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Dokumentenidentifikation DE10119639A1 20.12.2001
Titel Ventillose Membranpumpe
Anmelder UST Umweltsensortechnik GmbH, 98716 Geschwenda, DE
Erfinder Kiesewetter, Olaf, Dr., 98716 Geschwenda, DE
Vertreter Liedtke, K., Dr.-Ing., Pat.-Anw., 99089 Erfurt
DE-Anmeldedatum 20.04.2001
DE-Aktenzeichen 10119639
Offenlegungstag 20.12.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.12.2001
IPC-Hauptklasse F04C 25/00
IPC-Nebenklasse F04C 18/344   
Zusammenfassung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ölfreie Pumpe anzugeben, die eine lange Laufzeit ermöglicht, kostengünstig herstellbar ist und für die Miniaturisierung geeignet ist.
Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass der Pumpenkörper eine zylindrische Innenwand mit mindestens einer seitlichen Einlassöffnung und mindestens einer seitlichen Ausstoßöffnung aufweist, in dem eine aus einem zylinderförmigen flexiblen Membrankörper bestehende Membran angeordnet ist, wobei sich im mittleren Bereich des Membrankörpers ein bewegliches nichtdehnbares Band befindet, die Enden des Membrankörpers dicht mit dem Pumpenkörper verbunden sind und im Inneren des Membrankörpers ein Walzenkörper, in dem Drehschieber angeordnet sind, drehbar angebracht ist.
Die Erfindung betrifft eine ventillose Pumpe mit einer an einem Pumpenkörper angeordneten Membran.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine ventillose Pumpe mit einer an einem Pumpenkörper angeordneten Membran.

Die im Stand der Technik bekannten Pumpen verwenden in den meisten Fällen Öl als Dichtungsmittel. In vielen Bereichen der Industrie und Messtechnik ist jedoch eine ölfreie Vakuumerzeugung von wachsender Bedeutung, weil viele Anwendungen nur mit dem Verzicht auf Öl als Dichtmittel realisiert werden können.

Ölfreie Pumpen sind als Membran-Hubkolbenpumpen sowie Drehschieberpumpen bekannt. Bei diesen Pumpenausführungen bereitet es vor allem durch den Verschleiß bei reibenden Bauteilen erhebliche Probleme, höhere Standzeiten einzuhalten. Außerdem ist die erreichbare Dichtigkeit für viele Anwendungen nicht ausreichend.

Das ungünstige Verhältnis von Schöpfvolumen zu Totvolumen durch selbstgesteuerte Ventile bei Kolbenmembranpumpen führt zu geringen Enddrücken, die bei vielen Anwendungen störend sind. Ebenso ist der Lauf dieser Pumpen aufgrund der schwingenden Massen mit Geräuschentwicklung verbunden. Ein weiterer Nachteil besteht für diese Bauformen in der Schwierigkeit miniaturisierte Ausführungen herzustellen.

Der Erfindung legt die Aufgabe zugrunde eine ölfreie Pumpe der eingangs genannten Art anzugeben, die eine lange Laufzeit ermöglicht, kostengünstig herstellbar ist, und für die Miniaturisierung geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Pumpenausführung gelöst, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale enthält.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in einer Pumpenkonstruktion, die als trockenlaufende ventillose Drehkolbenmembranpumpe ausgeführt ist und die die Vorteile der Ölfreiheit, der hohen Lebensdauer und der Miniaturisierungsfähikeit bei einfacher Herstellung vereinigt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Pumpenanordnung im Längsschnitt,

Fig. 2 die Pumpenanordnung in der Draufsicht,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Pumpenanordnung,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Membrankörpers,

Fig. 5 einen Walzenkörper im Schnitt und

Fig. 6 die Draufsicht auf einen Walzenkörper.

Die Fig. 1 bis 3 erläutern die Gesamtanordnung der Pumpe. In dem zylinderförmigen oder rechteckigen Pumpenkörper 1 sind seitlich eine Einlassöffnung E und eine Ausstoßöffnung A angebracht. Der Pumpenkörper 1 hat eine zylinderförmige Innenwand vom Durchmesser DK. In diesem befindet sich ein zylinderförmiger flexibler Membrankörper 2, bei dem in seinem mittleren Bereich ein bewegliches, nicht dehnbares, z. B. aus einem Stahlband bestehendes, Band 3 angeordnet ist.

Der in Fig. 4 dargestellte Membrankörper 2 ist jeweils an seinen beiden Enden am Pumpenkörper 1 befestigt, wobei die die äußeren Enden des Membrankörpers 2 gedehnt werden und mit Hilfe von Dichtringen 7 mit der Innenwand des Pumpenkörpers 1 verbunden sind.

Innerhalb dieser Anordnung läuft ein walzenförmiger exzentrisch gelagerter Walzenkörper 4, der als Drehschieber ausgebildet ist und der den durch das nichtdehnbare Band 3 eingeschnürten Membrankörper 2 in ellipsoider Form deformiert, so dass zwischen dem Membrankörper 2 und der Innenwand des Pumpenkörpers 1 rotierende, abgeschlossene Kammern gebildet werden.

Wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, sind die im Walzenkörper 4 in radialer Richtung beweglichen Drehschieber 5 an ihren Außenflächen mit walzenförmigen Laufrollen 8 versehen, um ein schonendes Verformen des Membrankörpers 2 zu gewährleisten und die Reibung zwischen Drehschieber 5 und Membrankörper 2 zu verhindern. Die Drehschieber 2 werden durch Federn 9 nach außen gedrückt. Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Drehschieber 5 über eine außerhalb des Pumpenkörpers angeordnete kreisförmige Kurvenscheibe definiert in eine Kreisbahn gelenkt werden. Ferner ist es möglich, dass der Walzenkörper 4 am Umfang Gleitrollen 6 aufweist.

Um eine sichere Dichtung im Bereich der Verengung zwischen dem Einlassöffing E und Ausstoßöffnung A zu gewährleisten, kann an dieser Stelle eine feste Verbindung des Membrankörpers 2 mit dem Innenzylinder des Pumpenkörpers 1 vorgesehen werden.

Die durch das Band 3 bewirkte Einschnürung des Membrankörpers 2 wird vorzugsweise so bemessen, dass ihr Durchmesser DM die Hälfte der Summe von Walzendurchmesser DW und Innenwanddurchmesser des Pumpenkörpers DK beträgt (DM = DW/2 + DK/2). BEZUGSZEICHENLISTE 1 Pumpenkörper

2 Membrankörper

3 Band

4 Walzenkörper

5 Drehschieber

6 Gleitrollen

7 Dichtring

8 bewegliche Laufrolle

9 Feder

DM Durchmesser des Membrankörpers am Band

DK Durchmesser des Pumpenkörpers

DW Walzendurchmesser

E Einlasssöffnung

A Ausstoßöffnung


Anspruch[de]
  1. 1. Ventillose Pumpe mit einer an einem Pumpenkörper (1) angeordneten Membran, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkörper (1) eine zylindrische Innenwand mit mindestens einer seitlicher Einlassöffnung (E) und mindestens einer seitlicher Ausstoßöffnung (A) aufweist, in dem eine aus einem zylinderförmigen flexiblen Membrankörper (2) bestehende Membran angeordnet ist, wobei sich im mittleren Bereich des Membrankörpers (2) eine bewegliches nichtdehnbares Band (3) befindet, die Enden des Membrankörpers (2) dicht mit dem Pumpenkörper (1) verbunden sind und im Inneren des Membrankörpers (2) ein Walzenkörper (4), in dem Drehschieber (5) angeordnet sind, drehbar angebracht ist.
  2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des Membrankörpers (2) außen gedehnt sind.
  3. 3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser DM des Bandes (3), die Hälfte die Hälfte der Summe von Walzendurchmesser DW und Innenwanddurchmesser DK des Pumpenkörpers (1) beträgt.
  4. 4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band aus Stahl besteht.
  5. 5. Membranpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Außenseiten des Drehschiebers (5), die auf dem Membrankörper (2) gleiten, bewegliche Laufrollen (8) angeordnet sind.
  6. 6. Membranpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Umfangsfläche des Walzenkörpers (4) Gleitrollen (6) angebracht sind.
  7. 7. Membranpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Bewegung des Drehschiebers (5) von einer außerhalb des Pumpenkörpers (1) angeordneten Kurvenscheibe gesteuert wird.






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