活塞隔膜泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種活塞隔膜泵，其包括用于吸入要輸送的介質的抽吸管路。
【背景技術】
[0002]活塞隔膜泵用于輸送液體或氣體。其工作原理類似于活塞泵，然而其中，要輸送的介質通過膜片與驅動裝置隔開。由此，通過該分隔膜保護驅動裝置免受輸送介質的有害影響。輸送介質也與驅動裝置的有害影響分開。
[0003]在活塞隔膜泵中，活塞的振蕩運動通過工作介質傳遞到膜片上。作為工作介質可以使用包括水溶性的礦物添加物的水或尤其是液壓油。與此相應地，以工作介質填充的體積也稱為“儲油器”。由于在活塞和膜片之間儲油器的恒定體積，活塞的運動直接引起膜片的振動并且由此引起抽吸脈沖和壓力脈沖。
[0004]原則上，本發(fā)明涉及各種規(guī)格和各種使用目的的活塞隔膜泵。但是，本發(fā)明尤其是涉及在土方作業(yè)時設置用于輸送也稱為泥漿的漿體的活塞隔膜泵。這樣的活塞隔膜泵設計用于持久使用并且必須可靠地在長的時間間隔、直至數年盡可能無故障地工作，因為有損壞的活塞隔膜泵的更換由于其規(guī)格之故而通常關系到顯著的工作耗費和時間耗費。
[0005]這種泥漿泵尤其是設置用于輸送非常大量的泥漿。申請人的包括兩個雙作用活塞和由此四個膜片的、多樣化使用的泥漿泵類型在大約50bar的輸送壓力下輸送直至多于700m3/h。要輸送的泥漿在抽吸管路側以典型地在數bar數量級的過壓、所謂的“充裝壓力”供應給這種泥漿泵。為了減少在抽吸管路側由泵沖引起的壓力波動，通常將壓力貯氣罐接入抽吸管路中。

【發(fā)明內容】

[0006]雖然這種活塞隔膜泵很久以來已證明可用于輸送泥漿，但總是力求以盡可能小的結構上的和制造技術上的耗費在輸送能力確定的情況下進一步提高要期望的使用壽命或者在使用壽命不變的情況下提高輸送能力。
[0007]該任務通過權利要求1中描述的活塞隔膜泵得以解決。
[0008]此活塞隔膜泵的特征在于，在抽吸管路中設置有動態(tài)的體積存儲元件?！皠討B(tài)的體積存儲元件”指的是如下構件，該構件適合于與壓力相關地相對于每時間單位的輸送量而言將要輸送的介質(也稱為“輸送介質”)的相比于每小時輸送的輸送量非常小的體積(例如每小時輸送的輸送量的Ll%。(千分之一))快速地接收并且也快速地再次放出。換言之，動態(tài)的體積存儲元件這樣構造，使得其在抽吸管路中的壓力增大時快速地接收輸送介質的這個相比于每時間單位的輸送量非常小的體積，并且在抽吸管路中的壓力下降時也快速地與壓力相關地再次放出輸送介質的量。意想不到地表明，通過這種動態(tài)的體積存儲元件，不需其他結構變化，可以可測量地增大每時間單位的泵沖的數量，而在進入閥和排出閥之間的區(qū)域中不發(fā)生空穴效果，膜片室也屬于該區(qū)域。此外已經表明，按照本發(fā)明的活塞隔膜泵(相對于在其他方面結構相同的、但在抽吸管路中不具有動態(tài)的體積存儲元件的活塞隔膜泵)改善了輸送介質對泵室的填充。此外，按照本發(fā)明的活塞隔膜泵(相比于結構相同的、但不設有動態(tài)的體積存儲元件的活塞隔膜泵)在輸送能力相同的情況下表現出較少的振動。
[0009]按照本發(fā)明的活塞隔膜泵的特性的改進可能如下解釋，S卩，動態(tài)的體積存儲元件通過放出少量輸送介質在抽吸沖程開始時在壓力下降時支持在進入閥的封閉元件上游處于靜止的輸送介質的加速，從而在短的時間間隔內在泵參數其他方面不變的情況下實現通過進入閥的更大的體積流量。
[0010]體積存儲元件可以以各種任意可設想的、能實現將動態(tài)的體積存儲元件設置在抽吸管路中的方式構造，只要動態(tài)的體積存儲元件能夠與壓力相關地快速地接收和放出至少少量輸送介質。特別優(yōu)選的是動態(tài)的體積存儲元件的一種實施方式，該實施方式包括排擠體，所述排擠體的排擠體積是彈性可變的。由此，該動態(tài)的體積存儲元件的排擠體積取決于壓力，輸送介質處于所述壓力下。因此，在該壓力增大時，動態(tài)的體積存儲元件的體積減少，這相當于接收相應于所述體積減少的量的輸送介質。相應相反地，在壓力下降時該動態(tài)的體積存儲元件增大其體積，這相當于放出相應于所述體積增大的量的輸送介質。
[0011]在一種優(yōu)選的結構構造方案中，排擠體包括彈性可變形的外套，所述外套圍成以處于壓力下的氣體填充的或可充注的壓力空間。所述外套例如可以由橡膠彈性的材料制成，只要所述材料相對于輸送介質是惰性的。
[0012]排擠體也可以包括第一和第二端部件，其中，所述端部件的外徑與所述外套的內徑這樣適配，使得所述外套以其端部區(qū)域氣密封閉地與所述端部件是可連接的或連接。于是，排擠體的特征在于特別簡單的可制造性，其中，尤其是當外套以選擇性可裝配的卡箍緊固在端部件上時，也在損壞情況下是簡單可更換的。
[0013]此外特別優(yōu)選，所述端部件借助設置在所述外套內部的間距保持件彼此隔開距離地固定地相互連接，所述間距保持件的外徑小于所述外套的內徑。壓力空間于是通過在外套的內周面和間距保持件的外周面之間的、沿其縱向方向由端部件限界的確定的環(huán)形空間構成。
[0014]為了可以將動態(tài)的體積存儲元件的特性與改變的運行條件、例如改變的每時間單位的輸送量或者尤其是與不同的充裝壓力適配，所述動態(tài)的體積存儲元件優(yōu)選這樣構造，使得所述壓力空間中的氣壓是可變的。
[0015]為此，所述第一端部件例如可以具有直通通道，所述直通通道通入所述壓力空間中，其中，在外部在所述第一端部件上設置有用于連接氣壓源的器件。
[0016]這些器件可以包括截止閥，從而在以希望的氣壓加載動態(tài)的體積存儲元件之后可以再次取消與氣壓源的連接。
[0017]優(yōu)選地，設置用于顯示所述動態(tài)的體積存儲元件的壓力室中的氣壓的顯示儀器?；谶@種措施，在按照本發(fā)明的活塞隔膜泵的運行期間能夠監(jiān)視壓力室中的氣壓。因此，如果壓力室中的氣壓以不利的方式改變，便可以采取合適的措施，而無不必要的延遲。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的其他細節(jié)、特征和優(yōu)點從借助附圖對實施例進行的下述解釋得出。附圖中:
[0019]圖1示出用作泥漿泵的活塞隔膜泵的這個實施例的透視圖；
[0020]圖2以從左斜方觀察的視圖局部地并且部分剖切地示出同一活塞隔膜泵，但沒有壓力貯氣罐；
[0021]圖3以按照圖2從左觀察的視圖再次局部地并且部分剖切地示出同一活塞隔膜栗;
[0022]圖4以單獨視圖示出動態(tài)的體積存儲元件的在按照圖1至3的活塞隔膜泵中使用的實施例的透視圖；
[0023]圖5示出按照圖4的動態(tài)的體積存儲元件的實施例的縮短的部分剖視圖；
[0024]圖6示出按照圖5從左觀察的視圖；
[0025]圖7示出在按照圖1至3的活塞隔膜泵的實施例中在進入閥附近在抽吸管路中的與時間相關的壓力變化曲線，但沒有動態(tài)的體積存儲元件；以及
[0026]圖8示出在活塞隔膜泵的同一實施例中在相同位置上在抽吸管路中的壓力的時間上的變化曲線，但包括使用的動態(tài)的體積存儲元件。
【具體實施方式】
[0027]在圖1中示出的并且總體上以100標記的活塞隔膜泵設置用于泵吸泥漿并且下面也稱為“泥漿泵”?；钊Ｊ奖脴嫵蔀殡p作用的雙缸泵。因此，活塞模式泵包括兩個大致互相相反驅動的活塞，所述活塞在兩個彼此平行設置的缸中工作。缸殼體在附圖中以I和2標記。在按照圖2的部分剖視圖中可看出在右邊的缸中工作的活塞3。兩個活塞缸配置結構雙作用地構造。因此，在活塞兩側存在工作液體體積，其中，在圖2中只可看出屬于活塞3的俯視側的工作液體體積4。該工作液體體積以工作液體、通常液壓油填充。在圖2中還未示出的工作液體(也稱為儲油器)填充工作容積直到設置在膜片室6中的膜片5。由于是部分剖視圖，在圖2中又只可看出僅一個膜片和一個膜片室。
[0028]活塞隔膜泵100對于每個活塞/缸配置結構按照雙作用的構造包括兩個分開的工作液體體積、膜片和膜片室，如這通過四個在圖1中可看出的膜殼7、8、9、10示出的那樣。
[0029]每個膜殼具有一個下面的吸入彎管11、12、13、14，各吸入彎管分別通過一個進入閥15、16、17、18通入兩個抽吸管路19、20之一中。
[0030]此外，在每個膜殼7、8、9、10上在與相應的吸入彎管11、12、13、14對置的那側上設置有排出閥21、22、23、24。排出閥在排出側通過管段與一個共同的壓力管路25連接。
[0031]兩個抽吸管路19和20通入吸入側的壓力貯氣罐26中，要輸送的介質在壓力貯氣罐的入口 27在典型地數bar的壓力、所謂的充裝壓力下供應給所述壓力貯氣罐。壓力貯氣罐用于均衡壓力并且避免由于泵吸過程在吸入側上的振動。
[0032]壓力管路25也通入壓力側的壓力貯氣罐28中。在運行中，在附圖中未示出的壓力管路連接到其出口 29上，通過該出口將輸送介質泵吸到希望的位置。壓力貯氣罐28用于避免壓力側的壓力波動和振動。
[0033]兩個分別屬于雙作用的活塞缸單元的進入閥和排出閥分別反相地工作。如果例如屬于膜殼9的進入閥17處于吸入循環(huán)中，也就是進入閥17打開，則屬于膜殼10的進入閥18處于排出循環(huán)中，也就是進入閥18關閉。這意味著，通過抽吸管路20提供的輸送介質交替地經由進入閥17和排出閥18通過分別所屬的彎管13