JPH05240162A - 液圧駆動式膜ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 膜の行程を両方向に簡単な手段で確実に制限
できるようにし、かつまた膜ポンプの始動に手操作を要
しないようにする。 【構成】 漏れ補充装置の第１制御スライダ１９が膜側
の端部に有する支持板３１が、膜の吸込行程終位置で、
膜作業室９のポンプ体面１０と一緒に、膜の自然形状に
適合するほとんど間隙の無い機械式の膜支持面１０，１
０′，１０″を形成し、他方、ピストン側の端部に第２
制御スライダ２０を有し、その弁頭２１が、膜の加圧行
程終位置でピストン作業室５から膜作業室９への液圧の
連通を遮断するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念部
分に記載の液圧駆動式膜ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の公知の膜ポンプ（ＤＥ−ＰＳ２
３３３８７６）の場合、液圧式の膜駆動装置が備えら
れ、いわゆる自由振動膜、特にプラスチック製の膜を有
するように構成されており、更に膜位置により制御され
る漏れ補充装置が備えられている。

【０００３】自由振動膜の配置により、給送室方向への
膜行程の、たとえば有孔板による機械式の制限は不要と
なる。これにより、自由な、妨げられない給送室の構成
が可能になる。このことは、利用者に対して一連の利点
をもたらすものである。かくして給送室内での流れ損失
は極く僅かとなり、その結果、給送液体の粘性が高い場
合、有利な影響が生じる。更に、そのような構成の給送
室は、粒子の粗い懸濁液や繊維状の懸濁液の給送に好適
である。また、その種の給送室は容易に清掃が可能であ
る。このことは、膜ポンプが食品工業分野で用いられる
場合に重要となる。

【０００４】しかし、給送室内から膜の機械式支持部を
除去した場合には、加圧時に給送室方向への膜の過剰な
伸びを防止するために、液圧室内に適当な構造上の措置
を施す必要が生じる。

【０００５】公知の膜ポンプの場合に備えられている漏
れ補充装置は、膜位置により制御される形式のものであ
る。このことは、膜自体が制御弁の操作を引受けること
を意味している。その場合、膜により制御される制御ス
ライダは、連通通路の区域で膜作業室とピストン作業室
との間を移動可能に案内されており、膜の吸込行程位置
では貯蔵室からピストン室への連通が生ぜしめられる。
漏れの補充は、膜が吸込行程の終りに所定限界位置に達
したときにのみ行なわれる。

【０００６】膜ポンプのこの種の漏れ補充装置の別の実
施形式は、ＤＥ−ＰＳ２８４３０５４やＦＲ−ＰＳ２４
９２４７３に記載されている。

【０００７】膜位置による漏れ補充の制御には、呼吸弁
を介して圧力により制御される漏れ補充に比して、別の
一連の利点がある。すなわち、一方では、高い吸込揚程
を克服することができ、しかも、吸込揚程は、給送液体
と液圧液体の蒸気圧によってのみ制限されている。他方
では、圧力により制御される漏れ補充の場合、負圧ピー
クによって生じることのある液圧室の過充填が防止され
る。この種の明らかな負圧ピークは、主として高圧膜ポ
ンプの吸込過程開始時に、吸込管内の液柱が吸込弁開弁
のさい衝撃的に加速されるために発生する。また、膜位
置により制御される漏れ補充によって、たとえば、圧力
差が僅か０．３バール以下であっても、言いかえると絶
対圧力が約０．７バール程度であっても、液圧液の吸込
みが可能になる。これによって、液圧室内でのガス発生
の大部分が防止され、それによりまた供給効率及び供給
精度の面での相応の利点が得られる。これに比して、圧
力により制御される漏れ補充の場合、確実な作動が保証
されるには、呼吸弁のところでの圧力差を比較的高い
値、たとえば０．６バールに調整する必要がある。これ
により、吸込過程中に液圧案内の圧力が降下し、絶対圧
力値が、たとえば０．４バールとなり、この降下の結
果、ガス生成が増大する。この結果、供給効率及び供給
精度が低下する。

【０００８】しかしながら、実地使用の結果、冒頭に挙
げた形式の公知膜ポンプは、なお除去することが望まし
い特定の弱点を有することが判明した。このため、ポン
プの使用前に、膜がピストンに関し余り給送室方向へ片
寄りすぎていないように留意する必要がある。更に、液
圧室内には所定量の液圧液以外は入っていてはならな
い。液圧液が多すぎれば、ピストンの最初の加圧行程時
に膜が過剰に伸びたり、破裂したりもするからである。
また、液圧液が少なすぎる場合には、最初の吸込行程の
終りに漏れ補充装置を介して自動的に不足液量が補充さ
れる。

【０００９】ポンプの始動前に膜を手操作で位置決めす
るのは面倒なことである。この位置決めによって、普
通、液圧室と貯蔵室との間に連通が生ぜしめられる。こ
れは、たとえば、圧力制限弁を除去することによって行
なわれる。膜は、その場合、ポンプの吸込側に過圧がか
かることによって、膜の駆動装置の方向へ加圧される。
この過圧は、また給送室側の膜面に負荷される。加圧さ
れた膜が、その駆動装置の方向へ動くと、同時に液圧液
が液圧室から貯蔵室内へ押込められる。

【００１０】この別個に行なわれる膜の位置決めは、個
々の場合には、ポンプを長い間休止状態においた後にも
繰返さなければならない。使用中絶の間に、膜がポンプ
のふたの方向へ動くことが、普通、予想されるからであ
る。その種の望ましくない膜の変位は、使用中絶の間に
給送室の吸込弁又は加圧弁のところに負圧が生じる場合
には、常に計算に入れておく必要がある。たとえば吸込
弁のところに支配する負圧は、静的には決して密封状態
ではない吸込弁を介して給送室や液圧室へ伝えられ、そ
の結果、液圧液が、たとえばピストンのシールを経て貯
蔵室から液圧室へ吸込まれる。

【００１１】以上に説明した、厄介だが不可欠な、膜ポ
ンプの始動操作は、現在の３重膜ポンプの場合には特に
不都合な影響を有する。これらのポンプの場合、３個の
ポンプ体に対して使用前に膜の位置決めを行なわねばな
らないからである。この位置決めは、液圧室と貯蔵室と
の間に組込まれている電磁弁により簡単化は可能であ
る。しかし、構造面及び制御技術面の出費は、いずれに
しても著しい。また、ポンプの吸込側に不可欠な過圧を
用意して、膜をその駆動装置の方向へ押圧することは、
かならずしも簡単ではない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来技術
を前提として、本発明が課題とする点は、冒頭に述べた
種類の膜ポンプを次のように構成することにある。すな
わち膜の行程を簡単な手段で両方向に確実に制限し、か
つまた、ポンプの始動を膜位置を決める手操作を必要と
せずに行ないうるようにすることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、請求項１に記載の特徴を有する手段により解決され
た。その有利な構成は、請求項２以下の各項に記載され
ている。

【００１４】本発明の基本思想は、膜行程を両方向に制
限する装置を、漏れ補充装置の、どのみち存在している
制御スライダのところに備えることにある。こうするこ
とによって、驚くほど簡単で、しかも確実に機能する構
成が可能になる。同時に、前もって手操作で膜位置を調
節することなしに、ポンプを始動させることができる。

【００１５】本発明により構成された膜ポンプの場合、
膜行程を両方向に制限するため、２重ないし組合せの原
則が利用されている。この原則の要点は、一方では、吸
込行程終位置での膜行程の制限が、純機械式に、つま
り、支持板及び配属のポンプ体面により形成され、自然
の膜幾何形状に適合せしめられたほとんど間隙のない支
持面を介して行なわれるようにし、他方では、加圧行程
終位置での膜行程制限が、純液圧式に、すなわち、制御
スライダのピストン側端部に設けられた弁部材を介し
て、ピストン作業室から膜作業室への連通を遮断するこ
とによって行なわれるようにすることにある。後者の場
合には、余剰の液圧油は、圧力制限弁を介して液圧液貯
蔵室内へ送られる。

【００１６】本発明によって実現されるのは、したがっ
て、次のような原理である。すなわち、制御スライダを
介して行なわれる膜位置制御式漏れ補充を基礎として、
膜位置により制御される膜行程制限を加圧行程方向に
も、吸込行程方向にも行なうようにすることである。そ
の場合、既に述べたように、吸込行程終位置では、ほと
んど隙間のない機械式支持面を介して、完全機械式の膜
支持が行なわれる。この支持面は、相応の構成の支持板
により形成されている。この支持板は、制御スライダの
膜側端部に配置され、膜作業室の配属ポンプ面と組合さ
れている。

【００１７】これと関連して、本発明の有利な構成によ
れば、この機械式支持面は孔なしに構成されている。こ
の構成が、本発明を高圧膜ポンプに適用する場合に特に
有利であることが判明した。

【００１８】有利には、第２制御弁は円すい弁として形
成されている。第２制御弁を介して、加圧行程終位置な
いし限界位置での膜行程の液圧式制限が行なわれる。ま
た、この制御弁の弁頭は、ディスク状であれシェル状そ
の他であれ、加圧行程終位置で単数又は複数の連通通路
を閉鎖する。

【００１９】更に、本発明の有利な実施例によれば、漏
れ補充装置の制御スライダは、膜側端部に固定結合され
た支持板を有しており、ピストン側端部に設けられた第
２制御弁弁頭も、この端部と固定結合されるように構成
する。

【００２０】しかし、本発明の別の構成によれば、第２
制御弁の弁頭を弁タペット端部に取付けておくようにす
るのも有利である。この弁タペットは、第１制御弁の制
御スライダ内を移動可能に、スライダと同軸的に案内さ
れるようにし、かつまた、他方の端部が、ばね力により
膜に接触する結果、膜に全行程にわたって接触したまま
となる。

【００２１】この構成の場合、有利には、制御弁の制御
スライダに対して、ばねにより膜方向へ予圧を加えるよ
うにし、このばねが、第２制御弁の弁タペットに予圧を
与えるばねよりも強力であるようにする。その場合、本
発明によれば、第２制御弁の弁タペットに予圧を与える
ばねが、制御スライダ自体のところで支えられるように
する。

【００２２】制御スライダは、第２制御弁の弁タペット
とは異なり、膜の全行程に追従する必要はないので、本
発明によれば、制御スライダは、そのピストン側端部に
ストッパを有し、このストッパが、制御スライダの、膜
加圧行程方向での移動距離を制限している。制御スライ
ダは、これにより、膜がその吸込行程終位置から加圧行
程へ移動するさい、一定区間でだけ膜に追従する。この
区間は、有利には全膜行程の３０〜４０％に相当する。
このことは、言いかえると、膜が加圧行程終位置から吸
込行程終位置へ戻るさい、膜によって吸込行程の最後の
３０〜４０％にわたってだけ、制御スライダが操作され
る、ないしはばね力に抗して戻されることを意味してい
る。

【００２３】すでに述べたように、第１の制御弁とは別
個に第２制御弁が設けられている場合、弁タペットは、
その圧縮ばねの力に支えられて、全膜行程にわたって膜
に接触したままとなる。第２の制御弁は第１の制御弁と
完全に無関係に作業する。言いかえると、第１の制御弁
の機能が、たとえば汚れの影響で妨害された場合でも、
膜に接触する。正常なポンプの作動時に、膜が所定区域
内で作業する場合、弁タペットは、いわば一緒に空行程
を行なう。しかし、膜が所定の駆動区域を一定値だけ、
たとえば有利には約２０％ほど、正常な行程を給送室方
向へ行過ぎると、弁頭がピストン作業室と膜作業室との
間の単数ないし複数の連通通路を遮断する。これにより
液圧の連絡が中断されるので、膜は、それ以上給送室方
向へ変形しえなくなる。したがって、膜の過剰な伸びが
防止される。ピストン作業室内に存在する余剰液圧液
は、圧力制限弁を介して液圧液貯蔵室へ戻される。

【００２４】したがって、本発明により、ポンプ始動時
の膜の望ましい保護のみでなく、２つの制御弁が完全に
独立的に作業することにより、ポンプの作動の確実性が
付加的に改善される。このことは、第１制御弁の機能
が、たとえば汚れの影響により妨害され、この弁が開位
置のままになり、液圧液が制御されずに吸込まれる事態
となったような場合に、効果を有する。すなわち、その
ような場合には、第２の制御弁が、既述のように膜の正
常な終位置をこえる加圧行程を阻止することにより、確
実に膜の損傷を防止する。その場合、余剰の液圧液は再
び貯蔵室へ送られる。ポンプは、そのさい出力が減るだ
けで動作し続け、圧力制限弁が応動せしめられる。

【００２５】通常は給送液及び液圧液の交換が必要とな
る膜損傷の発生が、本発明により確に防止される。この
ことは、その種の膜損傷が著しい付随費用を生じさせる
ため、特に重要である。この付随費用は、とりわけ次の
ことにより生じる。すなわち、当該膜ポンプが組込まれ
ている全処理過程が直ちに中断されねばならず、かつま
た、腐食性の給送液体が液圧室内に達し、そこに著しい
腐食を生じさせ、更には、装入されている生産物が、た
とえば食品分野でポンプが使用されている場合、給送室
内へ侵入する液圧液により汚されたり、腐敗せしめられ
たりすることにより生じる。

【００２６】膜損傷に対する本発明による付加的な防止
策の意味は、漏れ補充装置の制御スライダが、１年間の
連続運転中に約１０⁸回膜に追従せねばならないことを
考えただけでも推定できる。制御スライダが１回でも誤
制御されれば、それだけですでに膜の損傷原因となりう
る。

【００２７】本発明のもう１つの利点は、制御スライダ
及び制御スライダ内をスライド可能に案内される弁タペ
ットにより得られる。すなわち、これら２つの制御部材
が引込められた位置では、双方の端面が、配属のポンプ
体の面と一緒に、自然の膜形状に適合したほとんど間隙
のない機械式の支持面を形成するのである。その場合、
残る隙間は極めて小さく、有利には最大０．１〜０．２
ｍｍ幅であるから、使用膜材料が、たとえばＰＴＦＥで
あることを考えれば、ほとんど全く間隙がない支持面と
いってよい。膜は、吸込終位置ではこの接触面により機
械式に与えられ、損傷することなく、この面に供給圧全
圧で押付けられる。

【００２８】このことは、実際には次のような場合が生
じるため、特に重要である。これらの場合は、しかし、
本発明による構成により確実に解決することができる：
−ポンプ圧力網から圧力が供給される場合には、吸込行
程が終るたびに、吸込圧が膜にかかる。言いかえると、
漏れの補充を生ぜしめる吸込段階の間に、吸込圧が支持
面に作用する。

【００２９】−ポンプの停止時に、吸込側の吸込圧が持
続的に膜に作用する。ピストンのシールのところに常時
発生する漏れのため、膜は短時間後に支持面に押当てら
れる。

【００３０】給送室の加圧弁に幾分漏れが生じる場合、
供給圧全圧が、たとえばリアクタから膜に作用すること
がある。これにより、膜は、同じく停止状態の間に支持
面に接触する。

【００３１】したがって、全体として、本発明により重
要な利点が、とりわけ次のように達成された。すなわ
ち、ポンプの始動が、手による前作業なしで可能にな
り、かつまた加圧行程、吸込行程いずれの場合の膜変形
も、簡単な手段で自動的に制限されるようにした。これ
により、膜の過剰な伸び又は破裂が確実に防止される。
この理由から、膜ポンプは、また、きわめて簡単に、自
動式処理工程に統合可能である。これは、とりわけ、膜
位置を調整するための、厄介で処理経過を妨げる、手に
よる準備作業が不要になったことによる。更に、誤操作
による膜損傷の危険も除去された。費用のかかる作動時
の故障も防止することができる。

【００３２】

【実施例】以下では本発明の複数実施例を図面につき詳
説する。

【００３３】図１〜図６に示した第１実施例から分かる
ように、膜ポンプは、特にプラスチック製の通常の膜ポ
ンプ１を有している。この膜１は、縁部がポンプ体２と
ポンプ体２の端側に取外し可能に取付けられたポンプ・
カバー３との間に挟み込まれ、給送室４を、液圧液が充
填され、ピストン作業室を形成している加圧室５から分
離している。

【００３４】膜ポンプは、振動式の容積形ピストン６の
形式の液圧式膜駆動装置を有している。このピストン６
は、ポンプ体２内の、ピストン作業室５と液圧液の貯蔵
室７との間をシールされつつ移動可能である。ピストン
作業室５は、ポンプ体２内に設けられた少なくとも１つ
の軸方向孔８を介して膜側の加圧室９と連通している。
膜側の加圧室９は膜作業室を形成しており、ピストン作
業室５と一緒に、全体として液圧室を形成している。図
から分かるように、膜作業室９は、一方では膜１によっ
て、他方では後方の（ピストン側の）皿形部１０によっ
て制限されている。後方の制限皿形部１０は、相応の構
成のポンプ体端面により形成され、後述する機械式支持
面の一部を形成している。この支持面に膜１が吸込行程
終了時に密着せしめられる（図５）。

【００３５】ピストン側の制限皿形部１０に対し鏡像的
に給送室４内には、ポンプカバー３の端面により形成さ
れた前部制限皿形部１１が設けられている。ポンプカバ
ー３は、通常の形式で、ばね負荷された入口弁１２（吸
込弁）と、ばね負荷された出口弁１３（加圧弁）とを有
している。これら２つの弁は、入口通路１４、出口通路
１５を介して、給送室４と連通しており、したがって、
給送媒体は、図１の右方へ行われる容積形ピストン６及
び膜１の吸込行程時に矢印方向へ吸込弁１２と入口通路
１４とを介して給送室４内へ吸込まれる。これに対し、
図１の左方へ行われる膜１の加圧行程時には、給送媒体
が、出口通路１５と加圧弁１３とを経て、矢印方向へ給
送室４から配量送出される。

【００３６】膜吸込行程終了時のキャビテーション発生
を防止し、漏れ損失により必要となる補充を行うため、
漏れ補充装置が備えられている。この装置は、ばね負荷
された通常の呼吸弁１６を有している。この弁１６は、
通路１７を介して貯蔵室７と連通し、また、通路１８及
び連通通路８を介して、一方ではピストン作業室５と、
他方では膜作業室９と連通している。

【００３７】漏れ補充は、制御スライダ１９を有する第
１制御弁により制御される。制御スライダ１９は、ポン
プ体２の相応の孔内で、容積形ピストン６と同軸的に膜
作業室９とピストン作業室５との間の連通通路８の区域
をスライド可能に案内され、かつ圧縮ばね２３の作用を
受けている（図２）。圧縮ばね２３は、一端がポンプ体
２に、他端が制御スライダ１９の膜側端部に支えられて
いる。このため制御スライダ１９は、膜１の方向へ予圧
を受けており、吸込行程終位置から加圧行程方向への膜
１の運動に追従する。しかし、この追従運動は、初期膜
加圧行程の、たとえば３０〜４０％に当たる区域にわた
ってだけ行われる。これは、制御スライダ１９が、その
ピストン側端部に、たとえばゼーガ止め輪の形式のスト
ッパ２８を有しているからである。このストッパ２８
は、ピストン作業室５内に設けられた相応のつば２９と
協働し、膜加圧行程の方向での制御スライダの運動距離
を制限する。

【００３８】制御スライダ１９の周囲の特定個所には周
面みぞ３０が設けられている。このみぞ３０は、膜１の
吸込行程終位置（図５）では、漏れ補充装置の呼吸弁１
６と液圧室５，９との間の連通を通路１８，８を介して
生ぜしめる。

【００３９】制御スライダ１９のピストン側端部には、
第２の制御弁２０が設けられている。この制御弁は、細
部は図２から分かる通り、円すい弁として構成され、鉢
状の弁頭２１と、弁頭２１と結合された弁タペット２２
と、圧縮ばね２４とを有している。圧縮ばね２４は、図
示のように、一端が制御スライダ１９に支えられてお
り、第２の制御弁２０に対し、膜１の方向へ予圧を与え
ている。弁タペット２２は、制御スライダ１９内を、こ
のスライダと同軸的に、移動可能に案内され、その膜側
の端部が、圧縮ばね２４の作用により常に膜１に押当て
られている。このため、弁タペット２２は、膜の全行程
にわたって膜１に接触している。弁頭２１は、膜の加圧
行程終位置の限界位置で単数ないし複数の連通通路８を
閉じるように構成されている（図４）。

【００４０】制御スライダ１９の膜側の端部は支持板３
１として構成されている。この支持板３１の形式によ
り、その端面１０′が、ポンプ体２の配属端面１０及び
弁タペット２２の膜側の端部端面１０″と一緒に、吸込
行程終位置の膜１用の、ほとんど隙間のない機械式支持
面を形成する。この支持面１０，１０′，１０″は、自
然の膜幾何学形状に適合しており、全く無孔に構成され
ている点が特に重要である。

【００４１】制御スライダ１９が引き込められた位置で
は、支持板３１は、ポンプ体２の相応の孔内に受容され
るが、その場合、支持板３１は孔３２によって形成され
るシートに密封接触する必要はない。必要なことは、こ
れら端面１０，１０′，１０″のすべてにより既述の機
械式支持面が形成され、吸込終位置の膜１が支持される
ことのみである。

【００４２】制御スライダ１９ないし弁タペット２２を
膜方向へ予圧する２つの圧縮ばね２３，２４について
は、なお、弁タペット２２を制御スライダ１９のところ
で支える圧縮ばね２４が、制御スライダ１９をポンプ体
２のところで支える圧縮ばね２３より弱く構成されるよ
うにしておく。

【００４３】図から分かるように、ポンプ体２内には、
更に圧力制限弁２７が備えられている。この弁は、一方
では通路２３を介してピストン作業室５と、他方では通
路３４を介して液圧液貯蔵室７と連通している。これに
より、弁頭２１が、膜１の加圧行程限界位置でピストン
作業室５と膜作業室９との間の連通通路８を閉じた場合
に、余剰の液圧液を、ピストン作業室５から圧力制限弁
２７を介して貯蔵室７へ戻すことができる。

【００４４】この膜ポンプを、休止状態、たとえば作業
の休憩時間のあとで始動させる場合、またそのさい関連
の構造部分が図１又は図２に示した位置にある場合に
は、容積形ピストン６が右方へ移動して吸込行程を行
う。その場合、膜１は、図５に示したように、吸込行程
終位置で機械式支持面１０，１０′，１０″に密着す
る。これら支持面は、ポンプ体２と、支持板３１と、弁
タペット２２の膜側の端部との各端面により形成されて
いる。膜１のこの吸込行程終位置では、膜側支持板３１
と弁タペット２２とを有する制御スライダ１９は引込位
置に来る。この位置では、前記の各端面１０，１０′，
１０″は、前記の、膜形状に適合する支持面を形成す
る。膜１は、したがって、吸込行程終位置では完全に機
械式に支持され、供給圧全圧で押圧でき、しかも損傷を
受けることはない。

【００４５】この終位置ないし終位置を超えた限界位置
では、制御スライダ１９の周面みぞ３０によっても、液
圧液貯蔵室７と液圧室５，９との間に漏れ補充に役立つ
連通が、通路１７、呼吸弁１６、通路１８、単数又は複
数の連通通路８を介して造出される。

【００４６】これにより、ピストン６が加圧行程を行う
ため、図５の左方へ移動すると、膜１も、液圧室５，９
内の液圧媒体を負荷されて加圧行程を行い、図３に示さ
れた正常位置に相応する加圧行程終位置まで変位する。
この場合、圧縮ばね２３の作用下にある制御スライダ１
９は、膜の全行程の約３０〜４０％に相当する距離だけ
追従する。制御スライダ１９は、その距離だけ変位する
と、ストッパ２８がポンプ体側のつば２９に当り、変位
が制限されるからである。

【００４７】これに対し、圧縮ばね２４の予圧下に在る
弁タペット２２は、膜１にその全行程にわたって接触す
る。その場合、弁タペット２２は、膜１がその所定行程
範囲で作業する間、いわば空運動する。このことは、膜
１の正常な加圧行程終位置では、弁タペット２２は、弁
頭２１がピストン作業室５と膜作業室９との間の連通通
路８を閉じない位置に在ることを意味している。

【００４８】しかし、これに対し、膜１が所定の作業区
域を、一定値だけ、たとえば正常行程の２０％だけ給送
室４の方向へ超過して、加圧行程終位置で正常位置を超
えた限界位置に至ると、図４の位置を取ることになる。
この位置では、弁頭２１が、ピストン作業室５と膜作業
室９との連通通路８を閉じる。これにより、加圧行程限
界位置で膜の純液圧式の変位距離制限が行われ、その結
果、膜１は、それ以上給送室４の方向へ変形せず、確実
に過剰な伸びを防止される。

【００４９】続く吸込行程の実施の場合、はじめに述べ
た過程が、ピストン６の右方への移動により反復され、
膜１が吸込行程終位置で支持面１０，１０′，１０″に
密接し、支持面に完全に機械式に支持される。

【００５０】図６に示した故障の一例は、制御スライダ
１９が、その案内孔内で、たとえば汚れのために動かな
くなり、開位置のままとなった場合である。この場合、
周面みぞ３０は通路１８と連通し続け、この結果、貯蔵
室７と液圧室５，９との間の漏れ補助接続が、通路１
７，１８，８と呼吸弁１６とを介して継続する。この場
合、液圧液が液圧室５，９内へ、制御されずに吸込まれ
得るとはいえ、既述の構成により膜の損傷は確実に防止
される。第２制御弁２０の弁頭２１が、次の膜加圧行程
時にその行程制限位置で連通通路８を閉じ、それによっ
て圧力行程制限位置で膜の変位距離制限が液圧式に生ぜ
しめられるからである。この場合も、余剰の液圧液は、
作業室５から圧力制限弁２７を介して貯蔵室７へ排出さ
れる。図示の故障は、圧力制限弁２７の応動が激しくな
り、ポンプ効率が低下するので、適時に容易に知ること
ができ、故障は直ちに除去されうる。

【００５１】図７には、膜ポンプの別の実施形式が示し
てある。この形式の場合、ポンプ体２内に脱気孔２５が
設けられている。この脱気孔２５は、膜作業室９の測地
的に最も高い点から、圧力制限兼ガス放出弁２７まで延
びている。脱気孔２５の弁側の端部には逆止め弁２６が
設けられている。この逆止弁は、膜作業室９の所望の脱
気が可能になるように、言いかえると作業室９からガス
放出弁２７への制御が可能なように、予圧を与えられる
か、配置されるかされている。これに対し、第２制御弁
２０の閉弁時には、作業室５から作業室９へのバイパス
流が、逆止め弁２６により阻止される。

【００５２】図８には、更に別の実施形式が示されてい
る。この形式は、これまでに示した実施例より構造が簡
単である。すなわち、第２制御弁２０は、ディスク状の
弁頭２１のみから成っている。つまり、別個に制御スラ
イダ１９内を案内され、圧縮ばねの作用を受ける弁タペ
ットを有していない、弁頭２１は、制御スライダ１９の
ピストン側端部と固定結合され、限界位置に相応する膜
１の加圧行程位置で、両作業室５，９間の連通通路８を
閉じるように配置ないしは寸法づけられている。その時
々の膜位置は、圧縮ばね２３の作用下にある制御スライ
ダ１９、ないしはその支持板３１によってだけ接触され
る。この形式でも、既述の実施例の場合と同じような効
果が得られる。

【００５３】膜１の吸込行程終位置では、作業室５，９
の漏れ補充は、制御スライダ１９内の軸方向孔３５を介
して行われる。この軸方向孔３５は、一端が弁頭２１を
貫通して作業室５に開口し、他端が、半径方向に延びる
孔部分３６を介して通路１８ないし呼吸弁１６と接続さ
れている。

【００５４】以上では個々に詳説されなかった本発明の
特徴については、図面及び請求項を参照されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による膜ポンプの略示横断面図。

【図２】２つの膜行程距離制限装置を有する、膜位置に
より制御される漏れ補充装置の拡大図。

【図３】正常位置に相応する加圧行程終位置に膜が在る
場合の膜ポンプの略示横断面図。

【図４】限界位置に相応する加圧行程終位置に膜が在る
場合の膜ポンプの略示横断面図。

【図５】膜が吸込行程終位置に在り、支持面に接触して
いる場合の膜ポンプ横断面図。

【図６】膜ポンプに何らかの障害が生じ、制御スライダ
が動かなくなり、呼吸弁と液圧室との漏れ補充通路が閉
じなくなった場合の図。

【図７】膜作業室と連通する脱気孔を有する、膜ポンプ
の実施例の図。

【図８】第１及び第２の制御弁が一体に、ないしは相互
に固定的に結合されている簡単化された膜ポンプ実施例
の図。

【符号の説明】

１ 膜、 ２ ポンプ体、 ３ ポンプカバー、 ４
給送室、 ６ 容積形ピストン、 ７ 貯蔵室、 ８
軸方向孔、 ９ 液圧室ないし膜作業室、 １０ 後方
の制限皿状部、 １１ 前方の制限皿状部、 １２ 入
口弁（吸込弁）、 １３ 出口弁（加圧弁）、 １５
出口通路、 １６ 呼吸弁、 １７，１８ 通路、 １
９ 制御スライダ、 ２２ 弁タペット、 ２３，２４
圧縮ばね、 ２７ 圧力制限弁、 ２８ ストッパ、
２９ つば、 ３０ 周面みぞ、 ３３，３４ 通路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ体とポンプカバーとの間の縁部側
   に張られた膜と、振動式の容積形ピストン形式の液圧膜
   駆動装置と、膜位置調整式の漏れ補充装置とを有する液
   圧駆動式膜ポンプであって、前記膜が給送室を液圧室か
   ら分離し、しかも液圧室が、膜作業室と、少なくとも１
   つの連通通路を介して膜作業室に連通するピストン作業
   室とに分割されており、また、前記膜駆動装置が、液圧
   液の貯蔵室とピストン作業室との間でポンプ体内を移動
   可能であり、更に、前記漏れ補充装置が、前記連通通路
   の区域で膜作業室とピストン作業室との間を移動可能に
   案内される制御スライダを有する制御弁を有しており、
   このスライダが膜の吸込行程位置で、ないしはその位置
   の向う側で貯蔵室からピストン作業室への連通が生ぜし
   められる形式のものにおいて、 漏れ補充装置の制御スライダ（１９）が、その両端に、
   自由振動するように張られた膜（１）の行程距離制限装
   置（３１；２０）を有していることによって、制御スラ
   イダ（１９）が、その膜側端部に支持板（３１）を有し
   ており、この支持板が、膜の吸込行程終位置で、膜作業
   室（９）の配属ポンプ体面（１０）と一緒に、自然的な
   膜の幾何形状に適合する、ほとんど隙間のない機械的な
   膜支持面（１０，１０′，１０″）を形成し、かつま
   た、制御スライダ（１９）が、そのピストン側の端部に
   弁部材（２１）を有する第２制御弁（２０）を有してお
   り、この弁部材（２１）が膜（１）の加圧行程終位置
   で、ないしはこの終位置を超えると、ピストン作業室
   （５）から膜作業室（９）への液圧連通を遮断すること
   を特徴とする、液圧駆動式膜ポンプ。
2. 【請求項２】 機械式の膜支持面（１０，１０′，１
   ０″）が、その吸込行程終位置では孔が無くなるように
   構成されていることを特徴とする、請求項１記載の膜ポ
   ンプ。
3. 【請求項３】 第２制御弁（２０）が円すい弁であり、
   弁頭（２１）として構成されている弁部材が、膜（１）
   の加圧行程制限位置では、単数ないし複数の連通通路
   （８）を閉じることを特徴とする、請求項１記載の膜ポ
   ンプ。
4. 【請求項４】 第２制御弁（２０）の弁部材（２１）が
   弁タペット（２２）の一端に取付けられており、このタ
   ペット（２２）が第１制御弁の制御スライダ（１９）内
   を移動可能にスライダ（１９）と同軸的に案内され、か
   つまたタペット（２２）の他端は、膜（１）のばね力の
   作用下にあるため、膜（１）の全行程にわたって膜
   （１）に接触していることを特徴とする、請求項１から
   ３までのいずれか１項に記載の膜ポンプ。
5. 【請求項５】 第１制御弁の制御スライダ（１９）は、
   膜（１）の方向へばね（２３）により予圧を与えられて
   おり、このばね（２３）が、第２制御弁（２０）の弁タ
   ペット（２２）に予圧を与えているばね（２４）より強
   力であることを特徴とする、請求項４記載の膜ポンプ。
6. 【請求項６】 第２制御弁（２０）の弁タペット（２
   ２）に予圧を与えているばね（２４）が、制御スライダ
   （１９）のところに支えられていることを特徴とする、
   請求項５記載の膜ポンプ。
7. 【請求項７】 制御スライダ（１９）が、そのピストン
   側の端部にストッパ（２９）を有しており、このストッ
   パ（２９）が制御スライダ（１９）の、膜加圧行程方向
   への移動距離を制限することを特徴とする、請求項１か
   ら６までのいずれか１項に記載の膜ポンプ。