NO178475B - Membranpumpe egnet for gassholdige fluider - Google Patents

Abstract

Membranpumpe for gassholdig fluid,. i hvilken et kammer (7) for fluidet som skal pumpes har stumpkonisk form, tilpasset en elastisk membran (3) ,. som langs en indre kant (11) med minst diameter er forbundet med en stiv, midtre skive (12). Rundt omkretsen er skiven utstyrt med en anleggsflate (13) for den underliggende membranen. (3). Det er også anordnet en beskyttelsesinnretning (17,18) for membranen.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en membranpumpe egnet for gassholdige fluider, omfattende et pumpehus som innvendig er inndelt av en elastisk membran, i et pumpekammer som er utstyrt med en innløpsventil og en utløpsventil for fluidet som skal pumpes, og et drivkammer for hydraulisk drivolje, idet pumpekammeret har stumpkonisk form med den minste enden fjernest fra drivkammeret, hvilken form membranen tilpasser seg ved slutten av pumpebevegelsen, og idet membranen er festet til pumpehuset med den omkretskant som har størst diameter.

En slik pumpe er kjent fra CH-patent 654073, som viser en membran uten åpning i et midtparti, og membranen har følgelig ingen indre omkretskant. Membranen kan drives mekanisk, ved å skyves av en midtre tapp som kan beveges i en styring, og en stuss danner utløpsåpning for et medium som settes under trykk, f.eks. hydraulikkolje. Et hull i et hus, innenfor stussen, vil bevirke skade på membranen. Et stempel vil trykke membranen mot huset, men membranen er ikke festet til stempelet, og det sikres ikke at membranen deformeres på en symmetrisk og styrt måte når stempelet beveges bort fra huset.

Fra EP-patent nr. 0250026 er det kjent en innretning særlig beregnet for pumping av fluider med høyt gassinnhold ved hjelp av membranpumper, dvs. pumper der en elastisk membran skiller fluidet som skal pumpes fra den hydrauliske drivoljen. For dette formålet benytter de kjente pumper hovedsakelig halvkuleformede, indre, elastiske membraner som har en tykkelse som avtar fra kanten, som er festet til midtplanet gjennom pumpehuset, og mot midten, og er forsterket av innleiret tekstil og en rekke metallringer som er anordnet konsentrisk og parallelt med det planet der membranen er festet til pumpehuset, hvilke ringer har et tverrsnitt som avtar fra kanten og mot midten av membranen. Erfaring har vist at denne kjente typen membranpumpe har en rekke ulemper, av hvilke den vesentligste er knyttet til at det oppstår unormal deformasjon i et kritisk område av membranen som befinner seg nær dens forbindelse med pumpehuset, der det oppstår svikt på grunn av utmatting. Det er påvist at på grunn av den varierende form som membranen inntar under pumping skjer det deformasjon i de nevnte kritiske områder av membranen, i form av bretter som beveger seg langs dette området og bevirker svikt på grunn av utmatting, utløst av små defekter som alltid finnes og som er vanskelig å eliminere, selv med meget omhyggelige fremstillingsprosesser.

En annen ulempe ved den kjente membranpumpen er at den elastiske membranen trykker direkte mot hullene som er dannet for anbringelse av innløps- og utløpsventilene for fluidet som skal pumpes, slik at kantene av disse hullene bevirker brister, slik det er påvist i praksis.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å unngå disse ulemper, og å komme frem til en membranpumpe for pumping av gassholdige fluider som ikke medfører brist i membranen. Dette oppnås ved at membranens omkretskant med minst diameter er festet til en stiv, midtre skive som fra omkretsen er utstyrt med en tilsvarende stumpkonisk forlengelse som danner anleggsflate for membranen, idet skiven ved midten er festet til en styrestang som styres av føringer som holdes inne i en forhøyning som er forbundet med den enden av drivkammeret som er fjernest fra pumpekammeret og har en slik utstrekning at styrestangen kan forskyves sammen med skiven under hele bevegelsen av denne, hvilken forhøyning har en tilkobling for tilførsel av drivoljen til drivkammeret.

Bruken av en stiv skive som erstatning for membranens midtparti løser problemet med slitasje av membranen i de områder der denne ellers ville bli trykket mot ventilhullene. Stangen er en styrestang, og ikke en drivstang. Den stive skiven i henhold til den foreliggende oppfinnelse bevirker at membranen alltid følger skivens bevegelser på en symmetrisk måte, og bare skiven, og ikke membranen, kommer i kontakt med kantene av ventilhullene.

Stillingen til skiven bestemmes nøyaktig av stangen som er festet til skiven, og som sikrer en rent vertikal forskyvning av skiven uten noen feilinnretting som kan bevirke uønsket, unormal påkjenning av membranen.

Derved unngås faren for brist i membranen på grunn av ventilhullene, idet disse ikke kommer i kontakt med membranen, ettersom de befinner seg under den stive, midtre skiven. Dessuten, når fluidinnstrømning begynner, vil membranen som trekkes ved virkningen av den hydrauliske drivoljen ikke lukke seg i form av en pose omkring skiven slik at det oppstår skadelig bretting, men den vil ligge mot den stumpkoniske anleggsflaten slik at den opprettholder sin form, og deformasjonen skjer uten at det oppstår bretting. Nærmere bestemt ligger hele den stumpkoniske membranen mot anleggsflaten så snart trekkingen begynner, og skiller seg deretter gradvis fra denne flaten og danner en bue mot forbindelsen med pumpehuset, inntil den gradvis kommer til anlegg mot den sylindriske veggen i drivkammeret når skiven og stangen heves mot den øvre endes tilling en..

For å hindre at olje fortsetter å suges ut fra drivkammeret også etter at skiven har kommet øverst i sin bevegelse oppover, på grunn av en mulig svikt i tilbakeføringssysternet for den hydrauliske oljen, hvilket har skjedd i praksis og som ved dannelse av en betydelig trykkforskjell mellom de to kamrene kan medføre brist i membranen på grunn av for høyt trykk, er det i henhold til et annet trekk ved oppfinnelsen anordnet en beskyttelsesinnretning for den elastiske membranen, i form av en tetningsring anordnet ved toppen av drivkammeret, ved munningen av forhøyningen, for å samvirke med en skulderflate som er i ett med stangen når stangen kommer til sin øvre endestilling.

På denne måten, når skiven og således stangen kommer til den øvre endestiIlingen, kommer skulderflaten i kontakt med tetningsringen for således å isolere drivkammeret, slik at ikke noe kan skje med membranen selv om den hydrauliske oljepumpen skulle fortsette å suge.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere med henvisning til de vedføyde tegninger, som viser en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, i form av et ikke-begrensende eksempel, idet tekniske eller konstruktive modifikasjoner kan gjøres innen rammen av oppfinnelsen.

Figur 1 er et oppriss, i snitt, av en membranpumpe

konstruert i henhold til oppfinnelsen.

Figur 2 og 3 viser forskjellige trinn ved driften av pumpen i

henhold til oppfinnelsen.

I figurene er det vist to hus-halvdeler 1 og 2, som når de er skrudd sammen danner pumpehuset, i hvilket den elastiske membranen 3 avgrenser et øvre drivkammer 4 for den hydrauliske drivoljen, som tilføres fra et forråd som ikke er vist i figuren, via en tilførselspumpe, som heller ikke er vist i figuren, gjennom ledningen 5 og en forhøyning 6 som henger sammen med toppen av drivkammeret 4, og pumpehuset har dessuten et nedre pumpekammer 7 med stumpkonisk form, med den minste enden 7' nederst, der innløpsventilen 8 og utløps-ventilen 9 for fluidet som skal pumpes er anordnet.

Den elastiske membranen 3 har også stumpkonisk form, tilsvarende formen til pumpekammeret 7, og har fortykkede kanter 10 og 11 som er innført i passende utsparinger dannet i pumpehuset 1, 2 og i en stiv, midtre skive 12. Nærmere bestemt er kanten 10 av membranen 3 med størst diameter forbundet med pumpehuset 1, 2, og kanten 11 av membranen med minst diameter er forbundet med den stive, midtre skiven 12.

Den stive skiven 12 er langs omkretsen utstyrt med en stumpkonisk anleggsflate 13 som virker som en støtte for den underliggende, elastiske membranen 3, og skiven er festet til en vertikal styrestang 14 som øverst styres av vertikale føringer 15 som holdes i forhøyningen 6, idet høyden av denne er slik at stangen 14 kan forskyves vertikalt under hele bevegelsen av skiven 12.

En tetningsring 17 er anordnet ved toppen av drivkammeret 4, ved munningen 16 av forhøyningen 6, for å samvirke med en skulderflate 18 som er i ett med stangen 14.

Figur 2 og 3 viser klart hvordan membranen 3 bøyes når den progressivt adskilles fra den stumpkoniske anleggsflaten 13 og hvordan, når membranen kommer til sin øvre endestilling (se figur 3), forbindelsen mellom ledningen 5 og drivkammeret 4 avbrytes av beskyttelsesinnretningen som er dannet av ringen 17 og skulderflaten 18.

Claims (2)

1. Membranpumpe egnet for gassholdige fluider, omfattende et pumpehus (1, 2) som innvendig er inndelt av en elastisk membran (3), i et pumpekammer (7) som er utstyrt med en innløpsventil (8) og en utløpsventil (9) for fluidet som skal pumpes, og et drivkammer (4) for hydraulisk drivolje, idet pumpekammeret (7) har stumpkonisk form med den minste enden (7') fjernest fra drivkammeret, hvilken form den elastiske membranen (3) tilpasser seg ved slutten av pumpebevegelsen, og idet membranen (3) er festet til pumpehuset (1, 2) med den omkretskant (10) som har størst diameter, karakterisert ved at membranens omkretskant (11) med minst diameter er festet til en stiv, midtre skive (12) som fra omkretsen er utstyrt med en tilsvarende stumpkonisk forlengelse som danner anleggsflate (13) for membranen (3) , idet skiven (12) ved midten er festet til en styrestang (14) som styres av føringer (15, 16) som holdes inne i en forhøyning (6) som er forbundet med den enden av drivkammeret (4) som er fjernest fra pumpekammeret og har en slik utstrekning at styrestangen (14) kan forskyves sammen med skiven (12) under hele bevegelsen av denne, hvilken forhøyning har en tilkobling for tilførsel av drivoljen til drivkammeret (4) .

2. Membranpumpe som angitt i krav 1, karakterisert ved at en tetningsring (17) er anordnet ved toppen av drivkammeret (4), ved munningen av forhøyningen (6), for å samvirke med en skulderflate (18) som er i ett med styrestangen (14) når styrestangen kommer til sin øvre endestilling.