DE3413437A1 - Screw vane diaphragm pump with eccentric automatic control of lamella vanes - Google Patents

Screw vane diaphragm pump with eccentric automatic control of lamella vanes

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Abstract

Since conventionally constructed diaphragm pumps, whether driven mechanically or hydraulically, are suitable only for pumping pure liquids, as they are equipped with valves for controlling the suction and discharge stream, the screw vane diaphragm pump has been conceived for pumping contaminated liquids, sludges and pastes having a high viscosity. In the essential part of the invention, the lamella vanes with eccentric automatic control, control valves become superfluous, because said lamella vanes effect the displacement of the flow medium, provide complete support of the elastomeric diaphragm and effect shut off and control of the delivery stream. The control of the lamella vanes themselves is carried out automatically by a roller-bearing worm shaft, whose design corresponds to that of a multiple crankshaft. Using said roller-bearing worm shaft reduces the friction within the drive to a minimum and thus requires only a relatively low drive input.

Description

Schnecken - Schieber - Membranpumpe mit Lamellenschieber-Screw - slide valve - diaphragm pump with lamellar slide -

Exzenterzwangssteuerung.Eccentric forced control.

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe als Förder- und Dosierpumpe besonderer Bauart, welche ganz besonders geeignet ist, stark verunreinigte Flüssigkeiten mit besonders hoher Viskosität zu fördern und die nach dem System der Peristaltik arbeitet.The invention relates to a diaphragm pump as a delivery and metering pump special design, which is particularly suitable for heavily contaminated liquids to convey with particularly high viscosity and according to the system of peristalsis is working.

Selbst Dickstoffe mit hohen Feststoffanteilen und trockene, noch fließfähige, pulverförmige abrasive Medien, sind mit dieser Pumpe noch förderbar.Even thick matter with high solids content and dry, still flowable, powdery abrasive media can still be pumped with this pump.

Auch die Dosierung in evakuierte Systeme ist bei dieser Bauart gewährleistet, da die Pumpe eine rückdruckdichte, volumetrische Verdrängerpumpe ist.Dosing in evacuated systems is also guaranteed with this design, since the pump is a back pressure-tight, volumetric positive displacement pump.

Pumpen zur Förderung von verunreinigten Flüssigkeiten und Dickstoffen, sind Schnecken- und Exzenterschneckenpumpen, sowie verschiedene Bauarten von Kolbenpumpen, und auch einige Sonderbauarten von Membranpumpen.Pumps for pumping contaminated liquids and thick matter, are screw and eccentric screw pumps, as well as various types of piston pumps, and also some special designs of diaphragm pumps.

Diese Pumpen sind im allgemeinen gut zur Förderung von Dickstoffen geeignet, haben jedoch erhebliche Nachteile in Bezug auf ihre Haltbarkeit und damit auch Wirtschaftlichkeit aufzuweisen.These pumps are generally good for pumping thick matter suitable, but have significant disadvantages in terms of their durability and thus also show economic efficiency.

Die Exzenterschneckenpumpe, welche für diesen Einsatzzweck am besten geeignet ist, neigt aufgrund ihrer hohen inneren Reibung zur Selbszerstörung, sie benötigt eine hohe Antriebsleistung und ist nicht trockenlaufsicher.The eccentric screw pump, which is best for this purpose is suitable, tends to self-destruct due to their high internal friction, they requires a high drive power and is not safe to run dry.

Kolben- und Membranpumpen sind vom Prinzip her, zwar gut geeignet, um Dickstoffe zu fördern, benötigen jedoch Ventile in den Saug- und Druckleitungen. Diese Ventile sind der anfälligste Teil einer Kolben- oder Membranpumpe. Sie verlieren bei Verschleiß oder anklebender Verschmutzung, sofort ihre Funktion als Absperrorgane und sind daher auch nur bedingt für die Förderung von Medien mit hohen Feststoffanteilen geeignet.Piston and diaphragm pumps are, in principle, well suited, however, in order to convey thick matter, valves are required in the suction and pressure lines. These valves are the most vulnerable part of a piston or diaphragm pump. They are losing in the event of wear or stuck dirt, their function as shut-off devices immediately and are therefore only conditionally suitable for pumping media with a high proportion of solids suitable.

Die zur Zeit auf dem Markt befindlichen Kolbenpumpen für diese Medien, unterliegen ebenfalls hohem Verschleiß. Ihre Ventile sind als Schwenkschieber ausgebildet und benötigen zum Schließen der Verdränger-Räume, hohe hydraulische Kräfte.The piston pumps currently on the market for these media, are also subject to high wear. Their valves are designed as swivel slides and require high hydraulic forces to close the displacement spaces.

Schnecken - Schieber - Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung.Screw - slide - diaphragm pump with lamellar slide eccentric control.

Es ergibt sich daher die Aufgabe, eine Pumpe zu konzipieren, welche diesen vorhandenen Bauarten überlegen ist.There is therefore the task of designing a pump which is superior to these existing designs.

Die zu erstellende Pumpe soll absolut trockenlaufsicher sein.The pump to be created should be absolutely safe to run dry.

Sie ist den Bestimmungen zum Schutze der Umwelt entsprechend zu konstruieren, sodaß in keinem Falle Medium aus der Pumpe an irgendeiner Stelle in die Umwelt austreten kann. Die Pumpe soll, als Arbeitsmaschine, gemäß den Anforderungen zur Einbparung von Energie, mit einem minimalen Aufwand sicher und leistungsgerecht betrieben werden können.It is to be constructed in accordance with the regulations for the protection of the environment, so that in no case medium can escape from the pump at any point in the environment can. As a working machine, the pump should meet the requirements for savings of energy, can be operated safely and with a minimum of effort can.

Gegenstand der Erfindung ist eine Membranpumpe, welche in der Lage ist, auf einfache Weise stark verunreinigte Medien und Dickstoffe zuverlässig zu fördern. Eine gute Haltbarkeit gegenüber abrasiven und agressiven Medien aufweist und mittlere bis hohe Förderdrücke aufbauen und rückdruckdicht halten kann. Sie soll in jeder beliebigen Stellung der Antriebswelle der Pumpe bei Stillstand, sowohl auf der Saug- als auch auf der Druckseite dicht sein.The invention relates to a diaphragm pump which is able is, in a simple way, reliably and reliably to heavily contaminated media and thick matter support financially. Has good durability against abrasive and aggressive media and can build up medium to high delivery pressures and keep them back pressure-tight. she should be in any position of the drive shaft of the pump at standstill, both be tight on the suction as well as on the pressure side.

Die Pumpe soll, gegeben durch ihre Bauart, gemäß der Erfindung, die Verwendung von Rückschlagventilen in den Anschlussleitungen erübrigen. Sie soll ein Überdrücken über den zulässigen Förderdruck selbsttätig verhindern. Sie soll ebenfalls in der Lage sein, in einen relativ luftleeren Raum, Behälter oder Apparat, dosiert mit hoher Genauigkeit, Medium hineinfördern zu können.The pump should, given by its design, according to the invention, the There is no need to use check valves in the connection lines. she should automatically prevent overpressure above the permissible delivery pressure. she should also be able to move into a relatively evacuated room, container or apparatus, dosed with high accuracy to be able to convey medium into it.

Durch geeignete konstruktive Maßnahmen wird verhindert, daß bei Membranbruch, Förderflüssigkeit in die Umgebung austreten kann.Appropriate design measures prevent the diaphragm from breaking, The pumped liquid can escape into the environment.

Im wesentlichen besteht die Erfindung aus der mechanisch-konstruktiven Nachbildung der peristaltischen Förderbewegung bei der Nahrungsverdauung im menschlichen Körper, unter Verwendung eines sich wellenförmig gegen eine elastische Membrane bewegenden Schieberpaketes, hervorgerufen durch eine Antriebswelle mit versetzten Exzentern.The invention essentially consists of the mechanical-structural Reproduction of the peristaltic conveying movement in the digestion of food in humans Body, using a wavy shape against an elastic membrane moving slide assembly, caused by a drive shaft with offset Eccentrics.

Schnecken - Schieber - Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung.Screw - slide - diaphragm pump with lamellar slide eccentric control.

Die Förderbewegung wird bei dieser Pumpe dadurch erreicht, daß eine plattenförmige Elastomere-Membrane von flachen Schiebern, welche von einer mit versetzten Exzentern versehenen Antriebswelle, bei der Rotation gegen ein mit einer zylinderabschnittförmigen Hölung hergestellten Pumpengehäuse gedrückt wird. Da die Exzenter auf der Antriebswelle um eine bestimmte, aber gleiche Winkel-Gradzahl versetzt sind, ergibt sich bei der Rotation der Antriebswelle, eine Wellenbewegung des Schieberpakets und somit auch der Elastomere-Membrane gegen das mit der zylinderabschnittförmigen Hölung versehene Pumpengehäuse.The conveying movement is achieved in this pump in that a plate-shaped elastomer membrane of flat slides, which are offset by a Eccentric drive shaft, when rotating against a cylinder section-shaped The pump casing produced by the Hölung is pressed. Because the eccentric on the drive shaft are offset by a certain, but the same number of angular degrees, results in the Rotation of the drive shaft, a wave movement of the slide assembly and thus also the elastomer membrane against the one provided with the cylindrical section-shaped hollow Pump housing.

Da bei der Rotation der Antriebswelle, bedingt durch die Herzkurvenförmige Bohrung in den Schiebern und die winkel versetzen Exzenter, immer einer der Schieber nach oben, gegen die Elastomere-M.embrane und das Pumpengehäuse gedrückt wird, ist die Pumpe auch bei Stillstand, vorwärts und rückwärts druckdicht. Sie benötigt dazu keine Druckhalteventile.As with the rotation of the drive shaft, due to the heart curve Hole in the slides and the offset eccentrics, always one of the slides is pressed upwards against the elastomeric membrane and the pump housing the pump is pressure-tight forwards and backwards even when it is at a standstill. You need to do this no pressure holding valves.

Diese Pumpe kann mit Drehzahlen bis zu 1450 UPM betrieben werden, was die Pulsation des Förderstromes herabsetzt und die Baumassen im Verhältnis zur Leistung in realen Grenzen hält.This pump can be operated at speeds of up to 1450 RPM, which reduces the pulsation of the flow rate and the building mass in relation to Keeps performance within real limits.

Außerdem wird durch diese hohe Drehzahl, der Einsatz von Getriebemotoren überflüssig und damit ein geringerer finanzieller Aufwand ermöglicht.In addition, this high speed makes the use of geared motors superfluous and thus enables a lower financial outlay.

Anhand der Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Pumpe gemäß der Erfindung näher erläutert.Based on the figures, an embodiment of the pump is shown in FIG the invention explained in more detail.

Abbildung Blatt 7 ist ein vertikaler Längsschnitt durch die Pumpe gemäß der Erfindung.Figure sheet 7 is a vertical longitudinal section through the pump according to the invention.

Abbildung Blatt 8 ist ein vertikaler Querschnitt durch die Pumpe gemäß der Erfindung.Figure sheet 8 is a vertical cross-section through the pump according to the invention.

Hauptsächlich besteht die Pumpe gemäß der Erfindung, aus der mit winkelversetzten Exzentern versehenen Antriebswelle, den Schnecken - Schieber - Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung.Mainly the pump according to the invention consists of the one with angled Eccentric drive shaft provided Screw - slide valve - diaphragm pump with lamella slide eccentric control.

zu einem Paket zusammengefassten flachen Schiebern, dem M;alterahmen, der elastischen, plattenförmigen Membrane und dem mit einer zylinderabschnittförmigen Aushölung versehen nen Pumpengehäuse.flat sliders combined to form a package, the M; old frame, the elastic, plate-shaped membrane and the one with a cylindrical section-shaped membrane The pump housing is hollowed out.

In dem in der Abbildung Blatt 7 dargestellten Ausführungsbeispiel, gemäß der Erfindung, hat die Pumpe einen Saugstutzen (1.1) durch den die Förderflüssigkeit in die zylinderabschnittförmige Aushölung zwischen Pumpengehäuse (1) und Elastomere-Membrane (2) gesaugt wird. Durch die Auf- und Abwärtsbewegung der flachen Schieber (3) wird bei der Drehung der Antriebswelle (4) mit den Exzentern (5) das Fördermedium in Richtung auf den Druckstutzen (1.2) zu, transportiert.In the embodiment shown in the figure on sheet 7, According to the invention, the pump has a suction port (1.1) through which the pumped liquid into the cylindrical section-shaped cavity between the pump housing (1) and the elastomer diaphragm (2) is sucked. By moving the flat slide (3) up and down When the drive shaft (4) rotates with the eccentrics (5), the pumped medium moves in Direction towards the pressure port (1.2), transported.

Der Halterahmen (6) ist zur Lagerung der Antriebswelle (4) und zur Führung des Schieberpaketes mit den Schiebern (3) vorgesehen. Der Halterahmen ist außerdem zum druckdichten Einspannen der Elastomere-Membrane (2) rundum, zwischen dem Pumpengehäuse (1) und dem Schieberpaket mit den flachen Schiebern (3) ausgebildet. Er ist mit einem unteren Deckel (7) verschlossen und wird bis zur mitte der Antriebswelle (4), zur dauerhaften Schmierung der ganzen Mechanik, mit Öl gefüllt.The holding frame (6) is for mounting the drive shaft (4) and for Guidance of the slide package with the slide (3) is provided. The holding frame is also for pressure-tight clamping of the elastomer membrane (2) all around, between the pump housing (1) and the slide assembly with the flat slide (3). It is closed with a lower cover (7) and extends to the middle of the drive shaft (4), for permanent lubrication of the entire mechanics, filled with oil.

Abbildung Blatt 8 zeigt einen vertikalen Querschnitt der Pumpe, gemäß der Erfindung, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen, rechteckigen Schieber (3) mit einem, der zylinderabschnittförmigen Aushölung des Pumpengehäuses (1), entsprechenden Kreisbogen-Radius auf der oberen, der Elastomerelul.embrane (2) zugewandten Seite, abgerundet ist.Figure sheet 8 shows a vertical cross section of the pump, according to of the invention, characterized in that the flat, rectangular slide (3) with one corresponding to the cylindrical section-shaped cavity of the pump housing (1) Circular arc radius on the upper side facing the elastomeric membrane (2), is rounded.

Die flachen, rechteckigen Schieber (3) sind mittig mit einer herzkurvenförmigen Bohrung versehen, in welcher die Antriebswelle (4) mit den Exzentern (5) rotiert und die Schieber (3) über einen Drehwinkel von etwa 200 Grad, in der oberen, der Schließstellung gehalten werden.The flat, rectangular slides (3) are centered with a heart curve Provided a hole in which the drive shaft (4) rotates with the eccentrics (5) and the slide (3) over an angle of rotation of about 200 degrees, in the upper one, the Be held in the closed position.

Claims (8)

Schnecken - Schieber - Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung. Patentansprüche.Screw - slide - diaphragm pump with lamellar slide eccentric control. Claims. 1.1. Schnecken-Schieber-Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderwirkung der Pumpe, von einer mit mehreren Exzentern versehenen, rotierenden Antriebswelle und dadurch vertikal auf-und abwärts bewegte flache Schieber, welche auf eine elastische Membrane wirken, und diese gegen eine zylinderabschnittförmige Aushölung drücken, erzeugt wird.Screw-slide diaphragm pump with lamellar slide eccentric control, characterized in that the pumping action of the pump, from one with several Eccentric rotating drive shaft and thereby vertically up and down moving flat slide, which act on an elastic membrane, and this against press a cylindrical section-shaped cavity is generated. 2.2. Schnecken-Schieber-Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Antrieb der flachen Lamellenschieber dienende Antriebswelle, mit Exzentern versehen ist, welche in Form eines Gewindes, radial gegeneinander versetzt sind und darum eine Förderschnecke bilden.Screw-slide diaphragm pump with lamellar slide eccentric control, characterized in that the one used to drive the flat lamellar slide Drive shaft is provided with eccentrics, which are in the form of a thread, radial are offset from each other and therefore form a screw conveyor. 3.3. Schnecken-Schieber-Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die elastische Membrane drückenden flachen Schieber, als Lamellenpaket in Längsrichtung der Pumpe geführt werden und auf ihrer oberen Seite, in Querrichtung der Pumpe, kreisabschnittförmig gerundet sind.Screw-slide diaphragm pump with lamellar slide eccentric control, characterized in that the flat pressing against the elastic membrane Slide, are guided as a disk pack in the longitudinal direction of the pump and on their upper side, in the transverse direction of the pump, are rounded in the shape of a segment of a circle. 4.4th Schnecken-Schieber-Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die zylinderabschnittförmige Aushölung des Pumpengehäuses, mit der elastischen Membrane drückenden Lamellenschieber, in Längsrichtung der Pumpe und quer zum Schieberpaket, beidseitig angewinkelt und am Winkel-Scheitelpunkt abgerundet sind.Screw-slide diaphragm pump with lamellar slide eccentric control, characterized in that the against the cylindrical section-shaped cavity of the Pump housing, with the lamellar slide pushing the elastic membrane, in the longitudinal direction the pump and across the slide package, angled on both sides and at the apex of the angle are rounded. Schnecken - Schieber - Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung.Screw - slide - diaphragm pump with lamellar slide eccentric control. Patentansprüche.Claims. 5.5. Schnecken-Schieber-Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Schieber flächenmittig mit einer durchgehenden Bohrung versehen sind, welche an ihrem Innenumfang einer herzförmigen Kurve entspricht.Screw-slide diaphragm pump with lamellar slide eccentric control, characterized in that the flat slide in the center of the area with a continuous Bore are provided, which corresponds to a heart-shaped curve on its inner circumference. 6.6th Schnecken-Schieber-Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Membrane, welche die Förderbewegung erzeugt und zur Abdichtung des Fördergegendruckes dient, auf einer bestimmten Strecke, im Scheitelpunkt der Abwinkelung des Schiebers, quer zur Achse des Schieberpaketes, auf der Abrundung, durch schrauben oder kleben befestigt ist.Screw-slide diaphragm pump with lamellar slide eccentric control, characterized in that the elastic membrane which generates the conveying movement and serves to seal the conveying back pressure, on a certain route, in Vertex of the angle of the slide, transverse to the axis of the slide assembly, is attached to the rounding, by screwing or gluing. 7.7th Schnecken-Schieber-Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse aus einer Platte aus beliebigem Werkstoff besteht und an ihrer Unterseite, der der elastischen Membrane zugewandten Seite, mit einer zylinderabschnittförmigen Aushölung versehen ist.Screw-slide diaphragm pump with lamellar slide eccentric control, characterized in that the pump housing consists of a plate made of any material and on its underside, the side facing the elastic membrane, is provided with a cylindrical section-shaped cavity. 8.8th. Schnecken-Schieber-Membranpumpe mit Lamellenschieber-Exzenterzwangssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse, aufgrund der Bauart der Pumpe, gemäß der Erfindung, auf der Saug- und Druckseite, mit Rohrleitungsanschlüssen in drei Raumebenen versehen werden kann.Screw-slide diaphragm pump with lamellar slide eccentric control, characterized in that the pump housing, due to the design of the pump, according to of the invention, on the suction and pressure side, with pipe connections in three Room levels can be provided.
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