DIAPHRAGM PUMP, PARTICULARLY FOR THE CONTROL OF THE WATER LEVEL IN SITES

Abstract: 1. Diaphragm pump, preferably a double diaphragm pump, in particular for the control of water on sites, wherein flexible diaphragms which are inclined towards one another in the shape of a V are clamped in housings which are arranged adjacent one another and which enclose a pump chamber provided in each case with an intake and pressure joint, the said diaphragms being able to be reciprocated by means of push rods coupled to a driven crankshaft, characterised in that each pump chamber is subdivided into a relatively short flow chamber (15) which has the pressure joint and the intake and into a diaphragm chamber (16) which is substantially separate therefrom, that the flow chamber is located at the deepest point of the section of the housing (11, 12) which encloses the diaphragm chamber, and that the diaphragm chamber, which is thus located high up in the housing, communicates with the flow chamber via a lower opening.

Description: Membranpumpe, insbesondere für die Wasserhaltung auf Baustellen Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe, insbesondere für die Wasserhaltung auf Baustellen, bei der eine biegsame Membran in einem mit Ansaug- und Druckstutzen versehenen Gehäuse eingespannt ist und von einem mit einer angetriebenen Kurbel gekoppelten Stössel hin- und herbewegbar ist. Bei bekannten mehrstufigen Membranpumpen sind mehrere Gehäuse mit waagerecht liegenden Membranen hintereinander in einer Reihe angeordnet. Die lotrecht nach oben abstehonden Stössel sind an einer über der Reihe angeordneten Kurbelwelle angelenkt, die von einem Antriebsmotor in Rotation versetzt wird. Die bekannten Pumpen sind verhältnismässig schwere Konstruktionen. Die lange Kurbelwelle erfordert mehrfache Lagerungen in einem stabilen Ggüst. Ausserdem werden für Verbindungen, die das Pumpmedium führen, schwere Rohrkrümmer und Flansche, meistens aus Grauguss, verwendet. Eine zweistufige Pumpe mittlerer Grössenordnung mit einer für die meisten Anwendungsfälle auf Baustellen ausreichenden Leistung erreicht dadurch ein Gewicht von ca. 8DO kg, so dass eine solche Pumpe auf einem eigenen Fahrgestell anzuordnen ist und auch dann nur noch von einer Zugmaschine, z.B. einem Lastkraftwagen, bewegt werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membranpumpe derart auszubilden, dass sie bei gleicher Leistung wie bisher übliche Membranpumpen, möglichst kompakt ist, also kleinere Abmessungen und geringeres Gewicht aufweist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst worden, dass sie, als z.B. zweistufige Pumpe, zwei nebeneinander angeordnete Gehäuse hat, die mit ihren Membranen V-förmig zueinander geneigt sind. Bei einer solchen Pumpe sind gegenüber einer herkömmlichen Pumpe wesentliche Vorteile erreichbar. Dadurch, dass die Membranen statt hintereinander, in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, wird die Baulänge der Pumpe kurz gehalten, was geringes Gewicht ergibt. Die angestrebte kompakte Bauweise wird auch dadurch gefördert, dass die Gehäuse so angeordnet werden, dass die Mem 0 branen in einem Winkel von etwa 45 zueinander stehen. Dem- zufolge können die Stössel für beide Membranen an einer Kröpfung einer auf einen kurzen Wellenstummel reduzierten Kurbelwelle angreifen, die nur einmal gelagert zu werden braucht. Wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen V-förmigen und seitlichen Anordnung der beiden Gehäuse mit Membranen ist auch die dadurch erreichte leichte Zugänglichkeit, so dass die als Verschleissteile anzusehenden Membranen ohne besonderen Montageaufwand austauschbar sind. Bedingt durch die vorteilhafte Bauart der Pumpe weist diese letztlich nur noch ein Gewicht von ca. 300 kg auf, während eine Pumpe bekannter Konstruktion bei gleicher Leistung wie vorbeschrieben, wesentlich schwerer ist. Die erfindungsgemäss ausgebildete Pumpe kann demzufolge mit Vorteil auch in einem Pkw transportiert werden. Selbstverständlich ist die Mehrstufigkeit der Pumpe nicht auf die Anordnung von zwei Gehäusen beschränkt. Es können auch vier, sechs oder acht Gehäuse raumsparend auf einem Grundgestell angeordnet werden. Die erfindungsgemässe beidseitige Anordnung der Gehäuse hat weiterhin den Vortel, dass Leitungen für die Ansaugung und Abführung des Pumpmediums, z.B. Grundwasser, konstruktiv einfach und verhältnismässig kurz ausführbar sind. Bei einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass jedes Gehäuse eine mit Druck- und Ansaugstutzen versehene Strömungskammer und eine daran angeschlossene Membrankammer aufweist, wobei die Strömungskammer an einem unteren Ende der Membrankammer angeordnet ist. Die Strömungskammer hat den Vorteil, dass die durch die Pumpe laufende Strömungswege verhältnismässig kurz sind. In die Strömungskammer mündet der Ansaugstutzen mit einem zugeordneten Rückschlagventil und auch der Druckstutzen mit dem zugehörigen Rückschlagventil ist an der kompakten kurzen Strömungskammer angeordnet. Da die Strömungskammer an der tiefsten Stelle des die Membran aufweisenden Abschnitts des Gehäuses angeordnet ist, wird dieser Raum des Gehäuses, die Membrankammer, in der von der Membrane der die Förderung bewirkende Druck und Unterdruck erzeugt wird, vom geförderten Medium nicht durchflossen. Das Pumpmedium legt lediglich den verhältnismässig kurzen und somit strömungsgünstigen Weg zwischen den Stutzen in der Strömungskammer zurück. Die Betriebssicherheit der Pumpe wird demzufolge erhöht, denn in dem hochgelegenen nicht durchströmten Gehäuseraum, der Membrankammer, können sich im Pumpmedium mitgeführte Feststoffe nicht absetzen. Die Strömungskammer kann ein separates Bauteil sein. Es ist jedoch auch möglich, die Strömungskammer an den am tief sten liegenden Abschnitt der Membrankammer anzuformen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Flansche zwischen der Strömungskammer und der Druck- bzw. Saugstrecke als Dichtsitze für Ventil kugeln der Rückschlagventile ausgebildet sind. Diese Massnahme hat den Vorteil, dass verschlissene Dichtsitze leicht ausgetauscht werden können. Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung der zwischengelegten Gummidichtringe als Dichtsitz, weil dabei besondere Dichtsitzelemente entfallen können. Dazu werden Gummidichtringe mit geringerer Weite als die Nennweite der Flansche bzw. Stutzen verwendet, so dass die nach innen vorstehenden Bereiche des Dichtrings Anlagekanten für die'als Rückschlagventil wirkenden Ventilkugeln bilden. Auf der Antriebsseite der erfindungsgemässen Pumpe ist als gewichtssparende und die angestrebte kompakte Bauform fördernde Massnahme vorgesehen, dass jedes Stössel jeder Membran ein auf einer Antriebswelle exzentrisch gelagerter Pleuel ist. Eine besonders einfache und deshalb bevorzugte Ausführung der Lagerung zeichnet sich dadurch aus, dass auf einem Wellenstummel der Antriebswelle Scheiben exzentrisch befestigt sind, und dass jeder Pleuel mit einem ringförmigen Pleuelkopf am Umfang der zugeordneten Scheibe gelagert ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Die Zeichnung zeigt eine Vorderansicht der Pumpe im Teilschnitt. Mit 1 ist ein als Saugstrecke dienender rohrförmiger Kanal bezeichnet, der sich quer zur Pumpenlängsrichtung erstreckt und der in Pumpenmitte einen Anschluss 2 aufweist, an dem ein nicht weiter dargestellter Saugschlauch anschliessbar ist, der das Pumpmedium, z.B. Grundwasser, zuführt. Die Enden 3 und 4 der Saugstrecke 1 sind, wie dargestellt, nach oben abgewinkelt und tragen einen waagerechten Flansch 5 bzw. 6. An die Flansche 5 und 6 sind unter Zwischenle gung eines Dichtringes 7 bzw. 8 aus Gummi die Flansche 9 und 10 der Saugstutzen von zwei Pumpengehäusen 11 bzw. 12 anflanschbar. Wie im auf der rechten Seite der Zeichnung dargestellten Teilschnitt sichtbar, ist der Dichtring 7 so ausgebildet, dass er eine geringere Weite als die Nennweite des Flan sches 9 hat, wodurch seine nach innen vorstehende Kante 13 die Auflageschulter eines Dichtsitzes für die Ventilkugel 14 bildet. Ventilkugel 14 und Dichtring 7 wirken als ein im Saugstutzen des Pumpengehäuses 11 angeordnetes Rück schlaguentil. Selbstverständlich ist die Anordnung im Pumpengehäuse 12 die gleiche, weil die Pumpe symmetrisch ausgeführt ist. Unmittelbar an den Flansch 9 bzw. 10 des Saugstutzens der Gehäuse 11 bzw. 12 schliesst sich ein als Strömungskammer 15 bezeichneter Raum des Pumpengehäuses an. Darüber befindet sich die um ca. 450 geneigt angeordnete Membrankammer 16 mit der eingespannten Gummimembran 17, die über einen Pleuel 27 hin- und herbewegt werden kann. Die dargestellte Betriebsstellung zeigt eine nach innen ausgelenkte Membran, bei der in der Membrankammer 16 ein Überdruck erzeugt wird, welcher die Ventilkugel 14 auf den Dichtring 7 des Druckstutzens presst, wobei in der Strömungskammer befindlichesPumpmedium aus dem die gleiche Ausbildung wie der Saugstutzen aufweisenden Druckstutzen 18 mit der zweiten Ventilkugel 19 in die beiden Pumpengehäuse 11 und 12 gemeinsame Druckstrecke 20 abgedrückt wird. Auch an die Druckstrecke ist ein das Pumpmedium abführender Schlauch anschliessbar, z.B. durch An kopplung mStels der schematisch dargestellten Streckkupp lung 21. Im oberen Teil der Zeichnung ist die Anlenkung des Pleuels 27 mit einem ringförmigen PleuMelkopf 22 an einer Scheibe 23 dargestellt, die exzentrisch auf einer Antriebswelle 24 sitzt. Bei Drehbewegung der Antriebswelle 24 und gleichzeitig auch der damit verbundenen Scheibe 23 wird der Pleuel 27 in hin- und hergehende Bewegung versetzt, die sich auf die Membran 17 überträgt. Der dem zweiten Pumpengehäuse 12 zugeordnete Pleuel 25 ist über eine gleichartige Scheibe ebenfalls mit der Antriebswelle verbunden.

Claims: Patentansprüche: 1. Membranpumpe, insbesondere für die Wasserhaltung auf Bau stellen, bei der eine biegsame Membran in einem mit An saug- und Druckstutzen versehenen Gehäuse eingespannt ist und von einem mit einer angetriebenen Kurbel gekoppelten Stössel hin- und herbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie, als z.B. zweistufige Pumpe, zwei nebeneinander an geordnete Gehäuse (11,12) hat, die mit ihren Membranen (17) V-förmig zueinander geneigt sind. 2. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gehäuse (11,12) eine mit Druck- und Ansaugstutzen ver sehene Strömungskammer (15) und eine daran angeschlossene Membrankammer (16) aufweist, wobei die Strömungskammer an einem unteren Ende der Membrankammer angeordnet ist. 3. Membranpurr e nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (5,9) zwischen der Strömungskammer (15) und der Saugstrecke (1) bzw. der Druckstrecke (20) als Dichtsitz für eine Ventilkugel (14, 19) ausgebildet sind. 4. Membranpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtsitz die vorstehende Innenkante (13) eines zwi schen den Flanschen (5,9) angeordneten Dichtringes (7) vorgesehen ist. 5. Membra-pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Saugstutzen der Gehäuse (11,12) an die freien Enden (3,4) einer rohrförmigen Saug strecke (1) geflanscht sind, welche einen Anschlussstutzen (2) für einen Saugschlauch hat. 6. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Druckstutzen der Gehäuse (11,12) an eine beiden Gehäusen gemeinsame rohrförmige Druckstrecke (20) geflanscht sind, welche einen Anschluss (21) für einen Druckschlauch hat. 7. Membranpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass jeder Stössel jeder Membran (77) ein auf einer Antriebswelle (24) exzentrisch gelagerter Pleuel (27, 25) ist. 8. Membranpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Wellenstummel der Antriebswelle (24) Scheiben (23) exzentrisch befestigt sind, und dass jeder Pleuel (27, 25) mit einem ringförmigen Pleuelkopf (22) am Umfang der zugeordneten Scheibe (23) gelagert ist.

Inventors: BRUNS, GERD
Applicants: BRUNS, GERD
Application year: 1982
Main classification: F04B43
IPC codes: F04B43