(57)【要約】【課題】二枚のダイアフラムが常に特定の設置位置に保持され、吸引ストロークから加圧ストロークの移行の間に折り畳まれないようにする。【解決手段】ポンプハウジングに挿入された二枚のダイアフラム（１９，２０）を備えた膜型ポンプ（１）にして、上記ダイアフラムがダイアフラム（１９，２０）間に配置され且つ交互に作用され得る調整ピストン（２２）を用いて作動され得る膜型ポンプにおいて、ダイアフラム（１９，２０）が、互いに向き合った湾曲部（４１）又は互いに背を向けた湾曲部（４１’）を用いて、しっかり締められ、ダイアフラム（１９，２０）と調整ピストン（２２）を収容するシリンダ（２１）との間に形成された二つの反応空間（２７，２８）が、ハイドロリック媒体で満たされ、ハイドロリック連結部（Ｈ）を用いた強制配置において共に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性であるか注がれ得るポンプ送出されるべき媒体、例えば塗料に作用しポンプハウジング（１１）に挿入された二枚のダイアフラム（１９，２０）を備えた膜型ポンプ（１）にして、上記ダイアフラムがダイアフラム（１９，２０）間に配置され両側で加圧媒体によって交互に作用され得る調整ピストン（２２）を用いて作動され得るものであり、またダイアフラムは調整ピストンとしっかりと連結された二本のピストンロッド（２３，２４）の終端範囲で支持されている膜型ポンプにおいて、
二枚のダイアフラム（１９，２０）が、互いに向き合った湾曲部（４１）又は夫々互いに正反対に背を向けた湾曲部（４１’）を用いて、ポンプハウジング（１１）における固定位置でのそれらの外側エッジ域と調整可能なピストンロッド（２３，２４）でのそれらの内側エッジ域でもって、しっかり締められ、
ダイアフラム（１９，２０）と調整ピストン（２２）を収容するシリンダ（２１）との間に夫々形成された二つの反応空間（２７，２８）が、ハイドロリック媒体で満たされハイドロリック連結部（Ｈ）を介して必然的に相互に直接接続されている
ことを特徴とする膜型ポンプ。
【請求項２】
ダイアフラム（１９，２０）に割り当てられたハイドロリック連結部（Ｈ）を保持する反応空間（２７，２８）と当該反応空間（２７，２８）に接続した接続ライン（２９）とは、ハイドロリック媒体で完全に満たされ、密閉シールされるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の膜型ポンプ。
【請求項３】
ハイドロリック連結部（Ｈ）を形成するハイドロリック流体が大気圧又は０．０９ＭＰａまでの低圧によって作用されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の膜型ポンプ。
【請求項４】
ダイアフラム（１９，２０）の二つの反応空間（２７，２８）を接続するライン（２９）が、液密であるようにプラグ（３０）によって閉じられ又はシールされることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の膜型ポンプ。
【請求項５】
反応空間（２７，２８）を内部シールするために、一端でシリンダ（２１）に且つ他端でピストンロッド（２３，２４）にしっかり締められているベローズ（３１，３２）が夫々に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の膜型ポンプ。
【請求項６】
ベローズによって夫々取り囲まれた空間（３３，３４）が、シリンダ（２１）にて作動する一つ以上の開口（３５又は３６）によって、調整ピストン（２２）の直ぐ隣接した圧力空間（２５又は２６）と常に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の膜型ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動性であるか注がれ得るポンプ送出されるべき媒体、例えば塗料に作用しポンプハウジングに挿入された二枚のダイアフラムを備えた膜型ポンプに関するものである。ダイアフラムは当該ダイアフラム間に配置され両側で加圧媒体によって交互に作用され得る調整ピストンを用いて作動され得るものである。またダイアフラムは調整ピストンにしっかりと連結された二本のピストンロッドの終端範囲で支持されている。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】ＤＥ１９５３５７４５Ｃ１
【０００３】
このタイプの膜型ポンプは特許文献１に開示されている。この実施形態において、別の圧力空間が二枚のダイアフラムの各々に割り当てられ、当該圧力空間はダイアフラムによって送出空間から分けられている。この場合、加圧媒体が、ダイアフラムに機械的に連結した空気モータの駆動ピストンの調整動作に同期するよう制御されて圧力空間に供給される。これは、圧力比が達成されても、構造上の複雑さと必要な投資レベルの両方が著しいという結果を伴っている。
【０００４】
これが、空気モータとダイアフラムの一方の間に別の制御装置が設けられる理由である。この制御装置は欠陥の影響を受け易く、またサイズ的に大きくなり易い。しかしながら、重要な欠点は、吸引ストロークから加圧ストロークの移行の間にダイアフラムの各々が折り曲げられ、それらの曲げ域が交互の引っ張り荷重と加圧荷重によって高い応力を受けることである。これによって、比較的短い稼動時間を経ただけでダイアフラムはダメージを受け、これはダイアフラムを取り替えなければならず、そのような場合に運転中断しなければならないことを意味する。更にダイアフラムの折り曲げは膜型ポンプの送出挙動に好ましくない影響をもたらす。なぜならば送出空間における体積変化が避けることができず、結果として送出流れが脈打つからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の課題は、ダイアフラムが稼動中に荷重の変化を受け難く、むしろ常時特定された設置位置を保持するような前記タイプの膜型ポンプをもたらすことにある。したがってダイアフラムの折り曲げが避けられ、それらダイアフラムへの応力が高い送出圧力にもかかわらず低く、したがってダメージの可能性が殆ど余地を与えられない。これを達成するのに要する構造上の複雑さは低いままであるが、直接的な構成でトラブルフリーの運転が長期にわたってもたらされる。また送出空間の体積変化もない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、これは前記タイプの膜型ポンプにおいて、二枚のダイアフラムが、ポンプハウジングにおける固定位置でのそれらの外側エッジ域と調整可能なピストンロッドでのそれらの内側エッジ域でもって、互いに向き合ったそれらの湾曲部で、又は夫々互いに正反対に背を向けたそれらの湾曲部を用いて、しっかり締められ、ダイアフラムと調整ピストンを収容するシリンダの間に形成された二つの反応空間がハイドロリック媒体で満たされハイドロリック連結部を用いて相互に直接接続されることで、達成される。
【０００７】
この場合において、ダイアフラムに割り当てられたハイドロリック連結部を保持する反応空間と当該反応空間に接続した接続ラインとは、ハイドロリック媒体で完全に満たされ、密閉シールされるように構成されなければならず、ハイドロリック連結部を形成するハイドロリック流体が大気圧によって又は０．０９ＭＰａまでの低圧によって作用され、ダイアフラムの二つの反応空間を接続するラインが液密であるようにプラグによって閉じられ若しくはシールされる。このようにして、ダイアフラムが特定された位置に固定されることが保証される。
【０００８】
内部に反応空間をシールするために、一端でシリンダに対ししっかり締められ且つ他端でピストンロッドに対ししっかり締められたベローズを各々の空間に備えることが有利である。ベローズによって取り囲まれた空間の各々は、シリンダ内に挿入された一つ以上の開口を用いて調整ピストンの直ぐ隣接する圧力空間に常に接続されなければならない。
【０００９】
本発明にしたがって膜型ポンプが形成されるならば、これは両ダイアフラムが常に特定された設置位置にほぼ留まり、吸引ストロークから加圧ストロークの移行で折り畳まれないことを保証する。シリンダに向いたダイアフラムの側がハイドロリック連結部と常に接触し、この連結部がダイアフラムを持ち上げず、したがって調整動作の間中引っ張り応力にさらされるだけで、したがって荷重の変化を受けない。したがってダイアフラムの寿命は、特別に設計又は形成する必要なしに、著しく増加し得る。
【００１０】
ダイアフラムダメージのためにこの種の膜型ポンプの不調に陥ることを減らすのに必要な構造上の複雑さは小さい。なぜならば、シリンダに対するダイアフラムにとっての或る凸状又は凹状の設置位置を選択することが単に必要だからである。更に、それらダイアフラムはハイドロリック連結部を介して或る程度まで相互に堅固に接続される。ダイアフラムが広い範囲にわたって接触するハイドロリック連結部は、機械的な連結の必要なしに、この目的に特に良好に適する。ハイドロリック連結部はダイアフラムの対応する調整動作に追随する。なぜならば反応空間が相互に接続されるからであり、これはダイアフラムが折り曲げられず、単に小さな曲げ動作を受けることを意味する。したがって、引っ張り力を受けるだけのダイアフラムは一層大きな弾性変形を容認するように設計され得る。
【００１１】
更なる利点は、膜型ポンプの送出空間において、方向変化後に、即ち、吸引ストロークから加圧ストロークに或いはその逆に切り替わった後に、空間的な拡張が生じないことである。空間拡張が生じるならば、時に送出流れが短期に中断されることになる。それゆえに、送出ラインにおいて脈動作用が検出され得ず、これは本発明にしたがって形成された膜型ポンプの運転挙動が改善されたことを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面は、本発明にしたがって形成され以下に詳細が説明される膜型ポンプの例示的な実施形態を示す。
図１に示され符号１で認定された膜型ポンプは、液体、例えば処理されるべき塗料を貯蔵容器２からスプレーガン５に送出するために用いられ、原則としてハウジング１１内に配された二枚のダイアフラム１９，２０から構成される。これらダイヤフラムは、加圧媒体が交互に作用する調整ピストン２２と駆動連結されている。吸引ライン３が膜型ポンプ１を貯蔵容器２に接続し、加圧ライン４が膜型ポンプ１をスプレーガン５に接続する。
【００１３】
図示された例示的な実施形態において、調整ピストン２２が、ハウジング１１内で二枚のダイアフラム１９，２０の間に設置されたシリンダ２１に配置されている。加圧媒体が、調整ピストン２２の圧力空間２５，２６に交互に供給されて、それらを作動する。加圧媒体は加圧ライン６からとられる。圧力空間２５又は２６に接続された下流側の加圧ライン８又は９に加圧媒体を投入するために４／２ウェイバルブが設けられている。
【００１４】
ダイアフラム１９，２０の各々は、ディスク３７とシリンダ２１の間のそれらの外側エッジ域でしっかり締められ（挟持され）、それらの内側エッジ域で対照的に、調整ピストン２２から突き出たピストンロッド２３又は２４に接続されたディスク３８，３９の間で保持される。この場合、ピストンロッド２３，２４のネジ付き突出部２３’にネジ付けられたナット４０によって締結（挟持）がなされ、特に図２に認められるように、エッジ域でずれているピストンロッド２３，２４に対しディスク３８，３９が支持される効果を奏する。
【００１５】
ダイアフラム１９，２０の各々は、それらに割り当てられた圧力空間１３又は１４を有し、それらに送出されるべき媒体が吸引ライン３に接続されハウジング１１内に形成された導管１２を通って流れ、当該流れはまた入口弁１５又は１６を介している。送出されるべき媒体は圧力空間１３，１４の下流側に接続された出口弁１７又は１８を通って導管１２’内に流れる。導管１２’は導管１２に対する鏡像として延在し、加圧ライン４に接続されている。
【００１６】
図示された膜型ポンプ１の運転位置において、処理されるべき媒体が、調整ピストン２２によって駆動されるダイアフラム１９の助けで圧力空間１３内に吸引される一方で、圧縮空間１３内の媒体はダイアフラム２０によって押し出される。入口弁１５と出口弁１８はこの運転位置で開放されるが、入口弁１６と出口弁１７は閉じられ、媒体が貯蔵容器２から出て吸引ライン３と導管１２を介して圧力空間１３内に吸引され、圧力空間１４から導管１２’と加圧ライン４を介してスプレーガン５に吸引される。
【００１７】
指向性の制御弁７の制御された切り替えは、加圧ライン６から加圧媒体が加圧ライン９を介して調整ピストン２２の圧力空間２６に入るとすぐに、調整ピストン２２とこれにしっかりと接続されたダイアフラム１９，２０の調整動作を逆転する。これによって、入口弁１５が開けられ出口弁１７が閉じられる。同時に入口弁１７が閉じられ出口弁１５が開けられて、圧力空間１３内の媒体が押し出され、追加的な媒体が圧力空間１４内に吸引される効果を奏する。その結果、加圧ライン４における脈動のない送出が保証される。
【００１８】
膜型ポンプにおいて、ダイアフラム１９，２０は、それらの湾曲部４１又は４１’が互いに向き合い（Ｆ２）、又は互いに背を向け合うようにしっかり締められる。更に、ダイアフラム１９，２０とシリンダ２１の間に形成された反応空間２７，２８が、プラグ３０によってシールされ液密なライン２９によって相互に接続され、ハイドロリック連結部Ｈを形成する流体で完全に満たされる。したがって、互いに向き合うダイアフラム１９，２０の表面はハイドロリック連結部Ｈと接触して、この連結部によって適所に固定される。なぜならば、大気圧又は０．０９ＭＰａまでの僅かに低い圧力がハイドロリック連結部Ｈに作用するからである。
【００１９】
これは、調整動作を逆転する場合にダイアフラム１９，２０が折れ曲がらず、むしろダイアフラム１９，２０が図２，３において断続線によって示された描写位置に留まることを意味する。調整動作の間、ダイアフラム１９，２０は引っ張り応力を受けるだけで、これはそれらダイアフラムが曲げ範囲において弾性変形可能に形成され得、それにもかかわらず長い寿命を達成することを意味する。
【００２０】
運転時間にわたるシリンダ２１への進入と圧力室（空間）２５及び／又は２６に入ることによって反応空間２７，２８における流体がピストンロッド２３，２４を通過し、したがって空隙が反応空間２７，２８に形成され得るのを妨げるために、反応空間２７，２８の各々がピストンロッド２３，２４の範囲においてベローズ３１又は３２によってしっかりとシールされる。ベローズ３１，３２は一端でピストンロッド２３，２４に対し挟持される一方、それらの他端はシリンダ２１に付けられる。更に、ベローズ３１，３２によって取り囲まれた空間３３，３４はシリンダ２１に挿入された孔３５又は３６を介して加圧空間２５，２６に接続され、圧力が自動的に均等化される効果を奏する。
【００２１】
図３に示された実施形態において、膜型ポンプ１の二枚のダイアフラム１９，２０は、互いに背を向けた湾曲部４１’でもって、ディスク３７とシリンダ２１の間の外側エッジ域においてとディスク３８，３９間の内側エッジ域においてしっかり締められる。反応空間２７，２８はまたハイドロリック流体で完全に満たされ、それらの間に連通接続部を有し、したがってダイアフラム１９，２０の折れ曲がりも排除される。むしろダイアフラムはハイドロリック連結部Ｈで支持される。
【００２２】
ダイアフラム１９及び／又は２０の折れ曲がりによって生じる加圧空間１３，１４の体積変化を考慮する必要がない。なぜならば、ハイドロリック連結部Ｈが正しい位置にダイアフラム１９，２０を固定するからであり、これは、膜型ポンプ１が処理されるべき媒体をスプレーガン５に脈打ちすることなく供給するために用いられ得ることを意味する。また、ダイアフラム１９，２０は引っ張り応力を受けるだけで、したがって、長い器官にわたって不調なく膜型ポンプ１が作動されることを保証することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】連関した周辺装置を伴った膜型ポンプの概略的な軸線方向断面図である。
【図２】図１にしたがう膜型ポンプの拡大断面図である。
【図３】背中合わせの湾曲部を伴った図２からの断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  膜型ポンプ
１１  ポンプハウジング
１９，２０  ダイアフラム
２１  シリンダ
２２  調整ピストン
２３，２４  ピストンロッド
２７，２８  反応空間
４１，４１’  湾曲部
Ｈ  ハイドロリック連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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