IT9022289U1

IT9022289U1 - IMPROVED MECHANICAL MEMBRANE FOR DOSING PUMPS

Info

Publication number: IT9022289U1
Application number: IT2228990U
Authority: IT
Original assignee: Obl
Priority date: 1990-12-14
Filing date: 1990-12-14
Publication date: 1992-06-15
Also published as: IT220440Z2

Description

Descrizione del modello di utilità dal titolo: Description of the utility model entitled:

"MEMBRANA MECCANICA MIGLIORATA PER POMPE DOSATRICI" "IMPROVED MECHANICAL MEMBRANE FOR DOSING PUMPS"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente brevetto per modello di utilità ha per oggetto una membrana meccanica migliorata per pompe dosatrici. The present utility model patent relates to an improved mechanical diaphragm for metering pumps.

Il problema principale che deve essere risolto nella realizzazione di una membrana meccanica per pompe dosatrici consiste nel realizzare un perfetto sostegno per il corpo della membrana vera e propria che è sottoposta a tutta la pressione del liquido di esercizio e che non è equilibrata, come avviene nel caso di una membrana idraulica, dalla pressione del sistema oleodinamico. The main problem that must be solved in the realization of a mechanical diaphragm for metering pumps consists in creating a perfect support for the body of the real diaphragm which is subjected to all the pressure of the operating liquid and which is not balanced, as occurs in the case of a hydraulic membrane, from the pressure of the hydraulic system.

Attualmente sono in commercio parecchi' tipi di pompe dosatrici dotate di membrane meccaniche le cui caratteristiche sono sintetizzate nella figura A. Tali membrane sono costituite da un corpo membrana (a), a doppia parete e ci adatto materiale flessibile, all'interno della quale è inserito un elemento rigido metallico a disco (b) accoppiato alla slitta (c) che trasmette il movimento. La funzione di detto eleménto metallico è quella dì sostenere il corpo membrana in- movimento durante le fasi di pompaggio. Queste membrane note presentano però alcuni inconvenienti derivanti dalla loro particolare struttura a "disco interno". Hanno infatti una durata piuttosto limitata, in quanto la parte del corpo membrana non sostenuta da detto disco interno è soggetta ad usura molto rapida. Offrono inoltre prestazioni modeste in quanto non permettono di ottenere una proporzionalità costante ed uniforme tra portata e regolazione, come si ottiene invece nelle pompe a pistone e nelle pompe a membrana idraulica perchè, in pratica, a parità di regolazione, la loro portata varia notevolmente col variare della pressione sulla mandata. Several types of metering pumps equipped with mechanical membranes are currently on the market, the characteristics of which are summarized in figure A. These membranes consist of a membrane body (a), with double wall and suitable flexible material, inside which is inserted a rigid metal disc element (b) coupled to the slide (c) which transmits the movement. The function of said metal element is to support the moving diaphragm body during the pumping phases. However, these known membranes have some drawbacks deriving from their particular "internal disk" structure. In fact, they have a rather limited duration, since the part of the diaphragm body not supported by said internal disk is subject to very rapid wear. They also offer modest performance as they do not allow to obtain a constant and uniform proportionality between flow rate and regulation, as is obtained instead in piston pumps and hydraulic diaphragm pumps because, in practice, with the same regulation, their flow rate varies considerably with the vary the pressure on the delivery.

E' stato ora ideato, e costituisce l'oggetto del presente trovato, un tipo di membrana meccanica che permette di ovviare agli inconvenienti presentati delle· membrane meccaniche note sopra citate. A type of mechanical membrane has now been devised and constitutes the object of the present invention which allows to overcome the drawbacks of the known mechanical membranes mentioned above.

Le caratteristiche nonché i vantaggi della membrana meccanica secondo il presente trovato risulteranno evidenti dalla seguente particolareggiata descrizione fatta con l'ausilio delle figure da 1 a 5 allegate, nelle quali: The characteristics and the advantages of the mechanical membrane according to the present invention will become evident from the following detailed description made with the aid of the attached figures 1 to 5, in which:

la figura 1 mostra la vista prospettica in sezione della membrana meccanica oggetto del trovato; Figure 1 is a sectional perspective view of the mechanical membrane according to the invention;

la figura 2 mostra la vista ingrandita del particolare X del corpo della membrana rappresentata in figura 1; Figure 2 shows the enlarged view of detail X of the body of the membrane shown in Figure 1;

la figura 3 mostra la vista ingrandita del particolare Y del corpo della membrana rappresentato in figura 1; figure 3 shows the enlarged view of detail Y of the membrane body shown in figure 1;

la figura 4 mostra la vista della sezione laterale del corpo pompa con la membrana meccanica oggetto del trovato rappresentata nella posizione corrispondente al punto morto iniziale; e figure 4 shows the side section view of the pump body with the mechanical diaphragm according to the invention shown in the position corresponding to the initial dead center; And

la figura 5 mostra la vista della sezione laterale del corpo pompa, con la membrana meccanica oggetto del trovato. rappresentata nella posizione corrispondente al punto morto finale. Con particolare riferimento alle figure 1,2 e 3, la membrana meccanica secondo il trovato presenta," preferibilmente, una struttura circolare. Detta membrana meccanica, indicata nel suo insieme con M, è costituita da un corpo membrana vero e proprio e flessibile 1, con superfici piane e parallele sul quale, in posizione esterna rispetto al processo, è fissato, centralmente, un supporto metàllico rigido 10 formato da un disco 2 e da un anello 3 con bordi esterni sagomati come in figura 1, avvitato perifericamente su detto disco 2 ed avente il compito di sostenere praticamente .tutta la parte di detto corpo membrana 1 non supportata da detto disco 2. Detto corpo membrana 1 è formato dai seguenti strati’di materiale: figure 5 shows the side section view of the pump body, with the mechanical diaphragm according to the invention. represented in the position corresponding to the final dead center. With particular reference to Figures 1, 2 and 3, the mechanical membrane according to the invention preferably has a circular structure. Said mechanical membrane, indicated as a whole with M, is constituted by a real and flexible membrane body 1, with flat and parallel surfaces on which, in an external position with respect to the process, a rigid metal support 10 formed by a disk 2 and a ring 3 with external edges shaped as in figure 1, peripherally screwed on said disk 2 is fixed in the center and having the task of supporting practically all the part of said membrane body 1 not supported by said disk 2. Said membrane body 1 is formed by the following layers of material:

- uno strato centrale 11 di tessuto sintetico di elevatissima resistenza meccanica, preferibilmente KEVLÀR o prodotti similari; - uno strato 12 esterno al processo, in tetrafluoroetilene (TEFLON, ALGOFL0N, ecc.), preferibilmente dello spessore di 0,2 mm.; esso ha una struttura a forma di corona circolare er come si vede in figura 3, il suo /settore centrale consente l'accesso del disco 2; - a central layer 11 of synthetic fabric with very high mechanical resistance, preferably KEVLÀR or similar products; - a layer 12 external to the process, in tetrafluoroethylene (TEFLON, ALGOFL0N, etc.), preferably 0.2 mm thick; it has a structure in the shape of a circular crown and as can be seen in Figure 3, its central sector allows access to the disk 2;

- uno strato 13 destinato al contatto con il processo, anch'esso in tetrafluoroetilene, preferibilmente dello spessore di 0,5 mm, avente il compitò di proteggere tutta la membrana da eventuali agenti aggressivi presenti nel liquido di processo; - a layer 13 intended for contact with the process, also made of tetrafluoroethylene, preferably 0.5 mm thick, having the task of protecting the entire membrane from any aggressive agents present in the process liquid;

- uno strato 14 in gomma sintetica (NBR o prodotti similari) avente la funzione di tenere uniti gli strati- sopraddetti, nonché di fissare solidalmente il supporto metallico 10 al corpo membrana 1; l'unione di detto supporto metallico 10 a detto strato in gomma 14 è realizzato tramite vulcanizzazione nella fase di stampaggio. Al centro di detto disco 2 è prevista una sede 7 per l'alloggiamento dell'estremità della slitta 4 (figure 4 e 5) azionata dal manovellismo della pompa. - a layer 14 of synthetic rubber (NBR or similar products) having the function of keeping the aforementioned layers together, as well as integrally fixing the metal support 10 to the membrane body 1; the union of said metal support 10 to said rubber layer 14 is achieved by vulcanization in the molding step. At the center of said disc 2 there is a seat 7 for housing the end of the slide 4 (Figures 4 and 5) operated by the crank mechanism of the pump.

Nella figura 2 sono illustrate, in dettaglio, le caratteristiche del bordo esterno di detto corpo membrana 1, mentre nella figura 3 sono riportati i particolari dell'unione dello strato 14 con gli strati 11 e 12, con il disco 2 e con l'anello 3. Figure 2 shows, in detail, the characteristics of the outer edge of said membrane body 1, while figure 3 shows the details of the union of layer 14 with layers 11 and 12, with disc 2 and with ring 3.

Nelle figure 4 e 5 è invece rappresentata la membrana M inserita tra i gusci 5 e 6 del corpo pompa nelle posizioni corrispondenti, rispettivamente, alla fase di punto morto iniziale (fine aspirazione) con valvola 8 aperta e valvola 9 chiusa ed alla fase di punto morto finale (fine compressione) con valvola 8 chiusa e valvola 9 aperta. La posizione del corpo membrana 1 al punto morto finale è rilevabile anche nella figura 4 della linea tratteggiata T. Al fine di garantire il massimo sostegno possibile di detto corpo membrana 1 è necessario che il profilo dell'anello 3 sia tale che la superficie 3a rivolta verso il corpo stesso possa appoggiarsi completamente su di esso nella posizione di punto morto finale e che la distanza 3b esistente tra la periferia di detto anello 3 e la corrispondente superficie interna del guscio 5 sia minima e, preferibilmente, inferiore a 1 mm. E' evidente che possono esistere forme e condizioni realizzative differenti da quelle sopra descritte che presentano però le medesime caratteristiche innovative e che pertanto cadono anch'esse nel dominio del presente trovato. Così, la membrana M può essere di forma diversa da quella circolare ed essere, .ad esempio, poligonale, le superfici laterali del corpo membrana 1 possono anche non essere piane e parallele, ma essere, entrambi o una soltanto, ad esempio, di forma lenticolare e infine, il supporto metallico 10 può anche essere realizzato in un pezzo conico. Figures 4 and 5 show the membrane M inserted between the shells 5 and 6 of the pump body in the positions corresponding, respectively, to the initial dead center phase (end of suction) with valve 8 open and valve 9 closed and to the point phase dead end (end of compression) with valve 8 closed and valve 9 open. The position of the diaphragm body 1 at the final dead point can also be seen in figure 4 of the dotted line T. In order to guarantee the maximum possible support of said diaphragm body 1 it is necessary that the profile of the ring 3 be such that the surface 3a facing towards the body itself can rest completely on it in the final dead center position and that the distance 3b existing between the periphery of said ring 3 and the corresponding internal surface of the shell 5 is minimal and, preferably, less than 1 mm. It is evident that different embodiments and conditions may exist from those described above which however have the same innovative characteristics and which therefore also fall within the domain of the present invention. Thus, the membrane M can have a different shape from the circular one and be, for example, polygonal, the lateral surfaces of the membrane body 1 can also not be flat and parallel, but be both or only one, for example, of a shape lenticular and finally, the metal support 10 can also be made in a conical piece.

I vantaggi conseguibili con la membrana meccanica secondo il presente trovato sono essenzialmente i seguenti: The advantages achievable with the mechanical membrane according to the present invention are essentially the following:

- una minor usura del corpo membrana in quanto esso è perfettamente e praticamente tutto sostenuto dal supporto 10, ossia dal disco 2 e dall'anello 3; - less wear of the diaphragm body since it is perfectly and practically all supported by the support 10, that is by the disc 2 and by the ring 3;

- la conseguente maggior durata nel tempo della membrana M nel suo complesso e quindi costi minori di manutenzione; - the consequent longer duration over time of the membrane M as a whole and therefore lower maintenance costs;

- un miglioramento delle prestazioni della pompa dosatrice in quanto detta membrana M subisce una deformazione pilotata e praticamente indipendente dalle variazioni della pressione di esercizio e consente di ottenere diagrammi di portata molto vicini a quelli delle pompe a pistone e delle pompe a membrana idraulica, con scostamenti inferiori solo del 3-5% a quelli di queste pompe; - an improvement in the performance of the metering pump as said diaphragm M undergoes a piloted deformation practically independent of the variations in the operating pressure and allows to obtain flow diagrams very close to those of piston pumps and hydraulic diaphragm pumps, with deviations only 3-5% lower than those of these pumps;

- la conseguente possibilità di realizzare una regolazione costante della portata. - the consequent possibility of realizing a constant regulation of the flow rate.

Claims

CLAIMS 1. Improved mechanical membrane in metering pumps comprising a rigid element and a flexible element, characterized in that said rigid element consists of a metal support (10) composed of a central disc (2) and a support ring ( 3) peripherally screwed onto said disk "(2) and by the fact that said flexible element is constituted by a membrane body (1) with multiple layers, said support (10) being arranged on the side of said membrane body (1) external to the process and being solidly fixed to said body (1). 2. Mechanical membrane according to claim 1, characterized in that said ring (3) has a profile such as to allow, at the final dead point, the complete support of the surface (3a) on said membrane body (1) and from the fact that the distance (3b) existing between the periphery of said ring (3) and the corresponding internal surface of the shell (5) is less than 1 mm, thus achieving almost total support of said membrane body (1). 3. Mechanical membrane according to the preceding claims, characterized in that said membrane body (1) is composed of a central layer (11) of Kevlar fabric; a layer in the shape of a circular crown (12), facing the outside of the process, in tetrafluoroethylene, 0.2 mm thick; by a layer (13) facing the process, also in tetrafluoroethylene, 0.5 mm thick; and a synthetic rubber layer (14), having the task of agglomerating the aforementioned layers (11), (12) and (13) and of integrally joining, by vulcanization, the metal support (10) to said membrane body (1 ). 4. Mechanical membrane according to the preceding claims, characterized in that, with the foreseen arrangement, said membrane body (1) is subject to deformations controlled and independent of the operating pressure, realizing improvements as regards the duration over time of the membrane in the as a whole and as regards the performance of the pump, allowing, with deviations less than 3-5% only, results very close to those of piston and hydraulic diaphragm metering pumps, 5. Improved mechanical membrane for metering pumps, substantially as described above and illustrated in the attached figures.