Membranpumpen, bei denen eine Membran aus einem elastischen Schlauch verwendet wird, der hydraulisch oder pneumatisch, periodisch, ganz oder teilweise zusammengedrückt wird, gehören zu dem bekannten Stand der Technik.
Die Membran besteht aus einem elastischen, schlauchförmigen Teil, meistens versehen mit Flanschen, womit die Membran in einem Gehäuse, dem Pumpengehäuse, befestigt wird. Wenn im Pumpengehäuse ein hydraulischer oder pneumatischer Druck auf die Aussenseite der elastischen, schlauchförmigen Membran ausgeübt wird, wird diese mehr oder weniger zusammengedrückt und der Inhalt weggedrückt. Wird an der Saugseite mittels eines geschlossenen Ventils ein Zurücklauf verhindert, so wird eine gewisse Menge des Inhalts in der Druckleitung verpumpt.
Bei der bekannten elastischen, schlauchförmigen Membran ist der Widerstand gegen Formänderung in der Längsrichtung, von der Mitte aus nach den Seiten, gleich. Beim Zusammendrücken wird der Inhalt nach beiden Seiten weggedrückt. Es ist damit klar, dass die verpumpte Menge maximal mit dem Inhalt einer Hälfte der Schlauchlänge übereinstimmt.
Die vorliegende Erfindung hat eine flexible, schlauchförmige Pumpenmembran zum Ziel, die, wenn hydraulisch oder pneumatisch zusammengedrückt, eine viel grössere Menge ihres Inhalts verpumpt, bei derselben Länge und demselben Querschnitt gegenüber den bekannten Ausführungen. Dies wird dadurch erreicht, dass der elastischen, schlauchförmigen Membran ein differenzierter Widerstand gegen das Zusammendrücken gegeben wird, wobei dieser Widerstand im Bereich der Saugseite am kleinsten ist und zunimmt nach der Druckseite der Membran. Die erfindungsgemässe Membran ist demnach durch eine derartige Ausbildung gekennzeichnet, dass der Widerstand der Membran gegen Zusammendrückung von der Saugseite zu der Druckseite hin allmählich zunimmt.
Bei pneumatischer oder hydraulischer, periodischer Zusammendrückung wird sich die Membran peristaltisch verformen, wobei eine viel grössere Menge verpumpt wird als bei den bekannten schlauchförmigen Membranen. Der zunehmende Widerstand gegen Zusammendrückung der Membran kann beispielsweise mit Vorteil durch eine zunehmende Wandstärke in der Längsrichtung erreicht werden. Auch kann man diesen Effekt durch eine geeignete Wahl der Elastizitätscharakteristik des Schlauchmaterials erzielen, indem dieses nach einer Seite allmählich geändert wird im Sinne der Erfindung.
Es ist klar, dass der Querschnitt der elastischen, schlauchförmigen Membran nicht genau kreisförmig sein muss, er kann auch oval oder unregelmässig geformt sein.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die drei Figuren zeigen an einem Ausführungsbeispiel rein schematisch das Verhalten einer Pumpenmembran nach der Erfindung in drei Betriebsphasen.
Figur 1 stellt einen Längsschnitt der elastischen, schlauchförmigen Membran dar. Die Membran 1 ist in einem rohrförmigen Pumpengehäuse 2 mit einem Anschluss 3 für das Druckmedium montiert.
Figur 2 zeigt dasselbe Pumpengehäuse 2 mit der elastischen, schlauchförmigen Membran 1 in halb zusammengedrücktem Zustand, wobei der grössere Widerstand gegen Zusammendrückung durch Zunahme der Wandstärke gegen die Druckseite 4 hin erzielt wird.
Figur 3 zeigt dieselbe Apparatur wie in den Figuren 1 und 2, wobei aber die Membran 1 ganz zusammengedrückt ist. Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen Momentaufnahmen während der peristaltischen Bewegung der Membran. In den Figuren sind die Saug- und Druckventile nicht gezeichnet.
PATENTANSPRUCH
Elastische, schlauchförmige Membran für Membranpumpen, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Membran, dass der Widerstand der Membran gegen Zusammendrückung von der Saugseite zu der Druckseite hin allmählich zunimmt.
UNTERANSPRÜCHE
1. Elastische, schlauchförmige Membran nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Membran gegen die Druckseite hin allmählich zunimmt.
2. Elastische, schlauchförmige Membran nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Mem- branschlauches gegen die Druckseite hin allmählich eine kleinere Elastizität aufweist im Sinne einer Zunahme des Widerstandes gegen Zusammendrückung.
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Diaphragm pumps, in which a diaphragm made of an elastic hose is used, which is hydraulically or pneumatically, periodically, completely or partially compressed, belong to the known prior art.
The membrane consists of an elastic, hose-shaped part, usually provided with flanges, with which the membrane is fastened in a housing, the pump housing. If hydraulic or pneumatic pressure is exerted on the outside of the elastic, tubular membrane in the pump housing, this is more or less compressed and the contents are pushed away. If a backflow is prevented on the suction side by means of a closed valve, then a certain amount of the content is pumped into the pressure line.
In the known elastic, tubular membrane, the resistance to change in shape in the longitudinal direction, from the center to the sides, is the same. When squeezing the contents is pushed away on both sides. It is therefore clear that the pumped amount corresponds at most to the contents of one half of the hose length.
The present invention aims at a flexible, tubular pump membrane which, when compressed hydraulically or pneumatically, pumps a much larger amount of its contents, with the same length and the same cross-section as the known designs. This is achieved in that the elastic, tubular membrane is given a differentiated resistance to compression, this resistance being smallest in the area of the suction side and increasing towards the pressure side of the membrane. The membrane according to the invention is accordingly characterized by a design such that the resistance of the membrane to compression gradually increases from the suction side to the pressure side.
In the case of pneumatic or hydraulic, periodic compression, the membrane will deform peristaltically, a much larger amount being pumped out than with the known tubular membranes. The increasing resistance to compression of the membrane can be achieved with advantage, for example, by increasing wall thickness in the longitudinal direction. This effect can also be achieved by a suitable choice of the elasticity characteristics of the hose material by gradually changing it to one side in the sense of the invention.
It is clear that the cross section of the elastic, tubular membrane does not have to be exactly circular; it can also be oval or irregularly shaped.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing.
The three figures show, in a purely schematic embodiment, the behavior of a pump diaphragm according to the invention in three operating phases.
FIG. 1 shows a longitudinal section of the elastic, tubular membrane. The membrane 1 is mounted in a tubular pump housing 2 with a connection 3 for the pressure medium.
FIG. 2 shows the same pump housing 2 with the elastic, tubular membrane 1 in a half-compressed state, the greater resistance to compression being achieved by increasing the wall thickness towards the pressure side 4.
Figure 3 shows the same apparatus as in Figures 1 and 2, but the membrane 1 is completely compressed. Figures 1, 2 and 3 show snapshots during the peristaltic movement of the membrane. The suction and pressure valves are not shown in the figures.
PATENT CLAIM
Elastic, tubular diaphragm for diaphragm pumps, characterized by such a design of the diaphragm that the resistance of the diaphragm to compression gradually increases from the suction side to the pressure side.
SUBCLAIMS
1. Elastic, tubular membrane according to claim, characterized in that the wall thickness of the membrane increases gradually towards the pressure side.
2. Elastic, tubular membrane according to patent claim, characterized in that the material of the membrane hose gradually has a smaller elasticity towards the pressure side in the sense of an increase in the resistance to compression.
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