DE2624129A1 - Membrane pump with sectionalised pump body - has two membranes with reciprocation transmitted by fluid via controlling valves - Google Patents
Membrane pump with sectionalised pump body - has two membranes with reciprocation transmitted by fluid via controlling valvesInfo
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Abstract
Description
Untergrund der ErfindungBackground of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft Membranpumpen und insbesondere Membranpumpen mit Leckanzeigesystemen.The present invention relates to diaphragm pumps, and more particularly Diaphragm pumps with leak detection systems.
Xembranpumpen unterscheiden sich von herkömmlichen Pumpem mit Hin- und Herbewegung wie Kolbenpumpen und Tauchkolbenpumpen dadurch, daß das hin- herbewegte Antriebsbauteil eine flexible Membran einem Material wie Metall, Gummi oder Kunststoff ist. Wegen dieser Bauweise sind Membranpumpen hervorragend geeignet für die Forderung von gefährlichen oder giftigen Strömungsmedien, weil eine Berührung zwischen dem gepumpten Medium und den Pumpenpackungen und -dichtungen verhindert wird. Eine besonders vorteilhafte Bauart einer Membranpumpe zum Fördern derarüger Medien ist im US-Patent 3 000 320 beschrieben.X membrane pumps differ from conventional pumps with and reciprocation like piston pumps and plunger pumps in that the reciprocated Drive component is a flexible membrane made of a material such as metal, rubber, or plastic is. Because of this design, diaphragm pumps are ideally suited for the requirement of dangerous or poisonous flow media, because contact between the pumped medium and the pump packings and seals is prevented. One special The US patent provides an advantageous design of a diaphragm pump for pumping the poorer media 3 000 320.
Während Xembranpumpen außerordentlich geeignet sind für spezielle Zwecke, wie sie beispielsweise oben beschrieben wurden, sowie als Dosierpumpen und Pumpen für die schonende Förderung von empfindlichen Schlämmen, haben sie den Nachteil, daß die Membran infolge der wiederholten Biegung und der Berührung mit schädlichen Chemikalien schadenanfällig ist. Wenn ein Schaden auftritt, kann das gepumpte Medium ausströmen und ein. erhebliche Gesundheitsgefahr fur die Arbeiter in der Umgebung darstellen oder es kann zu einer Verunreinigung des Prozeasiediums kommen, Es ist daher sehr erwünscht, daß man ein Verfahren und eine Vorrichtung hat, die mit hoher Empfindlichkeit darauf anspricht, wenn die Membran einer Pumpe leck ist bzw. ausgefallen ist.While diaphragm pumps are extremely suitable for special Purposes such as those described above, as well as metering pumps and Pumps for the gentle pumping of sensitive sludge have the disadvantage of that the membrane as a result of repeated bending and contact with harmful Chemicals is prone to damage. If damage occurs, the pumped medium can flow out and in. significant health hazard for workers in the area represent or it may come to a contamination of the prozeasiedium, It is therefore, it is very desirable to have a method and apparatus that can operate with high Sensitivity responds when the diaphragm of a pump is leaking or has failed is.
Eine ausführungsform eines bekannten Systems fEr die Leckanzeige von Membranen weist eine geschichtete Membran auf, die aus drei getrennten Membranen mit einem schmalen Spalt dazwischen besteht. Der Zwischenraum zwischen den geschichteten Le-branen ermöglicht es, daß eine Flüssigkeit austreten kann, wenn eine der Membranen beschädigt ist. Der Flüssigkeitsaustritt in Zwischeraum der geschichteten Membran tritt als Druckanstieg in Erscheinung, der durch einen Druck-esser erfaßt oder dazu verwendet wird, ein Alarmsignal auszulösen.One embodiment of a known system for leak detection from Membrane has a layered membrane made up of three separate membranes with a narrow gap in between. The space between the layered ones Le-branen allows a liquid to escape if one of the membranes is damaged. The liquid leak in the space between the layered ones The membrane appears as a pressure increase, which is detected by a pressure eter or used to trigger an alarm signal.
Nachteilig an diesem System ist die Einschränkung, daß eine meßbare Druckdifferenz zwischen dem gepumpten Medium und dei Ungebungsdruck erforderlich ist. Diese Verhältnisse liegen aber nicht notwendigerweise vor, was von den Jeweils gepumpten Medium abhängt. Ein zweiter Nachteil des Leckan-Zeigesystems mit geschichteter Membran liegt darin, daß die geschichtete Membran zur Funktionsfähigkeit einen offenen Zwischenraum haben muß, der es der Flüssigkeit ermöglicht, zum Druckesser auszutreten. Daher können bestimmte Materialien flir die Membranen praktisch nicht verwendet werden. Beispielsweise machen geschichtete Membranen aus Materialien wie Polyfluorwasserstoffen, beispielsweise Teflon, Viton usw., das Anzeigesystem funktionfähig, weil die offenen Flächen des Zwischenraums zusammenkleben können infolge des Zusammendrückens der Schichten der Membran. Gerade diese Materialien sind aber besonders geeignet zur Verwendung bei Membranpunpen zur Förderung von vielen korrosiven oder anderweitig sehr reaktionsreudigen Materialien. The disadvantage of this system is the limitation that a measurable Pressure difference between the pumped medium and the ambient pressure is required is. However, these relationships are not necessarily present, as is the case with each pumped medium depends. A second disadvantage of the Leckan layered pointing system Membrane lies in the fact that the layered membrane is open to function Must have clearance that allows the liquid to exit to the pressure eater. Therefore, certain materials can practically not be used for the membranes will. For example, make layered membranes out of materials like polyfluorohydrocarbons, for example Teflon, Viton etc., the display system works because the open Areas of the space can stick together as a result of the compression of the Layers of membrane. But it is precisely these materials that are particularly suitable for Use in membrane pumps for pumping many corrosive or otherwise very reactive materials.
Zusammenfassung der Erfindung Es ist daher ein Ziel vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Membranpumpe zu schaffen. Summary of the Invention It is therefore an object Invention of providing an improved diaphragm pump.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindungs ist es, eine Membranpumpe zu schaffen, die eine Einrichtung zum Feststellen eines Membranlecks aufweist. Another object of the present invention is to provide a diaphragm pump to provide which has a device for detecting a membrane leak.
Noch ein weiteres Ziel der vorligenden Erfindung ist es, einen Leckanzeiger zur Verwendung bei Membranpumpen zu schaffen. Yet another object of the present invention is to provide a leak detector for use in diaphragm pumps.
Diese und andere Ziele der voliegenden Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der nachfolgenden Beschreibung ung den beigefügten Ansprüchen.These and other objects of the present invention emerge from the drawing, the following description and the appended claims.
Gemäß einer Ausführungsform schafft die vorliegende Brfindung eine Membranpumpe mit einem Pumpenkörper mit einem ersten Abschnitt, einem zweiten Abschnitt und einem dritten Absohnitt, wobei der zweite Abschnitt zwischen dem ersten und dem dritten Abschnitt angeordnet ist. Eine erste Kammer ist zwischen einer Endfläche des ersten Abschnitts und einer Endfläche des zweiten Abschnitts ausgebildet und eine zweite Kammer ist zwischen einer gegenüberliegenden Endfläche des zweiten Abschnitts und einer Endfläche des dritten Abschnitts ausgebildet. Zwischen dem zweiten Abschnitt und dem ersten Abschnitt ist eine erste Membran angeordnet, die die erste Kammer in zwei Abteile unterteilt, während eine zweite Membran die zweite Kammer in zwei Abteile unterteilt. Die Jeweiligen Abteile der ersten und zweiten Kammer, die man als Fltlssigkeitsübertragungskammern bezeichnen kann und die durch den zweiten Abschnitt und die erste und die zweite Membran gebildet werden, stehen in offener Strömungsverbindung miteinander. Die Flüssigkeitsübertragungsabteile und die Flüssigkeitsverbindungskanäle oder -kammern dazwischen bilden einen Flüssigkeits-Kraftübertragungsweg und sind im wesentlichten mit einer Übertragungsflüssigkeit gefüllt. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, die der ersten Membran eine Hin- und Herbewegung erteilt; dies Bewegung wird auf die zweite Membran Über die Vbertragungsfl*ssigkeit dbertragen. Der dritte Abschnitt hat einen Einlaß und einen Auslaß, die mit dem anderen Abteil der zweiten Kammer in Verbindung stehen, das durch die zweite Membran und den dritten Abschnitt gebildet wird; Ventileinrichtungen sind am Einlaß und Auslaß vorgesehen, um zu ermUglichen, daß eine Prozessflüssigkeit nur in den Einlaß hinein und nur aus dem Auslaß heuraseströmt. Da sich die erste Membran in der ersten Kammer hin- und herbewegtJ wird ihre Hin- und Herbewegung auf die zweite Membran Übertragen, die wiederum dazu dient, das Prozeßnedium zu pumpen. Zs ist eine Einrichtung vorgesehen, um inderungen in den elektrischen Eigenschaften im Flüssigkeits-Kraftübertragungsweg ZU erfassen, die bei einem Leck in einer der Membranen auftreten können, was zu einer Vermischung der Übertragungsflüssigkeit mit einer Betätigungsflüssigkeit rührt, die in einem Flüssigkeitsantriebssysteni verwendet wird, um die erste Membran anzutreiben.In accordance with one embodiment, the present invention provides one Diaphragm pump with a pump body with a first section, a second section and a third section, the second section being between the first and the third section is arranged. A first chamber is between an end face of the first portion and an end surface of the second portion and a second chamber is between an opposite end surface of the second section and an end surface of the third portion. Between the second section and a first diaphragm is disposed on the first section, forming the first chamber divided into two compartments, while a second membrane divides the second chamber into two Divided compartments. The respective compartments of the first and second chambers, which one as liquid transfer chambers and those through the second section and forming the first and second membranes are in open flow communication together. The fluid transfer compartments and the fluid communication channels or chambers therebetween form a fluid power transmission path and are essentially filled with a transmission fluid. It's a facility provided which gives the first membrane a reciprocating motion; this movement is transferred to the second membrane via the transfer fluid. The third Section has an inlet and an outlet connecting to the other compartment of the second Chamber communicating through the second membrane and the third section is formed; Valve devices are provided at the inlet and outlet to enable that a process fluid only flows into the inlet and only out of the outlet heurase. As the first membrane moves back and forth in the first chamber, its and transferring reciprocation to the second membrane, which in turn serves to the To pump process medium. Zs a facility is provided for changes in the electrical properties in the fluid power transmission path to record that in the event of a leak in one of the membranes, mixing can occur the transmission fluid stirs with an actuating fluid, which is used in a fluid drive system to drive the first membrane.
Mit der vorliegenden Erfindung wird auch ein Leckanzeiger zur Verwendung bei einer Membranpumpe geschaffen, der ein doppeltes Membransystem aufweist, wobei eine Hin- und Herbewegung einer ersten Membran über einen Flüssigkeits-Kraftübertragungsweg auf eine zweite Membran übertragen wird, wodurch die zweite Membran bewirkt, daß ein Prozessmedium gepumpt wird; der Leckanzeiger weist einen geeigneten Pumpenkörper auf, der einen Flüssigkeits-Kraftübertragungsweg zwischen der ersten und der zweiten Membran schafft, wobei der Flüssigkeits-Kraftübertragungsweg im wesentlichen mit einer Kraftiibertragungsflüsist sigkeit gefüllt ist. Es eine Einrichtung vorgesehen, um Veränderungen in den elektrischen Eigenschaftell in dem Flüssigkeits-Kraftübertragungsweg zu erfassen, die sich durch ein Leck in der ersten oder zweiten Membran ergeben.A leak detector is also used with the present invention created in a diaphragm pump having a double diaphragm system, wherein a reciprocating motion of a first diaphragm through a fluid force transmission path is transferred to a second membrane, whereby the second membrane causes a process medium is pumped; the leak detector has a suitable pump body on having a fluid power transmission path between the first and second Membrane creates, with the fluid force transmission path substantially with a power transmission fluid is filled. A facility is provided changes in electrical properties in the fluid power transmission path to detect resulting from a leak in the first or second membrane.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Die einzige Figur zeigt eine Schnittansicht der Membranpumpe und des Leckanzeigers nach der Erfindung, Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform Die in der Zeichnung dargestellte Pumpe hat einen Pumpenkörper, der einen ersten Abschnitt 10 aufweist, der als Unterteil bezeichnet werden kann, einen zweiten Abschnitt 12, der als Mittelteil bezeichnet werden kann und einen dritten Abschnitt 14, der als Pupen- oder Kompressorteil bezeichnet werden kann.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING The single figure shows a sectional view the diaphragm pump and the leak detector according to the invention, description of the preferred Embodiment The pump shown in the drawing has a pump body, which has a first section 10, which can be referred to as the lower part, a second section 12, which can be referred to as a middle part, and a third section 14, which can be referred to as a pupil or compressor part.
Als Teil des Unterteils 10 ist ein Flüssigkeitsmotorgehäuse 16 ausgebildet, das eine zylindrische Bohrung 18 hat. In der zylindrischen Bohrung 18 ist gleitend ein Kolben 20 angeordnet, der mit mehreren Dichtungsringen 21 versehen ist, die eine flüssigkeitsdichte Berührung mit den Wänden der zylindrischen Bohrung 18 sicherstellen. Eine Betätigungsflüssigkeit 22 in der zylindrischen Bohrung 1S dient als Teil einer Flüssigkeitskraftquelle in einer später noch naher beschriebenen Weise. Der Kolben 20 wird in bekannter Weise in der durch den Pfeil 24 bezeichneten Richtung durch eine Kurbel , eine Kurbelstange oder dgl. hin- und herbewegt, die mit einer (nicht gezeigten) Antriebsinrichtung verbunden sind.As part of the lower part 10, a liquid motor housing 16 is formed, which has a cylindrical bore 18. In the cylindrical bore 18 is sliding a piston 20 is arranged, which is provided with a plurality of sealing rings 21, the a liquid-tight contact with the walls of the cylindrical drilling 18 ensure. An actuation fluid 22 in the cylindrical bore 1S serves as part of a fluid power source in one described later Way. The piston 20 is in a known manner in the manner indicated by the arrow 24 Direction by a crank, a connecting rod or the like. Moved back and forth, the are connected to a drive device (not shown).
Das Unterteil 10 hat ein erstes Ende 25 mit einer im wesentlichen kreisförmigen konkaven Wand 26, durch die sich Öffnungen 28 erstrecken, die zu der zylindrischen Bohrung 18 führen.The lower part 10 has a first end 25 with a substantially circular concave wall 26 through which extend openings 28 leading to the lead cylindrical bore 18.
Das Mittelteil 72 hat ein erstes Ende 30 mit einer im wesentlichen kreisförmigen konkaven Wand 32, die in Größe und Gestalt im wesentlichen der Wand 26 gleicht. Wenn das Mittelteil 12 und das Unterteil 10 miteinander beispielsweise durch Schrauben 34 verbunden werden, so daß die konkaven Wände 32 und 26 im wesentlichen zueinander ausgerichtet sind, entsteht - wie man erkennt - eine Kammer 36, die im Querschnitt im wesentlichen elliptisch ist. Zwischen dem Mittelteil 12 und dem Unterteil 10 ist eine flexible Membran 38 eingeklemmt, die dazu dient, die Kammer 36 in gesonderte Abteile 40 und 42 zu unterteilen. Das Abteil 40, die Öffnungen 28 und der damit verbundene Abschnitt der zylindrischen Bohrung 18 bilden eine geschlossene Kammer von festem Volumen, so daß bilder Hin- und Herbewegung des Kolbens 20 die Membran 38 in der Kammer 36 in Richtung des Pfeiles 24 bewegt wird, d. h. abwechselnd zur konkaven Wand 32 und zur konkaven Wand 26 hin.The middle part 72 has a first end 30 with a substantially circular concave wall 32 which is substantially the same in size and shape as the wall 26 equals. When the middle part 12 and the lower part 10 together, for example be connected by screws 34, so that the concave walls 32 and 26 substantially are aligned with each other, arises - as can be seen - a chamber 36, which in the Cross-section is substantially elliptical. Between the middle part 12 and the lower part 10 a flexible membrane 38 is clamped, which serves to separate the chamber 36 Compartments 40 and 42 to divide. The compartment 40, the openings 28 and the with it connected portion of the cylindrical bore 18 form a closed chamber of fixed volume so that reciprocation of the piston 20 images the diaphragm 38 is moved in the chamber 36 in the direction of arrow 24, i. H. alternating with concave wall 32 and towards the concave wall 26.
Das Mittelteil 12 hat an einem zweiten Ende 43 eine im wesentlichen kreisförmige konkave Wand 44, ahnlich der konkaven Wand 32, und weist außerdem Öffnungen 46 auf, die sich durch das Mittelteil 12 und die Wände 32 und 44 erstrecken.The middle part 12 has a substantially at a second end 43 circular concave wall 44, similar to concave wall 32, and also has openings 46, which extend through the central part 12 and the walls 32 and 44.
Das Pumpen- oder Kompressorteil 14 hat ein Ende 47 mit einer im wesentlichen kreisförmigen konkaven Wand 48, eo daß, wenn das Pumpenteil 14 und das Mittelteil 12 miteinander verbunden werden, wie es für das Mittelteil 12 und das Unterteil 10 beschrieben wurde, eine zweite Kammer 50 dazwischen gebildet wird; die Kammer 50 ist ebenso wie die Kammer 36 im Querschnitt im wesentlichen elliptisch. Zwischen dem Mittelteil 12 und dem Pumpenteil 14 ist eine zweite flexible Membran 52 eingeklemmt, die die Kammer 50 in die Abteile 54 und 56 unterteilt.The pump or compressor part 14 has an end 47 with a in the substantially circular concave wall 48, eo that when the pump part 14 and the middle part 12 are connected to each other, as it is for the middle part 12 and the base 10 has been described, a second chamber 50 is formed therebetween; the chamber 50, like the chamber 36, is essentially elliptical in cross section. A second flexible membrane is located between the central part 12 and the pump part 14 52, which divides the chamber 50 into compartments 54 and 56.
Das Abteil 42, die Verbindungsöffnungen 46 und das Abteil 56 bilden eine geschlossene Kammer von festem Volumen, die fUr den vorliegenden Zweck als Kraftübertragungs-Flüssigkeitweg bezeichnet wird. Der Kraftübertragungs-Flüssigkeitsweg ist im wesentlichen mit einer Kraftübertragungsflüssigkeit 58 gefüllt. Wenn die Membran 38 sich in der Kammer 36 hin- und herbewegt, wie oben beschrieben wurde, wird ihre Hin- und Herbewegung daher Uber die Übertragungsflüssigkeit 58 auf die Membran 52 Übertragen, die sich ebenso in Richtung des Pfeiles 24 in der Kammer 50 hin- und herbewegt.The compartment 42, the connection openings 46 and the compartment 56 form a closed chamber of fixed volume, used for the present purpose as a Power transmission fluid path is referred to. The power transmission fluid path is essentially filled with a power transmission fluid 58. If the Membrane 38 reciprocates in chamber 36 as described above, is therefore their reciprocating movement over the transfer fluid 58 to the Transmit membrane 52, which is also in the direction of arrow 24 in the chamber 50 reciprocated.
Das Pumpenteil 14 ist ebenfalls mit einem Einlaß 60 und einem Auslaß 62 versehen, die mit dem Abteil 54 der Kammer 50 in Verbindung stehen. Der Einlaß 60 wird durch ein Ventil 64 so gesteuert, daß ein Prozessmedium nur in das Abteil 54 hineingelangen kann. Der Auslaß 62 wird durch ein Ventil 66 so gesteuert, daß die Strömung des Prozessmediums nur aus dem Abteil 54 heraus erfolgen kann. Derartige geeignete Ventile 64 und 66 sind im US-Patent 3 000 320 beschrieben. Man erkennt daher, daß bei einer Hin- und Herbewegung oder Verforder der Xoabran 52 in der oben beschriebenen Weise da. Prozessmedium 68 durch den Einlaß 60 angesaugt und durch den Auslaß 62 ausgesteßen wird.The pump part 14 is also with an inlet 60 and an outlet 62, which are provided with the compartment 54 of the chamber 50 in communication. The inlet 60 is controlled by a valve 64 so that a process medium is only in the compartment 54 can get inside. The outlet 62 is controlled by a valve 66 so that the flow of the process medium can only take place out of the compartment 54. Such suitable valves 64 and 66 are described in U.S. Patent 3,000,320. One recognises hence that when the Xoabran 52 is moved back and forth or demanded in the above described way there. Process medium 68 sucked in through inlet 60 and through the outlet 62 is expelled.
Das Mittelteil 12 ist Mit einer Bohrung 68 versehen, die teilweise ein Gewinde aufweist zur Aufnahme einer Mit einem Gewinde versehenen leitfähigkeitssonde 70. Die Bohrung 68 steht in offener Verbindung mit den Öffnungen 46 und ist daher mit der Kraftübertragungsflüssigkeit 58 gefüllt. Die Leitfähig; keitssonde 70 hat Elektroden 72 und 74, die voneinander elektrisch isoliert sind. Die Elektrode 74 ist elektrisch mit dem Gewindeabschnitt 69 der Sonde 70 verbunden und steht daher in elektrischer Verbindung mit dem Mittelteil 12. Bine Batterie 76 ist mit ihrem einen Pol mit dem Mittelteil 12 und mit ihrem anderen Pol mit der Elektrode 72 uber einen Strommesser 78 verbunden. Wenn ein Strom von der Batterie 76 durch den Strommesser 78 strömen soll, muß - wie man erkennt - eine leitende Verbindung zwischen den Elektroden 72 und 74 vorhanden sein.The middle part 12 is provided with a bore 68, which is partially has a thread for receiving a threaded conductivity probe 70. The bore 68 is in open communication with the openings 46 and is therefore with the power transmission fluid 58 is filled. The Conductive; The speed probe 70 has electrodes 72 and 74 which are electrically isolated from one another. The electrode 74 is electrically connected to the threaded portion 69 of the probe 70 and is therefore in electrical connection with the middle part 12. Bine battery 76 is with its one pole with the middle part 12 and with its other pole with the Electrode 72 connected via an ammeter 78. When a current from the battery 76 is to flow through the ammeter 78 must - as can be seen - a conductive Connection between electrodes 72 and 74 may be present.
Wenn die Übertragungsflüssigkeit 58 so beschaffen ist, daß sie eine niedrige Leitfähigkeit hat, fließt daher nur ein geringer Strom aus der Batterie 76. Wenn Jedoch die Membran 38 oder die Membran 32 leck ist und die Übertragungsflüssigkeit 58 mit der Betätigungsflüssigkeit 22 oder dem Prozessmedium 68 verunreinigt wird, die eine höhe-Leitfähigkeit als die Übertragungsflüssigkeit 58 haben, wird ein Strom zwischen den Elektroden 72 und 74 fließen und durch den Strommesser 78 angezeigt werden. Der Strommesser 78 kann als optische oder akustische Warneinrichtung ausgeführt sein, beispielsweise als Leuchte, Wecker, Horn usw., die betätigt wird, wenn ein Stroh zwischen den Elektroden 72 und 74 fließt.If the transfer fluid 58 is such that it is a has low conductivity, therefore only a small amount of current flows from the battery 76. However, if the membrane 38 or the membrane 32 is leaking and the transmission fluid 58 is contaminated with the actuating fluid 22 or the process medium 68, which have a higher conductivity than the transmission liquid 58 becomes a stream flow between electrodes 72 and 74 and indicated by ammeter 78 will. The ammeter 78 can be designed as an optical or acoustic warning device be, for example as a lamp, alarm clock, horn, etc., which is actuated when a Straw flows between electrodes 72 and 74.
Das Mittelteil 12 kann auch mit einer zweiten Gewindebohrung 80 versehen sein, die ebenfalls mit dem Krafttübertragungs-Flüssigkeitsweg in Verbindung steht und daher in Berührung mit der Übortragungsflüssigkeit 98 ist In der Bohrung 80 ist ein elektronischer Dielektrizitätsanzeiger 82 angeordnet, der wit einer entsprechenden Sonde 84 versehen ist. Derartige Dielektrizitätsanzeiger sind bekannt und brauchen hier daher nicht naher beschrieben zu werden. Grundsätzlich erfassen derartige Einrichtungen Änderungen der Dielektrizitätsoknstanten eines Mediums, verursacht durch eine Verunreinigung des Mediunrs , wobei der verunreinigende Stoff im allgemeinen eine niedrigere Dielektrizitätskonstante hat als das Medium. Wenn man z. B. annimmt, daß die Übertragungsflüssigkeit 58 ein Stoff ist, der eine verhältnismäßig hohe Dielektrizitätskonstante hat, und daß die Betätigungsflüssigkeit 22 und/ oder das Prozessmedium 68 Stoffe sind, die eine verhältnismäßig niedrige Dielektrizitätskonstante haben, wird ein Leck in der Membran 38 oder der Membran 52 schnell erfaßt, weil der Dielektrizitätsanzeiger 82 eine verringerte Dielektrizitätskonstante der Übertragungsflüssigkeit anzeigen würde.The middle part 12 can also be provided with a second threaded hole 80 which is also in communication with the power transmission fluid path and therefore in contact with the transmission fluid 98 is In the bore 80 an electronic dielectric indicator 82 is arranged, the wit a corresponding Probe 84 is provided. Such dielectric indicators are known and need therefore not to be described in more detail here. Basically, such facilities cover Changes in the dielectric constant of a medium caused by contamination of the medium, the contaminant generally having a lower dielectric constant has as the medium. If you z. B. assumes that the transfer fluid 58 is a material which has a relatively high dielectric constant, and that the actuating liquid 22 and / or the process medium 68 are substances that have a relatively low Have dielectric constant, there will be a leak in the diaphragm 38 or the diaphragm 52 is detected quickly because the dielectric indicator 82 has a decreased dielectric constant the transmission fluid would indicate.
Ebenso wie die Leitfähigkeitssonde kann der Dielektrizitätsstärkenanzeiger 82 in geeigneter Weise mit einem akustischen oder optischen Warnsystem verbunden werden.Just like the conductivity probe, the dielectric strength indicator 82 connected in a suitable manner to an acoustic or optical warning system will.
Man erkennt, daß durch geeignete Auswahl der Kraftübertragungsflüssigkeit und der Betätigungsflüssigkeit zusammen mit einer Kenntnis der elektrischen Eigenschaften des gepumpten Prozessmediums die vorliegende Erfindung leicht verwendet werden kann, um anzuzeigen, welche Membran leck ist oder ob beide Membranen leck sind. Beispielsweise soll angenommen werden, daß die Krafttübertragungsflüssigkeit 58 ein Stoff mit hoher Dielektrizitätskonstante ist, beispielsweise fldssiges Polytetrafluoräthylen, Silikonöl od. dgl. , und daß das Prozessmedium 68 ein Gas oder eine Flüssigkeit mit einer Dielektrizitätsoknstante ist, die geringer als die der Übertragungsflüssigkeit 58 ist. Weiter soll angenommen werden, daß die Betätigungsflüssigkeit 22 ein Öl ist, beispielsweise ein Schmieröl oder ein anderes aliphatisches Kohlenwasserstofföl, das eine niedrige Dielektrizitätskonstante als die Übertragungsflüssigkeit 58 hat. Falls nun die Membran 38 bricht, mischt sich die Betätigungsflüssigkeit 22 mit der Übertragungsflüssigkeit 58 und man erhält in dem Kraftübertragungs-Flüssigkeitsweg ein Medium, das eine niedrigere Dielektrizitätskonstante hat als die Übertragungsflüssigkeit 58. Diese Veränderung wird durch den Dielektrizitätsanzeiger 82 erfaßt, der wie erwähnt so ausgeführt sein kann, daß er einen Schalter betätigt, um ein optisches oder akustisches Warnsignal abzugeben. Falls die Membran 52 bricht, wird in ähnlicher Weise das Prozessmedium 68 mit der Übertragun.gsfltissigkeit 58 gemischt, was wiederum zu einer Absenkung der Dielektrizitätskonstanten des Mediums in dem Kraftübertragungs-Plüssigkeitsweg führt mit dem unmittelbar vorher beschriebenen Ergebnis.It can be seen that by suitable selection of the power transmission fluid and the actuation fluid along with a knowledge of the electrical properties of the pumped process medium, the present invention can easily be used, to indicate which diaphragm is leaking or whether both diaphragms are leaking. For example it is assumed that the power transmission fluid 58 is a substance with high Dielectric constant is, for example, liquid polytetrafluoroethylene, silicone oil Od. The like., And that the process medium 68 is a gas or a liquid with a Dielectric constant is less than that of the transmission liquid 58 is. It should also be assumed that the actuating fluid 22 is an oil, for example a lubricating oil or another aliphatic hydrocarbon oil, which has a lower dielectric constant than the transfer liquid 58. If now the membrane 38 breaks, the actuating liquid 22 mixes with the Transmission fluid 58 and obtained in the power transmission fluid path a medium that has a lower dielectric constant than the transmission liquid 58. This change is detected by the dielectric indicator 82, which as mentioned can be designed so that he operates a switch to an optical or emit an acoustic warning signal. If the membrane 52 breaks, the situation is similar Mix the process medium 68 with the transfer liquid 58 mixed, which in turn leads to a lowering of the dielectric constant of the medium in the Power transmission Plüssigkeitsweg leads to the one described immediately above Result.
In den meisten Fällen ist das Prozessmedium, das eine Fldssigkeit oder ein Gas sein kann, im allgemeinen ein Stoff von geringerer Dielektrizitätskonstanten als die der Übertragungsflüssigkeit 58. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß dies nicht notwendigerweise so ist und daß der DielektrizitEtsstärkenanzeiger 82 so ausgefulirt werden kann, daß er auch anspricht, wenn die Dielektrizitätsstärke des Mediums in dem Kraftübertragungs-Flüssigkeitsweg ansteigt.In most cases the process medium is a liquid or a gas, generally a material of lower dielectric constant than that of the transfer fluid 58. It should be noted, however, that this is not necessarily so and that the dielectric strength indicator 82 is so designed can be that it also responds when the dielectric strength of the medium in the power transmission fluid path increases.
In einem anderen Fall kann die Übertragungsflüssigkeit so gewählt werden, daß sie eine hahe Dielektrizitätskonstante und eine geringe Leitfähigkeit hat, beispielsweise ein aliphatisches Kohlenwasserstofföl, und die Betätigungsflüssigkeit 22 kann ein Stoff sein wie beispielsweise Polyäthlenglycol, das mit der Übertragungsflüssigkeit 58 nicht mischbar ist und eine höhore spezifische Dichte hat als dieses und außerdem eine viel höhere Leitfähigkeit. Wenn die Leitfähigkeitssonde 70 so angeordnet ist, daß sie sich am Boden des Mittelteils 12 befindet, so daß das Polyäthylenglycol, das durch die Membran 38 hindurchtritt, sich in der Bohrung 68 sammelt, so wird dies sofort als Leitfähigkeitsanstieg in dem Kraftübertragungs-Flüssigkeitsweg angezeigt. Wenn die Betätigwigsflüssigkeit 22 eine niedrigere Leitfähigkeit hat, Jedoch mit der tbertragungsflüssigkeit 58 mischbar ist, ist die Anordnung der Sonde 70 im unteren Abschnitt des Mittelteils 12 nicht notwendig, weil die Leitfähigkeit der Flüssigkeit in dem Kraftübertragungs-Flüssigkeitsweg im wesentlichen gleichförmig über den ganzen Weg ansteigt.In another case, the transmission fluid can be so chosen be that they have a high dielectric constant and a low conductivity has, for example, an aliphatic hydrocarbon oil, and the actuating liquid 22 can be a material such as polyethylene glycol that is mixed with the transfer fluid 58 is immiscible and has a higher specific density than this and also a much higher conductivity. When the conductivity probe 70 is arranged so that it is located at the bottom of the central part 12, so that the polyethylene glycol, which passes through the membrane 38, collects in the bore 68, so becomes this is immediately indicated as a conductivity increase in the power transmission fluid path. If the actuating liquid 22 has a lower conductivity, but with the transmission liquid 58 is miscible, the arrangement of the probe 70 is in the lower Section of the middle part 12 not necessary because of the conductivity of the liquid in the power transmission fluid path is substantially uniform throughout Way increases.
In einem anderen Fall könnte die Ubertragungsflüssigkeit 58 eine Leitfähigkeit zwischen der der Betätigungsflüssigkeit 22 und der des gepumpten Mediums 68 haben. In diesem Fall würde ein Leck in einer der Membranen durch einen Anstieg oder Abfall der Leitfähigkeit in dem Medium in dem Kraftübertragungs-Flüssigkeitsweg angezeigt, Je nach dem ob die Betätigungsflüssigkeit 22 oder das gepumpte Medium 68 mit der Übertragungsflüssigkeit gemischt wird.In another case, the transmission fluid 58 could have a conductivity between that of the actuating liquid 22 and that of the pumped medium 68. In this case, a leak in one of the membranes would be caused by a rise or fall the Conductivity indicated in the medium in the power transmission fluid path, Depending on whether the actuating liquid 22 or the pumped medium 68 with the Transfer fluid is mixed.
Man erkennt auch, daß durch geeignete Auswahl der Betätigungsflüsstgkeit 22 und der Übertragungsflüssigkeit 58 sowie durch Kenntnis der elektrischen Eigenschaften des Prozessmediums 68 eine gleichzeitige Erfassung der Dielektrizitätsstärke und der Leitfähigkeit benutzt werden kann. Man erkennt, daß in einem Fall, wo die jeweiligen, oben beschriebenen Flüssigkeiten mit Medien nicht mischbar sind und unterschiedliche spezifische Dichten haben, die Anzeige einrichtungen, d. h.It can also be seen that through a suitable selection of the actuating fluid 22 and the transmission fluid 58 as well as knowledge of the electrical properties of the process medium 68 a simultaneous detection of the dielectric strength and the conductivity can be used. It can be seen that in a case where the respective The liquids described above are immiscible with media and are different have specific densities, the display devices, d. H.
der Dielektrizitätskonstantenanzeiger und/oder die Leitfähigkeitssonde, wie oben beschrieben, in dem Mittelteil 12 augeordnet werden können, um dies zu berücksichtigen.the dielectric constant indicator and / or the conductivity probe, as described above, can be arranged in the middle part 12 in order to do this consider.
Das beschriebene System weist zwar eine Flüssigkeitsbetätigung als Antriebsquelle auf; die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Die Membran 38 könnte beispielsweise pneumatisch oder mechanisch und ohne die Verwendung einer Betätigungsflüssigkeit betätigt werden. Sogar in diesen zuletzt genannten Fall könnte ein Leck der Membran angezeigt werden, wenn das Anzeigesystem in geeigneter Weise angebracht wird.The system described has a liquid actuation as Drive source on; however, the invention is not limited to this. The membrane 38 could for example be pneumatic or mechanical and without the use of a Actuating fluid can be actuated. Even in this latter case it could a leak in the diaphragm can be displayed if the display system is used appropriately is attached.
Venn beispielsweise die Membran 38 mechanisch betätigt wird und es tritt ein Leck auf, würde die Übertragungsflüssigkeit 58 aus dem Kraftübertragungs-Flüssigkeitsweg austreten. Wenn der Dielektrizitätsstärkenanzeiger und/oder die Leitfähigkeitssonde ir oberen Teil des Mittelteils 12 angeordnet wären, so daß beim Herausfließen der Übertragungsflüssigkeit aus dem Kraftübertragungs-Flüssigkeitsweg die Sonden der Luft ausgesetzt wären, so würde dies als eine Änderung der Dielektrizitätsstärke und/oder der Leitfähigkeit in dem Flüssigkeits-Kraftübertragungsweg angezeigt.Venn, for example, the membrane 38 is actuated mechanically and it if a leak occurs, the transmission fluid 58 would escape from the power transmission fluid path step out. If the dielectric strength indicator and / or the conductivity probe ir upper part of the central part 12 would be arranged so that when flowing out of the Transmission fluid from the power transmission fluid path, the probes of the If exposed to air, it would appear as a change in dielectric strength and / or the conductivity in the fluid power transmission path.
In der vorangegangenen Beschreibung wurde zwar die Möglichkeit, ein Leok in einer der in der Puppe verwendeten Membranen anzuzeigen, inden Vordergrund gestellt; es ist Jedoch darauf hinzuweisen, daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Jeder Zustand, der sich aus einer Änderung in den elektrichen Eigenschaften in dem Kraftübertragungs-Flüssigkeitsweg ergibt, kann angezeigt werden. Beispielsweise kann man sich vorstellen, daß das Mittelteil selbst bricht, was zu einem Verlust der Kraftübertragungsflüssigkeit führt. Wie oben ausgeführt, konnte dieser Zustand durch geeignete Anordnung der Anzeigeeinrichtung erfaßt werden, die verwendet wird, um Änderungen in den elektrischen Eigenschaften des Kraftübertragungs-Flüssigkeitsweges anzuzeigen.In the previous description, the possibility of a Display Leok in one of the membranes used in the doll, in the Placed foreground; however, it should be noted that the invention is not is limited to this. Any condition resulting from a change in the electrical Properties in the power transmission fluid path can be displayed. For example, one can imagine that the middle part itself breaks, leading to Loss of power transmission fluid. As stated above, could this state can be detected by suitable arrangement of the display device, the used to detect changes in the electrical properties of the power transmission fluid path to display.
Es wird darauf hingewiesen, daß der hier verwendete Begriff telektrSohe Eigenschaften" auch elektromagnetische Eigenschaften umfassen soll. Daher können andere Technologien als die Messung der Dielektrizitätsstärke und / oder der LeitfUhigkeit verwendet werden, beispielsweise Oszillometrie, Messung des Paramagnetismus, der magnetischen Kernresonanz oder andere ähnliche Technologien; die beiden oben in Einzelheiten beschriebenen Meßtechnologien sind besonders geeignet, weil sie einfach sind und nur verhältnismäßig billige Einrichtungen erfordern.It should be noted that the term telektrSohe used here Properties "should also include electromagnetic properties. Therefore technologies other than dielectric strength and / or conductivity measurement can be used, for example, oscillometry, measurement of paramagnetism, the nuclear magnetic resonance or other similar technologies; the two up in Measurement technologies described in detail are particularly suitable because they are simple and only require relatively cheap facilities.
Einer der Vorteile der vorliegenden erfindung liegt darin, daß - da keine geachichteten Membranen erforderlich sind -die Membranen aus Material wie Teflon, Viton oder anderen Polyfluorcarbonkunststoffharzen hergestellt werden können.One of the advantages of the present invention is that - there no calibrated membranes are required -the membranes are made of material such as Teflon, Viton or other polyfluorocarbon plastic resins can be made.
Es wird aber darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung eines bestimmten Materials bei der Konstruktion der Membranen beschränkt ist, sondern daß dies nur eine beaonders vorteilhafte Eigenschaft der Erfindung ist.It should be noted, however, that the invention does not apply to the use a certain material in the construction of the membranes is limited, but that this is only a particularly advantageous feature of the invention.
Ein weiterer Vorteil der Membranpumpe und des Leckanzeigesystems nach der.')Erfindung liegt darin, daß das Leck auch angezeigt werden kann, wenn die Pumpe als Kreislaufkompressor verwendet wird, der fast bei Atmosphärendruck arbeitet. Wie oben ausgeführt, sind Leckanzeigesysteme mit geschichteten Membranen praktisch unbrauchbar, wenn das gepumpte Medium ein Gas ist, das mit einer nur sehr geringen Druckdifferenz gegenüber dem Umgebungsdruck im Kreislauf gepumpt wird.Another advantage of the diaphragm pump and the leak detection system according to der. ') Invention is that the leak can also be displayed when the pump is used as a cycle compressor that works almost at atmospheric pressure. As stated above, are leak detection systems with layered Diaphragms are practically useless if the pumped medium is a gas that is associated with a pumped only a very small pressure difference compared to the ambient pressure in the circuit will.
Es wird darauf hingewiesen, daß der in der Beschreibung eingehend verwendete Begriff nPumpew so verstanden werden soll, daß er auch Kompressoren, Gaspumpen und herkömmliche Flüssigkeitapumpen umfaßt.It should be noted that the detailed in the description The term nPumpew used should be understood to include compressors, Includes gas pumps and conventional liquid pumps.
Die Erfindung wurde zwar in einem bestimmten Maße in Einzelheiten besohrieben, es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß diese Beschreibung nur zur Erläuteruag eines Beispiels erfolgte und daß zahlreiche Änderungen in Einzelheiten der Konstruktion und Anordnung der Teile ausgeführt werden können, ohne den Sinn und den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie sie nachfolgend beansprucht wird.The invention has been detailed to a certain extent it should be noted, however, that this description is for explanatory purposes only an example and that numerous changes in details of the construction and arrangement of parts can be done without the meaning and scope of the To leave the invention as claimed below.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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