DE1942548B2 - Elektromagnetisch betriebene Membranluftpumpe - Google Patents

Description

am elektromagnetischen Antrieb sicherzustellen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der konische Teil der Pumpmembran in eine Ringnut kleineren Durchmessers übergeht, welche nach Aufstecken des konischen Teils auf den Anker von dessen öffnung umschlossen ist.

Der Aufbau der elektromagnetisch betriebenen Membranluftpumpe gemäß der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die wesentlichen Bestandteile, also die Pumpmembran, das mit der Pumpmembran die Pumpkammer bildende Gehäuse und die die Luftzuführung und Luftabgabe steuernde Membranscheibe leicht und ohne Zeitaufwand auseinandergenommen und bei Bedarf ausgetauscht werden können. Dennoch sind der Verschluß für Gehäuse und Grundplatte und die Art der Befestigung der Pumpmerebran am elektromagnetischen Antrieb gemäß der Erfindung so gewählt, daß die erforderliche Abdichtung und mechanisch kraftschlüssige Verbindung gewährleistet sind.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugsnahme auf die Zeichnungen erläutert.

F i g. 1 ist eine Perspektivansicht der elektromagnetisch betriebenen Membranluftpumpe gemäß der Erfindung,

F i g. 2 ist eine Explosivdarstellung der in F i g. 1 dargestellten Membranluftpumpe;

F i g. 2 A ist eine perspektivische Einzelansicht des Gehäuses der Pumpe;

F i g. 3 ist eine Draufsicht der in F i g. 1 dargestellten Membranluftpumpe;

F i g. 4 ist eine Schnittansicht von Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht von Linie 5-5 in Fig.3;

F i g. 6 ist eine vergrößerte Einzelansicht von Linie 6-6 in Fig.4 bei in Ruhelage befindlicher Membranscheibe;

F i g. 6 A ist eine der F i g. 6 vergleichbare Ansicht von Linie 6A-6A in Fig. 8 unter Darstellung der Einlaßöffnung der Membranscheibe in geöffneter Stellung;

Fi¹J. 7 ist eine Schnittan.dcht von Linie 7-7 in F ig- 4;

Fig. 8 ist eine vergrößerte Einzelansicht der Zuordnung von Grundplatte und Gehäuse bei in geöffneter Lage dargestellter Einlaßöffnung der Membranscheibe;

Fig. 9 ist eine der Fig. S vergleichbare Ansicht, in welcher jedoch die Auslaßöffnung der Membranscheibe geöffnet ist;

Fig. 10 ist eine Teilschnittansicht von Linie 10-10 in Fi g. 8;

Fig. 11 ist eine Teilschnittansicht von Linie 11-11 inFig.9;

Fig. 12 ist eine Schnittansicht von Linie 12-12 in Fig. 1, und

F i g. 13 ist eine Unteransicht der in F i g. 4 gezeigten Anordnung.

Die in den Figuren dargestellte elektromagnetisch betriebene Membranluftpumpe weist eine allgemein mit 15 bezeichnete Pumpenanordnung auf, welche bei Betrieb innerhalb der vorzugsweise flexiblen Basis 16 angeordnet ist. Die Pumpenanordnung 15 besteht aus der Grundplatte 17, dem Wechselstrom-Elektromagneten 1%, der Haltefeder 19, welche den Elektromagneten 18 lösbar an der Grundplatte 17 hält, der biegsamen Membranscheibe 20, welche vorzugsweise aus einem dünnen, elastischen Material besteht und als Kombination von Ventil und Dichtung dient, dem mit einem Flansch versehenen Gehäuse 21, welches auf der Membranscheibe angeordnet ist, dem Haltering 22. welcher das Gehäuse 21 und die Membranscheibe 20 in Betriebsstellung auf der Grundplatte 17 hält, der in Form einer Manschette ausgebildeten Pumpmembran 23, welche über dem oberen Teil des Gehäuses 21 und in nachgiebigem Eingriff mit diesem angeordnet ist, dem Anker 24 des elektromagnetischen Antriebes, welcher in Betriebsstellung über der nach oben stehenden Kappe 25 der Pumpmembran 23 angeordnet ist, und aus dem Dauermagneten 26, der auf die innere Stirnwand 27 des Ankers geklebt ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform greifen die aufgeführten Bestandteile in die benachbarten Bestandteile ein und sind dadurch an denselben festgelegt, ohne daß irgendweiche besonderen Befestigungsmittel verwendet werden. Die Bestandteile können infolgedessen einfach durch Handbetätigung fest zusammengebaut und auseinandergenommen werden.

An den in Längsrichtung entgegengesetzten Enden ist die Grundplatte 17 mit Lippen 28 und 29 versehen, welche so ausgebildet sind, daß sie in ausgesparte Querstreifen 30 und 31 der Basis 16 fest eingreifen können. Die Basis weist eine Lufteinlaßöffnung 32 im Boden 16« und Füße 33 zur Bildung eines Raumes unterhalb des Bodens auf, so daß Luft durch die Lufteinlaßöffnung 32 in die unterhalb der Membranscheibe 20 gebildete Kammer 34 einströmen kann.

Der zum Antrieb der Pumpe dienende Wechselstrom-Elektromagnet 18 sitzt innerhalb des ausgesparten Teils 35 der Grundplatte 17, wobei die Arme 36 und 37 der Haltefeder 19 zu beiden Seiten des Elektromagneten liegen und die jeweiligen Finger 38 und 39 dieser Arme lösbar in entsprechenden Ösen 40 und 41 auf gegenüberliegenden Seiten der Grundplatte angeordnet sind (Fig. 2). Der Wechselstrom-Elektromagnet 18 ist von bekannter Bauart. Der Dauermagnet 26 ist unter engem Abstand (F i g. 4) zu den Polen 43 und 44 angeordnet und kann zusammen mit dem Anker 24 zwischen den durch die strichpunktierten Linien angegebenen Lagen schwingen. Entsprechend wird eine Pumpwirkung der Pumpmembran 23 hervorgerufen, wie nachfolgend erläutert ist.

Der Anker 24 ist durch eine Öffnung 47 durchsetzt, durch welche sich die Kappe 25 erstreckt. Der konische Teil 49 der Kappe gsstattet, daß der Anker 24 nach unten über die Kappe gleiten kann, um die Verbindung mit der Pumpmembran herzustellen. Der äußere Teil des Ankers 24 ist mittels einer Aussparung 50 und einer an der Aussparung ausgebildeten, nach vorne stehenden Rippe 51 am oberen Teil eines Ständers 54 eingehängt. Eier Anker 24 ist demnach schwenkbar mit dem Ständer 54 verbunden, so daß Schwingunpsbewegungen des Ankers 24 bei Betrieb auf die Kappe 25 der Punipmembran 23 übertragen werden und eine nach oben und nach unten verlaufende schwingende Pumpwirkung derselben ausgelöst ist. Der obere Ansatz 52 der Kappe 25 ist bezüglich der Mittellinie 56 der Pumpmembran nach rückwärts gerichtet versetzt. Die Lage der Öffnung 47 des Ankers 24 ist so gewählt, daß diese versetzte Anord-

nung hervorgerufen wird, wenn der Anker mit der Pumpmembran von Manschettenform verbunden ist. Die Kappe 25 wird demnach in Richtung des Ständers 54 gebogen. Die Kappe übt daher eine nach vorwärts gerichtete Kraft auf den Anker 24 in Riehtung des Pfeils A aus, so daß das rückwärtige angelenkte Ende des Ankers 24 in federndem Eingriff mit dem Ständer 54 gehalten wird. Es wird nicht nur eine Schwingungswirkung des Ankers hervorgerufen, falls erforderlich ist auch ein federndes Lösen des Ankers vom Ständer 54 ermöglicht.

Die Membranscheibe 20, die aus Gummi oder anderem geeigneten elastischen Folienmaterial hergestellt ist, enthält Einlaß- und Auslaßöffnungen in Form von Schlitzen 60 und 61, von denen der erstere ein Membraneinlaßventil und der letztere ein Membranauslaßventil darstellt. Die Membran enthält fernerhin zwei Führungslöcher 62 und 63, welche gemäß Darstellung in F i g. 2 auf zwei Führungszapfen 64 und 65 aufgesteckt werden können. Die Führungszapfen erstrecken sich zu diesem Zweck vom Boden 55 der Grundplatte 17 nach oben. Wenn die Membranscheibe auf den Boden der Grundplatte 17 aufgesetzt wird, greifen die Führungszapfen 64 und 65 in die entsprechenden Führungslöcher 62 und 63 ein, so daß die Einlaß- und Auslaßdurchführungen 66. 67 die aus F i g. 4,8 und 9 ersichtliche relative Zuordnung zu den Schlitzen 60 und 61 besitzen. Die Führungszapfen 64 und 65 erstrecken sich fernerhin (F i g. 2 A und F i g. 8, 9) in Öffnungen 73, 74, die an der Unterseite des Bodens 69 des aus einer zylindrischen Wand 21 α gebildeten Gehäuses 21 angeordnet sind. Wenn das Gehäuse 21 mit dazwischen befindlicher Membranscheibe 20 auf die Grundplatte 17 aufgesetzt wird, dann ist die relative Lage der in der Grundplatte ausgebildeten Einlaß- und Auslaßdurchführungen 66, 67, der Schlitze 60 und 61 in der Membranscheibe und der Einlaß- und Auslaßöffnungen 70, 71 im Boden 69 des Gehäuses 21 durch die Führungszapfen 64, 65 festgelegt, wenn diese in erforderlicher Weise in die Führungslöcher 62, 63 und in die Löcher 73, 74 eingreifen. Das Auswechseln der Membranscheibe 20 bzw. des Gehäuses 21 bedarf also keiner besonderen Werkzeuge bzw. keiner zeitaufwendigen Einstellungen.

Wie ersichtlich, erstreckt sich der Boden 69 des Gehäuses 21 in Form eines Flansches 72 von Kreisform. Der Flansch 72 dient dazu, das Gehäuse 21 mit Hilfe des Halteringes 22 an der Grundplatte 17 zu fixieren. Zu diesem Zweck ist der Haltering 22 über das Gehäuse 21 schiebbar und umfaßt den Flansch 72 desselben. Um den Haltering 22 schnell löslich mit der Grundplatte 17 zu verbinden, ist die Grundplatte in der insbesondere aus F i g. 2 ersichtlichen Weise mit Bajonettansätzen 75. 76, 77 ausgestattet, in welche am Haltering befindliche Ansätze 78 bei Drehung der Halterings eingreifen. Wird der Haltering 22 im Uhrzeigersinn (von oben gesehen) gedreht, so verkeilen sich die Ansätze 78 mit den Bajonettansätzen 75, 76, 77, wodurch der Flansch 72 und die unterhalb des Flansches eingelegte Membranscheibe nach unten gerichtet gedrückt werden. Der Haltering 22 ist am Umfang mit Kerben versehen, innerhalb welchen ein Schlüssel eingesteckt werden kann. Gegebenenfalls reicht es aus, den Haltering 22 manuell zu drehen. In jedem Fall gestattet die vorstehend beschriebene Anordnung, das Gefüge aus Gehäuse und Membranscheibe 20 durch einfaches Drehen des Halteringes einzuspannen bzw. wieder zu lösen. Wenn die die Form einer an der Oberseite geschlossenen Manschette besitzende Pumpmembran 23 infolge von Materialermüdung auszutauschen ist, dann bedarf es hierzu lediglich einfacher manueller Maßnahmen. Wie vorstehend erwähnt, kann die Kappe 25 mit Hilfe des konischen Teils 49 durch die Öffnung 47 im Anker 24 gesteckt bzw. geschoben werden. Zur genauen Lagefixierung der Kappe 25 ist diese mit einer kleineren Durchmesser aufweisenden Ringnut 48 versehen, welche nach dem Hindurchschieben des konischen Teils 49 durch die Wandung der Öffnung 47 umschlossen wird. Da die Pumpmembran 23 vorzugsweise aus einem elastischen Material besteht, läßt sich die Kappe 25 durch ausreichenden Zug vom Anker 24 abziehen. Hierzu wird der Anker 24 vorteilhafterweise zunächst vom Ständer 54 gelöst, d. h. von diesem abgehängt, indem man den Anker 24 gemäß F i g. 4 nach rechts und anschließend nach oben gerichtet verlagert.

Da die Pumpmembran 23 auf das Gehäuse 21 aufsteckbar ist, kann der Austausch der Pumpmembran auch so vorgenommen werden, daß die Membran zusammen mit dem an der Kappe befestigten Anker 24 vom Gehäuse abgezogen wird. Dies geschieht natürlich erst dann, wenn ü^r Anker 24 in vorstehend beschriebener Weise vom Ständer 54 gelöst wurde. Entsprechend der jeweiligen Bedürfnisse läßt sich demnach die Pumpmembran 23 allein oder zusammen mit dem Anker 24 lösen. Das bedeutet, daß Membrankörper unterschiedlicher Elastizität ausgetauscht werden können. In gleichem Maße können verschiedenartige Ankerkörper benutzt werden, d. h.. die Größe des Dauermagneten 26 kann den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.

Der beschriebene Aufbau der elektromagnetisch betriebenen Membranluftpumpe verdeutlicht, daß wesentliche Bestandteile der Pumpe, so die Membranscheibe 20, das Gehäuse 21, die Pum,.membran 23 und der Anker 24 ausgetauscht oder ersetzt werden können, ohne daß hierzu zeitaufwendige Arbeiten erforderlich wären. Insbesondere ist es nicht erforderlich, Befestigungsmittel in Form von Schrauben od. dgl. vorzusehen. Die einzelnen Bauteile können dennoch so fest in Eingriff miteinander gebracht werden, daß der störungsfreie Ablauf beim Pumpen nicht beeinträchtigt ist.

Infolge des schnell löslichen Aufbaus der beschriebenen Membranluftpumpe eignet sich diese insbesondere für Heimaquarien bzw. andere Einrichtungen, welche auch von Personen ohne besonderes Geschick bedient werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Verbindung stehende Einlaß- und Auslaßöffnungen Patentansprüche: aufweist, und mit einem elektromagnetischen An trieb, welcher an der Purnprppmbran einwirkt.

1. Elektromagnetisch betriebene Membranluft- Luftpumpen für Heimaquarien und andere Luft pumpe mit einer Grundplatte, an welcher ein eine 5 aufnehmende Einrichtungen, insbesondere solche, Pumpmembran tragendes Gehäuse aufgesetzt ist, welche nicht die Abgabe großer Luftvolumina erformit einer zwischen dem Gehäuse und der Grund- dem, weisen im allgemeinen empfindliche und verplatte eingefügten Membranscheibe, welche mit hältnismäßig komplizierte Ventile auf, die nichc ohne Durchführungen in der Grundplatte in Verbin- besonderes Geschick oder besondere Übung repadung stehende Einlaß- und Auslaßöffnungen auf- io riert, herausgenommen und ersetzt werden können, weist, und mit einem elektromagnetischen An- Auch die Reparatur oder der Einsatz weiterer Teile trieb, welcher an der Pumpmembran einwirkt, von Luftpumpen der eingangs genannten Art (belgidadurch gekennzeichnet, daß die sciie Patentschrift 508 848) erweist sich als zeit- und Grundplatte (17) mehrere Bajonettansätze (75, kostenaufwendig. Um eine unbeabsichtigte Beschädi-76, 77) aufweist und daß eine zurückziehbare 15 gung oder Verstellung der empfindlichen Bauteile Halteeinrichtung in lösbarem Eingriff mit dem derartiger Pumpen durch ungeübte Personen zu verGehäuse (21) und der Grundplatte (17) steht, um hindern, sind darüber hinaus die Bestandteile entdiese aneinanu^-rzupressen, wobei die Halteein- weder dauernd aneinander befestigt oder durch sperichtung aus einem Haltering (22) besteht, der zielle Befestigungsmittel verbunden, weswegen derardrehbar an der ringförmig ausgebildeten Wand 20 tige Geräte bei Ausfall nicht sofort repariert werden des Gehäuses angeordnet einen an der Unterseite können, sondern vollständig ausgewechselt werden des Gehäuses befindlichen Flansch (72) umgreift müssen.

und mehrere Ansätze (78) aufweist, die gleitend Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfin-

in Eingriff mit den BajonettansStzen (75, 76, 77) dung darin, eine elektromagnetisch betriebene Mem-

stehen. 25 branluftpumpe der eingangs genannten Art so auszu-

2. Elektromagnetisch betriebene Membranluft- bilden, daß die wesentlichen Bestandteile der Pumpe, pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- insbesondere Grundplatte und Gehäuse, ohne Vernet, daß die Membranscheibe (20) gleichen wendung von Bolzen oder Schrauben oder anderer Außendurchmesser wie der an der Unterseite des getrennter Befestigungsmittel schnell und bequem zuGehäuses (21) befindliche Flai xh (72) aufweist 30 samrnen-und auseinandergebaut werden können,
und mit Führungslöchern (62, 631 versehen ist, in Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennwelche bei Auflage der Membrar.scheibe auf die zeichnet, daß die Grundplatte mehrere Bajonettan-Grundplatte (17) an dieser befestigte Führungs- sätze aufweist und daß eine zurückziehbare Halteeinzapfen (64, 65) eingreifen. richtung in lösbarem Eingriff mit dem Gehäuse und

3. Elektromagnetisch betriebene Membranluft- 35 der Grundplatte steht, um diese aneinanderzuprespumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- sen, wobei die Halteeinrichtung aus einem Haltering net, daß die Pumpmembran (23) als eine über besteht, der drehbar an der ringförmig ausgebildeten das an der Oberseite offene Gehäuse (21) dich- Wand des Gehäuses angeordnet einen an der Untertend gezogene Manschette ausgebildet ist, welche scite des Gehäuses befindlichen Flansch umgreift an ihrer Außenseite eine in Wirkverbindung mit 40 und mehrere Ansätze aufweist, die gleitend in Eindem elektromagnetischen Antrieb stehende griff mit den Bajonettansäteen stehen.

Kappe (25) trägt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die

4. Elektromagnetisch betriebene Membranluft- Anordnung der Pumpe so beschaffen, daß die Mempumpe nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn- branscheibe gleichen Außendurchmesser wie der an zeichnet, daß der Oberteil der Kappe (25) der 45 der Unterseite des Gehäuses befindliche Flansch auf-Pumpmembran (23) als konischer Teil (29) aus- weist und mit Führungslöchern versehen ist, in gebildet ist, welcher durch eine Öffnung (47) des welche bei Auflage der Membranscheibe auf die als Antriebshebel ausgebildeten Ankers (24) des Grundplatte an dieser befestigte Führungszapfen einelektromagnetischen Antriebes steckbar ist, um greifen.

die Pumpmembran mit dem hin- und herbewegli- 50 Um die Pumpmembran bei Materialermüdung

chen Anker zu verbinden. oder bei Ersatz durch eine Membran unterschiedli-

5. Elektromagnetisch betriebene Membranluft- chen Dehnungsverhaltens auf einfache Weise auspumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- bauen zu können, sieht eine vorteilhafte Weiterbilnet, daß der konische Teil (49) der Pumpmem- dung gemäß der Erfindung vor, daß die Pumpmem bran in eine Ringnut (48) kleineren Durchmessers 55 bran als eine über das an der Oberseite offene Ge übergeht, welche nach Aufstecken des konischen häuse dichtend gezogene Manschette ausgebildet ist Teils auf den Ankn (24) von dessen Öffnung welche an ihrer Außenseite eine in Wirkverbindunj (47) umschlossen ist. mit dem elektromagnetischen Antrieb stehend«

Kappe trägt.

60 Ein besonders zeitsparendes Befestigen der Mem

bran ist dadurch ermöglicht, daß der Oberteil de Kappe der Pumpmembran als konischer Teil ausge

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch be- bildet ist, welcher durch eine öffnung des als An iebene Menibranluftpumpe mit einer Grundplatte, triebshebel ausgebildeten Ankers des elektromagneti η welcher ein eine Pumpmembran tragendes Ge- 65 sehen Antriebes steckbar ist, um die Pumpmembrai äuse aufgesetzt ist, mit einer zwischen dem Gehäuse mit dem hin- und herbeweglichen Anker zu verbin nd der Grundplatte eingefügten Membranscheibe, den.
'eiche mit Durchführungen in der Grundplatte in Um eine lagesichere Fixierung der Pumpmembrai