DE7420951U - Membranpumpe - Google Patents

Description

Γ Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84 62

C 6120

LEWA, Herbert Ott KG., 7250 Leonberg, Ulmer Straße 10

Membranpumpe

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe mit einer, einen Hydraulikraum und einen Förderraum trennenden Membran, einem oszillierenden Verdrängerkolben zur Verdrängung eines, den Hydraulikraum ausfüllenden Hydraulikmediums, wodurch die Membran oszillierend betätigbar ist. einem Vorratsbehälter für das Hydraulikmedium, der über ein Schnüffelventil und über einen Schnüffelraum mit dem Hydraulikraum verbindbar ist und mit einem weiteren Ventil, mit dem der Hydraulikraum vom Schiiüffciraum abtrennbar ist.

N/Br.

Bei einer derartigen Membranpumpe dient das Schnüffelventil zur Sicherung gegen Unterdruck und gegen Drucküberlastung ist ein Überströmventil vorgesehen. Um nun zu verhindern, daß des Schnüffelventil zu einem nicht gewünschten Zeitpunkt öiinei, beispielsweise dann, wenn bei Beginn eines Saughubes Unterdruckspitzen auftreten, wird der Hydraulikraum vom Schnüffelraum bzw. vom Schnüffelventil voneinander getrennt.

Beim Druckhub der Membranpumpe wird der Schnüffelraum über das Ventil, durch welches der Hydraulikraum vom Schnüffelraum abtrennbar ist, aufgeladen. Bei hohen Förderdrücken besteht jedoch die Gefahr, daß dieses Ventil nicht mehr betätigt werden kann, weil die Kraft, welche zum Öffnen des Ventiles notwendig ist, infolge des hohen Druckes im Schniiiielraurn zu groß geworden ist. Es ergibt sich dann im Hydraülikraüin Kavitation mit den bekannten schädlichen Folgen.

Die Aufgäbe der Erfindung besteht daher darin, unerwünschter Unterdruck im Hydraulikraum und damit das Auftreten von Kavitation im Hydraulikraum zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das weitere Ventil,durch das der Schnüffelraum vom Hydraulikraum abtrennbar isfc. gegen nur eine jedoch vom im Schnüffelraum herrschenden Druck unabhängige Kraft durch die Membran betätigbar ist. In vorteilhafter Weise wird diese Kraft, welche vom im Schnüffelraum herrschenden Druck unabhängig ist, von einer Feder geliefert. Der Ventilkörper, an welchem diese Feder angreift, ist vorteilhafterweise als Schieber ausgebildet.

Dieser Schieber kann nun so geführt sein, daß bei Neutralstellung oder bei Druckhub-Stellung der Membran er sich in "Verschlossen"-

Stellung befindet und bei Saughub-Stellung der Membran in "Geöffnet-" Stellung.

Eine einfache Ausgestaltung des Ventiles, welche« den Hydraulikraum vom Schnüffelraum abtrennt, kann nun darin bestehen, daß der Schieber einen Hülsenteil aufweist, in dessen Innenraum die Feder gelagert ist und angreift und desweiteren einen Kanalteil, der über den Innenraum des Hülsenteiles mit dem Hydraulikraum in Verbindung steht, wobei 'ier Kanalteil bei "Verschlossen"-Stellung vom Schnüffelraum abgetrennt und in "Geöffnef'-Stellung mit dem Schnüffelraum verbunden ist. Der Schieber kann hierzu in eine Längsbohrung eines für die Hydraulikflüssigkeit mit Kanälen versehenen Körpers, der zwischem der Membran und dem Verdrängerkolben liegt, angeordnet sein und von der Längsbohrung zum Schnüffelraum hin kann desweitfiren in diesem Körper ein Verbindungskanal vorgesehen sein. Die Bewegung des Schiebers kann durch ::v*i Anschläge begrenzt sein.

Dadurch, daß die Qffnungskraft mit der das Ventil zwischen dem Hydraulikraum und dem Schnüffelraum geöffnet wird, nicht vom Druck im Schnüffelraum beeinflußt ist, wird vermieden, daß auch bei höheren Förderdrücken dieses Ventil durch die Membran nicht mehr betätigt werden kann. Es erfolgt demnach auch bei höheren Förderdrücken ein Ausgleich eines eventuell im Hydraulikraum

entstehenden Unterdruckes, wodurch Kavitation im Hydraulikraum vermieden wird. Durch die Feder ist die Öffnungskraft exakt festlegbar, so daß eine einwandfreie Betätigung des Ventiles durch die Membran ermöglicht ist.

Anhand der beiliegenden Zeichnung soll an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Membranpumpe und

Figur 2 einen Detailausschnitt, der die Betätigung des Schiebers durch die Membran verdeutlicht.

Die in der Zeichnung dargestellte Membranpumpe weist einen Verdrängerkolben 7 und eine Membran 17 auf. Die Membran 17 trennt einen Hydraulikraum 3 und einen Förderraum 16 voneinander. Desweiteren ist ein Schnüffelventil 1 mit einem Schnüffelraum 4 vorgesehen. Zwischen dem Schnüffelraum 4 und dem Hydraulikraum S befindet sich ein weiteres Ventil 5. Mittels einer Verbindungsleiitung 14 ist das Schnüffelventil 1 mit einem Vorratsbehälter 15 für die Hydraulikflüssigkeit verbunden. Zwischen dem Verdrängeikolben 7 und der Membran 17 befindet sich ein Körper 13, der mit Kanälen 12 versehen ist, durch welche die Hydraulikflüssigkeit strömen kann. Außerdem weist die Membranpumpe ein Überströmventil 2 auf. Desweiteren ist der Förderraum 16 mit Förderventilen 18, 19, welche als Rückschlagventile ausgebildet sein können, verbunden. Diese Förderventile lassen die zu fördernde Flüssigkeit, in der durch die Pfeile angezeigten Richtung hindurch.

Die Bestandteile des Ventiles 5 sind im einzelnen in der Fig. 2 dargestellt. Das Ventil weist somit einen Ventilkbrper auf, der als Schieber 6 ausgebildet ist und in einer Längsbohrung des Körpers 13 verschieblich angeordnet ist. Dieser Schieber weist einen Kanalteil 9 und einen Hülsenteil 10 auf. Im Hülsenteil 10 ist eine Feder 8 angeordnet. Diese Feder 8 stützt sich, wie insbesondere auch aus der Figur 1 hervorgeht, im Inneren des Hülsenteiles 10 ab sowie an einem Widerlager 20, das am Körper 13 befestigt ist und mit einer Bohrung 21 für die Hydraulikflüssigkeit versehen ist.

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S 742035118,1.»

Die Wirkungsweise der im vorstehenden beschriebenen Membranpumpe ist die folgende.

Beim Oszillieren des Verdrängerkolbens 7 in die durch die Pfeile A und B bezeichneten Richtungen wird die Membran 17 zwischen einer strichliert angedeuteten Druckhubstellung 17' und Saughubstellung 17'' hin- und herbewegt. Hierbei wird die zu befördernde Flüssigkeit durch das Förderventil 18 angesaugt und durch das weitere Förderventil 19 weiterbefördert. Beim Oszillieren des Verdrängerkolbens 7 wird die im Hydraulikraum 3 befindliche Hydraulikflüssigkeit durch die Kanäle 12 im Körper 13 hin- und herbewegt, wodurch die Membran 17 in der beschriebenen Weise betätigt wird. Die Membranpumpe ist durch das Überströmventil 2 gegen hierbei entstehende Drucküberlastungen gesichert. Zur Sicherung gegen Unterdruck dient das Schnüffelventil 1. Um nun zu verhim ern. daß das Schnüffelventil zu einem nicht geplanten Zeitpunkt öffnet, z. B. dann, wenn bei Beginn des Saughubes Unterdruckspitzen auftreten, ist der Hydraulikraum 3 und der Schnüifelraum 4 durch das Ventil 5, das durch die Membran 17 betätigbar ist, voneinander getrennt.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Stellung befindet sich die Membran 17 in Neutralstellung, wobei das Ventil 5 in der Geschlossenstellung sieh befindet. Auch dann, wenn sich die Membran in der Druckhubstellung 17' befindet, ist das Ventil 5 in der Geschlossenstellung. In dieser Geschlossenstellung befindet sich der Kanalteil 9 des Schiebers 6 versetzt zum Verbindungskanal 11, der den Schnüffelraum 4 mit der Bohrung, in welcher der Schieber 6 sich befindet, verbindet. Der KanaUeil 9 iiät über eine Längsbohrung 22 mit dem Innenraum. des Hülsenteües 10 verbunden. Der Innenraum des Hülsenteües ist des weiteren über die Bohrung; 21 im Widerlager 20 mit dem Hydraulikrp.um 3 verbunden.

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Wird nun die Membran 17, wie es in der Fig. 2 dargestellt !Ist, in Richtung auf die Saughubstellung 17'' bewegt, so wird gleichzeitig der Schieber 6 des Ventües 5 in der Figur nach rechts verschoben, und zwar gegen die Kraft der Feder 8. Allein die Federkraft bestimmt nun die Kraft, welche von der Membran 17 aufzuwenden ist, um den Schieber 6 nach rechts zu verschieben, d. h. um das Ventil 5 in seine "Geöffnet-Stellung" zu bringen. In dieser in der Fig. 2 dargestellten Geöffnet-Stellung kann nun der Druckausgleich im Hydraulikraum Über das Schnüffelventil 1 stattfinden, wie dies beispielsweise durch den Pfeil C in der Figur 2 dargestellt ist.

Da der Druck, welcher im Schnüffelraum 4 herrscht, im wesentlichen nur eine senkrecht auf die Schieberoberfläche wirkende Kraft ausübt, wird die Öffnungskra ft, welche von der Membran 17 aufzuwenden ist, a Hein durch die Feder 8 im Innenraum des Hülsenteiles 10 des Schiebers 6 bestimmt. Die Bewegung des Schiebers 6 innerhalb der Längsbohrung im Körper 13 wird durch einen Anschlag 23 sowie durch das Widerlager 20, welches ebenfalls als Anschlag wirken kann, begrenzt.

Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Qffnungskraf^ mit der der Schieber in seine "Geöffnet "-Stellung geb rächt wird, von dem im Druckraum 4 herrschenden Druck dadurch unabhängig gemacht, daß die infolge dieses Druckes 9xä den Schieber einwirkende Kraft erheblich von/der Verschiebebewegung des Schiebers abweicht. In der Figur ist diese Kraft senkrecht gerichtet zur Verschiebewegung des Schiebers 6. Insofern wirkt in Richtung der Verschiebebewegung des Schiebers 6 praktisch keine Kraftkomponente, welche von dem Druck im Schnüfielraum und im Verbindungskanal 11 abhängt.

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Claims (6)

Patentanwälte Liedl, Gr5 Ponianl· NOtH5 Zeitler München 22, Steinsdortstraße 21-22, Telefon 089 / 29 84 62 LEWA Herbert Ott KG G 74 20 951.1 C 6120 Z/nia 15. Oktober 1974 Schutzansprüche

1. Membranpumpe mit einer einen Hydraulikraum und einen Förder- raum trennenden Membran, einem oszillierenden Verdrängerkolben zur Verdrängup.g eines den Hydraulikraum ausfüllenden Hydraulikmediums, wodurch die Membran oszillierend betätigbar ist, einem Vorratsbehälter für das Hydraulikmedium, der über ein Schnüffelventil und einen Schnüffelraum mit «lern Hydraulikraum verbindbar ist, und mit einem weiteren Ventil, mit dem Λβτ Hydraulikraum vom Schnüffelraum abtrennbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Ventil (5) mittels der Membran (17) gegen die Kraft einer vom Druck des Schnüffelraunis (4) unab= hängigen Feder (8) betätigbar ist.

2. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Ventil (5) einen als Schieber (6) ausgebildeten Ventilkörper aufweist.

3. Membranpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (6) einen Hülsenteil (10) , in dessen Innenraum die Feder (8) gelagert ist und angreift, sowie einen Kanalteil (9) aufweist, der über den Innenraum des Hülsenteiles (10) mit dem Hydraulikraum (3) in Verbindung steht, wobei der Kanalteil (9) bei "Verschlossen"-Stellung , die der Neutralstellung oder der Druckhubstellung der Membran (17) entspricht, vom Schnüffelraum (4) abgetrennt und in "Geöffnet"-Stellung,

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die der Saughubstellung der Membran (17) entspricht, mit dem Schnüffelraum (4) verbunden ist.

4. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber in einer Längsbohrung eines für die Hydraulikflüssigkeit mit Kanälen (12) versehenen Körpers (13), der zwischen der Membran (17) und dem Verdrängerkolben (7) liegt, angeordnet ist und daß von der Längsbohrung zum Schnüffelraum (4) ein Verbindungskanal (11) im Körper (13) vorgesehen ist.

5. Membranpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (11) senkrecht zur Verschieberichtung und zur Außenfläche des Schiebers (6) gerichtet ist.

6. Membranpumpe nach einem der Ar prüehe 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schiebers (6) durch zwei Anschläge (23, 20) begrenzt ist.