WO2004010000A1 - Pumpe mit vom fördermedium gesteuertem schirmventil - Google Patents

Pumpe mit vom fördermedium gesteuertem schirmventil Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a pump with at least one screen valve controlled by the pumped medium, which has a valve disk made of flexible material, which is clamped in a central area and can be moved between an open position and a closed position, in which closed position the valve disk closes at least one valve opening.
  • a diaphragm pump is already known from DE 42 00 838 A1, the inlet and outlet valves of which are each designed as a screen valve controlled by the pumped medium.
  • Each of these umbrella valves has a valve disk made of flexible material, which is clamped in a central area and is movable between an open position and a closed position. While the valve disc closes at least one valve opening in its closed position, in its open position it rests, at least in regions, on a valve contact surface arranged on its side facing away from the valve opening.
  • valve disc Due to the opening and closing movements of the valve disc during pump operation, this valve disc can also strike the surface of the valve contact surface and suddenly displace the air present between the valve disc and valve contact surface, which produces a disturbing noise.
  • the pump according to the invention has at least one screen valve, in which projections protrude on the valve disk and / or on the valve contact surface.
  • projections protrude on the valve disk and / or on the valve contact surface.
  • a preferred embodiment according to the invention provides that the projections provided on the valve disk protrude in a web-like manner over the disk peripheral edge of the valve disk and act on the area of the screen valve which delimits the valve contact surface.
  • the valve disk contacts the valve contact surface at most in a wave motion, so that a sudden impact of the valve disk on the valve contact surface and thus a disturbing noise development is avoided.
  • valve til disc has several projections that project approximately evenly over the circumference of the disc.
  • valve contact surface can intercept the valve disc in its disc shape corresponding to the open position, it is expedient if the valve contact surface is approximately conical.
  • a preferred embodiment according to the invention provides that the central region of the valve disk is centered by means of a pin which passes through a central perforation of the valve disk.
  • valve disk is connected via at least one of the web-shaped projections to a sealing ring which delimits the valve disk and is tightly clamped between two housing parts.
  • This further embodiment according to the invention has the advantage that an unintentional rotation of the valve disk during the opening and closing movements is avoided and corresponding wear on the valve disk is prevented.
  • a preferred embodiment according to the invention which does not excessively impede the opening movement of the valve disk, provides that the at least one projection connecting the valve disk and the sealing ring runs at least in sections transversely to the disk radius and in particular in a spiral shape.
  • At least one gap serving as a passage opening is provided between the sealing ring and the valve disk.
  • FIG. 1 shows a diaphragm pump in a longitudinal section, the inlet and outlet valves of which are designed as screen valves,
  • FIG. 2 shows the inlet valve of the diaphragm pump shown in FIG. 1 in its closed position
  • FIG. 3 shows the inlet valve from FIG. 2 in its open position
  • FIGS. 2 and 3 shows the valve disk of the screen valve shown in FIGS. 2 and 3 in a top view
  • FIG. 5 an umbrella valve, the valve disc of which has a modified shape compared to FIGS. 2 and 3, the umbrella valve being shown in its closed position, 6 shows the screen valve from FIG. 5 in its open position, in which the valve disk is at least approximated to a valve contact surface, and
  • FIG. 7 shows the valve disk of the screen valve shown in FIGS. 5 and 6 in a plan view.
  • FIG. 1 shows a diaphragm pump 1, the inlet valve 2 and the outlet valve 3 of which are each designed as screen valves.
  • the shielded valves 2, 3 of the diaphragm pump 1 shown in FIG. 1 have a valve disc 4 controlled by the pumped medium, which is clamped in a central area between a pump head cover 5 and an intermediate cover 6 and centered by means of a pin 7, which has a central perforation 8 in the valve disc 4 interspersed.
  • valve disk 4 of the umbrella valves 2, 3 can be moved between a closed and an open position. While the valve disc 4 closes at least one valve opening 9 in its closed position, it moves in the direction of a valve contact surface 10 during its opening movement.
  • valve disks 4 of the shielding valves which are shown in greater detail in FIGS. 1 to 4 on the one hand and FIGS. 5 to 7 on the other, are provided, which project in the form of a web above the peripheral edge of the valve disc 4.
  • valve disc 4 of this screen valve provided projections 11 act on the area 12 of the screen valve bordering the valve contact surface 10 in such a way that a first contact between the projections 11 and the valve contact surface 10 during the opening movement of the screen valve before the valve disk 4 is applied to the valve Contact surface 10 takes place.
  • the air located between valve disk 4 and valve contact surface 10 can thus escape. Since the valve disk 4 thereby makes a wave-like opening movement, clapping of the valve disk on the valve contact surface 10, which is associated with disturbing noises, is avoided.
  • valve contact surface 10 is conical and is therefore essentially adapted to the shape of the valve disk 4 in the open position.
  • valve disk 4 of the umbrella valves shown there has web-shaped projections 11 which connect the valve disk 4 on the one hand and a sealing ring 13 delimiting the valve disk 4 on the other hand.
  • This sealing ring 13 is clamped between the pump head cover 5 and the intermediate cover 6 and seals the screen valve in the intermediate parting plane.
  • the molded parts 11 connecting the valve disk 4 and the sealing ring 13 to one another are designed at least in sections transversely to the disk radius and in particular in a spiral shape. These requirements prevent a rotary movement of the valve disk 4 around the pin 7 and thus a corresponding wear and limit - as can be clearly seen in FIG. 3 - the valve opening movement in such a way that a noisy abrupt application of the Valve disc 4 on the valve contact surface 10 is avoided with certainty.
  • At least one gap 14 serving as a passage opening is provided between the sealing ring 12 and the valve disk 4.
  • a pump equipped with the screen valves shown in FIGS. 1 to 7 is characterized by particularly quiet operation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit zumindest einem, vom Fördermedium gesteuerten Schirmventil, das eine Ventilscheibe (4) aus flexiblem Material hat, die in einem Zentralbereich eingespannt und zwischen einer Offenstellung und einer Schliessstellung bewegbar ist, in welcher Schliessstellung die Ventilscheibe (4) zumindest eine Ventilöffnung (9) verschliesst. Für die erfindungsgemässe Pumpe ist kennzeichnend, dass an der Ventilscheibe (4) und/oder an einer auf ihrer der Ventilöffnung (9) abgewandten Seite angeordneten Ventil-Anlagefläche (10) Anformungen (11) vorstehen zur Vermeidung eines schlagartigen flächigen Anlegens der Ventilscheibe (4) an der Ventil-Anlagefläche und/oder zur Begrenzung der Ventil-Öffenbewegung. Die erfindungsgemässe Pumpe zeichnet sich durch einen besonders geräuscharmen Betrieb aus.

Description

PUMPE MIT VOM FORDERMΞDIUM GESTEUERTEM SCHIRMVENTIL
Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit zumindest einem, vom Fördermedium gesteuerten Schirmventil, das eine Ventilscheibe aus flexiblem Material hat, die in einem Zentralbereich eingespannt und zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung be- wegbar ist, in welcher Schließstellung die Ventilscheibe zumindest eine Ventilöffnung verschließt.
Aus der DE 42 00 838 A1 ist bereits eine Membranpumpe bekannt, deren Ein- und Auslassventil jeweils als ein vom Fördermedium gesteuertes Schirmventil ausgestaltet ist. Jedes dieser Schirmventile weist eine Ventilscheibe aus flexiblem Material auf, die in einem Zentralbereich eingespannt und zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. Während die Ventilscheibe in ihrer Schließstellung zumindest eine Ventil- Öffnung verschließt, legt sie sich in ihrer Offenstellung zumindest bereichsweise an eine auf ihrer der Ventilöffnung abgewandten Seite angeordnete Ventil-Anlagefläche an.
Durch die Offen- und Schließbewegungen der Ventilscheibe wäh- rend des Pumpbetriebes kann diese Ventilscheibe auch flächig auf der Ventil-Anlagefläche anschlagen und die zwischen Ventilscheibe und Ventil-Anlagefläche vorhandene Luft schlagartig verdrängen, wodurch ein störendes Geräusch entsteht.
Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, eine mit zumindest einem Schirmventil ausgestattete Pumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sich insoweit durch eine vergleichsweise geringe Geräuschentwicklung auszeichnet. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei der Pumpe der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, dass an der Ventilscheibe und/oder an einer auf ihrer der Ventilöffnung abgewandten Seite angeordneten Ventil-Anlagefläche Anformungen vorstehen zur Vermeidung eines schlagartigen flächigen Anlegens der Ventilscheibe an der Ventil-Anlagefläche und/oder zur Begrenzung der Ventil-Öffenbewegung.
Die erfindungsgemäße Pumpe weist zumindest ein Schirmventil auf, bei dem an der Ventilscheibe und/oder an der Ventil-Anlagefläche Anformungen vorstehen. Zur Vermeidung eines schlagartigen flächigen Anlegens der Ventilscheibe an einer auf ihrer der Ventilöffnung angeordneten Seite angeordneten Ventil-Anlagefläche. Da an der Ventilscheibe und/oder an der Ventil-Anla- gefläche Anformungen vorgesehen sind, wird ein schlagartiges Anlegen der Ventilscheibe an der Ventil-Anlagefläche vermieden und die zwischen Ventilscheibe und Ventil-Anlagefläche vorhandene Luft kann entweichen, ohne dass störende, klatschende Geräusche im Bereich dieses Schirmventiles zu erwarten sind.
Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, dass die an der Ventilscheibe vorgesehenen Anformungen stegförmig über den Scheiben-Umfangsrand der Ventilscheibe vorstehen und den die Ventil-Anlagefläche umgrenzenden Bereich des Schirmventils beaufschlagen. Durch die stegformigen Anformungen am Scheibenumfang der Ventilscheibe legt sich die Ventilscheibe allenfalls in einer Wellenbewegung an die Ventil-Anlagefläche an, so dass ein schlagartiges Aufprallen der Ventilscheibe auf der Ventil-Anlagefläche und somit eine störende Geräusc ent- wicklung vermieden wird.
Um ein lautes Aufprallen der Ventilscheibe über den gesamten Scheibenumfang zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Ven- tilscheibe mehrere, etwa gleichmäßig über den Scheiben-Umfangs- rand vorstehende Anformungen hat .
Damit die Ventil-Anlagefläche die Ventilscheibe in ihrer der Offenstellung entsprechenden Scheibenform abfangen kann, ist es zweckmäßig, wenn die Ventil-Anlagefläche etwa kegelförmig ausgestaltet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, dass der Zentralbereich der Ventilscheibe mittels eines Zapfens zentriert ist, der eine zentrale Lochung der Ventilscheibe durchsetzt .
Eine Weiterbildung gemäß der Erfindung von eigener schutzwürdi- ger Bedeutung sieht vor, dass die Ventilscheibe über zumindest eine der stegformigen Anformungen mit einem die Ventilscheibe umgrenzenden Dichtring verbunden ist, der zwischen zwei Gehäuseteilen dichtend eingespannt ist. Diese weiterbildende Ausführungsform gemäß der Erfindung bietet den Vorteil, dass ein un- beabsichtigtes Rotieren der Ventilscheibe während der Öffen- und Schließbewegungen vermieden und ein entsprechender Verschleiß an der Ventilscheibe verhindert wird. Darüber hinaus kann auf einen weiteren separaten Dichtring verzichtet werden, der ansonsten die Ventilöffnung zwischen einem Zwischendeckel und einem Pumpenkopfdeckel abdichtet. Schließlich wird durch die den Dichtring und die Ventilscheibe miteinander verbindenden Anformungen eine gewisse Vorspannung auf diese stegformigen Anformungen erzeugt, die das Öffnen der Ventilscheibe verlangsamt, den Öffnungsweg reduziert, ein schlagartiges Entweichen der zwischen Ventilscheibe und Ventil- Anlagefläche befindlichen Luft vermeidet und einer störenden Geräuschentwicklung zusätzlich entgegenwirkt. Dabei sieht eine bevorzugte Ausfuhrungsform gemäß der Erfindung vor, die die Öffenbewegung der Ventilscheibe nicht übermäßig behindert, dass die zumindest eine, die Ventilscheibe und den Dichtring verbindende Anformung zumindest abschnittsweise quer zum Scheibenradius und insbesondere spiralförmig verläuft.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwischen dem Dichtring und der Ventilscheibe zumindest ein als Durchlassöffnung dienender Spalt vorgesehen ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen sowie der Zeichnung.
Es zeigt in schematischer Darstellung:
Fig.1 eine Membranpumpe in einem Längsschnitt, deren Einlaß- und deren Auslassventil als Schirmventile ausgestaltet sind,
Fig.2 das Einlassventil der in Figur 1 dargestellten Membranpumpe in seiner Schließstellung,
Fig.3 das Einlassventil aus Figur 2 in seiner Offenstellung,
Fig.4 die Ventilscheibe des in den Figuren 2 und 3 gezeigten Schirmventils in einer Draufsicht,
Fig.5 ein Schirmventil, dessen Ventilscheibe eine gegenüber Figur 2 und 3 geänderte Form hat, wobei das Schirmventil in seiner Schließstellung gezeigt ist, Fig.6 das Schirmventil aus Figur 5 in seiner Offenstellung, in welcher die Ventilscheibe an einer Ventil-Anlagefläche zumindest angenähert ist , und
Fig.7 die Ventilscheibe den in den Figuren 5 und 6 gezeigten Schirmventils in einer Draufsicht.
In Figur 1 ist eine Membranpumpe 1 dargestellt, deren Einlassventil 2 und deren Auslassventil 3 jeweils als Schirmventile ausgestaltet sind. Die Schirmventile 2, 3 der in Figur 1 dargestellten Membranpumpe 1 weisen eine vom Fördermedium gesteuerte Ventilscheibe 4 auf, die in einem Zentralbereich zwischen einem Pumpenkopfdeckel 5 und einem Zwischendeckel 6 eingespannt und mittels eines Zapfens 7 zentriert ist, der eine zentrale Lochung 8 der Ventilscheibe 4 durchsetzt.
Die Ventilscheibe 4 der Schirmventile 2, 3 ist zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung bewegbar. Während die Ventilscheibe 4 in ihrer Schließstellung zumindest eine Ventilöffnung 9 verschließt, bewegt sie sich während ihrer Öffenbewegung in Richtung zu einer Ventil-Anlagefläche 10.
Um die Ventil-Öffenbewegung der Ventilscheibe 4 der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Schirmventile zu begrenzen und um ein schlagartiges flächiges Anlegen der Ventilscheibe 4 an der Ventil-Anlagefläche 10 zu verhindern, was andernfalls mit einer störenden Geräuschverbindung verbunden wäre, sind an den Ventilscheiben 4 der in den Figuren 1 bis 4 einerseits und den Figuren 5 bis 7 andererseits näher dargestellten Schirmventile Anformungen 11 vorgesehen, die stegformig über den Scheiben-Um- fangsrand der Ventilscheibe 4 vorstehen.
Aus den Figuren 5 und 6 ist erkennbar, dass die an der Ventil- scheibe 4 dieses Schirmventils vorgesehenen Anformungen 11 den die Ventil-Anlageflache 10 umgrenzenden Bereich 12 des Schirmventils derart beaufschlagen, dass ein Erstkontakt zwischen den Anformungen 11 und der Ventil-Anlagefläche 10 während der Öffenbewegung des Schirmventils noch vor dem Anlegen der Ventilscheibe 4 an der Ventil-Anlagefläche 10 erfolgt. Somit kann die zwischen Ventilscheibe 4 und Ventil-Anlagefläche 10 befindliche Luft entweichen. Da die Ventilscheibe 4 dadurch eine wellenförmige Öffenbewegung macht, wird ein klatschendes und mit störenden Geräuschen verbundenes Anlegen der Ventilscheibe auf der Ventil-Anlagefläche 10 vermieden.
Aus den Figuren 5 und 6 ist erkennbar, dass die Ventil-Anlagefläche 10 kegelförmig ausgestaltet und somit an die Form der Ventilscheibe 4 in Offenstellung im wesentlichen angepasst ist.
Aus den Figuren 1 bis 4 ist zu entnehmen, dass die Ventilscheibe 4 der dort dargestellten Schirmventile stegförmige Anformungen 11 hat, welche die Ventilscheibe 4 einerseits und einen die Ventilscheibe 4 umgrenzenden Dichtring 13 andererseits miteinander verbinden. Dieser Dichtring 13 ist zwischen dem Pumpenkopfdeckel 5 und den Zwischendeckel 6 eingespannt und dichtet das Schirmventil in der dazwischenliegenden Trennebene ab.
Aus der Draufsicht in Figur 4 wird deutlich, dass die die Ventilscheibe 4 und den Dichtring 13 miteinander verbindenden Anformungen 11 zumindest abschnittsweise quer zum Scheibenradius und insbesondere spiralförmig ausgestaltet sind. Diese Anfor- mungen verhindern eine Drehbewegung der Ventilscheibe 4 um den Zapfen 7 und damit einen entsprechenden Verschleiß und begrenzen - wie in Figur 3 gut zu erkennen ist - die Ventilöffenbewegung derart, dass ein geräuschvolles schlagartiges Anlegen der Ventilscheibe 4 an der Ventil-Anlagefläche 10 mit Sicherheit vermieden wird.
Aus Figur 4 ist zu entnehmen, dass zwischen dem Dichtring 12 und der Ventilscheibe 4 zumindest ein als Durchlassöffnung dienender Spalt 14 vorgesehen ist .
Eine mit den in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Schirmventilen ausgestattete Pumpe zeichnet sich durch einen besonders ge- räuscharmen Betrieb aus .
Ansprüche

Claims

Ansprüche
1.- Pumpe (1) mit zumindest einem, vom Fördermedium gesteuerten Schirmventil, das eine Ventilscheibe (4) aus flexiblem Material hat, die in einem Zentralbereich eingespannt und zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, in welcher Schließstellung die Ventilscheibe (4) zumindest eine Ventilöffnung (9) verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ventilscheibe (4) und/oder an einer auf ihrer der Ventilöffnung (9) abgewandten Seite angeordneten Ventil-Anlagefläche (10) Anformungen (11) vorstehen zur Vermeidung eines schlagartigen flächigen Anlegens der Ventilscheibe an der Ventil-Anlagefläche und/oder zur Begrenzung der Ventil-Öffenbewegung.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Ventilscheibe (4) vorgesehenen Anformungen (11) stegformig über den Scheiben-Umfangsrand der Ventilscheibe (4) vorstehen und den die Ventil-Anlagefläche (10) umgrenzen- den Bereich des Schirmventils beaufschlagen.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilscheibe (4) mehrere, etwa gleichmäßig über den Scheiben-Umfangsrand vorstehende Anformungen (11) hat.
4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventil-Anlagefläche (10) etwa kegelförmig ausgestaltet ist.
5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralbereich der Ventilscheibe (4) mittels eines Zapfens (7) zentriert ist, der eine zentrale Lochung (8) der Ventilscheibe (4) durchsetzt.
6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilscheibe (4) über zumindest eine der stegformigen Anformungen (11) mit einem die Ven- tilscheibe (4) umgrenzenden Dichtring (13) verbunden ist, der (13) zwischen zwei Gehäuseteilen (5, 6) eingespannt ist.
7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine, die Ventilscheibe
(4) und den Dichtring (13) verbindende Anformung (11) zumindest abschnittsweise quer zum Scheibenradius und insbesondere spiralförmig verläuft.
8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtring (13) und der Ventilscheibe (4) zumindest ein als Durchlassöffnung dienender Spalt (14) vorgesehen ist.
Zusammenfassung
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