JP2848872B2

JP2848872B2 - ダイヤフラムポンプ

Info

Publication number: JP2848872B2
Application number: JP1290162A
Authority: JP
Inventors: エーリツヒ・ベツカー; ハインツ・リートリンガー
Original assignee: KAA ENU EFU NOIBERUGAA GmbH
Current assignee: KAA ENU EFU NOIBERUGAA GmbH
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1999-01-20
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: DE3838141A1; DE58901989D1; JPH02176172A; EP0367988B1; EP0367988A1; DE3838141C2; US4993925A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ポンプケーシングと、連接棒によって動か
される少なくとも１つのポンプダイヤフラムとを備えた
ダイヤフラムポンプに関する。

従来の技術ポンプケーシングと、該ポンプケーシングの部分と間
に縁部を緊定されていて連接棒によって動かされるポン
プダイヤフラムとを備えた上記形成のダイヤフラムポン
プは、既に様々な形式のものが公知である（例えばDE−
OS3005834）。このようなダイヤフラムポンプは２つの
ポンプ部分と、例えばその間に位置する電動機とを備え
たダブルの構成においても製造される。このようなダイ
ヤフラムポンプは種々様々な使用目的のために、例えば
負圧を生ぜしめるために又はコンプレッサとして、有用
であることがわかっている。しかしながらポンプダイヤ
フラムを備えたこのようなポンプには幾つかの欠点、特
徴にその騒音形成に関する欠点がある。つまりポンプダ
イヤフラムからは、該ポンプダイヤフラムが連接棒によ
って強いられる振動運動のため、それからポンプダイヤ
フラム自体において生じる振動のために、かなりの騒音
が放射される。ポンプダイヤフラム自体において生じる
振動は、ポンプ運転時に吸込み過程及び圧縮過程中に生
じる圧力交番により発生する。

このようなポンプダイヤフラムの騒音放射を減少する
ために、従来、連接棒を受容するクランク室は閉鎖され
ている。これによって確かに、外部に出る騒音を減じる
ことはできるが、しかしながらこれと引換えに別の欠点
を甘受しなくてはならない。例えば、すべての側を閉鎖
されたクランク室は該クランク室の冷却を妨げ、これに
よって、この結果生じる熱の発生によりダイヤフラムポ
ンプの最大圧力が制限されてしまう。また並べて構成さ
れた前記２頭式のポンプでは、クランクケーシングの間
に位置する電動機の良好な通気可能性ひいては冷却可能
性が得られない。

冒頭に述べた形式のダイヤフラムポンプは、既にずっ
と以前から製造され、例えば実験室においてしばしば使
用されているが、このダイヤフラムポンプは実験室にお
いて、精密な作業を集中して行う何人かの実験員にとっ
て邪魔な騒音を生ぜしめる。このような現象は特に、例
えばダイヤフラムポンプが負圧範囲から過圧範囲に移行
する場合に顕著である。このような場合には騒音の放出
は、通常のポンプ運転に対して40％までも高くなる。

発明の課題ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式のダイヤフ
ラムポンプを改良して、比較的簡単な手段で騒音の発生
を減じることができ、しかもこの場合単頭式又は複頭式
のポンプにおいて、代わりにその他の欠点を甘受する必
要のないことが望ましい。

課題を解決するための手段この課題を解決するために本発明の構成では、ポンプ
ケーシングと、連接棒によって動かされる少なくとも１
つのポンプダイヤフラムとを備えたダイヤフラムポンプ
において、ポンプダイヤフラムと、ポンプケーシング
の、ポンプダイヤフラムから離れた部分との間に、騒音
を遮断する遮音装置が設けられており、該遮音装置が、
可撓性で扁平な壁部分を有していて、該壁部分がその外
縁部でポンプケーシングに、かつほぼ中央の切欠きの縁
部で連接棒に固定されており、さらに遮音装置が、ポン
プケーシングの、ポンプヘッドから離れた部分をポンプ
ダイヤフラムに対して消音するように密閉しており、こ
れによって遮音装置からは少なくとも、ポンプダイヤフ
ラムからよりもわずかしか、騒音のもとになる振動を生
ぜしめないようになっており、しかも遮音装置が、壁
部分と連接棒ヘッド又はこれに類した連接棒部分との間
に弾性的なスペーサを有している。

発明の効果実験によって次のことが判明した。すなわち、本発明
による騒音を減衰されたダイヤフラムポンプでは、クラ
ンクケーシングの冷却が良好であるにもかかわらず、騒
音の放射を、開放したケーシングを備えた比較可能なダ
イヤフラムポンプにおけるよりも小さく保つことができ
るのみならず、閉鎖されたクランクケーシングを備えた
比較可能な公知のポンプよりも明らかに小さく保つこと
が可能である。

なおに記載の構成において、遮音装置の壁部分はそ
のほぼ中央の切欠きの縁部で連接棒に、有利には連接棒
ヘッドの近くで固定されている。

さらにに記載の構成手段によって、遮音装置の扁平
な壁部分の騒音を形成する振動をさらに減じることがで
きる。

このような構成において、スペーサが、発泡ゴム又は
これに類した可撓性でかつ同時に消音性の材料より成る
弾性的なリングから構成されていると、特に有利であ
る。つまりこのように構成されていると、ポンプダイヤ
フラムから生じる雑音を、発泡ゴム又はこれに類した消
音性の材料において付加的に消音することができる。

本発明によるさらに別の構成では、弾性的なスペーサ
が主として、遮音装置の平面に対してほぼ垂直な弾性的
な突出部、リブ又はこれに類したものから成っていて、
該突出部が、有利には真円形の円板によって形成された
壁部分に取り付けられている。場合によっては、弾性的
なスペーサ、有利には弾性的な突出部が弾性的な壁部分
と一体に結合されていて、ほぼ遮音装置を形成してい
る。

この場合、弾性的なリング及びその突出部を扁平な壁
部分と結合させた連続した一体の構成、並びにこれらの
部分の間の接着結合が可能である。連続した一体の構成
によって、製造並びに組立てが容易になる。また例え
ば、発泡ゴム製の弾性的なリングと扁平な壁部分との接
着は、それぞれ有利な材料特性を備えた２つの異なった
材料からの遮音装置の製造と、それと同時に簡単化され
た組立てとを可能にする。

本発明のその他の付加的な構成は、さらに特許請求の
範囲第５項以下に記載されている。例えば、遮音装置の
扁平な壁部分が、プレロードをかけられて、ポンプケー
シングもしくは連接棒に緊定されており、この場合壁部
分のプレロードが、該壁部分と連接棒ヘッドとの間に挿
入されたスペーサによって生ぜしめられていて、しかも
壁部分のプレロードは、ポンプダイヤフラムによって生
ぜしめられて該壁部分に使用する振動負荷よりも大きく
設定されていると、特に有利である。このようなプレロ
ードではつまり遮音装置の扁平な壁部分は、該壁部分と
結合された連接棒区分の運動に応じてしか振動せず、通
常この扁平な壁部分は実質的に振動しないか又は少なく
ともほとんど振動しない、ひいてはクランク室に向かっ
てまったくか又はほんのわずかの騒音形成振動しか生じ
ない。

実験によって次のような結果が得られた：弾性的なリングによって扁平な壁部分に適当なプレロ
ードを加えると、負圧範囲から過圧範囲に移行するダイ
ヤフラムポンプの運転中に生じる騒音放出の上昇を事実
上完全に中断することが可能である。例えば、0.5バー
ルの吸込み圧と３バールの吐出過圧において行程中の圧
力交番負荷は、通常運転に対して40％までの騒音放出の
上昇を生ぜしめ得るほど大きい。この運転形式によって
従来公知の通常のダイヤフラムポンプにおいて生ぜしめ
られた騒音放出の上昇は、扁平な壁部分の適当なプレロ
ードを加えた緊定によって事実上完全に回避することが
できる。

従って本発明によるダイヤフラムポンプには以下に記
載の利点がある：すなわち本発明によるダイヤフラムポンプでは、騒音
放出を高めることなく、それどころか騒音放出を減じな
がらも、クランクケーシングにおける冷却が可能であ
り、従ってポンプダイヤフラム及び玉軸受の長い耐用寿
命を得ることができる。さらに、クランクケーシング及
びポンプ・モータユニットの電気的な駆動モータを貫通
する直線的な冷却空気案内が、２頭式の列型ポンプにお
いても可能である。特に、遮音装置の扁平な壁部分に適
当なプレロードが加えられている場合には、種々異なっ
た運転範囲内において、例えば異なった負圧及び／又は
過圧の発生時にも、ポンプダイヤフラムからの騒音放出
は実質的に変化しない。

実施例次に図面につき本発明の実施例を説明する。

第１図に示されたポンプ１はダイヤフラムポンプとし
て構成されている。このポンプは、主としてクランクケ
ーシング３と緊定プレート４とヘッドプレート５とから
成るポンプケーシング２を有している。緊定プレート４
とヘッドプレート５との間にはポンプダイヤフラム６が
その外縁部において緊定されている。ヘッドプレート５
とポンプダイヤフラム６とによって制限された作業室７
には流入通路８と流出通路９とが開口ている。ポンプダ
イヤフラム６は連接棒ヘッド10と結合されており、この
連接ヘッド自体は連接棒11に取り付けられていて、この
連接棒は、クランク駆動装置12による往復運動を連接棒
ヘッド及びポンプダイヤフラムに伝達する。

本発明によればポンプダイヤフラム６と、ポンプケー
シング２のポンプダイヤフラムから離れた部分との間に
は騒音を遮断するための遮音装置13が設けられている。
この遮音装置13はポンプケーシングのポンプヘッドから
離れた部分を、ポンプダイヤフラム６に対して消音する
ように遮蔽している。この遮音装置によって、ポンプダ
イヤフラム６からの騒音が和らげられて、クランク室14
から遠ざけられる。これによって、クランク室14に冷却
手段が設けられている場合でも、外部への騒音の電播が
阻止される。そしてまた冷却は、ダイヤフラム及び軸受
の長い耐用寿命を可能にする。

第１図には遮音装置13の１実施例が示されている。こ
の場合クランク室14に向いた連接棒ヘッド10の下には、
ダイヤフラム状の可撓性の壁部分15が設けられており、
この壁部分は弾性的なリング16によって、連接棒ヘッド
10のクランク室側の下側面17に対して間隔をおいて保持
される。弾性的なリング16はこの場合スペーサ18を形成
している。弾性的なリング16の寸法は次のように、つま
り、遮音のために働く壁部分15が、ポンプダイヤフラム
６によって生ぜしめられて壁部分15に作用する圧力交番
負荷よりも大きなプレロードで緊定されるように、設定
されている。壁部分15は従って連接棒の運動に合わせて
振動するが、しかしながら固有振動することはないで、
クランク室14に対しては騒音源とはならない。この結果
外部への騒音の伝播は著しく阻止される。

第１図の実施例では弾性的なリングは有利には発泡ゴ
ム又はこれに類したものから成っており、これによって
所望のように一方では壁部分15のプレロードのための可
撓性が、かつ他方では同時に消音作用も得られる。

ダイヤフラム状の壁部分15はその外縁部19でクランク
ケーシング３と緊定プレート４との間に緊定されてい
る。壁部分15は中央の切欠き20を有しており、この切欠
きは連接棒11によって貫通されている。この範囲におい
て図面からわかるように、壁部分15の内縁部は切欠き20
のところで連接棒の段部21に載っていて、他方の側か
ら、連接棒の下側面17に支持されたスリーブ22によって
緊定されている。

弾性的なリング16の半径方向長さは、被線で示されて
いるように、連接棒ヘッドの半径方向の長さを越えて突
出していて、ほぼ緊定プレート４の内壁にまで延びてい
る。従って、この消音部分によっても、実質的に内側横
断面全体にわたって延在する消音部分及び遮音部分が形
成される。この場合連接棒ヘッドの外径はｄで、かつ弾
性的なリングの外径はＤで示されている。

第２図及び第３図に示された別の実施例による遮音装
置13aでは、スペーサ18が、壁部分15の連接棒ヘッド10
に向いた側において該壁部分と一体に結合されている。
この場合スペーサは、ほぼ半径方向に延びたリブ状の弾
性的な突出部23によって形成されている。これらの突出
部23は、形状の合わされた下側面17aにプレロード下で
接触していて、この結果この実施例においてもダイヤフ
ラムは実質的にポンプダイヤフラム６の振動によって影
響されることはない。従ってこの実施例においても緩衝
ダイヤフラムつまり壁部分15は、連接棒11の昇降運動を
一緒に行うが、しかしながら固有振動を行うことはな
い。場合によっては、第２図及び第３図の実施例におい
てもスペーサ突出部23に加えて、場合によっては成形品
として構成された発泡ゴム又はこれに類したもの製の挿
入体が設けられていてもよく、このように構成されてい
ると、壁部分15の振動減衰に加えて、さらに消音効果も
得ることができる。

壁部分15の前記プレロードを得るために、外縁部19及
び連接棒11における、連接棒下側面17,17aに対する壁部
分15の緊定箇所の位置は、下側面17,17aと弛緩された壁
部分15との間の中間室がスペーサ18の厚さよりも小さく
なるように、設定されている。

実験によれば、負圧範囲から過圧範囲へのダイヤフラ
ムポンプの運転時に、通常運転時に対して40％まで騒音
放出を増大させる圧力交番負荷がダイヤフラムにおいて
生じる。本発明による遮音装置13,13aを使用した場合に
は、騒音放出のこの上昇を実質的に完全に阻止すること
ができる。

第４図には２つのヘッド24を備えたダブルポンプ1aが
示されており、この場合駆動モータ25はクランクケーシ
ング３の間に位置している。このようなダブルポンプの
1aの従来の構成では、騒音放出防止のために、通気可能
性ひいては駆動モータ25の冷却可能性が犠牲になってい
る。個々のポンプにおいて遮音装置13,13aを使用する
と、各フランクケーシングへの騒音放出は著しく回避さ
れ、この結果いまやこのような列型ポンプにおいても、
矢印Pf1によって示された実質的に直線的な冷却空気案
内が、クランクケーシング３及びモータを通して可能に
なる。このようなポンプのシングル構造及び多重構造に
おける冷却可能性によって、特にポンプダイヤフラム６
及び軸受の長い耐用寿命が可能になる。

さらに述べると、第１図及び第２図に示されているよ
うに、遮音装置13の壁部分15はほぼ皿形に前成形されて
いてもよい。このような前成形によって、連接棒の旋回
運動によって生じる横方向運転時に、規定された変形特
性を生ぜしめることができる。つまり例えば平らな壁部
分を偏位させる場合には、この壁部分の偏位運動に対し
て著しく大きな剛性が対抗することになる。これに対し
て皿形に前成形されていると、連接棒の偏位運動に対抗
するこの抵抗力は減じられる。なぜならば、横方向の偏
位方向における壁部分の剛性は著しく小さいからであ
る。そしてポンプを駆動するために必要な出力も相応に
減じられる。

前変形は同時に所定のプレロードによっても達成する
ことができる。この場合壁部分15は組込み前に平らなプ
レートを形成していて、該プレートが組込み位置におい
て適当に前成形されかつプレロードを加えられる。この
プレートでは半径方向において余剰の材料長さが設けら
れている。つまりこの場合遮音装置13の壁部分15の半径
方向長さは、該壁部分を連接棒10における緊定箇所とポ
ンプケーシング２における外側の緊定箇所との間で半径
方向にまっすぐに張設した場合に比べて、幾分大きく寸
法設定されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるダイヤフラムポンプを部分的に断
面して示す側面図、第２図は遮音装置を示す断面図、第
３図は第２図に示した遮音装置を上から見た平面図、第
４図はダブル形式のダイヤフラムポンプを概略的に示す
側面図である。１……ポンプ、２……ポンプケーシング、３……クラン
クケーシング、４……緊定プレート、５……ヘッドプレ
ート、６……ポンプダイヤフラム、７……作業室、８…
…流入通路、９……流出通路、10……連接棒ヘッド、11
……連接棒、12……クランク駆動装置、13,13a……遮音
装置、14……クランク室、15……壁部分、16……弾性的
なリング、17,17a……下側面、18……スペーサ、19……
外縁部、20……切欠き、21……段部、22……スリーブ、
23……突出部、24……ヘッド、25……駆動モータ

フロントページの続き (56)参考文献実開昭55−92089（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4049366（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04B 43/02,45/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプケーシングと、連接棒によって動か
される少なくとも１つのポンプダイヤフラムとを備えた
ダイヤフラムポンプであって、ポンプダイヤフラム
（６）と、ポンプケーシング（２）のポンプダイヤフラ
ムから離れた部分との間に、騒音を遮蔽する遮音装置
（13,13a）が設けられており、該遮音装置が、可撓性で
扁平な壁部分（15）を有していて、該壁部分がその外縁
部（19）でポンプケーシング（２）に、かつほぼ中央の
切欠き（20）の縁部で連接棒（11）に固定されており、
さらに遮音装置（13,13a）が、ポンプケーシング（２）
のポンプヘッドから離れた部分を、ポンプダイヤフラム
（６）に対して消音するように密閉しており、これによ
って遮音装置からは少なくとも、ポンプダイヤフラム
（６）からよりもわずかしか、騒音のもとになる振動を
生ぜしめないようになっており、しかも遮音装置（13,1
3a）が、壁部分（15）と連接棒ヘッド（10）又はこれに
類した連接棒部分との間に弾性的なスペーサ（18）を有
していることを特徴とするダイヤフラムポンプ。
【請求項２】スペーサ（18）が、発泡ゴム又はこれに類
した可撓性でかつ同時に消音性の材料より成る弾性的な
リング（16）から構成されている、請求項１記載のダイ
ヤフラムポンプ。
【請求項３】弾性的なスペーサ（18）が主として、遮音
装置（13a）の平面に対してほぼ垂直な弾性的な突出部
（23）、リブ又はこれに類したものから成っていて、該
突出部が、真円形の円板によって形成された壁部分（1
5）に取り付けられている、請求項１又は２記載のダイ
ヤフラムポンプ。
【請求項４】弾性的なスペーサ（18）が有利には弾性的
な突出部（23）が弾性的な壁部分（15）と一体に結合さ
れていて、ほぼ遮音装置（13a）を形成している、請求
項１から３までのいずれか１項記載のダイヤフラムポン
プ。
【請求項５】遮音装置（13,13a）の扁平な壁部分（15）
が、プレロードをかけられて、ポンプケーシング（２）
もしくは連接棒（11）に緊定されており、この場合壁部
分（15）のプレロードが、該壁部分と連接棒ヘッド（1
0）との間に挿入されたスペーサ（18）によって生ぜし
められていて、しかも壁部分（15）のプレロードは、ポ
ンプダイヤフラム（６）によって生ぜしめられて該壁部
分に作用する振動負荷よりも大きく設定されている、請
求項１から４までのいずれか１項記載のダイヤフラムポ
ンプ。
【請求項６】遮音装置（13,13a）の壁部分（15）に配置
された弾性的なスペーサ（18）が、壁部分（15）又はこ
れに類したものにおいてプレロードを生ぜしめるため
に、弛緩位置において、壁部分（15）の上側面と連接棒
ヘッド（10）の下側面（17,17a）との間の間隔よりも大
きな高さを有している、請求項１から５までのいずれか
１項記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項７】弾性的なリング又はこれに類したスペーサ
（18）の接触面がほぼ、壁部分（15）の外側の緊定範囲
（19）にまで延びていて、そこに消音するように位置し
ているか又は結合されている、請求項１から６までのい
ずれか１項記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項８】連接棒（10）が弾性的なリング（16）又は
これに類したものの、遮音装置（13）の壁部分（15）と
は反対の側のために、支持兼緊定面として働き、この場
合弾性的なリング（16）の壁部分（15）に隣接した面の
直径（Ｄ）が、連接棒（10）の緊定面（17）の直径
（ｄ）よりも幾分大きい、請求項１から７までのいずれ
か１項記載のダイヤフラムポンプ。
【請求項９】遮音装置（13）の壁部分（15）の半径方向
長さが、該壁部分を連接棒（10）における緊定箇所とポ
ンプケーシング（２）における外側の緊定箇所との間で
半径方向にまっすぐに張設した場合に比べて、幾分大き
く寸法設定されていて、少なくとも組立て位置において
ほぼ皿形にクランク室（14）に向かって成形されてい
る、請求項１から８までのいずれか１項記載のダイヤフ
ラムポンプ。