DE102017108196A1

DE102017108196A1 - Direkt angetriebener linearmotor für herkömmlich angeordnete doppelmembranpumpe

Info

Publication number: DE102017108196A1
Application number: DE102017108196.8A
Authority: DE
Inventors: Joshua D. West
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Ingersoll Rand Industrial US Inc
Priority date: 2016-04-18
Filing date: 2017-04-18
Publication date: 2017-10-19
Also published as: GB2550484A; GB201706128D0

Abstract

Bereitgestellt wird eine magnetisch angetriebene, lineare Doppelmembranpumpe. Die Pumpe hat einen magnetischen Linearmotor, der einen Magnetanker umfasst, welcher innerhalb eines zylindrischen Stators eingerichtet ist. Der Stator sorgt für eine lineare Verschiebung des Magnetankers in einer Hin- und Herbewegung. Ein erster Pumpabschnitt ist mit einem ersten Ende des Magnetankers gekoppelt und ein zweiter Pumpabschnitt ist mit einem zweiten Ende des Magnetankers gekoppelt. Wenn der Magnetanker in eine erste Richtung verschoben wird, wird eine erste Membran in dem ersten Pumpabschnitt gebogen, um Fluid durch diesen hindurch zu pumpen, und wenn der Magnetanker in eine zweite Richtung verschoben wird, wird eine zweite Membran in einem zweiten Pumpabschnitt gebogen, um Fluid durch diesen hindurch zu pumpen. Eine Steuereinheit dient zur Steuerung von Betriebsaspekten des Motors und der Pumpe.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/323884, eingereicht am 18. April 2016, und der US-Patentanmeldung Nr. 15/489138, eingereicht am 17. April 2017, deren Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme zur Gänze hierin aufgenommen werden.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Technik
Die vorliegende Offenbarung betrifft Membranpumpen und andere Verdrängerpumpen, bei denen die Hin- und Herbewegung einer flexiblen Membran genutzt wird.
Stand der Technik
Eine Membranpumpe wird allgemein als eine Verdrängerpumpe beschrieben, bei der die Hin- und Herbewegung einer flexiblen Membran und entsprechende Ventile beiderseits der Membran genutzt werden, um ein Fluid zu pumpen.
Die Membran ist in der Regel zu Bildung einer Pumpenkammer abgedichtet. Die Biegung der Membran kann bewirken, dass das Volumen der Pumpkammer zunimmt und abnimmt. Wenn das Volumen zunimmt, wird das zu pumpende Fluid in die Kammer eingeleitet, und wenn das Volumen abnimmt, wird das zu pumpende Fluid aus der Kammer verdrängt. Dieses Muster ist wiederholbar und erzeugt auf diese Weise die hin- und hergehende Pumpwirkung der Pumpe.
Der Wiederholungscharakter der Hin- und Herbewegung kann jedoch zu Ineffizienzen führen. Es besteht also ein Bedarf, die Hin- und Herbewegung von Membranpumpen oder anderen Verdrängerpumpen zu verbessern.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft Membranpumpen und andere Verdrängerpumpen, bei denen die Hin- und Herbewegung einer flexiblen Membran genutzt wird.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Doppelmembranpumpe, umfassend: einen magnetischen Linearmotor mit einem Magnetanker, wobei der Magnetanker ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die einander gegenüberliegen; einen ersten Pumpabschnitt, der mit dem ersten Ende gekoppelt ist; einen zweiten Pumpabschnitt, der mit dem zweiten Ende gekoppelt ist, wobei der magnetische Linearmotor den Magnetanker verschiebt, um ein Fluid durch den ersten Pumpabschnitt und den zweiten Pumpabschnitt zu bewegen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst, dass der magnetische Linearmotor den Magnetanker in einer ersten und einer zweiten Richtung, die einander entgegengesetzt sind, verschiebt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst, dass das erste Ende des Magnetankers mit einer ersten Membran im ersten Pumpabschnitt gekoppelt ist, und das zweite Ende des Magnetankers mit einer zweiten Membran im zweiten Pumpabschnitt gekoppelt ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst, dass sich in der ersten Richtung die erste Membran biegt, um ein Volumen einer ersten Kammer des ersten Pumpabschnitts zu verringern, und sich die zweite Membran biegt, um ein Volumen einer zweiten Kammer des zweiten Pumpabschnitts zu vergrößern, um dadurch das Fluid durch den ersten und den zweiten Pumpabschnitt zu bewegen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst, dass sich in der zweiten Richtung die erste Membran biegt, um das Volumen der ersten Kammer des ersten Pumpabschnitts zu vergrößern, und die zweite Membran sich biegt, um das Volumen der zweiten Kammer des zweiten Pumpabschnitts zu verringern, um dadurch das Fluid durch den ersten und den zweiten Pumpabschnitt zu bewegen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Motorhalterung, an welche der magnetische Linearmotor gekoppelt ist, wobei die Motorhalterung so ausgestaltet ist, dass sie die Positionierung des magnetischen Linearmotors gegenüber der Pumpe aufrechterhält.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Positionierer, der mit der Motorhalterung gekoppelt ist und mit dem Magnetanker in funktioneller Verbindung steht, um die Positionierung des Magnetankers gegenüber dem magnetischen Linearmotor aufrechtzuerhalten.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst, dass der erste Pumpabschnitt auf einer Seite des Motors direkt mit der Motorhalterung gekoppelt ist und der zweite Pumpabschnitt auf einer gegenüberliegenden Seite des Motors direkt mit der Motorhalterung gekoppelt ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Abstandshalter, der zwischen der Motorhalterung und jedem des ersten Pumpabschnitts und des zweiten Pumpabschnitts angeordnet ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Doppelmembranpumpe, umfassend: einen magnetischen Linearmotor mit einem Magnetanker, wobei der Magnetanker ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die einander gegenüberliegen; einen ersten Pumpabschnitt, der mit dem ersten Ende gekoppelt ist; einen zweiten Pumpabschnitt, der mit dem zweiten Ende gekoppelt ist, wobei der magnetische Linearmotor den Magnetanker ohne ein Getriebe in einer ersten und einer zweiten Richtung verschiebt, die einander entgegengesetzt sind, um ein Fluid durch den ersten Pumpabschnitt und den zweiten Pumpabschnitt zu bewegen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit Betriebsaspekte der Pumpe steuert, und wobei die Betriebsaspekte ferner eine Echtzeitrückmeldung einer Position des Magnetankers in dem Magnetmotor, eine Hublänge des Magnetankers, eine Hubgeschwindigkeit des Magnetankers, eine Beschleunigung des Magnetankers, und eine Strömungsrate des Fluids durch den ersten Pumpabschnitt und den zweiten Pumpabschnitt umfassen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Betreiben einer Doppelmembranpumpe, umfassend: das Bereitstellen eines Magnetankers in einem magnetischen Linearmotor, wobei der Magnetanker ein erstes und ein zweites distales Ende aufweist, die einander gegenüberliegen; das Koppeln eines ersten Pumpabschnitts mit dem ersten distalen Ende; das Koppeln eines zweiten Pumpabschnitts mit dem zweiten distalen Ende; wobei der Magnetanker wechselseitig hin- und her verschoben wird, um ein Fluid durch den ersten Pumpabschnitt und den zweiten Pumpabschnitt zu bewegen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Steuern von Betriebsaspekten der Pumpe durch eine Steuereinheit, wobei das Steuern von Betriebsaspekten der Pumpe des Weiteren das Überführen der Pumpe zwischen einem Vorbereitungsmodus, bei dem die Steuereinheit eine Geschwindigkeit und/oder eine Hublänge des Magnetankers erhöht, und einem Normalmodus, in dem die Steuereinheit zu einer normalen Geschwindigkeit und einer normalen Hublänge des Magnetankers zurückkehrt, umfasst, und wobei das Steuern von Betriebsaspekten der Pumpe ferner das Beibehalten einer konstanten Strömungsrate des aus der Pumpe austretenden Fluids trotz Änderungen des Drucks des in die Pumpe eintretenden Fluids oder der Viskosität des Fluids umfasst.
Die vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile, sowie die Konstruktion der vorliegenden Offenbarung gehen deutlicher hervor und werden vollständig ersichtlich aus der nachstehenden eingehenderen Beschreibung der besonderen Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Einige der Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren ausführlich beschrieben, wobei gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen:
1 ist eine Seitenansicht einer veranschaulichenden Ausführungsform einer Linearmotor-Doppelmembranpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Querschnittsseitenansicht der in 1 dargestellten Linearmotor-Doppelmembranpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
3 ist eine Querschnittsendansicht der in 1 dargestellten Linearmotor-Doppelmembranpumpe gemäß der vorliegenden Offenbarung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine ausführliche Beschreibung der nachfolgend dargelegten Ausführungsformen der offenbarten Vorrichtung und des offenbarten Verfahrens wird hier beispielhaft und nicht beschränkend unter Bezugnahme auf die oben aufgeführten Figuren vorgestellt. Obwohl bestimmte Ausführungsformen ausführlich dargestellt und beschrieben werden, ist offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird in keiner Weise auf die Anzahl der konstituierenden Komponenten, deren Materialien, Formen, relative Anordnung etc. beschränkt, und wird einfach als ein Beispiel von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung offenbart.
Als Vorbemerkung zur ausführlichen Beschreibung wird darauf hingewiesen, dass die Singularformen „ein” bzw. „eine” sowie „der, die, das”, wie sie in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, Pluralbezugnahmen einschließen, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes vorgibt.
Die Zeichnungen zeigen beispielhafte Ausführungsformen einer Doppelmembranpumpe 10. Diese Ausführungsformen können jeweils verschiedene Struktur- und Funktionskomponenten umfassen, die sich ergänzen, um die ausgeprägte Funktionalität und Leistungsfähigkeit der Pumpe 10 bereitzustellen, wobei die besondere Struktur und Funktion derselben hier im Einzelnen noch beschrieben wird.
Bezug nehmend auf die Zeichnungen zeigen die 1 bis 3 eine beispielhafte Ausführungsform einer Linearmotor-Doppelmembranpumpe 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Ausführungsformen der Pumpe 10 können je nach Bedarf neben anderen Komponenten einen Magnetmotor 20, gegenüberliegende Pumpabschnitte 40 und 50 und eine entsprechende Verteilleitung 60 mit einem oder mehreren darin angeordneten Einlässen und Auslässen umfassen.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können einen Magnetmotor 20 umfassen. Der Magnetmotor 20 kann einen Stator 22 und einen entsprechenden Magnetanker 30 umfassen. Der Stator 22 kann einen Spulensatz (nicht dargestellt) umfassen, der als ein elektrischer Leiter ausgebildet ist, wobei der Spulensatz beispielsweise eine Reihe von Drähten ist, die in Form einer Spule, Spirale, Helix oder einer anderen zylinderartigen Form gewickelt sind, durch die ein elektrischer Strom hindurchgehen kann. Wenn der Stator 22 über den elektrische Anschluss 25 mit einer elektrischen Stromquelle gekoppelt ist, kann ein elektrischer Strom durch den Spulensatz hindurchgehen, und der Spulensatz kann als ein elektromagnetischer Leiter zum Erzeugen eines Magnetfeldes fungieren. Der Spulensatz kann als die Wicklung(en) des elektromagnetischen Leiters angesehen werden, und der Spulensatz kann eine oder mehrere Wicklungen aufweisen. Diese Wicklungen können induktiv oder magnetisch gekoppelt sein. Die Mitte der Wicklungen) kann die magnetische Achse des Leiters definieren. Die Enden der Wicklung(en) des Spulensatzes können mit einer oder mehreren Schaltungen für elektrische Leistung gekoppelt sein. Die Anzahl der Wicklungen oder Spulen in dem Spulensatz, die Anzahl der getrennten Durchgänge des Drahts in den Wicklungen oder in dem Spulensatz und/oder der bestimmte Strom, der durch die Wicklungen oder den Spulensatz hindurchgeht, können so eingestellt werden, dass sie das resultierende Magnetfeld verändern, modifizieren oder abändern.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können ferner den entsprechenden Magnetanker 30 mit einem oder mehreren Magneten in Reihe umfassen. Beispielsweise kann der Magnetanker 30 eine Reihe von Permanentmagneten umfassen, die in einer linearen oder schaftartigen Konfiguration ausgerichtet sind, wobei die Magnete in einer Linie Ende an Ende aneinandergereiht sein können. Der Magnetanker 30 kann einen Schaft aufweisen, um den die Magnete angeordnet sein können. Der Magnetanker 10 kann außerdem ein Außengehäuse oder eine Hülse aufweisen, in dem bzw. in der die Magnete angeordnet sind. Beispielsweise kann der Magnetanker 30 eine zylindrische Form aufweisen, wobei der Magnetanker 30 eine Achse haben kann, die durch den Durchmesser des Schaftes oder den Durchmesser der Magnete selbst definiert ist. Die Länge des Magnetankers 30 kann die Länge des Schaftes und/oder die kollektive lineare Länge der Magneten sein, die Ende an Ende angeordnet sind. Die Achse des Magnetankers 30 kann so ausgestaltet sein, dass sie mit der magnetischen Achse des Stators 22 ausgerichtet ist. Der Magnetanker 30 kann daher so ausgelegt sein, dass er innerhalb der Wicklungen oder Spulen des Spulensatzes angeordnet ist und auf die Magnetkräfte, die durch den Stator 22 erzeugt werden, ansprechen kann. Auf diese Weise kann der Magnetanker 30 so ausgelegt sein, dass er im Ansprechen auf die Magnetkräfte des Spulensatzes in einer linearen, hin- und hergehenden Bewegung durch den Innendurchmesser des Stators 22 hin- und herbewegt wird. Eine solche Ausgestaltung kann einen 360°-Magnetfluss erzeugen, wobei sich der Magnetanker 30 im Ansprechen auf die Magnetkräfte, die durch den Spulensatz erzeugt werden, in einer linearen Hin- und Herbewegung durch den Stator 22 bewegt, ohne physisch mit dem Stator 22 in Kontakt zu stehen. Darüber hinaus kann eine solche Ausgestaltung dem Stator 22 ermöglichen, den Magnetanker 30 direkt anzutreiben, ohne dass Zahnräder, ein Zahnradgetriebe, Getriebe, Lager, eine Kurbelschlaufe oder dergleichen erforderlich sind, die bei herkömmlichen Membranpumpen üblich sind. Ferner kann eine solche Ausgestaltung dem Stator 22 ermöglichen, den Magnetanker 30 direkt anzutreiben, ohne eine Reihe von Leistungsumwandlungen zwischen dem Motor und den Membranen (die hier zu erörtern sind), die bei herkömmlichen Membranpumpen üblich sind. Diese herkömmlichen Systeme (d. h. Membranpumpen) sind im Allgemeinen groß, schwer und haben eine große Trägheit.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können den Magnetmotor 20 umfassen, der mit einer Motorhalterung 26 gekoppelt ist, wobei die Motorhalterung 26 dazu dienen kann, den Stator 22 in seiner korrekten Ausrichtung und Position in Bezug auf die anderen Komponenten der Pumpe 10 und insbesondere den Magnetanker 30 zu haltern. Der Magnetanker 30 kann außerdem durch eine Hülse, oder einen Positionierer 28 abgestützt sein, die bzw. der dazu ausgelegt sein kann, die Ausrichtung und Position des Magnetankers 30 gegenüber dem Stator 22 und/oder dem Magnetmotor 20 aufrechtzuerhalten. Die Hülse oder der Positionierer 28 kann dazu ausgelegt sein, die Position des Magnetankers 30 aufrechtzuerhalten und dennoch die hin- und hergehende lineare Verschiebung des Magnetankers 30 innerhalb des Stators 22 zu ermöglichen. Der Positionierer 28 kann an der Pumpe 10 außerhalb des Stators 22 ausgebildet sein. Außerdem können ein oder mehrere Positionierer 28 beiderseits des Stators 22 ausgebildet sein. Der Magnetanker 30 kann sich daher über ein Ende des Stators 22 hinaus erstrecken. Der Magnetanker 30 kann ein erstes Ende 32 und ein zweites Ende 34 aufweisen, wobei das erste und das zweite Ende 32 und 34 einander an den distalen Enden des Magnetankers 30 gegenüberliegen.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können ein oder mehrere Abstandshalter 80 umfassen, die zwischen den Motorhalterungen 26 und dem ersten und dem zweiten Pumpabschnitt 40 und 50 angeordnet sind, die hier im Einzelnen noch beschrieben werden. Die Abstandshalter 80 können so konfiguriert sein, dass sie den ersten und den zweiten Pumpabschnitt 40 und 50 von dem Motor 20 geeignet beabstanden, um den Magnetanker 30 mit der gewünschten Hublänge oder dergleichen zu versehen. Darüber hinaus können die Größe und Form der Abstandshalter 80 so angepasst werden, dass sie für die gewünschte Hublänge oder Leistung des Motors 20 und/oder der Pumpe 10 geeignet sind. Ausführungsformen der Pumpe 10 können den ersten und den zweiten Pumpabschnitt 40 und 50 umfassen, die selbst mit den Motorhalterungen 26 lösbar gekoppelt sind. Anders ausgedrückt können Ausführungsformen der Pumpe 10 beiderseits des Motors 20 die Motorhalterungen 26, die mit den jeweiligen Kappen 44 und 54 physikalisch, oder zumindest funktionell gekoppelt sind, umfassen, wobei die erste und die zweite Membran 42 bzw. 52, die hier im Einzelnen noch beschrieben werden, jeweils dazwischen angeordnet sind. Indem die Motorhalterungen 26 nicht nur die Funktion der Abstützung für den Motor 20, sondern auch die Funktion des Halteelements oder des Koppelelements, an das die Kappen 44 und 54 gekoppelt werden können, übernehmen, kann die Größe der Pumpe 10 erheblich verringert werden.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können den Motor 20 mit einer oder mehreren Wärmeableitungsrippen 23 umfassen, die mit dem Stator 22 und insbesondere mit dem Spulensatz in thermischer Verbindung stehen, um Wärme von dem Spulensatz abzuleiten. Die Wärmeableitungsrippen 23 können in einem Muster um die Außenseite des Stators 22 ausgebildet sein, um Wärme nach außen und/oder weg von Spulensatz zu ziehen. Aufgrund des Stroms, der durch die Drähte hindurchtritt, kann innerhalb des Spulensatzes Wärme erzeugt werden. Die Wärmeableitungsrippen 23 können daher mit dem Motor 20, der Motorhalterung 26 oder anderen Komponenten der Pumpe 10 so gekoppelt sein, dass die Rippen 23 mit dem Stator 22 in thermischer Verbindung stehen, um als Kühlkörper zum Ableiten von Wärme weg von dem Stator 22 zu dienen.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können ferner einen ersten Pumpabschnitt 40 umfassen. Der erste Pumpabschnitt 40 kann eine erste Membran 42 und eine erste Kappe 44 umfassen, die zwischen sich eine erste Fluidkammer 46 definieren. Die erste Membran 42 kann eine flexible Membran sein, die geeignet ist, in Reaktion auf eine Eingabe, wie etwa eine Kraft, wiederholt durchgebogen und/oder abgewinkelt zu werden. Die erste Membran 42 kann lösbar, beispielsweise durch ein Befestigungselement 45, mit dem ersten Ende 32 des Magnetankers 30 gekoppelt sein. Die Membran 42 kann entweder direkt oder indirekt in Wirkbeziehung mit dem ersten Ende des Magnetankers 30 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Magnetankers 30, wie hier beschrieben, dazu dienen kann, die Membran 42 in einer ähnlichen Hin- und Herbewegung innerhalb oder in Verbindung mit der ersten Fluidkammer 46 zu biegen. Die erste Kappe 44 kann lösbar mit der Pumpe 10 gekoppelt sein und kann insbesondere so mit Komponenten der Pumpe 10 gekoppelt sein, dass sie dazu ausgelegt ist, mit der ersten Membran 42 funktionell in Verbindung zu stehen. Die erste Kappe 44 kann der ersten Membran 42 gegenüberliegen und zwischen diesen die erste Fluidkammer 46 definieren. Die erste Fluidkammer 46 kann dazu ausgelegt sein, ein Fluid in sich aufzunehmen, an dem die Membran 42 arbeiten oder auf das sie in anderer Weise einwirken kann, um einen Fluidstrom und/oder einen Druck auf das Fluid zu erzeugen. Anders ausgedrückt kann die Fluidkammer 46 ein Einlass-Rückschlagventil 47 und ein Auslass-Rückschlagventil 49 umfassen, die so arbeiten, dass sie in Reaktion auf die Bewegung oder Verschiebung der Membran 42 einen Fluidstrom in die und aus der Fluidkammer 46 leiten. Die Einlass-Rückschlagventile 47 und die Auslass-Rückschlagventile 49 können Kugelventile, Klappenventile oder andere ähnliche Ventile sein, die sich abwechselnd öffnen und schließen, um Kammern zu füllen und eine Rückströmung zu beschränken oder anderweitig zu blockieren. Die Einlass-Rückschlagventile 47 und die Auslass-Rückschlagventile 49 können an dem ersten Pumpabschnitt 40 in ihrer jeweiligen Konfiguration, wie es für eine bestimmte Strömungskonfiguration erwünscht ist, umgekehrt oder umgedreht angeordnet sein.
Wenn der Magnetanker 30 Kraft ausübt, um die Membran 42 in Richtung der Kappe 44 zu biegen, kann die Membran 42 das Volumen innerhalb der Fluidkammer 46 verringern, um dadurch wenigstens einen Teil des Fluids innerhalb der Fluidkammer 46 zu pressen oder zu verdrängen, um das Einlass-Rückschlagventil 47 zu schließen und das Auslass-Rückschlagventil 49 zu öffnen, so dass das Fluid aus dem Auslass-Rückschlagventil 49 austreten und in die Verteilleitung 60 gelangen kann. Auf ähnliche Weise kann, wenn der Magnetanker 30 Kraft ausübt, um die Membran 42 von der Kappe 44 weg zu ziehen, die Membran 42 das Volumen innerhalb der Fluidkammer 46 vergrößern, um dadurch ein Vakuum in der Fluidkammer 46 zu erzeugen, das dazu dienen kann, das Einlass-Rückschlagventil 47 zu öffnen und das Auslass-Rückschlagventil 49 zu schließen, so dass das Fluid in der Verteilleitung 60 durch das Einlass-Rückschlagventil 47 hindurchtreten und in die Fluidkammer 46 eintreten kann. Bei mehr Fluid in der Fluidkammer 46 kann der Magnetanker 30 so eingestellt werden, dass er die vorgenannten Schritte durch wiederholtes Ausüben einer Kraft auf die Membran 42 wiederholt, um die Membran 42, wie beschrieben, wiederholt hin zu und weg von der Kappe 44 zu biegen, um zu bewirken, dass das Fluid wiederholt in die Fluidkammer 46 eintritt und aus dieser austritt. Auf diese Weise fungieren der Magnetanker 30 und der erste Pumpabschnitt 40 als eine Hälfte der Membranpumpe 10, um ein Fluid durch die Pumpe 10, die Verteilleitung 60 und hin zu oder weg von einer gewünschten Stelle zu pumpen.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können ferner einen zweiten Pumpabschnitt 50 umfassen. Der zweite Pumpabschnitt 50 kann eine zweite Membran 52 und eine zweite Kappe 54 umfassen, die zwischen sich eine zweite Fluidkammer 56 definieren. Die zweite Membran 52 kann eine flexible Membran sein, die geeignet ist, in Reaktion auf eine Eingabe, wie etwa eine Kraft, wiederholt durchgebogen und/oder abgewinkelt zu werden. Die zweite Membran 52 kann, beispielsweise durch das Befestigungselement 45, lösbar mit dem zweiten Ende 34 des Magnetankers 30 gekoppelt sein. Die zweite Membran 52 kann entweder direkt oder indirekt in Wirkbeziehung mit dem zweiten Ende 34 des Magnetankers 30 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Magnetankers 30, wie hier beschrieben, dazu dienen kann, die zweite Membran 52 in einer ähnlichen Hin- und Herbewegung innerhalb oder in Verbindung mit der zweiten Fluidkammer 56 zu biegen. Die zweite Kappe 54 kann lösbar mit der Pumpe 10 gekoppelt sein und kann insbesondere so mit Komponenten der Pumpe 10 gekoppelt sein, dass sie dazu ausgelegt ist, mit der zweiten Membran 52 funktionell in Verbindung zu stehen. Die zweite Kappe 54 kann der zweiten Membran 52 gegenüberliegen und zwischen diesen die zweite Fluidkammer 56 definieren. Die zweite Fluidkammer 56 kann dazu ausgelegt sein, ein Fluid in sich aufzunehmen, an dem die Membran 52 arbeiten oder auf das sie in anderer Weise einwirken kann, um einen Fluidstrom und/oder Druck auf das Fluid zu erzeugen. Anders ausgedrückt kann die Fluidkammer 56 ein Einlass-Rückschlagventil 57 und ein Auslass-Rückschlagventil 59 umfassen, die so arbeiten, dass sie in Reaktion auf die Bewegung oder Verschiebung der Membran 52 einen Fluidstrom in die und aus der Fluidkammer 56 leiten. Die Einlass-Rückschlagventile 57 und die Auslass-Rückschlagventile 59 können Kugelventile, Klappenventile oder andere ähnliche Ventile sein, die sich abwechselnd öffnen und schließen, um Kammern zu füllen und eine Rückströmung zu beschränken oder anderweitig zu blockieren. Die Einlass-Rückschlagventile 57 und die Auslass-Rückschlagventile 59 können an dem zweiten Pumpabschnitt 50 in ihrer jeweiligen Konfiguration, wie es für eine bestimmte Strömungskonfiguration erwünscht ist, umgekehrt oder umgedreht angeordnet sein.
Wenn der Magnetanker 30 Kraft ausübt, um die Membran 52 in Richtung der Kappe 54 zu biegen, kann die Membran 52 das Volumen innerhalb der Fluidkammer 56 verringern, um dadurch wenigstens einen Teil des Fluids innerhalb der Fluidkammer 56 zu pressen oder zu verdrängen, um das Einlass-Rückschlagventil 57 zu schließen und das Auslass-Rückschlagventil 59 zu öffnen, so dass das Fluid aus dem Auslass-Rückschlagventil 59 austreten und in die Verteilleitung 60 gelangen kann. Auf ähnliche Weise kann, wenn der Magnetanker 30 Kraft ausübt, um die Membran 52 von der Kappe 54 weg zu ziehen, die Membran 52 das Volumen innerhalb der Fluidkammer 56 vergrößern, um dadurch ein Vakuum in der Fluidkammer 46 zu erzeugen, das dazu dienen kann, das Einlass-Rückschlagventil 57 zu öffnen und das Auslass-Rückschlagventil 59 zu schließen, so dass das Fluid in der Verteilleitung 60 durch das Einlass-Rückschlagventil 57 hindurchtreten und in die Fluidkammer 56 eintreten kann. Wenn sich wieder mehr des Fluids in der Fluidkammer 56 befindet, kann der Magnetanker 30 so eingestellt sein, dass er die vorgenannten Schritte durch wiederholte Kraftausübung auf die Membran 52 wiederholt, um die Membran 52, wie beschrieben, wiederholt hin zu und weg von der Kappe 54 zu biegen, um zu bewirken, dass das Fluid wiederholt in die Fluidkammer 56 eintritt und aus dieser austritt. Auf diese Weise fungieren der Magnetanker 30 und der zweite Pumpabschnitt 50 als eine Hälfte der Membranpumpe 10, um ein Fluid durch die Pumpe 10, die Verteilleitung 60 und zu einem gewünschten Ziel zu pumpen.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können den ersten und den zweiten Pumpabschnitt 40 und 50 umfassen, die im Tandembetrieb arbeiten, um auf Basis der Hin- und Herbewegung, die von einer magnetisch angetriebenen, linearen Doppelmembranpumpe 10 erzeugt wird, ein Fluid zu verdrängen oder anderweitig zu pumpen, wobei der erste und der zweite Pumpabschnitt 40 und 50 so eingerichtet sind, dass sie an gegenüberliegenden Enden eines Magnetankers 30 arbeiten, der in Reaktion auf Magnetkräfte, die von dem Stator 22 auf ihn ausgeübt werden, linear hin- und her verschoben wird. Anders ausgedrückt, wenn der Magnetanker 30 Kraft ausübt, um die Membran 42 in Richtung der Kappe 44 zu biegen und so das Volumen der ersten Fluidkammer 46 zu verringern, biegt der Magnetanker 30 gleichzeitig die Membran 52 von der Kappe 54 weg, um das Volumen der zweiten Fluidkammer 56 zu vergrößern. Wenn der Magnetanker 30 Kraft ausübt, um die Membran 42 von der Kappe 44 weg zu biegen, um das Volumen der ersten Fluidkammer 46 zu vergrößern, biegt auf gleiche Weise der Magnetanker 30 gleichzeitig die Membran 52 in Richtung der Kappe 54, um das Volumen der zweiten Fluidkammer 56 zu verringern. Infolgedessen kann sich der Magnetanker 30 in Reaktion auf die Eingabe von dem Stator 22 in linearer Weise hin- und herbewegen, um gleichzeitig entgegengesetzte und hin- und hergehende Kräfte auf jeden des ersten und des zweiten Pumpabschnitts 40 und 50 auszuüben. Auf diese Weise kann die Pumpe 10, je nach Anwendungsfall, gleichzeitig Fluid durch, in, aus, innerhalb oder über jeden ihrer Pumpabschnitte 40 und 50, sowie die Verteilleitung 60, bewegen.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können eine Verteilleitung 60 in Wirkverbindung mit dem Fluid innerhalb der Pumpe 10 umfassen. Die Verteilleitung 60 kann einen oder mehrere Fluideinlässe bzw. -auslässe 70 umfassen. Die Verteilleitung 60 kann so ausgestaltet sein, dass sie den einen oder die mehreren Einlässe bzw. Auslässe 70 strömungstechnisch mit dem ersten und dem zweiten Pumpabschnitt 40 und 50, und umgekehrt, koppelt. Mit anderen Worten, die Verteilleitung 60 kann die Rohre und/oder Leitungen umfassen, welche die Strömung des Fluids, das durch die Pumpe 10 bearbeitet wird und auf das diese einwirkt, durch jeden der Pumpabschnitte 40 und 50, sowie in die und aus der Pumpe 10 leitet. Die Größe und Form der Verteilleitung 60 kann dem Bedarf der Pumpe 10 entsprechend angepasst werden. Die Verteilleitung 60 kann so ausgelegt sein, dass sie entweder eine oder beide von einer druckbeaufschlagten und einer nicht druckbeaufschlagten Fluidquelle aufnimmt.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können eine Steuereinheit 12 und eine zugeordnete Steuerelektronik 14 umfassen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 12 eine Steuerung sein, umfassend einen Prozessor (CPU), eine Leiterplatte, einen internen Speicher, einen Codierer, eine Software, Steueralgorithmen, Eingänge, Ausgänge und andere elektrische Komponenten, wie erforderlich, um die elektrischen Arbeitsvorgänge und die Steuerelektronik 14 der Pumpe 10 zu leiten. Weiterhin kann zum Beispiel die zugeordnete Steuerelektronik 14 ferner Sensoren, Messeinrichtungen, Ventile, Regler, Wandler, Elektromagnete, Steuerungen, drahtlose Kommunikation und dergleichen umfassen, um – neben anderen wichtigen elektrisch basierten Betriebs- und Steuerungsaspekten der Pumpe 10 – Folgendes auszuführen: Messen und Steuern der Fluidströmung durch die Pumpe 10, Zählen von Pumpzyklen, Steuern der Motordrehzahl und -leistung, Messung der Strömungsrate, Messen und Steuern des Fluiddrucks, Leckagedetektion, Messen und Erfassen des Hubendes, Versetzen der Hublänge, Messen und Steuern des Stromflusses durch den Stator 22 und Ausgleichen der Fluidströmung durch die Pumpe 10.
Beispielsweise können Ausführungsformen der Pumpe 10 ferner einen oder mehrere Hallsensoren umfassen, die in Buchsen eingebettet sind, welche entlang der Länge des Magnetankers 30 angeordnet sind, um die Positionierung des Magnetankers 30 in Bezug auf den Motor 20, die Halterung 26 oder die Pumpe 10 zu unterstützen. Weiterhin beispielhaft können Ausführungsformen der Pumpe 10 ferner einen oder mehrere Hallsensoren umfassen, die in einem oder mehreren der Positionierer 28 eingebettet sind. Die Hallsensoren können eine Echtzeitrückmeldung der Position des Magnetankers 30 an die Steuereinheit 12 bereitstellen, während der Magnetanker 30 in der ersten und der zweiten Richtung hin- und hergeht. Die Hallsensoren können der Steuereinheit 12 auch eine Echtzeitrückmeldung der Hublänge, der Hubgeschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Magnetankers 30 bereitstellen. Die Hallsensoren können an einer Außenseite des Motors 20 nahe der Stelle, an welcher der Motor 20 an der Halterung 12 montierbar ist, angeordnet sein.
Die Steuereinheit 12 kann dazu ausgelegt sein, die Arbeitsvorgänge jeder Komponente der Steuerelektronik 14 zu koordinieren, um jeden beliebigen der vorstehenden Betriebsaspekte der Pumpe 10 zu realisieren, zu steuern und/oder zu verändern. Alternativ kann jede der Komponenten der Steuerelektronik 14 so ausgelegt sein, dass sie mit einer oder mehreren zugehörigen Komponenten direkt kommuniziert, um die gewünschten Arbeitsvorgänge der Pumpe 10 auszuführen. Weiterhin alternativ kann jede der Komponenten der Steuerelektronik 14 so ausgelegt sein, dass sie je nach Bedarf mit der Steuereinheit 12 sowie direkt mit einer oder mehreren entsprechenden Komponenten kommuniziert, um die gewünschten Arbeitsvorgänge der Pumpe 10 durchzuführen.
Ausführungsformen der Pumpe 10 können gegenüber herkömmlichen, mechanisch angetriebenen Doppelmembranpumpenkonstruktionen Vorteile bieten. Beispielsweise sieht die Wechselwirkung zwischen dem Stator 22 und dem Magnetanker 30 vor, dass die Steuereinheit 12 die Position des Magnetankers 30, und damit die relative Position der ersten und der zweiten Membran 42 und 52, aufgrund der geringen Trägheitskräfte des Magnetankers 30 im Vergleich zu herkömmlichen Antriebssystemen wesentlich leichter steuern kann. Die Steuereinheit 12 und die zugeordnete Elektronik 14 können an jeder beliebigen Stelle längs der Hublänge eine Echtzeitrückmeldung der Position des Magnetankers 30 bereitstellen. Mit der Positionsrückmeldung und der Fähigkeit, die Bewegung des Magnetankers 30 aufgrund einer relativ geringen Trägheit leicht zu stoppen bzw. zu starten, kann der Magnetanker 30 mit sehr viel unmittelbarerer Genauigkeit gesteuert werden, was wiederum der ersten und der zweiten Membran 42 bzw. 52 und damit dem ersten und dem zweiten Pumpabschnitt 40 bzw. 50 eine wesentlich unmittelbarere Genauigkeit verleiht. Ferner stellt die magnetische Wechselwirkung zwischen dem Stator 22 und dem Magnetanker 30 entlang der vollen Hublänge des Magnetankers 30 eine verbesserte Steuerung der Beschleunigung und Verzögerung des Magnetankers 30 am Ende der Hublänge bereit, wodurch die Vibration des Magnetankers 30 minimiert wird.
Weiterhin ist bei dem Magnetmotor 20 ein einziges bewegbares Bauteil – der Magnetanker 30 – vorgesehen. Somit wird der Verschleiß an jeglichen bewegbaren Teilen im Vergleich zu herkömmlichen Pumpen, die mehrere bewegbare Teile wie Motoren und Getriebe aufweisen, minimiert. Darüber hinaus kann die Größe und/oder das Gewicht der Pumpe 10 aufgrund der Verringerung der Größe des Magnetmotors 20 gegenüber den herkömmlichen Motoren und Getrieben verringert werden.
Außerdem kann die Steuerung der magnetischen Wechselwirkung zwischen dem Stator 22 und dem Magnetanker 30 im Vergleich zu der Reaktionszeit von herkömmlichen Motoren schneller erfolgen. Beispielsweise kann die Pumpe 10 Sekundenbruchteile schneller reagieren, um dadurch zum Erreichen der gewünschten Ergebnisse Betriebsaspekte der Pumpe 10 genauer und in Echtzeit zu steuern. Tatsächlich können die Konfigurationen der Pumpe 10 einen Vorbereitungsmodus bereitstellen, in dem die Pumpe 10 zum effizienteren Entfernen von Luft aus der Pumpe 10 während eines Vorbereitens eine Überdrehzahl oder einen Überhub ausführen kann. Danach kann die Pumpe 10 so programmiert werden, dass sie in einen normalen Modus zurückkehrt oder zurückwechselt, der eine kürzere Hublänge aufweist, um die Lebensdauer der Membranen 42 und 52 zu erhalten. Darüber hinaus können die Steuerung der inhärenten Geschwindigkeit und die Positionssteuerung der Ausführungsformen der Pumpe 10 trotz Prozessänderungen, wie etwa des Drucks und der Viskosität (natürlich innerhalb der Betriebsgrenzen der Pumpe 10) eine konstante Strömungsrate ermöglichen. Darüber hinaus kann die Steuereinheit 12 die dem Anker 30 von dem Motor 20 bereitgestellte Kraft – sogar mitten im Hub – einstellen, um trotz Prozessänderungen, wie beispielsweise des Eingangsdrucks oder der Viskosität des Fluids (im Betrieb), einen festen Ausgangsdruck des Fluids aufrechtzuerhalten (natürlich innerhalb der Betriebsgrenzen der Pumpe 10). Darüber hinaus kann die Pumpe 10 so ausgelegt sein, dass sie durch Hochstrom, Drucksensoren, Strömungssignale, Eingangssignale oder dergleichen feststellt, dass die Strömung durch die Pumpe 10 aufgehört hat. In einem solchen Fall kann die Steuereinheit 12 so ausgelegt sein, dass sie die Pumpe 10 anweist, zu stoppen, oder in sicheren Betriebsbereichen der Pumpe 10 einen festen Druck gegen das Fluid zu halten.
Die Konstruktionsmaterialien der Pumpe 10 und ihrer verschiedenen Bauteilkomponenten, einschließlich Ausführungsformen des Magnetmotors 20 und der jeweiligen Pumpabschnitte 40 und 50 können aus einem beliebigen von vielen verschiedenen Arten von Materialien oder Kombinationen aus diesen gebildet sein, die leicht zu geformten Objekten geformt werden können, mit der Maßgabe, dass die ausgewählten Komponenten mit dem vorgesehenen Betrieb von Doppelmembranpumpen des hier offenbarten Typs vereinbar sind. Zum Beispiel, und nicht hierauf beschränkt, können die Komponenten aus Folgendem gebildet sein: Kautschuke (synthetische und/oder natürliche) und/oder andere ähnliche Materialien; Gläser (wie beispielsweise Glasfaser) Kohlefaser, Aramidfaser, jede beliebige Kombination aus diesen und/oder andere ähnliche Materialien; Polymere wie Thermoplaste (wie ABS, Fluorpolymere, Polyacetal, Polyamid, Polycarbonat, Polyethylen, Polysulfon und/oder dergleichen), Duroplaste (wie Epoxy, Phenolharz, Polyimid, Polyurethan, Silikon, und/oder dergleichen, jede beliebige Kombination aus diesen, und/oder andere ähnliche Materialien; Komposite und/oder andere ähnliche Materialien; Metalle wie Zink, Magnesium, Titan, Kupfer, Eisen, Stahl, Kohlenstoffstahl, Legierungsstahl, Werkzeugstahl, Edelstahl, Aluminium, jede beliebige Kombination aus diesen, und/oder andere ähnliche Materialien; Legierungen, wie Aluminiumlegierung, Titanlegierung, Magnesiumlegierung, Kupferlegierung, jede beliebige Kombination aus diesen, und/oder andere ähnliche Materialien; irgendein anderes geeignetes Material; und/oder jede beliebige Kombination aus diesen.
Weiterhin können die Komponenten, welche die oben beschriebene Pumpe 10 und ihre verschiedenen Bauteile definieren, einschließlich Ausführungsformen des Magnetmotors 20 und der jeweiligen Pumpabschnitte 40 und 50, vorgefertigt erworben oder separat hergestellt und dann zusammengebaut werden. Jedoch können beliebige oder alle der Komponenten gleichzeitig hergestellt und integral miteinander verbunden werden. Die separate oder gleichzeitige Herstellung dieser Komponenten kann Folgendes umfassen: Extrusion, Pultrusion, Vakuumformen, Spritzgießen, Blasformen, Harztransferformen, Gießen, Schmieden, Kaltwalzen, Fräsen, Bohren, Reiben, Drehen, Schleifen, Stanzen, Schneiden, Biegen, Schweißen, Löten, Härten, Nieten, Stanzen, Plattieren, 3D-Drucken und/oder dergleichen. Wenn beliebige der Komponenten separat hergestellt werden, können sie dann auf beliebige Art und Weise miteinander gekoppelt werden, wie etwa mit Klebstoff, einer Schweißverbindung, einem Befestigungselement (z. B. einem Bolzen, einer Mutter, einer Schraube, einem Nagel, einem Niet, einem Stift und/oder dergleichen), einer Verdrahtung, jeder beliebigen Kombination aus diesen und/oder dergleichen, beispielsweise – neben anderen Überlegungen – in Abhängigkeit von dem speziellen Material, aus denen die Komponenten gebildet sind. Weitere mögliche Schritte könnten Sandstrahlen, Polieren, Pulverbeschichten, Verzinken, Anodisieren, Hartanodisieren und/oder Lackieren der Komponenten umfassen.
Während diese Offenbarung in Verbindung mit den oben dargelegten spezifischen Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist erkennbar, dass viele Alternativen, Abwandlungen und Varianten für den Fachmann offensichtlich sind. Dementsprechend sollen die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wie sie oben dargelegt sind, illustrativ und nicht einschränkend sein. Verschiedene Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung gemäß den nachstehenden Ansprüchen abzuweichen. Die Ansprüche stellen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung dar und sollten nicht auf die hier bereitgestellten spezifischen Beispiele beschränkt werden.

Claims

Eine Doppelmembranpumpe, umfassend: einen magnetischen Linearmotor mit einem Magnetanker, wobei der Magnetanker ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die einander gegenüberliegen; einen ersten Pumpabschnitt, der mit dem ersten Ende gekoppelt ist; einen zweiten Pumpabschnitt, der mit dem zweiten Ende gekoppelt ist, wobei der magnetische Linearmotor den Magnetanker verschiebt, um ein Fluid durch den ersten Pumpabschnitt und den zweiten Pumpabschnitt zu bewegen.
Pumpe nach Anspruch 1, wobei der magnetische Linearmotor den Magnetanker in einer ersten und einer zweiten Richtung, die einander entgegengesetzt sind, verschiebt.
Pumpe nach Anspruch 2, wobei das erste Ende des Magnetankers mit einer ersten Membran im ersten Pumpabschnitt gekoppelt ist, und das zweite Ende des Magnetankers mit einer zweiten Membran im zweiten Pumpabschnitt gekoppelt ist.
Pumpe nach Anspruch 3, wobei sich in der ersten Richtung die erste Membran biegt, um ein Volumen einer ersten Kammer des ersten Pumpabschnitts zu verringern, und die zweite Membran sich biegt, um ein Volumen einer zweiten Kammer des zweiten Pumpabschnitts zu vergrößern, um dadurch das Fluid durch den ersten und den zweiten Pumpabschnitt zu bewegen.
Pumpe nach Anspruch 3 oder 4, wobei sich in der zweiten Richtung die erste Membran biegt, um das Volumen der ersten Kammer des ersten Pumpabschnitts zu vergrößern, und die zweite Membran sich biegt, um das Volumen der zweiten Kammer des zweiten Pumpabschnitts zu verringern, um dadurch das Fluid durch den ersten und den zweiten Pumpabschnitt zu bewegen.
Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner eine Motorhalterung umfassend, an welche der magnetische Linearmotor gekoppelt ist, wobei die Motorhalterung so ausgestaltet ist, dass sie die Positionierung des magnetischen Linearmotors gegenüber der Pumpe aufrechterhält.
Pumpe nach Anspruch 6, ferner umfassend einen Positionierer, der mit der Motorhalterung gekoppelt ist und mit dem Magnetanker in funktioneller Verbindung steht, um die Positionierung des Magnetankers gegenüber dem magnetischen Linearmotor aufrechtzuerhalten.
Pumpe nach Anspruch 6 oder 7, wobei der erste Pumpabschnitt auf einer Seite des Motors direkt mit der Motorhalterung gekoppelt ist und wobei der zweite Pumpabschnitt auf einer gegenüberliegenden Seite des Motors direkt mit der Motorhalterung gekoppelt ist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner einen Abstandshalter umfassend, der zwischen der Motorhalterung und jedem des ersten Pumpabschnitts und des zweiten Pumpabschnitts angeordnet ist.
Eine Doppelmembranpumpe, umfassend: einen magnetischen Linearmotor mit einem Magnetanker, wobei der Magnetanker ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die einander gegenüberliegen; einen ersten Pumpabschnitt, der mit dem ersten Ende gekoppelt ist; einen zweiten Pumpabschnitt, der mit dem zweiten Ende gekoppelt ist, wobei der magnetische Linearmotor den Magnetanker ohne ein Getriebe in einer ersten und einer zweiten Richtung verschiebt, die einander entgegengesetzt sind, um ein Fluid durch den ersten Pumpabschnitt und den zweiten Pumpabschnitt zu bewegen.
Pumpe nach Anspruch 10, des Weiteren eine Steuereinheit umfassend, wobei die Steuereinheit Betriebsaspekte der Pumpe steuert.
Pumpe nach Anspruch 11, wobei die Betriebsaspekte ferner eine Echtzeitrückmeldung einer Position des Magnetankers in dem Magnetmotor umfassen.
Pumpe nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Betriebsaspekte ferner eine Hublänge des Magnetankers umfassen.
Pumpe nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Betriebsaspekte ferner eine Hubgeschwindigkeit des Magnetankers umfassen.
Pumpe nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Betriebsaspekte ferner eine Beschleunigung des Magnetankers umfassen.
Pumpe nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Betriebsaspekte ferner eine Strömungsrate des Fluids durch den ersten Pumpabschnitt und den zweiten Pumpabschnitt umfassen.
Verfahren zum Betreiben einer Doppelmembranpumpe, umfassend: Bereitstellen eines Magnetankers in einem magnetischen Linearmotor, wobei der Magnetanker ein erstes und ein zweites distales Ende aufweist, die einander gegenüberliegen; Koppeln eines ersten Pumpabschnitts mit dem ersten distalen Ende; Koppeln eines zweiten Pumpabschnitts mit dem zweiten distalen Ende; Wechselseitiges Hin- und Herverschieben des Magnetankers, um ein Fluid durch den ersten Pumpabschnitt und den zweiten Pumpabschnitt zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend das Steuern von Betriebsaspekten der Pumpe durch eine Steuereinheit.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Steuern von Betriebsaspekten ferner das Überführen der Pumpe zwischen einem Vorbereitungsmodus, bei dem die Steuereinheit eine Geschwindigkeit und/oder eine Hublänge des Magnetankers erhöht, und einem Normalmodus, in dem die Steuereinheit zu einer normalen Geschwindigkeit und einer normalen Hublänge des Magnetankers zurückkehrt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei das Steuern von Betriebsaspekten der Pumpe ferner das Beibehalten einer konstanten Strömungsrate und/oder eines konstanten Drucks des aus der Pumpe austretenden Fluids trotz Änderungen des Drucks des in die Pumpe eintretenden Fluids oder der Viskosität des Fluids umfasst.