehäuse 2 in seinen Endbereichen mit entsprechenden Befestigungsflanschen 8, 9, 10, 11 versehen.
  • Die innere Schlauchmembran 4 definiert einen Verdrängungsraum 12 bzw. Durchflußkanal für das zu fördernde Fluid, welcher an seinen beiden Enden durch entgegen der Förderrichtung A wirkende Rückschlagventile 13, 14 abgeschlossen ist. In dem Gehäuse der Rückschlagventile 13, 14 befinden sich Nocken 15 mit Stegen, die den Hub der Ventilkugeln 16 begrenzen und diese zentrisch auffangen, so daß die Ventilkugeln 16 zu ihrer Sitzfläche zentrisch wieder zurückgehen können.
  • Die äußere Schlauchmembran 5 bildet mit der Gehäusewandung einen Ringraum 17, welcher mit einer Vorlageflüssigkeit als Hydraulikmittel gefüllt ist. Der Ringraum 17 steht über eine Öffnung 18 in der Gehäusewandung und eine nicht näher dargestellte Verbindungsleitung in an sich bekannter Weise mit dem Zylinderraum 19 einer nur schematisch dargestellten Zylinder/Kolben-Anordnung 20 in Verbindung, wobei der Ringraum 17, die Leitung und der Zylinderraum 19 einen Hydraulikmittelraum der Pumpe 1 definieren. Der Kolben 21 der Zylinder/Kolben-Anordnung 20 kann reziprokierend angetrieben werden, um in einem Saughub Vorlagenflüssigkeit aus dem Ringraum 17 in den Zylinderraum 19 anzusaugen (siehe Figur 1) und anschließend in umgekehrter Weise in einem Druckhub die Vorlageflüssigkeit aus dem Zylinderraum 19 in den Ringraum 17 zu pumpen (siehe Figur 2). Dabei wird während des Saughubes in dem Ringraum 17 ein Unterdruck erzeugt, durch welchen die Doppel-Schlauchmembran 3 aufgeweitet wird. Während des Druckhubes wird das Volumen des Ringraums 17 vergrößert und dabei die Doppel-Schlauchmembran 3 zusammengedrückt.
  • Um Leckageverluste der Vorlageflüssigkeit ausgleichen zu können, ist ein nur schematisch dargestellter Vorratsbehälter 22 vorgesehen, der an die Verbindungsleitung zwischen dem Ringraum 17 und der Zylinder/Kolben-Anordnung 20 über eine Ventilanordnung 23 angeschlossen ist. Die Ventilanordnung 23 umfaßt einerseits ein als Schaltventil ausgebildetes Leckageventil 24 und ein damit gekoppeltes Ergänzungsventil 25, das normalerweise geschlossen ist, jedoch im Bedarfsfall durch das Leckageventil 24 geöffnet werden kann, um dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 22 zuzuführen. Andererseits umfaßt die Ventilanordnung 23 ein Überdruckventil 26, über welches bei einem zu hohen Druck in dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit zurück in den Vorratsbehälter 22 gelangen kann.
  • Zur Betätigung des Leckageventils 24 ist ein Stellglied in der Form eines Steuertellers 27 vorgesehen, welcher in den Ringraum 17 hineinragt. Der Steuerteller 27 ist in nur schematisch dargestellter Weise quer zur Längsrichtung des Gehäuses 2 bewegbar geführt und wird in die dargestellte Ausgangslage durch eine Schraubendruckfeder 30 vorgespannt. Wenn der Steuerteller 27 aus dieser Ausgangslage beim Saughub durch die Doppel-Schlauchmembran 3 in Richtung der Öffnung 18 nach außen gedrückt wird, führt dies zu einer Betätigung der des Leckageventils 24 und damit des Ergänzungsventils 25 in der Weise, daß Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 22 dem Hydraulikmittelraum zugeführt wird.
  • Um während des Saughubes undefinierte Verformungen der Doppel-Schlauchmembran 3 zu verhindern, ist an der dem Steuerteller 27 gegenüberliegenden Seite der Gehäusewandung eine in das Gehäuse 2 vorstehende Abstützfläche 28 vorgesehen. Diese ist so ausgebildet, daß die Doppel-Schlauchmembran 3 an ihr in Anlage kommt, wenn die Doppel-Schlauchmembran 3 bei einem Saughub über ein Normalmaß hinaus aufgeweitet wird, wie dies in Figur 3 dargestellt ist, und so eine definierte und reproduzierbare Verformung der Doppel-Schlauchmembran sicherstellt. Die genaue Ausbildung der in das Gehäuse vorspringenden Abstützfläche 28 ist aus der Zusammenschau der Figuren gut erkennbar. So zeigt die Figur 6, daß die Stützfläche 28 in der Achsrichtung des Gehäuses 2 länglich und im wesentlichen symmetrisch bezüglich ihrer Längs- und Querachse ausgebildet ist. Dabei weist die Stützfläche 28 mittig einen relativ schmalen, stark vorspringenden Bereich 28a auf, an den außen ein größerer, flacher verlaufender Bereich 28b anschließt. Die Stützfläche 28 ist dabei in der Weise bauchig ausgebildet, daß sie in ihrem dem Zentrum Z des Steuertellers 27 gegenüberliegenden Bereich am weitesten in Richtung des Steuertellers 27 vorsteht und zu ihren Randbereichen hin gleichmäßig abfällt.
  • Die Figuren 1 und 8 lassen weiterhin erkennen, daß auch der Bereich der Gehäusewandung um die Öffnung 18 herum als eine Stützfläche 29 ausgebildet ist. Diese ist so ausgebildet, daß die Doppel-Schlauchmembran 3 an der gewölbten Stirnfläche des Steuertellers 27 und der Stützfläche 29 flächig in Anlage kommt, wenn der Steuerteller 27 seine rechte Endlage erreicht, in welcher er die Öffnung 18 verschließt. Wie die Figur 8 gut zeigt, ist die Stützfläche 29 genauso wie die dem Steuerteller 27 gegenüberliegende Stützfläche 28 länglich oval ausgebildet, wobei sie bezüglich ihrer Längs- und Querachsen symmetrisch ausgebildet ist und die Wölbungsspitze des Steuertellers 27 den am weitesten in das Gehäuse 2 vorstehenden Punkt bildet.
  • Im Betrieb wird der Kolben 21 der Zylinder/Kolben-Anordnung 20 hin und her bewegt. Dabei wird in einem Saughub, der in Figur 1 dargestellt ist und in welchem der Kolben 21 in Richtung des Pfeils S nach rechts bewegt wird, Vorlageflüssigkeit aus dem Ringraum 17 in den Zylinderraum 19 der Zylinder/Kolben-Anordnung 20 gesaugt. Aufgrund des dabei in dem Ringraum 17 auftretenden Unterdrucks wird die Doppel-Schlauchmembran 3 nach außen gezogen und dabei unter Vergrößerung des Verdrängungsraums 12 aufgeweitet, wodurch das zu fördernde Fluid durch das an der Gehäuseunterseite vorgesehene Rückschlagventil 13 angesaugt wird. In einem anschließenden Druckhub wird der Kolben in der in Figur 2 dargestellten Weise in Richtung des Pfeils D nach links bewegt, wodurch die Vorlageflüssigkeit aus dem Zylinderraum 19 in den Ringraum 17 gedrückt wird. Dabei wird die Doppel-Schlauchmembran 3 zusammengedrückt und damit das Volumen des Verdrängungsraums 12 verkleinert, so daß das darin enthaltende Fluid durch das obere Rückschlagventil 14 aus dem Ringraum 12 gedrückt wird.
  • Wenn sich das Volumen der Vorlageflüssigkeit aufgrund von Leckageverlusten beispielsweise am Kolben 21 verringert, führt dies dazu, daß sich die Doppel-Schlauchmembran 3 beim Saughub stärker aufweitet als normal, so daß der Steuerteller 27 aus der in der Figur 1 gezeigten Ausgangslage nach rechts in die in der Figur 3 dargestellte Position bewegt wird und das Leckageventil 24 betätigt, so daß das Ergänzungsventil 25 öffnet, um Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 22 in den Hydraulikmittelraum nachzuführen. Wie insbesondere die Figur 3 gut erkennen läßt, kommt die Doppel-Schlauchmembran 3 bei einer solchen Aufweitung über den Normalbereich hinaus an der Stützfläche 28 in Anlage, so daß eine weitere Aufweitung in dieser Richtung nicht mehr möglich ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die mit der Aufweitung verbundene Verformung der Doppel-Schlauchmembran 3 in definierter und reproduzierbarer Weise stattfindet.

Claims (13)

  1. Schlauchmembran-Kolbenpumpe mit
    einem Gehäuse (2),
    einer in dem Gehäuse (2) angeordneten Schlauchmembran (3), die innenseitig einen Verdrängungsraum (12) und außenseitig mit der Gehäusewandung einen Ringraum (17) bildet, der mit einer Vorlageflüssigkeit gefüllt und mit dem Druckraum (19) einer Zylinder/Kolben-Anordnung (20) unter Bildung eines Hydraulikmittelraums verbunden oder verbindbar ist, und
    einem Vorlageflüssigkeit enthaltenden Vorratsbehälter (22), welcher mit dem Ringraum (17) über eine Ventilanordnung (23) verbunden oder verbindbar ist, die über einen in den Hydraulikmittelraum (17) hineinragenden Steuerteller (27) von der sich aufweitenden Schlauchmembran (3) betätigbar ist, um dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter (22) zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandung zumindest an ihrer dem Steuerteller (27) gegenüberliegenden Seite eine in das Gehäuse (2) vorstehende Stützfläche (28) für die Schlauchmembran (3) aufweist, an welcher die Schlauchmembran (3) in Anlage kommt und an einer Aufweitung in dieser Richtung gehindert wird, wenn die Schlauchmembran (3) bei einem Saughub über ein Normalmaß hinaus aufgeweitet wird.
  2. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (22) so ausgebildet ist, daß sich die Schlauchmembran (3) flächig an sie anlegt.
  3. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (28) in der Längsrichtung der Schlauchmembran (3) länglich ausgebildet ist.
  4. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (28) an ihren dem Steuerteller (27) unmittelbar gegenüberliegenden Bereich ihre größte Breite besitzt, wobei die Breite zu den Enden hin kontinuierlich abnimmt.
  5. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (28) bauchig ausgebildet ist, wobei sie in ihrem dem Steuerteller (27) unmittelbar gegenüberliegenden Bereich am weitesten in Richtung des Steuertellers (27) in das Gehäuse (2) hineinragt und zu ihren Randbereichen gleichmäßig abflacht.
  6. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandung um den Steuerteller (27) herum als in das Gehäuse vorspringende Stützfläche (29) derart ausgebildet ist, daß die Schlauchmembran (3) an der Stützfläche (29) zur Anlage kommt, wenn sich der Steuerteller (27) in seiner äußeren Endstellung befindet.
  7. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Gehäuses (2) zumindest im Bereich der Stützfläche (28, 29) mit einer Beschichtung als Reibschutz für die äußere Schlauchmembran (5) versehen ist.
  8. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (23) ein über den Steuerteller (27) betätigbares Schaltventil (24) und ein von dem Schaltventil (24) betätigtes Ergänzungsventil (25) zum Öffnen der Leitung zwischen dem Vorratsbehälter (22) und dem Hydraulikmittelraum aufweist.
  9. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (23) ein Überdruckventil (26) aufweist, über welches Vorlageflüssigkeit aus dem Hydraulikmittelraum (17) in den Vorratsbehälter (22) gelangen kann.
  10. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchmembran als Doppel-Schlauchmembran (3) ausgebildet ist, die von zwei konzentrisch zueinander angeordneten einzelnen Schlauchmembranen (4, 5) gebildet ist, wobei der Ringraum zwischen den Schlauchmembranen (4, 5) mit einer Flüssigkeit gefüllt ist.
  11. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der zwischenraumseitigen Innenwand wenigstens einer Schlauchmembran Abstandhalterelemente in der Form von beispielsweise Vorsprüngen, Noppen, Rauhungen und dergleichen ausgebildet sind, die an der Innenwand der anderen Schlauchmembran in Anlage kommen.
  12. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Schlauchmembranen gebildete Zwischenraum mit einer Schlauchbruch-Anzeigevorrichtung verbunden ist.
  13. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schlauchmembran (4) aus einem PTFE-Material besteht.
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