[发明专利]活塞隔膜泵

说明书

本发明涉及一种活塞隔膜泵(100)，其包括用于吸入要输送的介质的抽吸管路(19、20)，在所述抽吸管路(19、20)中设置有动态的体积存储元件(31)。

技术领域

本发明涉及一种活塞隔膜泵，其包括用于吸入要输送的介质的抽吸管路。

背景技术

活塞隔膜泵用于输送液体或气体。其工作原理类似于活塞泵，然而其中，要输送的介质通过膜片与驱动装置隔开。由此，通过该分隔膜保护驱动装置免受输送介质的有害影响。输送介质也与驱动装置的有害影响分开。

在活塞隔膜泵中，活塞的振荡运动通过工作介质传递到膜片上。作为工作介质可以使用包括水溶性的矿物添加物的水或尤其是液压油。与此相应地，以工作介质填充的体积也称为“储油器”。由于在活塞和膜片之间储油器的恒定体积，活塞的运动直接引起膜片的振动并且由此引起抽吸脉冲和压力脉冲。

原则上，本发明涉及各种规格和各种使用目的的活塞隔膜泵。但是，本发明尤其是涉及在土方作业时设置用于输送也称为泥浆的浆体的活塞隔膜泵。这样的活塞隔膜泵设计用于持久使用并且必须可靠地在长的时间间隔、直至数年尽可能无故障地工作，因为有损坏的活塞隔膜泵的更换由于其规格之故而通常关系到显著的工作耗费和时间耗费。

这种泥浆泵尤其是设置用于输送非常大量的泥浆。申请人的包括两个双作用活塞和由此四个膜片的、多样化使用的泥浆泵类型在大约50bar的输送压力下输送直至多于700m³/h。要输送的泥浆在抽吸管路侧以典型地在数bar数量级的过压、所谓的“充装压力”供应给这种泥浆泵。为了减少在抽吸管路侧由泵冲引起的压力波动，通常将压力贮气罐接入抽吸管路中。

发明内容

虽然这种活塞隔膜泵很久以来已证明可用于输送泥浆，但总是力求以尽可能小的结构上的和制造技术上的耗费在输送能力确定的情况下进一步提高要期望的使用寿命或者在使用寿命不变的情况下提高输送能力。

该任务通过权利要求1中描述的活塞隔膜泵得以解决。

此活塞隔膜泵的特征在于，在抽吸管路中设置有动态的体积存储元件。“动态的体积存储元件”指的是如下构件，该构件适合于与压力相关地相对于每时间单位的输送量而言将要输送的介质(也称为“输送介质”)的相比于每小时输送的输送量非常小的体积(例如每小时输送的输送量的1‰(千分之一))快速地接收并且也快速地再次放出。换言之，动态的体积存储元件这样构造，使得其在抽吸管路中的压力增大时快速地接收输送介质的这个相比于每时间单位的输送量非常小的体积，并且在抽吸管路中的压力下降时也快速地与压力相关地再次放出输送介质的量。意想不到地表明，通过这种动态的体积存储元件，不需其他结构变化，可以可测量地增大每时间单位的泵冲的数量，而在进入阀和排出阀之间的区域中不发生空穴效果，膜片室也属于该区域。此外已经表明，按照本发明的活塞隔膜泵(相对于在其他方面结构相同的、但在抽吸管路中不具有动态的体积存储元件的活塞隔膜泵)改善了输送介质对泵室的填充。此外，按照本发明的活塞隔膜泵(相比于结构相同的、但不设有动态的体积存储元件的活塞隔膜泵)在输送能力相同的情况下表现出较少的振动。

按照本发明的活塞隔膜泵的特性的改进可能如下解释，即，动态的体积存储元件通过放出少量输送介质在抽吸冲程开始时在压力下降时支持在进入阀的封闭元件上游处于静止的输送介质的加速，从而在短的时间间隔内在泵参数其他方面不变的情况下实现通过进入阀的更大的体积流量。

体积存储元件可以以各种任意可设想的、能实现将动态的体积存储元件设置在抽吸管路中的方式构造，只要动态的体积存储元件能够与压力相关地快速地接收和放出至少少量输送介质。特别优选的是动态的体积存储元件的一种实施方式，该实施方式包括排挤体，所述排挤体的排挤体积是弹性可变的。由此，该动态的体积存储元件的排挤体积取决于压力，输送介质处于所述压力下。因此，在该压力增大时，动态的体积存储元件的体积减少，这相当于接收相应于所述体积减少的量的输送介质。相应相反地，在压力下降时该动态的体积存储元件增大其体积，这相当于放出相应于所述体积增大的量的输送介质。