JPH06506998A - ダイアフラムポンプ用の、漏れ排出部を備えた多層ダイアフラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ダイアフラムポンプ用の、漏れ排出部を備えた多層ダイアフラム 本発明は、互いに重設され、周回している挟持個所に固定される少なくとも二つ の個別ダイアフラムを有し、該個別ダイアフラムの間に中間空間が設けられてい る、ダイアフラムポンプ用の、特に液圧の作用を受けるポンプ用の、漏れ排出部 を備えた多層ダイアフラムに関するものである。

この種のダイアフラムの利点は、ダイアフラムが破損した場合、作業媒体と搬送 媒体とが接触する前にダイアフラムの破損を報知できる点である。特に液圧の作 用を受けるポンプを使用する場合、ダイアフラムが破損したときにポンプユニッ ト全体が停止してしまわないようにダイアプラムの破損を報知することは使用者 にとって極めて大きな意味をもっている。この場合、ダイアフラムの破損によっ て生じる搬送媒体と液圧媒体との混合は、はとんどの場合最悪の故障につながる 。

公知の多層ダイアフラムでは（米国特許第３１３１６３８号公報）、少なくとも 三つの複数のダイアプラムが重設されている。中央のダイアプラムは穿孔されて おり、半径方向外側へ延びる複数のスリットを備えている。複数のスリットのう ち一つまたはいくつかは、周囲に連通している。搬送媒体または液圧媒体と接触 している外側の二つのダイアフラムの一方が破損すると、破損個所を通過する媒 体が中央のダイアプラムの半径方向のスリットに沿って外側へ誘導されて、適当 な監視・報知装置に供給される。互いに重設されているダイアフラムは、全体で 一つのダイアプラムとして機能するためには接着によって互いに結合されていな ければならない。しかしこの接着結合は、ポンプ作動時に、特に高圧時にがなり の剪断力を受け、吸込行程の際にはダイアフラムに対する荷重は非常に好ましか らざるものになり、よってポンプの作動安定性を著しく阻害する。また、剛性を 大きくすることも考慮しなければならない。

他の公知の多層ダイアフラムでも（ドイツ特許第１８０００１８号公報）、同様 に互いに重設される三つの個別ダイアフラムが設けられている。しかしこれらの 個別ダイアプラムは接着されておらず、中央のダイアフラムの複数のスリットを 完全に充填する液圧媒体により液圧で連結されている。この種の液圧による連結 は、ダイアフラムが比較的硬い材料から成る平らな板体である場合には高圧範囲 でも申し分のないものであるが、ダイアフラムのストロークは非常に小さくなる 。エラストマーから成るダイアフラムの場合には、スリットを形成されたダイア フラム層の挟持個所に問題が生じる。なぜなら、ダイアフラムを外部に対して密 封するためには、高圧範囲で比較的大きな面圧が挟持個所に必要だからである。

しかじ面圧が大きいと、中央のダイアフラムのスリットが変形し、漏れた液体を 閉塞したスリットを通じて排出させることができない。

他の公知の多層ダイアフラムでは（ドイツ特許第３１４６２２２号公報）、個別 ダイアフラムの間に、半径方向及び軸方向に液体を通過させる多孔性の中間層が 設けられる。これらの中間層は例えば羊毛から形成される。

このような比較的柔らかい多孔性の中間層は、面圧が増大するに従って、即ち高 圧範囲でその多孔性を喪失する。

本発明の課題は、冒頭で述べた種類の多層ダイアフラムを次のように構成するこ と、即ち多層ダイアフラムの中間空間からの漏れの排出を簡単な手段で達成でき 、しかもその際に作動の安定性が損なわれないような多層ダイアフラムを提供す ることである。

この場合、低圧範囲及び高圧範囲でも多層ダイアフラムの中間空間を高粘性媒体 ですら通過することができるように構成して、ダイアフラムの破損時にダイアフ ラムの層の間に侵入する搬送媒体または液圧媒体がダイアフラムの周囲から流出 して漏れ監視または漏れ報知が可能であるように多層ダイアフラムを構成するこ とをも課題とするものである。

上記の課題は、本発明によれば、冒頭で述べた種類の多層ダイアフラムにおいて 、少なくとも一つの中間空間が、個別ダイアプラムの変形にしわの発生なしに且 つ動力なしくｋｒ！Ｎｅｆｒｅｉ）に追従する少なくとも１つの層を備え、この 層が非織物類（Ｇｅｌｅｇｅ）、ニット製品、編物類、または硬いフィラメント から成る織物から成っていること、前記層を備えた中間空間が、挟持個所の領域 で、周囲のケーシングに収納されている漏れ排出部と連通していることによって 解決される。

本発明で使用される材料（例えば金属またはセラミックまたはプラスチック）は ほとんど任意の面圧を荷重させることができ、しかもその多孔性を喪失しない。

その結果、高圧で高粘性の場合でも、一つの中間空間または複数の中間空間から の漏れ報知を個別ダイアフラムの締め付は領域を通じて外部へ確実且つ迅速に行 なうことができる。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、多軸性の、または多方向性の非織物類、 ニット製品、編物類、または織物であるように構成することができる。このよう な材料を使用すると、層が比較的厚くてもしわの発生なしに且つ動力なしに作動 することができる。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、少なくとも１つの層がメノシコ袈品とし て構成されているように構成することができる。これにより、個別ダイアフラム の湾曲に対して層を安価に有利に適合させることができる。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、少なくとも１つの層がポリアミドメツシ ュ製品として構成されているように構成することができる。ポリアミドの硬度は 、高圧の場合でも層が液体を通過させるように選定される。

この構成でも層は非常に安価な構成要素である。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、少なくとも１つの層が、非織物類、ニッ ト製品、編物類、または硬いフィラメントから成る織物から成っている繊維補強 部によって形成され、該繊維補強部が、重設されている二つの個別ダイアフラム の互いに向き合っている表面に配置され、且つこの表面から突出しているように 構成される。

エラストマーダイアフラムを織物で補強すると、織物の補強はダイアフラムの内 部まで達する。しかし、互いに接している面ができるだけ裂は目の多い表面にな るように、本発明によるこの構成では、プラスチック織物、例えばポリエステル またはポリアミドから成るプラスチック織物を、できるだけ粗く織って使用する 。その結果織物の繊維の一部は、ダイアフラムのゴム状基礎材料の外側に位置す る。突出した織物により、ダイアフラムが破損した場合にダイアフラムの層の間 に集積される漏れ液の排出が容易になる。特に搬送媒体及び液圧媒体が低粘性で あり、且つあまり高圧でない場合には、突出した織物の組織構造は漏れ液を排出 させるために十分である。

一方、突出している織物を、非織物類、ニット製品、編物類、または織物から成 っている層とともに使用することも可能である。この場合、特に滑りが良好にな る。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、少なくとも１つの層が、別個の中間層と して、重設されている二つの個別ダイアフラムの間に形成されているように構成 することができる。この場合、層の厚さと材料はその都度の条件に適合させられ る。このような一つの別個の中間層を形成している層を、補強部によって形成さ れる層と組み合わせて使用すると合目的である。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、中間空間内に、搬送媒体及び液圧媒体に たいして不活性な液体が充填され、該液体は、ダイアフラムが破損したときに漏 れ報知を液圧により外部へ伝えるように構成することができる。

ポンプケーシング外部の周囲と連通するこのような不活性な液体により、ダイア フラムが破損したときに迅速に応答することができ、その結果ダイアフラム全体 が非密封になるずっと以前に漏れ報知を行なうことができる。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、個別ダイアフラムが、例えばねじ連結部 により固定される二つのダイアフラムディスクを介して機械的に互いに連結され ている球冠状の、エラストマーから成る成形ダイアフラム（Ｆｏｒｍｍｅｍｂｒ ａｎｅｎ）であるように構成することができる。

平面ダイアフラムの場合、ポンプの行程はダイアフラムが一つの方向とそれとは 逆の方向へ膨張することにより行われる。反復して膨張することにより、ダイア フラムも織物補強部も常時内部応力にさらされる。その結果ダイアプラムと織物 補強部は、最大応力領域において、即ちダイアフラムの中央部で裂けやすくなる 。従ってこのような平面ダイアフラムの寿命は短く、頻繁に交換しなければなら ない。平面ダイアフラムの他の欠点は、内部応力が大きいために、例えばＰＴＦ Ｅのような化学的な高負荷に耐えられるプラスチックで被覆できないことである 。なぜなら、プラスチックは膨張に追従できず、エラストマーから剥離するから である。

ダイアフラムを既に製造段階で湾曲させて製造し、この状態で挟持させるならば 、ダイアフラムの行程運動はたるみ（Ｂｅｕｌｕｎｇ）または転勤運動によって 行われ、内部応力は最小になる。なぜなら、この行程の間ダイアフラムは膨張し ないか、はとんど膨張しないからである。従って、ＰＴＦＥ被覆よりもかなり長 い寿命が得られる。

複数の個別ダイアフラムを機械的に連結させることは、構造的に特に簡単な手段 である。さらに、一方のダイアプラムディスクが搬送媒体側のダイアフラム層に 加硫処理され、他方のダイアフラムディスクがねじ連結部を介して二つのダイア フラム層を固定させているならば、機械的な連結部は漏れがなく完全な密封され る。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、個別ダイアフラムが、その外縁に、それ ぞれ丸リング状の隆起部を有し、該隆起部は、対応的にケーシングに設けた周回 する溝に固定されているように構成することができる。多層ダイアフラムの挟持 個所は、一方では個別ダイアフラムの調心及び固定に用いられるが、他方では搬 送媒体及び液圧媒体を外部に対して密封しなければならない。ダイアフラムを密 封状態で挟持する最も簡単な方法は、半円形ないし三角形の横断面を有している 丸いパツキンリングの原理に基づいている。このため、個別ダイアフラムの外周 に丸リング状の隆起部が設けられ、ケーシングに設けた挟持個所は対応的に形成 された溝として構成されている。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、周回する一つの溝または複数の溝が、ケ ーシング外部の周囲と連通しているように構成することができる。漏れの監視を 可能にするため、最も簡単には、漏れが生じた場合、ポンプケーシング外部から の光学的監視により漏れを視覚的に検知することができる。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、周回する一つの溝または複数の溝が、漏 れ報知装置に連結されているように構成することができる。この構成によれば、 漏れは例えば液体上ンサの電子的評価により自動的に検知される。

本発明によれば、多層ダイアフラムは、漏れ報知装置が、圧力センサまたは圧力 感応スイッチであるように構成することができる。基本的には、漏れ報知を圧力 センサを用いて連続的に行なうか、或いは圧力感応スイッチを用いて不連続に行 なってもよい。圧力センナを用いる利点は、ゆっくり上昇する圧力によりダイア フラムが徐々に破損することを検知できる点である。圧力感応スイッチは最も安 価な自動報知装置であるが、漏れ報知を予告警告なしで行なうような固定値にし か設定できない不具合がある。

次に１本発明による多層ダイアフラムの二つの実施例を添付の図面を用いて説明 する。

添付の図面は、ダイアフラムポンプの縦断面図である。

ダイアフラムは、二つの個別ダイアフラム１，２から成る多層ダイアフラムを有 している。多層ダイアフラムは、ケーシング部分３と４の間に挟持されている。

両個別ダイアプラム１．２は、二つのダイアフラムディスク５゜６とねじ連結部 とを介して機械的に挟持されている。個別ダイアフラム１，２は、その外縁にそ れぞれ横断面が三角形の丸リング状の隆起部７，８を有している。加圧状態でも 液体を通す層９は、個別ダイアフラム１と２の間の中間空間１０を、ケーシング 部分３．４に設けた溝１１と連通させている。層９は、第１実施例ではメリヤス 編物類として実施され、個別ダイアフラム１と２の間に裁断片として位置してい る。層９は、６．６タイプの、織られたポリアミドフィラメント糸から成ってい る。溝１１は、穴１２を介してケーシング部分３，４外部の周囲に連通している 。穴１３は、圧力センサまたは圧力感応スイッチ（図示せず）を収容するために 設けられている。

第２実施例によれば、層９は織物補強部（Ｇｅｗｅｂｅｖｅｒｓｌｉｒｋｕｎｇ ）によって形成されている。織物補強部は個別ダイアフラム１，２の中に埋設さ れており、その際個別ダイアフラム１，２の表面であって隣接している個別ダイ アフラム１，２に向き合っている表面から突出している。

従って、液体を通す突出した織物部（Ｔｅｘｌｕｔｉｅｒｕｎｇ）が得られる。

中間空間１０を画成している二つの個別ダイアフラム１．２の互いに向き合って いる両方の表面にこの種の織物部を設けてもよい。

上述した、互いに隣接する個別ダイアフラムの間の層構造は、その都度の条件に 応じて、特に圧力及び粘性に関する条件に応じて互いに組み合わせて使用しても よい。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．互いに重設され、周回している挟持個所に固定される少なくとも二つの個別 ダイアフラムを有し、該個別ダイアフラムの間に中間空間が設けられている、ダ イアフラムポンプ用の、特に液圧の作用を受けるポンプ用の、漏れ排出部を備え た多層ダイアフラムにおいて、 少なくとも一つの中間空間（１０）が、個別ダイアフラム（１，２）の変形にし わの発生なしに且つ動力なしに追従する少なくとも１つの層（９）を備え、この 層（９）が非織物類、ニット製品、編物類、または硬いフィラメントから成る織 物から成っていること、 前記層（９）を備えた中間空間（１０）が、挟持個所の領域で、周囲のケーシン グ（３，４）に収納されている漏れ排出部（１１，１２，１３）と連通している ことを特徴とする多層ダイアフラム。
2. ２．少なくとも１つの層（９）が、多軸性の、または多方向性の非織物類、ニッ ト製品、編物類、または織物から形成されていることを特徴とする、請求項１に 記載の多層ダイアフラム。
3. ３．少なくとも１つの層（９）がメッシュ製品として構成されていることを特徴 とする、請求項１または２に記載の多層ダイアフラム。
4. ４．少なくとも１つの層（９）がポリアミドメッシュ製品として構成されている ことを特徴とする、請求項３に記載の多層ダイアフラム。
5. ５．少なくとも１つの層（９）が、非織物類、ニット製品、編物類、または硬い フィラメントから成る織物から成っている繊維補強部によって形成され、該繊維 補強部が、重設されている二つの個別ダイアフラムの互いに向き合っている表面 に配置され、且つこの表面から突出していることを特徴とする、請求項１から４ までのいずれか１つに記載の多層ダイアフラム。
6. ６．少なくとも１つの層（９）が、別個の中間層として、重設されている二つの 個別ダイアフラムの間に形成されていることを特徴とする、請求項１から５まで のいずれか１つに記載の多層ダイアフラム。
7. ７．中間空間（１０）内に、搬送媒体及び液圧媒体にたいして不活性な液体が充 填され、該液体は、ダイアフラムが破損したときに漏れ報知を液圧により外部へ 伝えることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１つに記載の多層ダイ アフラム。
8. ８．個別ダイアフラム（１，２）が、例えばねじ連結部により固定される二つの ダイアフラムディスク（５，６）を介して機械的に互いに連結されている球冠状 の、エラストマーから成る成形ダイアフラムであることを特徴とする、請求項１ から７までのいずれか１つに記載の多層ダイアフラム。
9. ９．個別ダイアフラム（１，２）が、その外縁に、それぞれ丸リング状の隆起部 （７，８）を有し、該隆起部（７，８）は、対応的にケーシング（３，４）に設 けた周回する溝（１１）に固定されていることを特徴とする、請求項１から８ま でのいずれか１つに記載の多層ダイアフラム。
10. １０．周回する一つの溝（１１）または複数の溝が、ケーシング（３，４）外部 の周囲と連通していることを特徴とする、請求項９に記載の多層ダイアフラム。
11. １１．周回する一つの溝（１１）または複数の溝が、漏れ報知装置に連結されて いることを特徴とする、請求項１０に記載の多層ダイアフラム。
12. １２．漏れ報知装置が、圧力センサまたは圧力感応スイッチであることを特徴と する、請求項１１に記載の多層ダイアフラム。