ES2288887T3 - Bomba de membrana. - Google Patents

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Abstract

Una bomba de membrana como bomba de succión, particularmente para la generación de un vacío, con una membrana de bomba (5) elástica accionada de forma motora por un mecanismo de biela y manivela (2, 3) mediante bielas (4), que pasa por encima de un espacio de bomba (7) previsto en una placa base (6), donde la pared del espacio de bomba (7) prevista en la placa base (6) pasa desde una sección de fondo central que se extiende de forma esférica hacia el borde lateral (8) y la membrana que pasa por encima del espacio de bomba (7) se configura y dispone de tal modo, que se apoya en el punto muerto superior (OTP) de la biela (4) en toda la pared del espacio de bomba (7¿, 7¿) y su borde lateral (8) de forma esencialmente estrecha, de manera que en el OTP de la biela (4) prácticamente no queda ningún espacio muerto, donde la membrana (5) se compone de material elástico esencialmente rígido de grosor y configuración predeterminados y su deformación, con pretensado simultáneo, con propósitos de adaptación a la pared del espacio de bomba (7¿, 7¿) y el borde lateral (8) del espacio de bomba (7) se garantiza durante el trabajo de la biela en el sentido del OTP por al menos una cavidad circular (9) en la pared posterior de la membrana (5), la cavidad forma una bisagra pretensada elástica, caracterizada porque la pared del espacio de bomba (7) prevista en la placa base (6) pasa desde una sección de fondo plana central (7¿) ensanchándose de forma cónica hacia el borde lateral (8) y la cavidad circular (9) se sitúa en la pared posterior de 5 la membrana en la zona sobre la transición de la sección de fondo plana (7¿) del espacio de bomba (7) y de la sección de pared que se extiende de forma cónica (7¿).

Description

Bomba de membrana.
La presente invención se refiere a una bomba de membrana de acuerdo con los términos generales de la reivindicación 1.
Las bombas de membrana de este tipo se conocen para las aplicaciones más diversas. Debido a que las bombas de membranas actuales tienen que trabajar en el espacio de bomba con espacios muertos relativamente grandes, las bombas de membrana de gran rendimiento no son adecuadas para reducir sus dimensiones de forma adicional.
Las bombas de membrana del tipo que se ha mencionado al principio se conocen a partir de los documentos US-A-5 776 098 u DE-U-94 10 116.
A partir de los documentos DE-A-40 26 670 y DE-U-295 14 009 se conoce una bomba de membrana en la que una pared provista en una placa base del espacio de bomba se extiende de forma cónica desde una sección del suelo plana hacia el borde lateral.
El documento US-A-4 231 287 y el documento US-A-5 699 717 describen bombas de membrana con cavidades circulares dispuestas en la pared posterior de la membrana en la zona por encima del borde lateral del espacio de bomba.
Es objetivo de la presente invención proporcionar una bomba de membrana del tipo que se ha definido al principio, que también pueda proporcionar un máximo de rendimiento con las menores dimensiones. Una bomba de membrana con gran rendimiento de ese tipo con dimensiones reducidas en comparación con la técnica antecedente se puede introducir de este modo en aparatos, en los que cada vez se requiere más miniaturización. Se ha demostrado de forma sorprendente que el objetivo planteado en una bomba de membrana del tipo que se ha definido al principio se puede resolver de acuerdo con la invención mediante las características de la reivindicación 1.
Gracias a la configuración particular de la membrana, se puede conseguir un espacio muerto en el punto muerto superior (OTP), es decir, durante la expulsión, que es prácticamente cero. Esto no era posible en bombas de membranas anteriores.
En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones particulares del objeto de la invención. De ellas se deduce que con una disposición adecuada de las válvulas de la bomba en la placa base, prácticamente no queda ningún espacio muerto.
Debido a que la membrana se apoya en el punto muerto superior de la biela con proximidad a la pared del espacio de bomba y, de este modo, no queda en ese lugar ningún espacio muerto, y adicionalmente, los espacios muertos hasta las propias válvulas se pueden mantener muy pequeños, la bomba ofrece su rendimiento de trabajo inmediatamente durante la carrera de trabajo, es decir, en cuanto el empujador se mueve con la membrana fuera del punto muerto
superior.
La invención se explica con más detalle a continuación mediante un ejemplo de realización representado en el dibujo.
Se muestran:
En la Fig. 1, una bomba de membrana de acuerdo con la invención en un corte, con la membrana en el punto muerto inferior, es decir, en el extremo de la carrera de succión, y
En la Fig. 2, una representación correspondiente con la biela y la membrana en el punto muerto superior, es decir, en el extremo de la carrera de expulsión.
El dibujo muestra de forma puramente esquemática una bomba de membrana como una bomba de succión en la que un motor eléctrico 1, mediante un mecanismo de biela y manivela 2, 3, de forma motora una biela 4, donde en el extremo de la biela 4 se dispone una membrana de bomba 5, que cubre un espacio de bomba 7 previsto en una placa base 6. El espacio de bomba 7 con forma de plato comprende una sección de fondo central 7' y una sección de pared 7'' que se ensancha desde la misma de forma cónica, que se extiende hasta el borde lateral 8. La propia membrana se compone de un material elástico, por ejemplo, silicona con una dureza de aproximadamente 80 Shore y es relativamente gruesa en comparación con membranas habituales.
La membrana 5 presenta en su pared posterior una cavidad 9 circular y un surco 10 adicional concéntrico, donde la cavidad 9 se sitúa en la zona sobre la transición de la sección de fondo plana 7' del espacio de bomba 7 y de la sección de pared 7'' que se extiende desde la misma de forma cónica. El segundo surco del lado posterior 10 se sitúa en la zona por encima del borde lateral 8 del espacio de bomba 7.
La posición mostrada en la Figura 1 de la membrana 5 en el espacio muerto inferior se corresponde a la posición de la membrana elástica rígida en la posición de reposo. Con el movimiento del empujador 4 en sentido del punto muerto superior, la membrana 5 se deforma en las cavidades 9 ó 10 para apoyarse estrechamente contra la pared del espacio de bomba 7 (al alcanzar el punto muerto superior). De este modo, el material elástico se tensa, donde las cavidades 9 y 10 forman una especie de bisagra.
Como se observa en la Figura 2, esta construcción permite un apoyo estrecho de la membrana 5 contra la pared del espacio de bomba 7, de manera que en el espacio de bomba en el punto muerto superior prácticamente no quedan espacios muertos.
Durante el trabajo de succión, es decir, al retirar la membrana del punto muerto superior, se genera el vacío y el movimiento se refuerza por la membrana 5 elástica pretensada, lo que disminuye el consumo de energía.
Debido a que en el espacio de bomba 7 prácticamente no quedan espacios muertos y, además, los canales de comunicación en la placa base 6 hasta las válvulas se mantienen relativamente cortos y, por lo tanto, con un volumen pequeño, la bomba de membrana 5 trabaja de forma eficaz directamente después del inicio del trabajo de succión.
Las propias válvulas se disponen en una placa de válvula 12 muy delgada.
A partir del dibujo se observa que el nuevo tipo de bomba de membrana, por ejemplo comparativamente, se puede mantener con el motor de accionamiento extremadamente pequeño. Por lo tanto, es particularmente adecuada para el uso en aparatos miniaturizados (por ejemplo, sacaleches accionados por
batería).
La Figura 2 del dibujo muestra la membrana de bomba 5 en el punto muerto superior de la biela 4, es decir, en el extremo del trabajo de expulsión. La membrana 5 rellena prácticamente todo el espacio de bomba 7 (ningún espacio muerto).
Las cavidades a modo de bisagra 9 ó 10 están "presionadas" en esta posición, de manera que las zonas externas de la membrana están pretensadas de forma elástica. Gracias a este pretensado se refuerza el movimiento de la biela 4 de retorno hasta el punto muerto superior (ahorro de energía).

Claims (4)

1. Una bomba de membrana como bomba de succión, particularmente para la generación de un vacío, con una membrana de bomba (5) elástica accionada de forma motora por un mecanismo de biela y manivela (2, 3) mediante bielas (4), que pasa por encima de un espacio de bomba (7) previsto en una placa base (6), donde la pared del espacio de bomba (7) prevista en la placa base (6) pasa desde una sección de fondo central que se extiende de forma esférica hacia el borde lateral (8) y la membrana que pasa por encima del espacio de bomba (7) se configura y dispone de tal modo, que se apoya en el punto muerto superior (OTP) de la biela (4) en toda la pared del espacio de bomba (7', 7'') y su borde lateral (8) de forma esencialmente estrecha, de manera que en el OTP de la biela (4) prácticamente no queda ningún espacio muerto, donde la membrana (5) se compone de material elástico esencialmente rígido de grosor y configuración predeterminados y su deformación, con pretensado simultáneo, con propósitos de adaptación a la pared del espacio de bomba (7',7'') y el borde lateral (8) del espacio de bomba (7) se garantiza durante el trabajo de la biela en el sentido del OTP por al menos una cavidad circular (9) en la pared posterior de la membrana (5), la cavidad forma una bisagra pretensada elástica, caracterizada porque la pared del espacio de bomba (7) prevista en la placa base (6) pasa desde una sección de fondo plana central (7') ensanchándose de forma cónica hacia el borde lateral (8) y la cavidad circular (9) se sitúa en la pared posterior de la membrana en la zona sobre la transición de la sección de fondo plana (7') del espacio de bomba (7) y de la sección de pared que se extiende de forma cónica (7'').
2. La bomba de membrana de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque se proporciona una cavidad circular adicional (10) en la pared posterior de la membrana (5), que es concéntrica respecto a la primera cavidad (9) en la zona sobre el borde lateral (8) del espacio de bomba (7).
3. La bomba de membrana de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque en la sección del fondo (7') del espacio de bomba (7) se proporcionan válvulas de entrada y salida, donde las válvulas se disponen sobre el lado posterior de la placa base (6) de pared delgada en la zona de la sección del fondo mencionada (7'), de manera que quedan espacios muertos mínimos entre las válvulas y el espacio de bomba (7).
4. La bomba de membrana de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la membrana (5) se compone de silicona y presenta una dureza de aproximadamente 80 Shore.
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