EP1520988A1 - Schlauchmembran-kolbenpumpe - Google Patents

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EP1520988A1
EP1520988A1 EP03022050A EP03022050A EP1520988A1 EP 1520988 A1 EP1520988 A1 EP 1520988A1 EP 03022050 A EP03022050 A EP 03022050A EP 03022050 A EP03022050 A EP 03022050A EP 1520988 A1 EP1520988 A1 EP 1520988A1
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EP
European Patent Office
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membrane
piston pump
housing
pump according
control plate
Prior art date
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EP03022050A
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English (en)
French (fr)
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EP1520988B1 (de
Inventor
Heinz M. Nägel
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Feluwa Pumpen GmbH
Original Assignee
Feluwa Pumpen GmbH
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Priority to DE50302222T priority patent/DE50302222D1/de
Priority to EP03022050A priority patent/EP1520988B1/de
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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
    • F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
    • F04B43/10—Pumps having fluid drive
    • F04B43/107—Pumps having fluid drive the fluid being actuated directly by a piston

Definitions

  • the present invention relates to a hose diaphragm piston pump with a housing, one arranged in the housing Hose membrane, the inside a displacement chamber and on the outside with the housing wall one Annulus forms, which filled with a reference liquid and with the pressure chamber of a cylinder / piston arrangement below Forming a hydraulic fluid chamber connected or is connectable, and containing a reference liquid Reservoir, which with the hydraulic fluid space over a valve assembly is connected or connectable, the via a control plate protruding into the annular space be actuated by the expanding tube membrane can, to the hydraulic fluid chamber original liquid supply the reservoir.
  • a hose diaphragm piston pump of this kind is from the DE 34 43 768 C2 known. It is as a double-tube diaphragm piston pump trained and owns one Housing in which a double-tube membrane is provided is, wherein the inner tube membrane a displacement space defines for the fluid to be delivered, which end by oppositely acting check valves closed or closed.
  • the between the outer Hose diaphragm and the housing wall formed Annulus is via a line with the cylinder space one Cylinder / piston assembly connected, wherein the annulus, the line and the cylinder chamber a hydraulic fluid space make the piston pump, which with a reference liquid is filled.
  • the annulus of the housing in the course of reciprocating movement of the piston supplied in a pressure stroke hydraulic fluid or in a Subsequent suction stroke hydraulic fluid withdrawn.
  • Double-tube diaphragm piston pump Prerequisite for a perfect function of the known Double-tube diaphragm piston pump is that one always constant amount of hydraulic fluid (Original liquid) is available, which is why it is required is, leakage losses, for example, on Pistons may occur, align.
  • a reservoir from which the hydraulic fluid space Priming liquid can be supplied in case of need can.
  • a pushbutton provided, which operates when the double-tube membrane becomes Suction stroke due to a lack of original liquid extends beyond a normal state.
  • hose diaphragm piston pump specify the type mentioned, with which it is possible is, an undesirable tracking of original liquid to avoid.
  • the Housing at least on its the control plate opposite Side a projecting into the housing support surface for the hose membrane, on which the Tubing membrane comes into abutment when the tubing membrane widened beyond a normal dimension during a suction process becomes.
  • the invention is therefore based on the consideration, an unwanted deformation of the tube membrane to prevent the suction stroke by pulling the tube membrane up her the control plate opposite side of the According to the invention provided support surface comes into contact and thus prevented from widening in this direction becomes. It has been shown that by the support the deformation of the tube membrane in controlled and reproducible manner, so that an actuation the control plate and thus a tracking of hydraulic fluid (Original liquid) takes place only if actually too little original liquid in the hydraulic fluid space is available. As a result, a reliable and accurate operation of the invention Hose diaphragm piston pump can be ensured.
  • the support surface is formed so that the hose diaphragm can lay flat on it. at the usually elongated formation of tubular membranes then becomes the support surface in the longitudinal direction the hose membrane be elongated, wherein they are in their control plate immediately opposite Area has its greatest width.
  • the support surface is preferably bulbous, wherein they are in their control plate immediately opposite Range furthest in the direction of the control plate protruding into the housing and towards its edge areas especially flattening evenly.
  • Pump is provided that the housing wall to the control plate around as in the housing projecting support surface is formed such that the hose membrane to the support surface comes to rest when the control plate located in its outer end position.
  • valve arrangement can be actuated via the control plate Switching valve and actuated by the switching valve Supplementary valve to open the line between having the reservoir and the hydraulic fluid chamber. Due to the fact that the operation of the supplementary valve over the switching valve takes place is in this embodiment a mechanical locking of the supplementary valve via the switching valve made so that incorrect operations of the Supplementary valve be excluded. For the rest, can the valve assembly having a pressure relief valve over which original liquid from the hydraulic fluid chamber in the reservoir can be returned.
  • the hose membrane of the pump according to the invention is according to a preferred embodiment as a double-tube membrane formed by two concentric formed individual hose membranes arranged one another is, with the annulus between the tube membranes filled with a liquid.
  • the inner tube membrane consist of a PTFE material.
  • Spacer elements in the form of, for example Projections, pimples, roughening and the like formed be on the inside wall of the other tube membrane come into contact to the coupling of the two To support hose membranes.
  • the between the tube membranes formed gap with a tube break indicator be connected.
  • FIG. 1 shows a double-tube membrane piston pump 1 represented according to the present invention.
  • the pump 1 has an elongated housing 2, in which a double-tube membrane 3 is arranged, extending over the entire Housing length extends.
  • the double tube membrane 3 consists of two individual tube membranes 4, 5, the arranged concentrically to one another and over the end provided bead rings 6, 7 clamped in the housing 2 are.
  • the housing 2 is in its end with corresponding mounting flanges 8, 9, 10, 11 provided.
  • the inner tube membrane 4 defines a displacement space 12 or flow channel for the promotional Fluid, which at its two ends by against the Direction of flow A acting check valves 13, 14 completed is.
  • cams 15 In the housing of the check valves 13, 14 are cams 15 with bars, which are the hub of Limit valve balls 16 and collect them centrically, so that the valve balls 16 centric to their seat can go back again.
  • the outer tube membrane 5 forms with the housing wall an annular space 17, which with a reference liquid is filled as hydraulic fluid.
  • the annular space 17 is above an opening 18 in the housing wall and a not shown connecting line in itself known manner with the cylinder chamber 19 a only schematically illustrated cylinder / piston assembly 20 in conjunction, the annulus 17, the conduit and the cylinder space 19 define a hydraulic fluid space of the pump 1.
  • the piston 21 of the cylinder / piston assembly 20th can be driven in a reciprocating stroke in a suction stroke Master liquid from the annular space 17 in the cylinder chamber 19 suck in (see Figure 1) and then in reverse manner in a pressure stroke the original liquid to pump out of the cylinder chamber 19 in the annular space 17 (see Figure 2). It is during the suction stroke in the Annular space 17 generates a negative pressure, through which the Double-tube diaphragm 3 is widened.
  • the volume of the annular space 17 is increased while the double tube membrane 3 compressed.
  • a reservoir only schematically illustrated 22 provided to the connecting line between the annulus 17 and the cylinder / piston assembly 20 is connected via a valve arrangement 23.
  • the Valve assembly 23 includes on the one hand as a switching valve trained leakage valve 24 and a coupled thereto Supplementary valve 25, which is normally closed, however, if necessary opened by the leakage valve 24 can be to the hydraulic fluid chamber original liquid supply from the reservoir 22.
  • the valve assembly 23 comprises a pressure relief valve 26, over which at too high a pressure in the hydraulic fluid space Original liquid back into the storage tank 22 can get.
  • control plate 27 To actuate the leakage valve 24 is an actuator provided in the form of a control plate 27, which in the annular space 17 protrudes.
  • the control plate 27 is in only schematically illustrated way transverse to the longitudinal direction of the housing 2 is movably guided and is shown in the Starting position by a helical compression spring 30th biased.
  • the support surface 28th in the middle a relatively narrow, strongly protruding area 28a, on the outside a larger, flatter running Section 28b connects.
  • the support surface 28 is here trained in the manner that they are in their the center Z of the control plate 27 opposite area protrudes furthest in the direction of the control plate 27 and drops evenly towards its edge regions.
  • Figures 1 and 8 also show that also the area of the housing wall around the opening 18 around is formed as a support surface 29. This is so formed, that the double-tube membrane 3 at the curved End face of the control plate 27 and the support surface 29 flat comes into contact when the control plate 27 reaches its right end position, in which he the opening 18 closes.
  • the Support surface 29 as well as the control plate 27 opposite Support surface 28 elongated oval, being symmetrical with respect to their longitudinal and transverse axes is formed and the vaulting tip of the control plate 27 the furthest in the housing 2 above Point forms.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlauchmembran-Kolbenpumpe mit einem Gehäuse (2), einer in dem Gehäuse (2) angeordneten Schlauchmembran (3), die innenseitig einen Verdrängungsraum (12) und außenseitig mit der Gehäusewandung einen Ringraum (17) bildet, der mit einer Vorlageflüssigkeit gefüllt und mit dem Druckraum (19) einer Zylinder/Kolben-Anordnung (20) unter Bildung eines Hydraulikmittelraums verbunden oder verbindbar ist, und einem Vorlageflüssigkeit enthaltenden Vorratsbehälter (22), welcher mit dem Ringraum (17) über eine Ventil-anordnung (23) verbunden oder verbindbar ist, die über einen in den Hydraulikmittelraum (17) hineinragenden Steuerteller (27) von der sich aufweitenden Schlauchmembran (3) betätigbar ist, um dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter (22) zuzuführen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gehäuse (2) zumindest an seiner dem Steuerteller (27) gegenüberliegenden Seite eine in das Gehäuse vorstehende Stützfläche (28) für die Schlauchmembran (3) aufweist, an welcher die Schlauchmembran (3) in Anlage kommt, wenn die Schlauchmembran (3) bei einem Saughub über ein Normalmaß hinaus aufgeweitet wird. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlauchmembran-Kolbenpumpe mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten Schlauchmembran, die innenseitig einen Verdrängungsraum und außenseitig mit der Gehäusewandung einen Ringraum bildet, der mit einer Vorlageflüssigkeit gefüllt und mit dem Druckraum einer Zylinder/Kolben-Anordnung unter Bildung eines Hydraulikmittelraums verbunden oder verbindbar ist, und einem Vorlageflüssigkeit enthaltenden Vorratsbehälter, welcher mit dem Hydraulikmittelraum über eine Ventilanordnung verbunden oder verbindbar ist, die über einen in den Ringraum hineinragenden Steuerteller von der sich aufweitenden Schlauchmembran betätigt werden kann, um dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zuzuführen.
Eine Schlauchmembran-Kolbenpumpe dieser Art ist aus der DE 34 43 768 C2 bekannt. Sie ist als Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe ausgebildet und besitzt ein Gehäuse, in dem eine Doppel-Schlauchmembran vorgesehen ist, wobei die innere Schlauchmembran einen Verdrängungsraum für das zu fördernde Fluid definiert, welcher endseitig durch gegensätzlich wirkende Rückschlagventile verschlossen bzw. verschließbar ist. Der zwischen der äußeren Schlauchmembran und der Gehäusewandung gebildete Ringraum ist über eine Leitung mit dem Zylinderraum einer Zylinder/Kolben-Anordnung verbunden, wobei der Ringraum, die Leitung und der Zylinderraum einen Hydraulikmittelraum der Kolbenpumpe bilden, der mit einer Vorlageflüssigkeit gefüllt ist. Im Betrieb wird dem Ringraum des Gehäuses im Zuge der reziprokierenden Bewegung des Kolbens in einem Druckhub Hydraulikmittel zugeführt bzw. in einem anschließenden Saughub Hydraulikmittel entzogen.
Voraussetzung für eine einwandfreie Funktion der bekannten Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe ist es, daß eine stets gleichbleibende Menge an Hydraulikmittel (Vorlageflüssigkeit) zur Verfügung steht, weshalb es erforderlich ist, Leckageverluste, die beispielsweise am Kolben auftreten können, anzugleichen. Zu diesem Zweck besitzt die bekannte Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe einen Vorratsbehälter, aus welchem dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit im Bedarfsfalls zugeführt werden kann. Zur Erfassung eines solchen Erfordernisses ist in dem Gehäuse ein Tastschalter vorgesehen, der betätigt wird, wenn sich die Doppel-Schlauchmembran während des Saughubes aufgrund eines Mangels an Vorlageflüssigkeit über einen Normalzustand hinaus ausdehnt. Es hat sich allerdings als problematisch herausgestellt, daß die Verformung der Schlauchmembranen aufgrund von minimalen Wanddickenänderungen und Härteunterschiede der innerhalb der beiden Schlauchmembranen sowie Strömungsunterschieden innerhalb der Anströmung des Schlauchbereiches von und zum Kolben ungleichmäßig und somit nicht genau reproduzierbar ist. Dies kann dazu führen, daß der Tastschalter betätigt und Vorlageflüssigkeit nachgeführt wird, obwohl im Prinzip kein Bedarf an einer Ergänzung der Vorlageflüssigkeit gegeben ist und somit die Doppel-Schlauchmembran beim Druckhub ungewollt weit zusammengequetscht wird.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchmembran-Kolbenpumpe der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher es möglich ist, eine unerwünschte Nachführung von Vorlageflüssigkeit zu vermeiden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse zumindest an seiner dem Steuerteller gegenüberliegenden Seite eine in das Gehäuse vorstehende Stützfläche für die Schlauchmembran aufweist, an welcher die Schlauchmembran in Anlage kommt, wenn die Schlauchmembran bei einem Saugvorgang über ein Normalmaß hinaus aufgeweitet wird. Der Erfindung liegt damit die Überlegung zugrunde, eine ungewollte Verformung der Schlauchmembran beim Saughub zu verhindern, indem die Schlauchmembran auf ihrer dem Steuerteller gegenüberliegenden Seite an der erfindungsgemäß vorgesehene Stützfläche in Anlage kommt und somit an einer Aufweitung in dieser Richtung gehindert wird. Es hat sich gezeigt, daß durch die Abstützung die Verformung der Schlauchmembran in kontrollierter und reproduzierbarer Weise abläuft, so daß eine Betätigung des Steuertellers und damit eine Nachführung von Hydraulikmittel (Vorlageflüssigkeit) nur dann erfolgt, wenn tatsächlich zu wenig Vorlageflüssigkeit in dem Hydraulikmittelraum vorhanden ist. Im Ergebnis kann eine zuverlässige und akkurate Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schlauchmembran-Kolbenpumpe gewährleistet werden.
Nachdem die Schlauchmembran durch die vorgesehene Stützfläche an einem Aufweiten gehindert wird, muß darauf geachtet werden, daß in den übrigen Richtungen ein ausreichender Freiraum zur Verfügung steht, in welchen die Schlauchmembran ausweichen kann. Der erforderliche Platz ist von den Betriebsbedingungen abhängig und für den Einzelfall zu bestimmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützfläche so ausgebildet ist, daß sich die Schlauchmembran flächig an sie anlegen kann. Bei der üblicherweise länglichen Ausbildung von Schlauchmembranen wird dann auch die Stützfläche in der Längsrichtung der Schlauchmembran länglich ausgebildet sein, wobei sie in ihrem dem Steuerteller unmittelbar gegenüberliegenden Bereich ihre größte Breite besitzt. Außerdem ist die Stützfläche vorzugsweise bauchig ausgebildet, wobei sie in ihrem dem Steuerteller unmittelbar gegenüberliegenden Bereich am weitesten in Richtung des Steuertellers in das Gehäuse hineinragt und zu ihren Randbereichen hin insbesondere gleichmäßig abflacht.
Bei einer weiteren Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Pumpe ist vorgesehen, daß die Gehäusewandung um den Steuerteller herum als in das Gehäuse vorspringende Stützfläche derart ausgebildet ist, daß die Schlauchmembran an der Stützfläche zur Anlage kommt, wenn sich der Steuerteller in seiner äußeren Endstellung befindet. Durch diese Ausgestaltung wird eine flächige Anlage der Schlauchmembran auch an dem Steuerteller und den ihn umgebenden Bereich der Gehäusewandung sichergestellt.
Da erfindungsgemäß Kontakte zwischen der Doppel-Schlauchmembran und der Gehäusewandung im Betrieb auf Dauer zwangsläufig auftreten müssen, ist es zweckmäßig, die Innenfläche des Gehäuses zumindest im Bereich der Stützfläche(n) mit einer Beschichtung als Reibschutz für die Schlauchmembran zu versehen. Hierdurch kann die Haltbarkeit der Schlauchmembran deutlich erhöht werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ventilanordnung ein über den Steuerteller betätigbares Schaltventil und ein von dem Schaltventil betätigtes Ergänzungsventil zum Öffnen der Leitung zwischen dem Vorratsbehälter und dem Hydraulikmittelraum aufweist. Dadurch, daß die Betätigung des Ergänzungsventils über das Schaltventil erfolgt, wird bei dieser Ausführungsform eine mechanische Verriegelung des Ergänzungsventils über das Schaltventil vorgenommen, so daß Fehlbetätigungen des Ergänzungsventils ausgeschlossen werden. Im übrigen kann die Ventilanordnung ein Überdruckventil aufweisen, über welche Vorlageflüssigkeit aus dem Hydraulikmittelraum in den Vorratsbehälter zurückgeführt werden kann.
Die Schlauchmembran der erfindungsgemäßen Pumpe ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als eine Doppel-Schlauchmembran ausgebildet, die von zwei konzentrisch zueinander angeordneten einzelnen Schlauchmembranen gebildet ist, wobei der Ringraum zwischen den Schlauchmembranen mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. In diesem Fall kann in an sich bekannter Weise die innere Schlauchmembran aus einem PTFE-Material bestehen. Auch können an der zwischenraumseitigen Innenwand wenigstens einer Schlauchmembran Abstandhalterelemente in der Form von beispielsweise Vorsprüngen, Noppen, Rauhungen und dergleichen ausgebildet sein, die an der Innenwand der anderen Schlauchmembran in Anlage kommen, um die Kopplung der beiden Schlauchmembranen zu unterstützen. Schließlich kann in einer ebenfalls an sich beispielsweise aus der DE 34 43 768 C2 bekannten Weise der zwischen den Schlauchmembranen gebildete Zwischenraum mit einer Schlauchbruch-Anzeigevorrichtung verbunden sein.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1
eine Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung während des Saughubes in schematischer und teilweise geschnittener Darstellung,
Figur 2
die Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe aus Figur 1 während des Druckhubes,
Figur 3
das Gehäuse der Pumpe aus Figur 1 im Querschnitt entlang der Linie III bei einer Betätigung der Steuerplatte,
Figur 4
das Gehäuse der Pumpe aus Figur 1 im Querschnitt entlang der Linie IV bei einer Betätigung der Steuerplatte,
Figur 5
das Gehäuse der Pumpe aus Figur 1 im Querschnitt entlang der Linie V bei einer Betätigung der Steuerplatte,
Figur 6
das Gehäuse der Pumpe aus Figur 1 im Längsschnitt VI-VI von Figur 1,
Figur 7
das Gehäuse der Pumpe aus Figur 1 im Längsschnitt entlang der Linie VII-VII und
Figur 8
das Gehäuse aus den Figuren 6 und 7 im Schnitt entlang der Linie VIII-VIII.
In Figur 1 ist eine Doppel-Schlauchmembran-Kolbenpumpe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Pumpe 1 besitzt ein längliches Gehäuse 2, in dem eine Doppel-Schlauchmembran 3 angeordnet ist, die sich über die gesamte Gehäuselänge erstreckt. Die Doppel-Schlauchmembran 3 besteht aus zwei einzelnen Schlauchmembranen 4, 5, die konzentrisch zueinander angeordnet und über endseitig vorgesehene Wulstringe 6, 7 in dem Gehäuse 2 festgespannt sind. Hierzu ist das Gehäuse 2 in seinen Endbereichen mit entsprechenden Befestigungsflanschen 8, 9, 10, 11 versehen.
Die innere Schlauchmembran 4 definiert einen Verdrängungsraum 12 bzw. Durchflußkanal für das zu fördernde Fluid, welcher an seinen beiden Enden durch entgegen der Förderrichtung A wirkende Rückschlagventile 13, 14 abgeschlossen ist. In dem Gehäuse der Rückschlagventile 13, 14 befinden sich Nocken 15 mit Stegen, die den Hub der Ventilkugeln 16 begrenzen und diese zentrisch auffangen, so daß die Ventilkugeln 16 zu ihrer Sitzfläche zentrisch wieder zurückgehen können.
Die äußere Schlauchmembran 5 bildet mit der Gehäusewandung einen Ringraum 17, welcher mit einer Vorlageflüssigkeit als Hydraulikmittel gefüllt ist. Der Ringraum 17 steht über eine Öffnung 18 in der Gehäusewandung und eine nicht näher dargestellte Verbindungsleitung in an sich bekannter Weise mit dem Zylinderraum 19 einer nur schematisch dargestellten Zylinder/Kolben-Anordnung 20 in Verbindung, wobei der Ringraum 17, die Leitung und der Zylinderraum 19 einen Hydraulikmittelraum der Pumpe 1 definieren. Der Kolben 21 der Zylinder/Kolben-Anordnung 20 kann reziprokierend angetrieben werden, um in einem Saughub Vorlagenflüssigkeit aus dem Ringraum 17 in den Zylinderraum 19 anzusaugen (siehe Figur 1) und anschließend in umgekehrter Weise in einem Druckhub die Vorlageflüssigkeit aus dem Zylinderraum 19 in den Ringraum 17 zu pumpen (siehe Figur 2). Dabei wird während des Saughubes in dem Ringraum 17 ein Unterdruck erzeugt, durch welchen die Doppel-Schlauchmembran 3 aufgeweitet wird. Während des Druckhubes wird das Volumen des Ringraums 17 vergrößert und dabei die Doppel-Schlauchmembran 3 zusammengedrückt.
Um Leckageverluste der Vorlageflüssigkeit ausgleichen zu können, ist ein nur schematisch dargestellter Vorratsbehälter 22 vorgesehen, der an die Verbindungsleitung zwischen dem Ringraum 17 und der Zylinder/Kolben-Anordnung 20 über eine Ventilanordnung 23 angeschlossen ist. Die Ventilanordnung 23 umfaßt einerseits ein als Schaltventil ausgebildetes Leckageventil 24 und ein damit gekoppeltes Ergänzungsventil 25, das normalerweise geschlossen ist, jedoch im Bedarfsfall durch das Leckageventil 24 geöffnet werden kann, um dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 22 zuzuführen. Andererseits umfaßt die Ventilanordnung 23 ein Überdruckventil 26, über welches bei einem zu hohen Druck in dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit zurück in den Vorratsbehälter 22 gelangen kann.
Zur Betätigung des Leckageventils 24 ist ein Stellglied in der Form eines Steuertellers 27 vorgesehen, welcher in den Ringraum 17 hineinragt. Der Steuerteller 27 ist in nur schematisch dargestellter Weise quer zur Längsrichtung des Gehäuses 2 bewegbar geführt und wird in die dargestellte Ausgangslage durch eine Schraubendruckfeder 30 vorgespannt. Wenn der Steuerteller 27 aus dieser Ausgangslage beim Saughub durch die Doppel-Schlauchmembran 3 in Richtung der Öffnung 18 nach außen gedrückt wird, führt dies zu einer Betätigung der des Leckageventils 24 und damit des Ergänzungsventils 25 in der Weise, daß Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 22 dem Hydraulikmittelraum zugeführt wird.
Um während des Saughubes undefinierte Verformungen der Doppel-Schlauchmembran 3 zu verhindern, ist an der dem Steuerteller 27 gegenüberliegenden Seite der Gehäusewandung eine in das Gehäuse 2 vorstehende Abstützfläche 28 vorgesehen. Diese ist so ausgebildet, daß die Doppel-Schlauchmembran 3 an ihr in Anlage kommt, wenn die Doppel-Schlauchmembran 3 bei einem Saughub über ein Normalmaß hinaus aufgeweitet wird, wie dies in Figur 3 dargestellt ist, und so eine definierte und reproduzierbare Verformung der Doppel-Schlauchmembran sicherstellt. Die genaue Ausbildung der in das Gehäuse vorspringenden Abstützfläche 28 ist aus der Zusammenschau der Figuren gut erkennbar. So zeigt die Figur 6, daß die Stützfläche 28 in der Achsrichtung des Gehäuses 2 länglich und im wesentlichen symmetrisch bezüglich ihrer Längs- und Querachse ausgebildet ist. Dabei weist die Stützfläche 28 mittig einen relativ schmalen, stark vorspringenden Bereich 28a auf, an den außen ein größerer, flacher verlaufender Bereich 28b anschließt. Die Stützfläche 28 ist dabei in der Weise bauchig ausgebildet, daß sie in ihrem dem Zentrum Z des Steuertellers 27 gegenüberliegenden Bereich am weitesten in Richtung des Steuertellers 27 vorsteht und zu ihren Randbereichen hin gleichmäßig abfällt.
Die Figuren 1 und 8 lassen weiterhin erkennen, daß auch der Bereich der Gehäusewandung um die Öffnung 18 herum als eine Stützfläche 29 ausgebildet ist. Diese ist so ausgebildet, daß die Doppel-Schlauchmembran 3 an der gewölbten Stirnfläche des Steuertellers 27 und der Stützfläche 29 flächig in Anlage kommt, wenn der Steuerteller 27 seine rechte Endlage erreicht, in welcher er die Öffnung 18 verschließt. Wie die Figur 8 gut zeigt, ist die Stützfläche 29 genauso wie die dem Steuerteller 27 gegenüberliegende Stützfläche 28 länglich oval ausgebildet, wobei sie bezüglich ihrer Längs- und Querachsen symmetrisch ausgebildet ist und die Wölbungsspitze des Steuertellers 27 den am weitesten in das Gehäuse 2 vorstehenden Punkt bildet.
Im Betrieb wird der Kolben 21 der Zylinder/Kolben-Anordnung 20 hin und her bewegt. Dabei wird in einem Saughub, der in Figur 1 dargestellt ist und in welchem der Kolben 21 in Richtung des Pfeils S nach rechts bewegt wird, Vorlageflüssigkeit aus dem Ringraum 17 in den Zylinderraum 19 der Zylinder/Kolben-Anordnung 20 gesaugt. Aufgrund des dabei in dem Ringraum 17 auftretenden Unterdrucks wird die Doppel-Schlauchmembran 3 nach außen gezogen und dabei unter Vergrößerung des Verdrängungsraums 12 aufgeweitet, wodurch das zu fördernde Fluid durch das an der Gehäuseunterseite vorgesehene Rückschlagventil 13 angesaugt wird. In einem anschließenden Druckhub wird der Kolben in der in Figur 2 dargestellten Weise in Richtung des Pfeils D nach links bewegt, wodurch die Vorlageflüssigkeit aus dem Zylinderraum 19 in den Ringraum 17 gedrückt wird. Dabei wird die Doppel-Schlauchmembran 3 zusammengedrückt und damit das Volumen des Verdrängungsraums 12 verkleinert, so daß das darin enthaltende Fluid durch das obere Rückschlagventil 14 aus dem Ringraum 12 gedrückt wird.
Wenn sich das Volumen der Vorlageflüssigkeit aufgrund von Leckageverlusten beispielsweise am Kolben 21 verringert, führt dies dazu, daß sich die Doppel-Schlauchmembran 3 beim Saughub stärker aufweitet als normal, so daß der Steuerteller 27 aus der in der Figur 1 gezeigten Ausgangslage nach rechts in die in der Figur 3 dargestellte Position bewegt wird und das Leckageventil 24 betätigt, so daß das Ergänzungsventil 25 öffnet, um Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 22 in den Hydraulikmittelraum nachzuführen. Wie insbesondere die Figur 3 gut erkennen läßt, kommt die Doppel-Schlauchmembran 3 bei einer solchen Aufweitung über den Normalbereich hinaus an der Stützfläche 28 in Anlage, so daß eine weitere Aufweitung in dieser Richtung nicht mehr möglich ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die mit der Aufweitung verbundene Verformung der Doppel-Schlauchmembran 3 in definierter und reproduzierbarer Weise stattfindet.

Claims (13)

  1. Schlauchmembran-Kolbenpumpe mit
    einem Gehäuse (2),
    einer in dem Gehäuse (2) angeordneten Schlauchmembran (3), die innenseitig einen Verdrängungsraum (12) und außenseitig mit der Gehäusewandung einen Ringraum (17) bildet, der mit einer Vorlageflüssigkeit gefüllt und mit dem Druckraum (19) einer Zylinder/Kolben-Anordnung (20) unter Bildung eines Hydraulikmittelraums verbunden oder verbindbar ist, und
    einem Vorlageflüssigkeit enthaltenden Vorratsbehälter (22), welcher mit dem Ringraum (17) über eine Ventilanordnung (23) verbunden oder verbindbar ist, die über einen in den Hydraulikmittelraum (17) hineinragenden Steuerteller (27) von der sich aufweitenden Schlauchmembran (3) betätigbar ist, um dem Hydraulikmittelraum Vorlageflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter (22) zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) zumindest an seiner dem Steuerteller (27) gegenüberliegenden Seite eine in das Gehäuse vorstehende Stützfläche (28) für die Schlauchmembran (3) aufweist, an welcher die Schlauchmembran (3) in Anlage kommt, wenn die Schlauchmembran (3) bei einem Saughub über ein Normalmaß hinaus aufgeweitet wird.
  2. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (27) so ausgebildet ist, daß sich die Schlauchmembran (3) flächig an sie anlegt.
  3. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (28) in der Längsrichtung der Schlauchmembran (3) länglich ausgebildet ist.
  4. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (28) an ihren dem Steuerteller (27) unmittelbar gegenüberliegenden Bereich ihre größte Breite besitzt, wobei die Breite zu den Enden hin kontinuierlich abnimmt.
  5. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (28) bauchig ausgebildet ist, wobei sie in ihrem dem Steuerteller (27) unmittelbar gegenüberliegenden Bereich am weitesten in Richtung des Steuertellers (27) in das Gehäuse (2) hineinragt und zu ihren Randbereichen gleichmäßig abflacht.
  6. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandung um den Steuerteller (27) herum als in das Gehäuse vorspringende Stützfläche (29) derart ausgebildet ist, daß die Schlauchmembran (3) an der Stützfläche (29) zur Anlage kommt, wenn sich der Steuerteller (27) in seiner äußeren Endstellung befindet.
  7. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Gehäuses (2) zumindest im Bereich der Stützfläche (28, 29) mit einer Beschichtung als Reibschutz für die äußere Schlauchmembran (5) versehen ist.
  8. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (23) ein über den Steuerteller (27) betätigbares Schaltventil (24) und ein von dem Schaltventil (24) betätigtes Ergänzungsventil (25) zum Öffnen der Leitung zwischen dem Vorratsbehälter (22) und dem Hydraulikmittelraum aufweist.
  9. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (23) ein Überdruckventil (26) aufweist, über welches Vorlageflüssigkeit aus dem Hydraulikmittelraum (17) in den Vorratsbehälter (22) gelangen kann.
  10. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchmembran als Doppel-Schlauchmembran (3) ausgebildet ist, die von zwei konzentrisch zueinander angeordneten einzelnen Schlauchmembranen (4, 5) gebildet ist, wobei der Ringraum zwischen den Schlauchmembranen (4, 5) mit einer Flüssigkeit gefüllt ist.
  11. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der zwischenraumseitigen Innenwand wenigstens einer Schlauchmembran Abstandhalterelemente in der Form von beispielsweise Vorsprüngen, Noppen, Rauhungen und dergleichen ausgebildet sind, die an der Innenwand der anderen Schlauchmembran in Anlage kommen.
  12. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Schlauchmembranen gebildete Zwischenraum mit einer Schlauchbruch-Anzeigevorrichtung verbunden ist.
  13. Schlauchmembran-Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schlauchmembran (4) aus einem PTFE-Material besteht.
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