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Membrannumne zur Druck- oder Vakuumerzeugung Die Erfindung betrifft
eine Membranpumpe zur Druck oder Vakuumerzeugung, insbesondere mit von den Druckdifferenzen
des Fördermediums gesteuerten Ventilen und einem im Kurbelgehäuse angeordneten Pleuel
zum Bewegen der Membrane, wobei vorzugsweise die MUndung der vom Pumpen-Saugventil
zum Pumpenraum führenden Zuleitung zum Versohlteßen mittels der Membrane in der
Pleuel-Schwenkebene nahe derjenigen Einspannstelle der Membrane zugeordnet ist,
an der dies zuerst angehoben wird.
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Die vorerwähnten Pumpen sind sowohl zur Erzeugung eines Druckes als
auoh zur Erzeugung eines Vakuums geeignet. Doch bringt ihre pulsierende Arbeitsweise
eine gewisse Geräuscherzeugung mit sich und die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt,
mit verhältnismäßig einfachen Mitteln
bei Membranpumpen zur Druck-
oder Vakuumerzeugung die Geräuschbildung zu vermindern. Dazu schlägt die Neuerung
vor, daß eine Membranpumpe der eingangs erwähnten Art einem Umschaltschieber od.dgl.
aufweist, von dem eine Einlaßleitung zum Membranpumpeneinlaß, eine Auslaßleitung
vom Membranpumpenauslaß zum Umschaltschieber od.dgl. führt sowie eine Verbindungsleitung
von einem Schieberanschluß zum Pumpengehäuse vorgesehen ist. das einen Schalldämpfer
trägt.
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Die Neuerung ist mit ihren erfindungswesentlichen Einzelheiten anhand
der Zeichnung noch näher erläutert und beschrieben. es zeigen etwas schematisiert:
Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Membranpumpe und einen zugehörigen
Umschaltschieber, dessen Steuerkolben in der Stellung für Vakuumbetrieb steht und
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, bei welchen der Steuerkolben des
Umschaltschiebers in der Stellung für Druokbetrieb steht.
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Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Membranpumpe weist ein Pleuel 2 auf,
der an seinem oberen Ende mit einer Membrane
in Verbindung steht.
Diese wird mittels eines Befestigungstellers 4 und einer diesen am Pleuel 2 haltenden
Schraube 4a am Pleuelkopr 2a in bekannter Weise befestigt.
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Dor Pleuel 2 ist auf einer Kurbelwelle K gelagert und diese befindet
sich zusammen mit dem Pleuel 2 in einem Kurbelgehäuse 5. Auf dessen Oberseite befindet
sich ein Zwischendeckel 6, der zwischen seinem Unterrand und dem Oberrand des Gehäuses
5 die Membrane 3 einspannt. Dadurch ergibt sich zusammen mit dem geschlossenen Kurbelgehäuse
5 ein allseits geschlossener Raum, der durch die Wände 5a des Kurbelgehäuses 5 und
durch die Membrane gebildet ist.
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Oberhalb des Zwischondeckels 6 befindet sich eine Ventilplatte 9 und
darUber ein Abschlußdeckel 10, welcher die Ventilplatte festlegt. Im Abschlußdeckel
10 ist ein Membranpumpeneinlaß 30 und ein Membranpumpenauslaß 31 vorgesehen. Die
Ventilplatte 9 ist insbesondere an ihrem Außenrand weitgehend zwischen den beiden
Deckeln 6 und 10 ein.
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geklemmt und besitzt zwei Ventile 13 und 14, die je an einer federnden
Zunge 15 bzw. 16 angelenkt sind.
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Bei einer Pumpe dieser Art ist neuerungsgemäß ein Umsohaltschieber
50 vorgesehen. Dieser besitzt in bekannter Weis einen Steuerkolben 51 sowie einen
damit absperrbaren Schiebereinlaß 52. Ferner gehört mit zur Neuerung, daß der Umschaltschieber
50
mittels einer Einlaßleitung/60 mit dem Membranpumpeneinlaß 30 verbunden ist und
daß ferner vom Membranpumpenauslaß 31 eine Auslaßleitung 63 zum Umschaltschieber
50 führt. Außerdem sieht die Neuerung eine Verbindungsleitung 64 vor, die von einem
Schiebeanschluß 53 zu einem Anschluß 65 am Kurbelgehäuse 5 vorgesehen ist und daß
dieses/einen an sich bekannten Schalldämpfer S trägt.
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Wonn die Membranpumpo 1 zur Vakuum-Erzeugung betrieben wird, steht
dor Steuerkolben 51 des Umschaltschiebers 50 in der rechten Steuerlage, wie es Fig.
1 zeigt. der Schiebereinlaß 52 ist an die leitung, das Gehäuse od.dgl. angeschlossen,
in dem Vakuum erzeugt worden soll. Durch diesen Schiebereinlaß 52 wird Medium angesaugt
und Ubor einen Schiereberanschluß 54, der mit dem Leitungsast 61 der Einlaßleitung
60 in Verbindung steht, zum Membranpumpeneinlaß 30 geleitet. Im Anlauf-Zeitraum
der Membranpumpe 1 hat sich zu Folge der Bewegung des Pleuels 2 in Richtung des
Pfeiles 26 in einem gewissen Zeitraum dor zwischen der Mombrane 3 und dem Zwischendeckel
6 verbleibende Pumpenraum 8 verkleinert, so daß in ihm ein Überdruck entsteht.
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Das im Pumpenraum 8 befindliche Nedium kann dabei das Auslaßventil
14 anheben und über die Ableitung 22, vorbei am Auslaßventil 14 durch die Ausnchmung
23 in den Membranpumpenauslaß 31 gelangen. Von dort wird das unter Überdruck stehende
sodium durch die Auslaßleitung 63 bei der Anschlußstclle 55 des Umschaltschiebers
50 in diesen eingeführt, so daß es bei
der in Fig. 1 dargestellten
Stellung des Steuerkolbens 51 über den Schieberanschluß 53 und die sich daran anschließende
Verbindungsleitung 64 in das Innere des Kurbelgehäuses 5 bewegen kann. Da das Volumen
des Kurbelgehäuses 5 verhältnismäßig groß zum Hubvolumen der Membranpumpe 1 ist,
erfolgt eine erhebliche Vergleichmäßigung des an sich in das Kurbelgehäuse etwas
pulsierend eintretenden Stromes des Pumpmediums. Auf der dem Ende der Verbindungsleitung
64 gegenüberliegenden Seite des Pumpengehäuses befindet sich der Schalldämpfer S,
durch den der Förderstrom schon verhältnismäßig gleichmäßig hindurchtritt und dadurch
sowie durch die Wirkung des Schalldämpfers in seiner Geräuschwirkung erheblich herabgesetzt
wird.
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Die in Fig. 1 dargestellte Pleuelstellung zeigt den Augenblick, wo
soeben die Zuleitung 21 vom Membranpumpeneinlaß 30 durch die Membrane 3 selbst verschlossen
werden ist. Beim Weiterdrehen des Pleuels 26 wird in der vorbeschriebenen Weise
der Pumpenraum 8 verkleinert und das in ihm befindliche Pumpmedium in der beschriebenen
Weise unter Durchströmung des Kurbelgehäuses 5 durch den Schalldämpfer S ins Freie
gedrückt. dabei nutzt die Neuerung in vorteilhafter Weise aus, daß etwa zu dem Zeitpunkt,
wo der Pleuel 2 zusammen mit der Membrane 3 sich etwa in ihrem obersten Bereich
befinden und das Pumpemedium verdrängt haben, durch eben diese Stellung von Pleuel
2 und Membrane 3 das Volumen des Kurbelgehäuses etwa um den Betrag verfrößert worden
ist, der dem
durch die Verbindungsleitung 64 einströmenden Membranpumpen-Fördermedium
entspricht. Dadurch wird bei dieser besonderen Membranpumpen-Konstruktion das während
des Pumpbetriebes laufend etwas wechselnde Innenvolumen des Kurbelgehäuses etwas
mit dazu ausgenutzt, die aus der Verbindungsleitung 64 pulsierend austretende Medium-strömung
zu vergleichmäßigen.
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Wenn das Volumen des Pumpen@@ @es 8 sich zu Folge der Abwärtsbewegung
des Pleuels 2 und des Membrane 3 vergrößert, wobei sich das Auslaßventil 14 @@@gels
eines Überdruckes im Pumpenraum 8 geschlossen hat, errei st in diesem Pumpenraum
8 mit zunehmender Abwärusbewegungs @ Pleuels 2 und der membrane 3 ein größer werdenden
Unverdruck. durch die vorerwähnte Abwärtsbewegung des Pleuels 2 und der Membrane
3 hat diese auch bereits die Zuleitung 21 freigegeben und in Folge des Unterdrucks
öffner sich das Saugre@@@@ 13, so daß das abzusaugende Medium in den Pumpenraum
@ @meingelagt. Es folgt dabei dem Weg vom Schiebereinlaß52 @@@@ den Schieberanschluß
54, den einen Ast 61 der Einlaßle@@@@@@ @@an den Membranpumpeneinlaß 30, vorbei
am Saugventil @@ q q Ausnehmung 20 in die Zuleitung @ zum @@@ der die Membranpumps
@ 50, die @ @@ @@@ bereits erh@@t @@ e@ 63 und 64 eingezeichneten @len gu
Soll
die gleiche Membranpumpe 1 im Druckbetrieb arbeiten und ist, wie dann regelmäßig
der Fall, das Dämpfen der Ansauggeräusche erwünscht, erfolgt eine Verstellung des
Steuerkolbens 51 des Umschaltschiebers 50 in die in Fig. 2 dargstellte Position.
Medium, z. B. Luft, wird dann am Sohalldämpfer S in das Innere des Kurbvelgehäuses
5 angesaugt. Dieser Ansaugvorgang wird wegen des verhältnismäßig großen Volumens
dos Kurbelgehäuses 5 inl Verhältnis zum Förderdurchsatz der Mombranpumpe 1, aber
auch etwas durch die Bewegung des Pleuels 2 und der Membrane 3 gemäß der vorbeschriebenen
Arbeitsweise vergleichmäßigt. Diese beiden Maßnahmen tragen mit zur Verminderung
der Ansauggeräusche bei. Das angesaugte Fördermedium folgt dann gemäß den in Fig.
2 eingezeichneten Pfeilen zunächst der Verbindungsleitung 64 zum Schieberanschluß
53, von dort dem Schieberanschluß 56 und dem zweiten Ast 62 der Membranpumpen-Einlaßleitung
60 in den Membranpumpeneinlaß 30. dann durchläuft das Fördermedium in der schon
beschriebonon Wolle diese Nembranpumpo 1 bei geöffnetem Einlaßventil 13 in der Gogond
dor Ausnehmung 20 in die Zuleitung 21 zum Pumponraum s und von dort über die Ableitung
22, das Aus, laßventil 14, die Ausnehmung 23 und den Membranpumpenauslaß 31 zur
Auslaßleitung 63. Durch diese gelangt das Fördermedium zum Schieberanschluß 55 und
kann bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung des Steuerkolbens 51 den Umschaltschieber
50 an seinem Auslaßanschluß 57 oder einer entsprechenden (nicht näher dargestellten
Leitung od.dzl¢) verlassen.
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Anstelle dea Umschaltschiebers 50 kann auch eine andere Ventilanordnung
vorgesehen sein, welche den Vakuumstrom odor don Förderstrom dor Membranpumpe in
der Jeweils erforderlichen Weise leitet.
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Ein wesentlicher Vorteil der Neuerung besteht darin, daß mit sehr
einfachen Mitteln bei einer Memranpumpe eine Schalldämpfung erreicht wird, und zwar
insbesondere unter Ausnutzung des Kurbelgehäuses, ggfs. unter mit Ausnutzung von
dosen sich ändernden Volumen. Ein weiterer wesenthoher Vorteil der Neuerung besteht
darin, daß diese Schalldämpfung ohne großen Aufwand erfolgt und je nach Bedarf oowohl
für den Druck- als-auch für den Vakuumbetrieb der Membranpumpe 1 durch entsprechende
Betätigung des Umschaltschiebers 50 od.dgl. Ventilanordnung erreichbar ist.
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Die Neuerung ist insbesondere vorteilhaft bei durch pleuelbetätigten
Mombranpumpon. weil dort verhältnismäßig intensive membranimpulse auftreten; derartige
Vorteile sind dabei unabhängig von der Art der Ventilsteuerung der neuerungsgemäßen
Membranpumpe.
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Eine Weiterbildung der Neuerung, für die selbständiger Schutz beansprucht
wird, besteht darin, daß die Innenwände I des Kurbel gehäuses 5 zumindest teilweise,
vorzugsweise vollständig, mit einer schallschluckenden Auskleidung 50 versehen sind.
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DieLeitungen 60, 63, 64 usw. können sowohl durch separate Rohrleitungen
als auch durch entsprechende Bohrungen od.dgl Führungen für das Fördermedium gebildet
sein.
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Alle verbeschriebenen Merkmale der Neuerung können einzeln oder in
beliebiger Kombination neuerungswesentlich Bein.
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-Schutzansprüche-