DE3744923C2 - Hochdruck Membranpumpe - Google Patents
Hochdruck MembranpumpeInfo
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- DE3744923C2 DE3744923C2 DE19873744923 DE3744923A DE3744923C2 DE 3744923 C2 DE3744923 C2 DE 3744923C2 DE 19873744923 DE19873744923 DE 19873744923 DE 3744923 A DE3744923 A DE 3744923A DE 3744923 C2 DE3744923 C2 DE 3744923C2
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/06—Pumps having fluid drive
- F04B43/067—Pumps having fluid drive the fluid being actuated directly by a piston
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Hochdruckmembranpumpe
mit mindestens zwei Arbeitsraumpaaren.
Hochdruckmembranpumpen sind zum Beispiel aus der Zeitschrift "Che
mie-Ing-Techn.", 39. Jahrg. 1967, Heft 8, Seiten 449 bis 457" bekannt, ebenso
eine winkelmäßig verteilte Anordnung von Pumpeinheiten um eine gemeinsame
Antriebswelle (vgl. z. B. US-PS 31 95 808). Hierbei sind jedoch eine aufwendige
Konstruktion und relativ große Abmessungen dadurch gegeben, daß die
einzelnen Pumpeinheiten und damit auch die Membranen und die Ventile in
einem Winkel zueinander angeordnet sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Membranpumpe
zu schaffen, die bei geringem Raumbedarf eine große Födermenge bringt,
und für sehr hohe Drücke geeignet ist, ohne den konstruktiven Aufwand
zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen 2 bis 4 beschrieben.
Die Figur ist ein Längsschnitt durch einen Teil eines Aggregates
nach der Erfindung.
Das Ausführungsbeispiel nach der Figur überwindet ein Problem
der Hochdruckpumpen mit elastischen Membranen, indem man mehrere Membransätze
achsial voreinander oder hintereinander setzt, um mit der gleichen
Anzahl dicker Schrauben eine große Fördermenge zu erzielen. Entsprechend
sind unter Winkeln radial um die Welle 1154 Membranpumpensätze
angeordnet, von denen die Figur einen im Längsschnitt oberhalb
der Welle zeigt. Auf die Kolbenschuhe 541 der Geberkolben 540
wirken hier die Exzenterhubscheiben 1153, während die Exzenter-
Hubscheiben 13, die Kolbenschuhe eines anderen der drei, fünf
oder sieben (oder mehr) um die Welle 1154 andeuten, aber nicht
maßgenau und auch nicht lagengenau gezeichnet sind. Die Leitung
1156 liefert von Außen her Druckfluid unter ausreichend hohem
Druck, um die hydrostatischen Lager der Kolbenschuhe und oder
des Geberkolbens mit Druckfluid zu versorgen, was durch die
Leitungen 1157 in die Druckfluidtaschen gelangen kann. Die Geberkolben
540 treiben die Hubkolben 2 zum Druckhube an. In der
Figur sind jedem Hubkolben 2 zwei gegenüberliegende Arbeitsräume
mit Membranen 1 und 11 zwischen der jeweiligen Förderkammer
3 und der Druckfluidkammer 4 zugeordnet. Auch eine gemeinsame
Fluidzuleitung 1155 mit den Einlaßventilen 38 ist vorhanden.
Man sieht auch eine gemeinsame Auslaßleitung
1157 hinter den Auslaßventilen 39. Teile, wie die
Kopfdeckel entsprechen im Prinzip denen der DE-OS 37 00 931 oder
ihren Vor-Anmeldungen. Wichtig ist erfindungsgemäß noch, daß den mehreren
Membranpumpkammern 4-5 und ihren Membranen 1.11 des Mehrfach-
Membranpumpensatzes der Figur die gemeinsamen Verbindungsschrauben
1161 bis 1164 zugeordnet sind, die am jenseitigem Ende in entsprechende
Gewinde in Muttern 1165 oder einen Deckel eingreifen. Durch die Ausbildung
eines Mehrfachsatzes mit gemeinsamen Schrauben wird so eine Pumpe mit
größerer Fördermenge und geringem Platzbedarf für die verhältnismäßig
große Fördermenge geschaffen.
Die in der Figur schräg gezeichneten Kammerwände, die auch
Membranhub-Begrenzungswände sind, werden in der Praxis gekurvt ausgeführt.
In der Figur
sind sie nur deshalb als gerade Linien gezeichnet, weil die Figur sonst
zu kompliziert würde.
Durch die in der Figur dargestellte
Erfindung werden die eingangs beschriebenen Nachteile der bekannten
Technik mindestens teilweise überwunden. Die Kolben 2 können relativ
lang in den Zylindern ausgebildet sein, weil sie die Außendurchmesser
der Membranen und der Kammern in einer radialen Richtung überragen.
Die so erzielte Länge des Passungs-Spaltes der Kolben in den Zylindern
macht die Kolben für sehr hohe Drücke effektiv. Außerdem stützen
die Kammern und die Körperteile zwischen ihnen, also die Teile 4, 3, 5, 1101
und 91 sich gegenseitig ab. Bei den hohen gewünschten Drücken von mehreren
tausend Bar müssen die End-Deckel für praktisch verwendbare Pumpen
sehr dick sein. Zum Beispiel bei 250 mm Außendurchmesser mindestens
65 bis 75 mm dick. Sonst brechen sie unter dem hohem Druck in den Kammern
3 und 4, 5 der bei 120 mm Kammerndurchmesser oft eine Viertelmillion
Kilogramm erreicht. Da die Kammern in der Figur zu gleichen Zeiten
gleiche Drücke haben, können die Wände (Körperteile) 91 und 1101 dünn
sein, weil die achsialen Lasten auf sie sich gegenseitig ausbalanzieren.
Das ist sehr wichtig, denn die Verbindungskanäle zwischen den Zylindern
und den Außenkammern 35 müssen sehr kurz sein, wenn man hohen Druck
erreichen will, weil diese Kanäle toten Raum bilden, in denen das Fluid
komprimiert und den Wirkungsgrad der Pumpe verringert. Für gleiche
Leistungen, wie in Einkammer-Aggregaten der bekannten Technik, kann man
die Pumpe der Erfindung mit halber Drehzahl laufen lassen und so doppelte
Lebensdauer der Ventile 38, 39 erreichen. Außerdem ist die Pumpe gegenüber
denen der bekannten Technik billiger, weil die Hälfte der Kolben
und ihrer Antriebe gespart, sowie eine Mehrzahl der Schrauben eingespart
werden.
Man erkennt aus der Figur auch, daß die Erfindung eine Membranpumpe
mit mindestens zwei Arbeitsraumpaaren betrifft.
Dabei sind die Arbeitsräume durch Membranen in die
Druckfluidkammern 4 und die Förderkammern 3 unterteilt.
Diese Kammern ändern periodisch ihre Volumen umgekehrt proportional
zueinander und dabei schwingen die Membranen in den Kammern.
Die mindestens zwei Arbeitsräume sind achsparallel zueinander gerichtet
und die einander zugekehrten Druckfluidkammern 4 bilden einen gemeinsamen
Druckraum 5, der durch die beiden Membranen 1 und 11 und durch
den in dem Druckraum oszillierenden Kolben 2 begrenzt ist. Wird
der Kolben 2 in Richtung auf den Druckraum 5 zu bewegt, dann werden
die Membranen 1 und 11 in Richtung zu den ihnen benachbarten Förderkammern
3 gedrückt. Die Förderkammern 3 verkleinern dabei ihre Volumen
und drücken Hochdruck-Fluid über die Auslaßventile 39 aus den
Förderkammern 3 heraus. Zwei benachbarte Arbeitsräume bilden so ein
Arbeitsraum-Paar, das einen gemeinsamen Druckraum 5 mit zwei Druckfluid-
Kammern 4 bildet. Den Membranen des Druckraums 5 benachbarte Förderkammern
3 haben zu gleichen Zeiten gleichen Förderdruck. So können bei Anordnung mehrerer
Druckräume 5 mit gleichzeitiger Förderung die zwischen ihnen liegenden Förderkammern 3 gemeinsame
Einlaß- und Auslaß-Ventile 38, 39 haben, bzw. zu solchen Ventilen
verbunden sein. Der Kolben 2 bildet einen gemeinsamen Antrieb für die Fluide
in dem gemeinsamen Druckraum 5 und für die beiden Membranen 1 und 11
des betreffenden Druckraums 5.
Claims (4)
1. Membranpumpe mit mindestens zwei Arbeitsraum-Paaren, die je aus
zwei Membranen 1, 11 und zwei Arbeitsräumen bestehen, wobei
die betreffende Membrane den jeweiligen Arbeitsraum in eine mit
Einlaß- und Auslaß-Ventilen verbundene Förderkammer 3 und eine zu einem
von einem Druck-Kolben beaufschlagtem Druckraum 5 verbundene Druckfluidkammer
4 trennt, die Arbeitsräume achsparallel hintereinander angeordnet, die einander
zugekehrten Druckfluidkammern 4 mit dem Druckraum 5 zu gleichzeitigem
Antrieb der beiden den Druckraum begrenzenden Membranen verbunden sind und
bei vorhandenen einander zugewandten Förderkammern 3 benachbarter Arbeitsraum-Paare
jeweils gemeinsame Einlaß- und Auslaß-Ventile zugeordnet
sind.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druck-Kolben 2 einem gleichzeitig arbeitendem Kolbenhubantrieb
540, 541-1153, 1154 für gleichzeitige und gleichlange Kolbenhübe
zugeordnet sind.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderkammern 3 und die Druckfluidkammern 4 mit Mem
branhub-Begrenzungswänden versehen sind, die die maximale Deformation
der Membranen begrenzen.
4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Arbeitsraum-Paare der Pumpe zwischen zwei äußeren
Deckeln mittels gemeinsamer Schrauben 1161 bis 1165 zusammen
geklemmt sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873700931 DE3700931A1 (de) | 1985-10-22 | 1987-01-15 | Von fluid durchstroemtes aggregat fuer drucke bis zu mehreren tausend bar |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3744923C2 true DE3744923C2 (de) | 1992-09-10 |
Family
ID=37440543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873744923 Expired - Lifetime DE3744923C2 (de) | 1987-01-15 | 1987-01-15 | Hochdruck Membranpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3744923C2 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3195808A (en) * | 1962-10-12 | 1965-07-20 | Ray Wayland Corp | Pump |
-
1987
- 1987-01-15 DE DE19873744923 patent/DE3744923C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3195808A (en) * | 1962-10-12 | 1965-07-20 | Ray Wayland Corp | Pump |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Zeitschrift "Chemie-Ing.-Techn.", 39.Jahrg. 1967, H.8, S.449-457 * |
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