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Membranpumpe Gegenstand der Erfindung ist eine Membranpumpe mit einem
Ölbehälter und einem darin vorgesehenen Zylinder mit Kolben, sowie mit einer :Membran,
die ein in Längsrichtung ausdehn- und zusammenziehbares, mit dem Zylinder verbundenes
Organ darstellt und eine sie umgebende Kammer mit Ein- und Auslaßventilen aufweist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung einer besonders einfachen
Einkammermembranpumpe, die mit ihrer der Bauart entsprechenden Folge von reinen
Druckimpulsen prinzipiell anders arbeitet als die Mehrzahl aller Konstruktionen,
die auf diesem Gebiete bekanntgeworden sind. Dabei wurde im Interesse der Vereinfachung
angestrebt, die charakteristischen Organe der Pumpe (Zylinder, Kolben, Membran usw.)
zu einem strukturellen Ganzen so zu vereinigen, daß die Ansammlung von Luft oder
Gasen im Zylinderraum unter allen Umständen verhindert und damit ein StÖ-rungsfaktor
ausgeschaltet wird, .der fast allen Membranpumpen mehr oder weniger gemeinsam ist.
Außerdem sollte eine im Zusammenhang mit der Gesamtkonstruktion arbeitende Vorrichtung
geschaffen werden, die es ermöglicht, nicht nur den kontinuierlichen Arbeitsdruck
der Pumpe, sondern auch die einzelnen Impulswerte bzw. den Öldruck
innerhalb
des Zylinders zu messen, um ein Bild von den Druckverhältnissen des zu pumpenden
Materials zu gewinnen.
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Die Erfindung löst diese Aufgaben, indem sie mit einem Zylinder arbeitet,
der im wesentlichen unterhalb des Ölspiegels angeordnet ist und einen oder mehrere
Öldurchlässe besitzt, die vollkommen unterhalb des Ölspiegels liegen und so `angeordnet
sind, daß sie vom Kolben in dessen Totpunktlage am Ende des Saughubes zur Nachfüllung
des Zylinders mit Öl aus dem Ölbehälter freigegeben werden. Dabei ist das registrierende
Druckmeßger3.t so vorgesehen, daß es über eine Ölleitung mit dem Zylinder verbunden
ist und ein Rückschlagventil sowie zweckmäßigerweise einen regulierbaren überlauf
besitzt, über den das Öl aus dem Zylinder zum Behälter zurückfließen kann. Die Fortschrittlichkeit
der vorliegenden Erfindung gegenüber den bekannten Systemen repräsentiert sich in
ihrer außerordentlich einfachen, überdurchschnittlich leistungsfähigen Einkammerbauart,
deren Zuverlässigkeit außerdem durch die Vorzüge der vorgesehenen Entlüftung stark
gesteigert wird. Zu diesen Vorteilen der erfindungsgemäßen Bauart kommen schließlich
noch andere, allgemein konstruktive Besonderheiten, durch die. z. B. eine rasche
Demontage zum Zwecke der Reinigung und Reparatur, lange Lebensdauer der besonders
empfindlichen Teile und ein maximaler volumetrischer Wirkungsgrad erreicht wird.
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Zur näheren Erläuterung ider Erfindung und ihrer Arbeitsweise wird
auf die Zeichnungen verwiesen. Es zeigt Fig. i im Aufriß und teilweise im Schnitt
eine vollständige motorgetriebene Ausführungsform der Membranpumpe gemäß der Erfindung,
Fig. a einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. i, Fig: 3 in vergrößertem Maßstab und
im Schnitt den Druckmesser, dessen Rückschlagventil und die ü@berlaufvorrichtung,
Fig.4 den Schnitt einer anderen Ausführungsform der Membran, in welcher ein gelochter
Rohrkörper angeordnet ist, Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Membran und einen
Teil des Zylinders nach Fig. i, jedoch mit einem Rillenkörper in der Membran bzw.
am Zylinder, und Fig.6 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 5 in vergrößertem
Maßstab.
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Fig. i und 2. Das Pumpengehäuse io, mit Füßen 13 auf dem Untergestell
i i befestigt, besteht einstückig aus ..der Bodenwand 14, Stirnwänden 15 und 16,
einer- oberen Wand 17 und Seitenwänden 18 und i9.
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Die Stirnwand 15 weist eine rechteckige Öffnung 2o auf, die mit der
Platte 2i abgedeckt ist. Die Deckplatte 21 ist einteilig mit dem durch einen Gewindepfropfen
24 verschlossenen Ölfüllstutzen 23 ausgebildet. Die richtige Höhe des Ölspiegels
im Gehäuse wird durch die Bezugsziffer g3 in Fig. i angegeben.
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Die in den Seitenwänden 18, i9 auf Rollenlagern 29, 33 ruhende Welle
35 trägt die auf ihr verkeilte Riemenscheibe 36 für die zum Antrieb durch den Motor
56 dienenden Keilriemen 40, 4i.
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Parallel zu der Welle 35 und ebenfalls in den Seitenwänden 18, ig
rollengelagert liegt die Welle 5o, auf der ein mit dem Ritze142 auf der Welle 35
kämmendes Zahnrad 52 sowie ein Exzenter 53 verkeilt sind.
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Eine idritte, zu den Wellen 35 und 5o parallele und in den Seitenwänden
18, i9 gelagerte Welle 62 trägt schließlich das auf ihr schwingende H-förmige Joch
72, das aus den Flanken 66, 67 und dem Querblock 68 besteht.
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Zwischen den Jochflanken sind auf Achsen 69,
7o .die Rollen
71, 73 derart angeordnet, daß die Rolle 71 am Exzenter 53 und die Rolle 73 an der
Stirnwand 79 des Pumpenkolbens 78 anliegt. Jede Drehung der Welle 5o bzw.
des Exzenters 53 teilt sich über die Rolle 71 dem Joch 7a als Schwingbewegung um
die Welle 62 und weiter über die Rolle 73 als Impuls auf den Kolben 78 mit, dessen
Totpunkte mit go und gi bezeichnet sind.
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Der Stoß der Gehäusewände 14, 16, 18, ig ist als eine Art Nabe 74
ausgebildet, in der der gegen die Horizontale leicht geneigte Pumpenzylinder 76
sitzt. Zwischen dem Zylinderbund 83 einerseits und der am Kolbenende angeordneten
Bundscheibe 8o andererseits ist die Feder 81 auf dem Zylinder geführt, die den Kolben
76 ständig an die Rolle 73 anpreßt. Nach außen zu trägt der Zylinder die Membran
88, deren Innendurchmesser vorzugsweise dem Zylinderdurchmesser entspricht. Alle
von einer Drehbewegung der Welle 35 über die verschiedenen Zwischenglieder auf die
:Membran ausgeübten Impulse erfolgen also zwangläufig.
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Die Zylinderwandung weist eine radiale Bohrung 9a auf, die durch den
Kolben - freigegeben wird, wenn er sich in seiner äußeren Totlage 9i befindet. Auf
diese Weise kann sich der Zylinder einschließlich der Membran bei jeder Freigabe
der Bohrung g2 selbsttätig aus dem Gehäuse mit Öl füllen, bzw. Luft oder Gase, die
sich im Zylinder befinden, können unter Ausnutzung der Schräglage des Zylinders
auf demselben Wege zürn Ölspiegel 93 hin entweichen.
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Bei der Hinundherbewegung -des Kolbens führt also die Membran 88 im
Gleichtakt mit der Bewegung des Kolbens pulsierende Bewegungen aus.
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Mit dem Innenraum des Zylinders- ist, vom Kolben nicht erreichbar,
eine Bohrung 94 vorgesehen, die über eine Leitung i 13 zu dem auf der Gehäusedecke
17 angebrachten Druckmesser 116 führt.
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Fig.3 zeigt die Durchbildung dieser Meßvorrichtung. Wenn das Ventil
ib3 geschlossen ist, werden die Pulsationen,des Öldruckes im Zylinder dem Druckmesser
116 übermittelt, wobei das Kugelrückschlagventil iio verhindert, daß die Drücke
der Pulsationen abfallen, so daß ein praktisch gleichbleibender Druck am Druckmesser
ablesbar ist. Wenn aber gewünscht wird, daß sich der Druckmesser gleichzeitig mit
den Pulsationen bewegt, muß das Ventil 103 geöffnet werden. Auf diese Weise gewinnt
man nicht nur von dem kontinuierlichen Arbeitsdruck .der Pumpe, sondern
auch
von den einzelnen Impulswerten des Fördermittels ein. klares Bild und wird deshalb
auftretende Störungen rasch feststellen und ihre Ursache ermitteln können.
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Die den Kreislauf der zu fördernden Flüssigkeit bildenden Elemente
sollen aus Werkstoffen hergestellt sein, die von der Flüssigkeit nicht angegriffen
werden können.
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Das Fördergut, d. h. die zu fördernde Flüssigkeit, tritt über das
Kugelrückschlagventil13o in den aus dem Zylinder 121 und der Membran 88 gebildeten
ringförmigen Raum 118 ein, wenn sich der Kolben in der Totpunktlage 9i befindet,
die Membran sich zusammengezogen hat und Unterdruck im Raume 118 herrscht. Die Flüssigkeit
verläßt den Raum 118 über das Kugelrückschlagventil 134, wenn sich die Membran ausdehnt.
Sobald sich nun zwischen dem Ventil 134 und dem Ventil 139 ein einstellbarer Flüssigkeitsdruck
aufbaut, der ausreicht, die Spindel i4o gegen den Druck der Feder 146 anzuheben,
tritt die Flüssigkeit durch den Kanal 149 ins Freie. Diese ganze Baugruppe kann
durch Lösen entsprechender Schrauben leicht auseinandergenommen und gereinigt werden.
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Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform der Membran. Diese Membran
88, trägt an ihrem äußeren Umfang in zweckmäßiger Weise hierfür vorgesehene
Nuten, Federringe 15o od. dgl., die die Membran in Druckzonen einteilen und mit
ihrem Gegendruck dafür sorgen, daß die Druckverteilung innerhalb der Membran möglichst
gleichmäßig ist. Ein im wesentlichen den ganzen Innenraum der ruhenden Membran ausfüllendes,
gelochtes Rohrstück 151 bewirkt dabei ebenfalls einen möglichst gleichförmigen Austritt
des Drucköls gegen die Innenfläche der Membran und vermeidet auf diese Weise schädliche,
zunächst nur gegen das Membranende gerichtete Druckwirkungen, wie sie bei einer
offenen, nicht armierten Membran nach Fig. i möglicherweise auftreten können.
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Bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform ersetzt der
mit Längsnuten 158 versehene Membranträger 155 im wesentlichen die Funktionen des
Rohrstücks 151 und der Federringe 15o nach Fig. 4.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Formen
beschränkt, sondern kann innerhalb ihres erfindungsgemäßen Rahmens beliebige Abänderungen
erfahren.