DE4328559C2 - Membranpumpe mit wenigstens zwei Membranen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Pendelpleuelpumpe entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie auf eine Membranpumpe mit Dichtringmanschette entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 2.

Man kennt bereits durch die DE-AS 25 02 556 Membranpumpen mit zwei Membranen, bei der die eine Arbeitsmembran den Pumpraum abschließt und auf deren diesem Pumpenraum gegenüberliegenden Seite ein durch eine Zusatzmembran abgeschlossener weiterer Raum vorgesehen ist. Dabei sind jedoch nicht nur die Arbeitsmembran, sondern vorzugsweise beide Membrane im unverformten Zustand etwa flache, ebene Membrane und der zwischen der Arbeitsmembran und der Zusatzmembran befindliche Raum ist als Dämpfungsraum ausgebildet, in dem ein gegenüber dem Einlaßdruck der Pumpe verminderter Druck herrscht derart, daß dieser die Arbeitsmembran stets in eine vom Pumpraum wegweisend ausgelenkte Lage zieht. Durch den geringeren Druck, der auf die dem Kurbeltrieb der Arbeitsmembrane zugewandten Seite wirkt, kann man erreichen, daß die Arbeitsmembran stets in eine vom Pumpraum wegweisend ausgelenkte Lage gezogen wird, wodurch die Schwingungs-Neigung der Arbeitsmembran in erheblichem Ausmaß abgebaut werden kann. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer der Arbeitsmembran.

Solche in mancher Hinsicht vorteilhafte und bewährte Membranpumpen haben jedoch auch noch Nachteile: Wenn man mit sehr wertvollen Gasen, zum Beispiel teuren Edelgasen, als Fördermedium arbeitet und die Arbeitsmembrane wird undicht, kommt es nicht selten zu einer Verunreinigung der wertvollen Fördergase, weil dann ein Nachströmen aus dem Dämpfungsraum (= Zwischenraum zwischen den Membranen) stattfinden kann.

Die Verunreinigung des Fördergases ist insbesondere auch bei Pendelpleuelpumpen nachteilig, da bei diesen Dichtringmanschetten bzw. Gleitringdichtungen verwendet werden, die während ihres Betriebs einen Leckstrom aufweisen und deshalb keine vollständige Abdichtung der Pumpenkammer gegen den Kurbelgehäuseraum ermöglichen. An sich könnte man den Zwischenraum zwischen der Arbeitsmembran und der Zusatzmembran (Membranpumpe), nachfolgend Membranzwischenraum genannt, bzw. zwischen der Dichtringmanschette und der Zusatzmembran (Pendelpleuelpumpe), nachfolgend Dichtringmanschettenzwischenraum genannt, auch weitestgehend evakuieren und dadurch die Gefahr der Verunreinigung der wertvollen Fördermedien stark verringern. Dies würde aber den Nachteil nach sich ziehen, daß die Zusatzmembran im freibeweglichen, ringförmigen Bereich sich in Richtung der Arbeitsmembran bzw. der Dichtringmanschette durchbiegt, gegebenenfalls sogar einer Wechsel-Biegebeanspruchung ausgesetzt wäre. Man müßte dann auch Sorge dafür tragen, daß es nicht zu unerwünschten Berührungen zwischen der Zusatzmembran und der Arbeitsmembran (Membranpumpe) bzw. zwischen der Zusatzmembran und dem Pleueloberteil (Pendelpleuelpumpe) kommt, um unnötigen Verschleiß zu vermeiden.

Aus der DE 40 07 932 A1 ist bereits eine Membranpumpe bekannt, die eine als Formmembran ausgebildete Arbeitsmembrane hat. Diese Arbeitsmembrane weist einen in Hubrichtung verstärkten Zentral­ bereich auf, an dessen Außenrand eine etwa ringförmige Schwenkzone den Übergang vom Zentralbereich zum Membranrandbereich bildet. Um die Membran-Wandstärke der Arbeitsmembran und damit auch die Walkarbeit während des Betriebes möglichst kleinhalten zu können, und um gleichzeitig die Lebensdauer der Arbeitsmembran dieser vorbekannten Membranpumpe zu erhöhen, sind an deren Membran­ unterseite mindestens im Zentralbereich oder im Randbereich zur Membranunterseite hin orientierte Rippen angeordnet. Eine Zusatzmembran, welche den Pumpraum gegenüber dem Kurbelraum zusätzlich abdichtet, ist bei der Membranpumpe gemäß DE 40 07 932 A1 jedoch nicht vorgesehen.

Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, eine Pumpe, insbesondere mit Pendelpleuelantrieb, zu schaffen, bei welcher der Raum zwischen Pumpenkammer und Zusatzmembran weitgehend evakuiert werden kann. Dies betrifft insbesondere Membranpumpen, bei der wenigstens zwei Membranen vorhanden sind, von denen eine als Arbeitsmembran den Pumpraum abschließt und vorzugsweise in unverformtem Zustand im wesentlichen etwa flach und eben in ihrem verformbaren Ringbereich ausgebildet ist und wobei diese Membranpumpe mit wenigstens einer zwischen der Arbeitsmembran und deren Kurbelantrieb angeordneten Zusatzmembran mit verformbarem Ringbereich vorgesehen ist, wobei zwischen beiden Membranen ein seitlich begrenzter, zumindest im wesentlichen geschlossener Membranzwischenraum gebildet ist, wobei aufgabengemäß der Membran-Zwischenraum weitgehend evakuiert sein kann, ohne daß dies zu unerwünscht starken Bewegungen der dem Membranzwischenraum benachbarten Zusatzmembran führt. Dabei soll - wie bei Membranpumpen mit zwei Membranen häufig der Fall - die Zusatzmembran einer geringeren mechanischen Belastung beim Pumpbetrieb ausgesetzt sein, so daß im Fall einer Havarie die Arbeitsmembran erfahrungsgemäß als erste eine Beschädigung erleidet, wenn die Zusatzmembran zu diesem Zeitpunkt aber noch unbeschädigt ist und zum Beispiel eine Verunreinigung von wertvollem Fördermedium verhindern kann.

Die Aufgabe bezieht sich ferner auf eine Pendelpleuelpumpe mit wenigstens einer Dichtringmanschette, die den Pumpenraum gegen die Lauffläche eines Pumpenzylinders abdichtet und eine Zusatzmembran mit verformbarem Ringbereich enthält, wobei zwischen Dichtringmanschette und der Membran ein seitlich vom Pumpenzylinder begrenzter, zumindest im wesentlichen geschlossener Raum gebildet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht insbesondere jeweils in den Kennzeichnungsmerkmalen der Ansprüche 1 und 2 in Verbindung mit den dortigen Oberbegriffmerkmalen.

Die Pendelpleuelpumpe entsprechend Anspruch 1 hat namentlich folgende Vorteile:
Die Dichtringmanschette erträgt in der Regel hohe Arbeitsdrücke, ist jedoch nicht vollständig dicht; sie ist auch nicht verschleiß­ frei wegen der Reibung an der Zylinderwand. Durch eine in Richtung des Exzenterantriebs gerichtete rinnenförmige Auswölbung der Zusatzmembran im verformbaren Ringbereich kann die durchschnitt­ liche Lebensdauer der Zusatzmembran beeinflußt werden. Eine größere radiale Länge führt zu geringeren Zugkräften in der Membran und resultiert deshalb in einer erhöhten Lebensdauer. Durch ihre besondere Form kann deshalb die Lebensdauer der Zusatzmembran so eingestellt werden, daß bei einem Versagen der Dicht­ ringmanschette erfahrungsgemäß die Zusatzmembran noch intakt ist. Die Zusatzmembran verfügt über den gesamten Bereich, insbesondere in dem verformbaren Ringbereich, über einen ausreichenden Abstand zur Halterung der Dichtringmanschette. Unerwünschte Berührungen der Zusatzmembran mit der Dichtringmanschette werden somit, auch bei einer kompakten Bauweise, vermieden.

Die Vorteile der Membranpumpe entsprechend Anspruch 2 sind insbesondere:
Die Arbeitsmembran bewirkt eine vollständige Abdichtung des Pumpraumes. Der verformbare Ringbereich der Zusatzmembran ist - in radialer Richtung gesehen - merkbar länger als der entsprechende, verformbare Ringbereich der Arbeitsmembran und demzufolge ist im normalen Pumpbetrieb die mechanische Belastung der Zusatzmembran merkbar geringer als die der Arbeitsmembran. Im zentralen Bereich der verformbaren Ringbereiche ist der Abstand zwischen Arbeitsmembran und Zusatzmembran verhältnismäßig groß, wie auch das Volumen des Membran-Zwischenraumes verhältnismäßig groß ist. Unerwünschte Berührungen der Arbeits- und der Zusatzmembran miteinander werden dadurch praktisch vermieden, auch wenn man eine gedrängte Bauweise mit nahe beieinanderliegenden Membranen wählt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Die Merkmale des dritten und vierten Anspruches begünstigen dabei eine symmetrische, weitgehend gleichmäßige Belastung der Zusatzmembran, ferner ihre verhältnismäßig leichte Herstellbarkeit. Wenn man das zu fördernde Medium, auch bei Beschädigung der Arbeitsmembran, vor Verunreinigungen, die mit dieser Arbeitsmembran-Beschädigung zusammenhängen, weitestgehend schützen will, wird man gemäß Anspruch 5 den Membran- bzw. Dichtringmanschetten-Zwischenraum weitestgehend evakuieren. Damit zum Beispiel im Fall einer solchen Druckverminderung oder gar starken Evakuierung im Membran- bzw. Dichtringmanschetten-Zwischenraum die rinnenförmige Ausbildung bei der Zusatzmembran nicht dazu führt, daß ihre Auswölbung in Richtung der Arbeitsmembran (Membranpumpe) bzw. der Dichtmanschettenhalterung (Pendelkolbenpumpe) "umschlägt", sondern ihre rinnenförmige Auswölbung in Richtung des Kurbelgehäuses aufrechterhalten bleibt, benutzt man zweckmäßigerweise die Maßnahmen des 6. Anspruches. Diese Maßnahmen helfen auch, unnötige Membran- Bewegungen im Bereich der rinnenförmigen Auswölbung zu vermindern. Die entsprechende konstruktive Ausbildung der Halterung gemäß Anspruch 6 kann z. B. mit Hilfe der Niederhalterippen gemäß Anspruch 7 erreicht werden. Sie können ggf. in Achsrichtung des Pleuelarmes etwas elastisch nachgiebig vorgesehen sein, so daß bei der üblichen Pleuelbewegung Werkstoff-Spannungsspitzen in der Zusatzmembran nebst ihrer Halterung kleingehalten oder vermieden werden. Die Maßnahmen des 8. Anspruches unterstützen, daß die Ausgangs- Querschnittsform der Zusatzmembrane im Betrieb weitgehend erhalten bleibt. Analoges gilt für die Maßnahmen von Anspruch 9, deren Wirkung sich ggf. mit den Merkmalen von Anspruch 8 verstärken. Die Maßnahmen des 10. Anspruches verstärken den radial äußeren Randbereich der Auswölbung. Durch sie läßt sich außerdem bei sonst vergleichbaren Bedingungen eine unerwünscht große Materialanhäufung verhindern. Die Maßnahmen des 11. Anspruches tragen zu einer symmetrischen Ausbildung der Zusatzmembrane bei. Dies vermindert zum einen die Gefahr von Belastungsspitzen; zum anderen vereinfacht diese Ausbildung die Herstellbarkeit der Zusatzmembran. Die Maßnahmen des 12. Anspruches schaffen eine besonders einfache, wirksame Verbindung zwischen der Zusatzmembran und dem mittleren Bereich des freien Pleuelendes. Die Maßnahmen des 13. Anspruches ermöglichen auf einfache Weise, im Membran- Zwischenraum ein Vakuum zu schaffen oder z. B. auch ein gegenüber dem Fördermedium neutrales Gas, z. B. mit niedrigem Druck einzubringen.

Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Es zeigen in unterschiedlichen Maßstäben und zum Teil stärker schematisiert:

Fig. 1 eine im wesentlichen im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Membranpumpe,

Fig. 2 eine Ansicht aus der Blickrichtung A in Fig. 1 auf die Stirnseite einer Zusatzmembran,

Fig. 3 einen Teil-Querschnitt einer Zusatzmembran und ihrer Umgebung als vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 1 und

Fig. 4 eine im wesentlichen im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Pendelpleuelpumpe mit Dichtringmanschette, vergleichbar der Seitenansicht nach Fig. 1.

Eine Membranpumpe 1, (Fig. 1 bis 3) nachstehend kurz: "Pumpe 1" genannt, weist ein Gehäuse 2 auf. Dieses setzt sich im wesentlichen aus einem Kurbelgehäuse 3, einem Zwischengehäuse 4, einem Obergehäuse 5 sowie einem in Fig. 1 nur teilweise dargestellten Gehäusekopf 6 zusammen. Im Kurbelgehäuse 3 befindet sich der Exzenterantrieb 7 für einen Pendelkolben 8. Im Gehäusekopf 6 sind in der üblichen Weise Ventile und Anschlußmuffen für die Ein- und Auslaßleitungen der Pumpe 1 vorgesehen. Die Pfeile 9 und 10 geben die Flußrichtung des Fördermediums zur Pumpe 1 bzw. daraus hinaus an. Dazu sind im Obergehäuse 5 je eine Einlaßöffnung 11 und eine Auslaßöffnung 12 vorgesehen, die vom Gehäusekopf 6 zum Pumpraum 13 führen. Der Pumpraum 13 ist im wesentlichen als z. B. im Querschnitt trapezförmige Aussparung im Obergehäuse b untergebracht. Die Pumpraumoberseite 15 begrenzt in Fig. 1 den Pumpraum 13 seitlich und nach oben, während er nach unten mit Hilfe der Arbeitsmembran 16 verschlossen ist. Diese ist im in Fig. 1 gezeigten, unverformten Zustand im wesentlichen etwa flach und eben ausgebildet. An ihrem Innenrand 17 ist sie vom dort etwa pilzförmig verbreiterten Pleuelkopf 18 und einer mit diesem Pleuelkopf zusammenarbeitenden Pleueleinspannplatte 19 dichtend eingespannt. Am Außenrand weist die Arbeitsmembran 16 in bekannter Weise eine ringförmig umlaufende Verdickung 21 auf. Mit dieser greift sie in entsprechende, aufeinander abgestimmte Aussparungen 22 und 23 des Zwischengehäuses 4 bzw. des Obergehäuses 5 ein und wird dort in bekannter Weise dichtend eingeklemmt. Im Bereich zwischen der zentralen Einklemmung der Arbeitsmembran 16 zwischen Pleuelkopf 18 und Pleueleinspannplatte 19 einerseits und dem vorbeschriebenen Einklemmbereich bei den Aussparungen 22, 23 am Außenrand der Arbeitsmembran 16, der vom Zwischen- und Obergehäuse 4, 5 gebildet ist, weist die Arbeitsmembran 16 einen verformbaren Ringbereich 24 auf. Dieser hat eine etwas größere radiale Erstreckung als es dem Freiraum zwischen den beiden vorerwähnten Einspannstellen für die Arbeitsmembran 16 entspricht. In Fig. 1 erkennt man dies auch an einer leichten Wölbung des verformbaren Ringbereiches 24. In bekannter Weise dient die vorbeschriebene Dimensionierung der Arbeitsmembran 16 dazu, daß sie leicht der Hubbewegung des oberen Bereiches 25 des Pendelkolbens 8 folgen kann. Insbesondere wird sie durch die Hubbewegung nicht unnötig auf Zug beansprucht, gibt aber andererseits dem oberen Bereich 25 des Pendelkolbens 8 eine gewisse Seitenführung.

In einem Abstand a von der Arbeitsmembran 16 in Richtung des Kurbelgehäuses 3 ist eine weitere Membran vorgesehen, hier "Zusatzmembran 26" genannt. Sie hat an ihrem radial äußeren Rand eine ähnliche, ringförmige Verdickung 40, wie dies im Zusammenhang mit der Arbeitsmembran 16 bereits beschrieben wurde. Im Bereich dieser Verdickung 40 ist auch die Zusatzmembran 26 zwischen dem Zwischengehäuse 4 und dem Kurbelgehäuse 3, das dort analoge Aussparungen 41 und 42 aufweist, dichtend eingespannt. Ein Zentralbereich 27 der Zusatzmembran 26 reicht bis zum Pleuelarm 28 des Pendelkolbens 8 und ist mit diesem ebenfalls dicht verbunden. Der sich zwischen den beiden Membranen 16 und 26 ergebende Membran- Zwischenraum 29 ist radial seitlich durch das Zwischengehäuse 4 begrenzt und so in der Regel im wesentlichen in sich geschlossen.

Es gehört nun mit zur Erfindung, daß die Zusatzmembran 26 ebenfalls einen elastisch verformbaren Ringbereich 30 aufweist und daß dieser - in radialer Richtung gesehen - eine größere Erstreckung hat als der radial verformbare Ringbereich 24 der Arbeitsmembran 16. Weiter gehört mit zur Erfindung, daß der verformbare Ringbereich 30 der Zusatzmembran eine im unverformten Membranzustand in Richtung des Exzenterantriebes 7 gerichtete rinnenförmige Auswölbung 31 hat, wie dies besonders gut aus Fig. 1 und 3 zu erkennen ist. Beim Ausführen des Hubes des Pendelkolbens 8 wird, wie dort leicht erkennbar, die Zusatzmembran 26 wenig beansprucht, insbesondere weniger auf Zug. Die rinnenförmige Auswölbung 31 verleiht der Zusatzmembran 26 die Möglichkeit, der Hubbewegung des Pendelkolbens 8 ohne große Walkarbeit und ohne daß bei ihr erheblich ins Gewicht fallende Spannungen entstehen, zu folgen.

Im Ausführungsbeispiel ist die rinnenförmige Auswölbung 31 zentrisch zur Mittelachse M der Zusatzmembran 26 und - von oben gesehen - durchgehend kreisringförmig ausgebildet.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Zwischenraum 29 zwischen der Arbeitsmembran 16 und der Zusatzmembran 26 evakuiert ist. Wie bereits erwähnt, kann man dadurch beim Fördern von reinzuhaltenden Fördermedien, z. B. teuren Edelgasen, verhindern, daß bei einer Beschädigung der Arbeitsmembran 16 eine wesentliche Verunreinigung des Fördermediums auftritt. Zumindest kann man das Maß der Verunreinigung erheblich absenken. Wenn man mit besonderen Fördermedien arbeitet, kann man auch den Membran-Zwischenraum mit einem solchen Medium bei vermindertem Druck füllen, das bei einem Vermischen mit dem eigentlichen Fördermedium keinen wesentlichen Schaden verursacht. Ist der Druck im Membran-Zwischenraum 29 z. B. merkbar kleiner als im Arbeitskreis, mit dem der Pumpraum 13 in Verbindung steht, strömt allenfalls eine gewisse Menge des Fördermediums in den Membran-Zwischenraum 29, der mit der Pumpe 1 in Verbindung stehende Hauptförderkreis wird jedoch nicht oder nur ganz unerheblich verunreinigt. Dabei kann man Verhältnisse einrichten, bei denen der mengenmäßige Verlust der von der Pumpe 1 bedienten Fördermediums sich in entsprechenden geringen Grenzen hält.

Wenn man nun den elastisch verformbaren Ringbereich 30 der Zusatzmembran 26 mit einer in Richtung des Exzenterantriebes 7 gerichteten rinnenförmigen Auswölbung versieht, besteht an sich die Gefahr, daß diese Auswölbung 31 bei entsprechendem Unterdruck im Membran-Zwischenraum 29 eine unerwünschte, von der in Fig. 1 und 3 gezeichneten Lage stärker abweichende Lage einnimmt: Die rinnenförmige Auswölbung könnte in Richtung der Arbeitsmembran 16 "umklappen". Dann bestünde die Gefahr von unerwünschten Reibungen, vorzeitigem Verschleiß usw. Da es jedoch mit zur Aufgabe der Erfindung gehört, daß die Zusatzmembran 26 in aller Regel eine längere Lebensdauer haben soll als die Arbeitsmembran 16, um eine entsprechende Sicherungsfunktion zu erfüllen, besteht eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung darin, daß die rinnenförmige Auswölbung 31 der Zusatzmembran 26 eine Halterung 32 aufweist, welche ihre Auswölbungsrichtung in Richtung des Kurbelgehäuses 3 aufrechterhält. Dadurch wird ein unerwünschtes "umschlagen" der rinnenförmigen Auswölbung 31 in Richtung der Arbeitsmembran 16 sicher verhindert.

Eine Ausführungsform, mittels der die vorbeschriebene Auswölbungsrichtung der Zusatzmembran 16 in Richtung des Kurbelgehäuses 3 sicher aufrechterhalten werden kann, besteht darin, daß an der Zusatzmembran 26 vorzugsweise radial orientierte Niederhalterippen 33 vorgesehen sind, die z. B. mittelbar mit dem Pleuelarm 28 des Exzenterantriebes 7 in Verbindung stehen. Dazu weist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Zusatzmembran 26 einen zur Zusatzmembran 26 gehörenden Hohlschaft 34 auf, der den Pleuelarm 28 muffenartig umgreift und dort sowohl in radialer als auch in axialer Richtung festgelegt ist, vorzugsweise formschlüssig. Ggf. können dabei sowohl der Hohlschaft 34 und/oder die Niederhalterippen 33 etwas elastisch ausgebildet sein, so daß zum einen bei der Bewegung des Pendelkolbens 8 größere Spannungen vermieden werden, zum anderen die Lage der rinnenförmigen Auswölbung 31 in Richtung des Kurbelgehäuses 3 sicher aufrechterhalten wird.

In der Nähe des freien, oberen Bereiches 25 des Pleuelarmes 3 ist eine radial vorstehende Haltewulst 36 vorgesehen und die Innenkontur des Hohlschaftes 34 der Zusatzmembran 26 ist auf die dortige Außenkontur des Pleuelarmes 28 angepaßt; d. h., die Haltewulst 36 legt den Hohlschaft 34 der Zusatzmembran 36 formschlüssig fest. Es ist aber auch ein einklemmendes Einspannen der Zusatzmembran 26 bzw. ihres Hohlschaftes 34 am Pleuelarm 28 möglich. Man erreicht so mit einfachen Mitteln mehrere Vorteile: Die zentrale Lage der Zusatzmembran 26 ist in bezug auf den Pleuelarm 28 ausreichend festgelegt, aber eine gewisse Nachgiebigkeit zur Vermeidung von Spannungsspitzen in der Zusatzmembran 26 bleibt erhalten. Außerdem ist ein leichtes Auswechseln der Zusatzmembran bei Bedarf möglich. Bekanntermaßen sind nämlich sowohl die Arbeitsmembran 16 als auch die Zusatzmembran 26 konzeptionsgemäß Verschleißteile der Pumpe 1, die gelegentlich ausgewechselt werden müssen.

Die Zusatzmembran 26, ihre Halterung 32 sowie die zu ihr gehörigen Niederhalterippen 33 sowie die noch zu beschreibenden Stabilisierungsrippen 38 und ein Stabili­ sierungsring 37 sind zweckmäßigerweise einstückig ausgebildet. Dies verbessert die Festigkeit und Dauerstandfestigkeit der Zusatzmembrane 26 ebenso wie ihre einfache Herstell- und Montierbarkeit.

Wie aus den Zeichnungen gut erkennbar, weist die Zusatzmembran 26 in dem dem Exzenterantrieb 7 zugewandten Bereich der rinnenförmigen Auswölbung 31 einen vorzugsweise kreisförmig durchgehenden Stabilisierungsring 37 auf. Bis zu diesem reichen die radial äußeren Endbereiche der Niederhalterippen 33. Insbesondere die rotationssymmetrische Wirkung der Niederhalterippen 33 wird dadurch verstärkt. Auch kann dadurch die Gleichmäßigkeit der mechanischen Beanspruchung der Zusatzmembrane 26 begünstigt werden.

Die Niederhalterippen 33 verbinden dabei den Hohlschaft 34 der Zusatzmembrane 26 mit dem Bodenbereich der rinnenförmigen Auswölbung 31. Vorzugsweise stehen dabei die Niederhalterippen 33 mit dem Stabilisierungsring 37 direkt in Verbindung. (Fig. 3).

Insbesondere aus Fig. 3 kann man gut erkennen, daß die Zusatzmembran 26 auf ihrer dem Exzenterantrieb 7 zugewandten Seite im Bereich zwischen ihrem Seitenrand und der Gegend des Stabilisierungsringes 37 der rinnenförmigen Auswölbung 31 Stabilisierungsrippen 38 aufweist. Diese sind radial angeordnet. Vorzugsweise fluchten wenigstens einige von ihnen mit den Niederhalterippen 33, wie gut aus Fig. 2 erkennbar. In Fig. 1 erkennt man noch gut einen Evakuierungskanal 39. Mit seiner Hilfe ist es möglich, den Membranzwischenraum 29 auf einen niedrigeren Druck zu bringen.

Ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der vorbeschriebenen Pumpe 1 wird in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben. Dort ist eine Pendelpleuelpumpe 101 mit Dichtringmanschette 143 und Pendelpleuel 108 dargestellt. Die Pendelpleuelpumpe 101 weist ein Gehäuse 102 auf das sich - analog zur Pumpe 1 nach Fig. 1 - im wesentlichen aus einem Kurbelgehäuse 103, einem Zwischengehäuse 104 sowie einem Obergehäuse 105 zusammensetzt. Im Kurbelgehäuse 103 befindet sich der Exzenterantrieb 107 für einen Pendelkolben 108. Die in üblicher Weise vorhandenen Ventile und Anschlußmuffen für die Ein- und Auslaßleitungen der Pumpe 101 sind in Fig. 4 nicht eingezeichnet. Die Pfeile 109 und 110 geben die Flußrichtung des Fördermediums in die Pumpe 101 hinein bzw. aus der Pumpe 2 heraus an. Dazu sind im Obergehäuse 105 je eine Einlaßöffnung 111 und eine Auslaßöffnung 112 vorgesehen, die zum Pumpenraum 113 führen. Der Pumpraum 113 ist im Querschnitt im wesentlichen etwa rechteckförmig ausgebildet und wird durch die Pumpenraumoberseite 115, die Lauffläche 144 der Dichtringmanschette 143 sowie die Dichtringmanschette 143 selbst begrenzt.

Die Dichtringmanschette 143 ist als topfförmiger Ring ausgebildet, der in seinem inneren Ringbereich im wesentlichen etwa flach und eben verläuft und in seinem äußeren Bereich die Form eines Hohlkonus aufweist. Die Dichtringmanschette 143 ist zwischen der Pleueleinspannplatte 119 und dem Pleuelkopf 118 dichtend eingespannt. Der Pleuelkopf 118 und die Pleueleinspannplatte 119 weisen in etwa den gleichen Durchmesser auf. Die äußeren Kanten von Pleuelkopf 118 und Pleueleinspannplatte 119 sind abgerundet, um Beschädigungen der Dichtringmanschette 143 zu vermeiden. Die dem Pumpenraum 113 abgewandte Außenkante der Pleueleinspannplatte 119 ist außerdem in ihrer Form an den Übergangsbereich zwischen dem ebenen und dem konischen Bereich der Dichtringmanschette 143 angepaßt. Hierdurch werden die mechanischen Spannungen in dem besonders belasteten Übergangsbereich der Dichtringmanschette 143 reduziert. Pleueleinspannplatte 119 und Pleuelkopf 118 weisen ferner einen in etwa gleichen Außendurchmesser auf. Die Dichtringmanschette 143 ist so zwischen Pleuelspannplatte 119 und Pleuelkopf 118 eingespannt, daß die Berührungsfläche der Dichtringmanschette 143 mit der Lauffläche 144 zwischen der Einspannebene der Dichtringmanschette 143 und der Pumpenraumoberseite 115 liegt. Damit die Dichtringmanschette 143 sicher anliegt ist der Außendurchmesser etwas größer gewählt als der Durchmesser der zylindrischen Lauffläche 144.

Im Abstand b von der Dichtringmanschette befindet sich eine Zusatzmembran 126, deren Aufbau identisch ist mit dem der Zusatzmembran 26 der Membranpumpe 1. Die für die Membranpumpe 1 gemachten Ausführungen gelten deshalb hier analog, wobei dem Membranabstand a hier der Höhe des Dichtringmanschetten­ zwischenraums b entspricht. Die Numerierung der Bezugszeichen der Pumpe 2 ist analog zur Pumpe 101 in der Hunderter-Serie durchgeführt.

Die vorbeschriebenen Pumpen eignen sich besonders zum Fördern von gas- oder dampfförmigen Medien.

Claims (14)

1. Pendelpleuelpumpe (101) mit wenigstens einer Dichtringmanschette (143), die den Pumpenraum (113) zwischen der Lauffläche (144) eines Pumpenzylinders (104) und dem Pumpenpleuel (118) abdichtet, wobei von einer Zusatzmembran (126) mit verformbarem Ringbereich (130) zwischen der Dichtringmanschette (143) und der Membran (126) ein seitlich vom Pumpenzylinder (104) begrenzter, zumindest im wesentlichen geschlossener Dichtringmanschetten-Zwischenraum (129) gebildet ist dadurch gekennzeichnet, daß der verformbare Ringbereich (130) im unverformten Membranzustand eine in Richtung des Exzenterantriebes (107) gerichtete rinnenförmige Auswölbung (131) aufweist.

2. Membranpumpe (1), insbesondere mit Pendelpleuel (8), mit wenigstens zwei Membranen, von denen eine als Arbeitsmembran (16) den Pumpraum (13) abschließt und im unverformten Zustand vorzugsweise im wesentlichen etwa flach und eben mit verformbarem Ringbereich (24) ausgebildet ist, sowie mit wenigstens einer zwischen der Arbeitsmembran (16) und deren Exzenterantrieb (7) angeordneter Zusatzmembran (26) mit verformbarem Ringbereich (30), wobei zwischen beiden Membranen (16, 26) ein seitlich vom Pumpengehäuse (2) begrenzter, zumindest im wesentlichen geschlossener Membran-Zwischenraum (29) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische verformbare Ringbereich (30) der Zusatzmembran (26) in seiner radialen Erstreckung länger ist als der verformbare Ringbereich (24) der Arbeitsmembran (16), und daß der verformbare Ringbereich (30) der Zusatzmembrane (26) eine im unverformten Membranzustand in Richtung des Exzenterantriebes (7) gerichtete rinnenförmige Auswölbung (31) aufweist.

3. Membranpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenförmige Auswölbung (31) mindestens in etwa zentrisch zur Längsmittelachse (M) der Zusatzmembran (26) angeordnet sowie vorzugsweise durchgehend kreisringförmig ausgebildet ist.

4. Pendelpleuelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenförmige Auswölbung (131) mindestens in etwa zentrisch zur Längsmittelachse (M) des Pumpenpleuels angeordnet sowie vorzugsweise durchgehend kreisringförmig ausgebildet ist.

5. Pumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Membran (29) oder Dichtmanschettenzwischenraum (129) evakuiert ist.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rinnenförmige Auswölbung (31, 131) der Zusatzmembran (26, 126) eine Halterung (32, 132) aufweist, welche ihre Auswölbungsrichtung in Richtung des Kurbelgehäuses (3, 103) aufrechterhält.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Exzenterantrieb (7, 107) zugewandte Seite der Zusatzmembran (26, 126) vorzugsweise radial orientierte Niederhalterippen (33, 133) hat, die, zweckmäßigerweise über ein dem Pleuelarm (28, 128) des Exzenterantriebes (7, 107) angepaßten, zur Zusatzmembran (26, 126) gehörigen Hohlschaft (34, 134) mit dem Pleuelarm (28, 128) in Verbindung stehen und in Achsrichtung des Pleuelarmes (28, 128) festgelegt sind, gegebenenfalls etwas elastisch nachgiebig festgelegt sind.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmembran (26, 126) in dem dem Exzenterantrieb (7, 107) zugewandten Bereich ihrer rinnenförmigen Auswölbung (31, 131) einen vorzugsweise kreisringförmig durchgehenden Stabilisierungsring (37, 137) hat, bis zu dem gegebenenfalls die radial äußeren Endbereiche der Niederhalterippen (33, 133) reichen.

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalterippen (33, 133) den Hohlschaft (34, 134) der Zusatzmembran (26, 126) mit dem Bodenbereich der rinnenförmigen Auswölbung (31, 131) vorzugsweise mit dem Stabilisierungsring (37, 137) verbinden.

10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmembran (26, 126) auf ihrer dem Exzenterantrieb (7, 107) zugewandten Seite im Bereich zwischen ihrem Seitenrand und dem Stabilisierungsring (37, 137) der rinnenförmigen Auswölbung (31, 131) Stabilisierungsrippen (38, 138) aufweist.

11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsrippen (38, 138) radial angeordnet sind, vorzugsweise wenigstens einige von ihnen radial mit den Niederhalterippen (33, 133) fluchten.

12. Pumpe nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des oberen, freien Bereiches (25, 125) des Pleuelarmes (28, 128) eine radial vorstehende Haltewulst (36, 136) vorgesehen ist und die Innenkontur des Hohlschaftes (34, 134) der Zusatzmembran (26, 126) auf die dortige Außenkontur des Pleuelschaftarmes (28, 128) angepaßt ist.

13. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischengehäuse (4, 104) ein Evakuierungskanal (39, 139) für den Membran- (29) bzw. Dichtmanschettenzwischenraum (129) vorgesehen ist.

14. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmembran (26, 126), ihre Halterung (32, 132), ihr Stabilisierungsring (37, 137) und/oder ihre Stabilisierungsrippen (38, 138) einstückig ausgebildet sind.