DE102021134629B4 - Pump head for a diaphragm pump - Google Patents
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Abstract
Pumpenkopf (1) für eine Membranpumpe (20),- wobei der Pumpenkopf (1) ein Anschlussteil (21) und eine Membran (3) umfasst und- wobei die Membran (3) mit dem Anschlussteil (21) einen Arbeitsraum (4) ausbildet,- wobei der Pumpenkopf (1) ein Fixierungselement (2) aufweist, mit dem in der Membranpumpe (20) ein innenliegender Schnellverschluss (22) mit einem Hubelement (16), insbesondere mit einem Pleuel (16), der Membranpumpe (20) ausbildbar ist, dadurch gekennzeichnet,- dass die Membran (3) und das Anschlussteil (21) stoffschlüssig an mindestens einer Kontaktstelle (23) durch Kunststoffschweißen miteinander verbunden sind und- dass die Membran aus einem Material gebildet ist, welches eine Polymerbasis hat, die die Polymerbasis eines kontaktierenden Materials hat.Pump head (1) for a diaphragm pump (20), - wherein the pump head (1) comprises a connection part (21) and a diaphragm (3), and - wherein the diaphragm (3) forms a working space (4) with the connection part (21), - wherein the pump head (1) has a fixing element (2) with which an internal quick-release fastener (22) with a lifting element (16), in particular with a connecting rod (16), of the diaphragm pump (20) can be formed in the diaphragm pump (20), characterized in that - the diaphragm (3) and the connection part (21) are materially connected to one another at at least one contact point (23) by plastic welding, and - that the diaphragm is formed from a material which has a polymer base which has the polymer base of a contacting material.
Description
Die Erfindung betrifft einen Pumpenkopf für eine Membranpumpe, wobei der Pumpenkopf ein Anschlussteil und eine Membran umfasst und wobei die Membran mit dem Anschlussteil einen Arbeitsraum ausbildet. Der Arbeitsraum kann auch als Pumpenkammer bezeichnet werden.The invention relates to a pump head for a diaphragm pump, wherein the pump head comprises a connecting part and a diaphragm and wherein the diaphragm forms a working chamber with the connecting part. The working chamber can also be referred to as a pump chamber.
Die Erfindung betrifft ferner zwei Verfahren zur Herstellung eines solchen Pumpenkopfes.The invention further relates to two methods for producing such a pump head.
Die Erfindung betrifft weiter eine Membranpumpe, die einen ein Hubelement antreibenden Motor und einen wie zuvor beschriebenen Pumpenkopf umfasst.The invention further relates to a diaphragm pump comprising a motor driving a lifting element and a pump head as described above.
Derartige Pumpenköpfe, Membranpumpen und Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkopfes finden in der Praxis vielfach Anwendung. Beispielsweise können bei Operationen an Patienten derartige Membranpumpen eingesetzt werden, um beispielsweise von Organen stammenden Rauchentwicklungen oder anderweitige vom Patienten stammende Fluide abzupumpen. Nach einer Operation ist es derzeit erforderlich, die gesamte Pumpe zu sterilisieren, was aufwändig und teuer ist.Such pump heads, diaphragm pumps and methods for producing a pump head are widely used in practice. For example, such diaphragm pumps can be used during operations on patients to pump out smoke from organs or other fluids from the patient. After an operation, it is currently necessary to sterilize the entire pump, which is complex and expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membranpumpe zu schaffen, welche für klinische Anwendungen am Patienten geeignet ist, insbesondere kostengünstig herstellbar und einfach handhabbar ist und dabei die strengen Voraussetzungen erfüllt, welche an die Sterilität und Sauberkeit gestellt werden.The invention is based on the object of creating a diaphragm pump which is suitable for clinical medical applications on patients, is particularly cost-effective to produce and easy to handle, and meets the strict requirements for sterility and cleanliness.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die Merkmale von Anspruch 1 vor. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einem Pumpenkopf der eingangs beschriebenen Art zur Lösung der genannten Aufgabe vorgeschlagen, dass der Pumpenkopf ein Fixierungselement aufweist, mit dem in der Membranpumpe ein innenliegender Schnellverschluss mit einem Hubelement der Membranpumpe ausbildbar ist. Das Hubelement ist bevorzugt ein Pleuel.To solve this problem, the invention proposes the features of claim 1. In particular, in a pump head of the type described at the outset, the invention proposes that the pump head has a fixing element with which an internal quick-release fastener with a lifting element of the diaphragm pump can be formed in the diaphragm pump. The lifting element is preferably a connecting rod.
Ein solches Fixierungselement erlaubt es, den Pumpenkopf schnell und mit wenigen Handgriffen an die Antriebsmechanik der Membranpumpe anzukoppeln und wieder von dieser zu lösen.Such a fixing element allows the pump head to be coupled to and detached from the drive mechanism of the diaphragm pump quickly and with just a few simple steps.
Ein Schnellverschluss kann dadurch charakterisiert sein, dass der Pumpenkopf durch einen oder wenige Handgriffe von dem Pumpengehäuse gelöst und an diesem befestigt werden kann. Der Schnellverschluss kann beispielsweise als ein Bajonettverschluss ausgebildet sein. Das Fixierungselement weist dann wenigstens eine Bajonettklaue und/oder wenigstens eine Bajonettlasche auf.A quick-release fastener can be characterized in that the pump head can be detached from the pump housing and attached to it in one or a few simple steps. The quick-release fastener can be designed as a bayonet fastener, for example. The fixing element then has at least one bayonet claw and/or at least one bayonet lug.
Der Schnellverschluss kann als eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung ausgebildet sein. Der Schnellverschluss kann beispielsweise auch als eine Rastverbindung ausgebildet sein.The quick-release fastener can be designed as a positive and/or non-positive connection. The quick-release fastener can also be designed as a snap-in connection, for example.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass der Pumpenkopf einfach lösbar ist. Dies bringt insbesondere im klinischen Einsatz besondere Vorteile mit sich. So werden bei einer Pumpe lediglich diejenigen Bereiche kontaminiert, welche mit den von einem Patienten stammenden Fluiden in Berührung kommen. Dies sind daher die Anschlüsse und der Arbeitsraum der Pumpe. Es genügt daher an sich, den Pumpenkopf zu sterilisieren.The solution according to the invention has the advantage that the pump head can be easily removed. This brings with it particular advantages in clinical use. In this way, only those areas of a pump that come into contact with the fluids from a patient are contaminated. These are therefore the connections and the working area of the pump. It is therefore sufficient to sterilize the pump head.
Die durch die Erfindung bewirkte einfache Austauschbarkeit des Pumpenkopfes erlaubt es nun, den Pumpenkopf leicht abzunehmen. Nun kann der Pumpenkopf sterilisiert werden oder aber er wird bevorzugt vollständig ausgewechselt. Gerade bei medizintechnischen Anwendungen wird das Einsetzen eines neuen, bereits steril verpackten Einweg-Pumpenkopfes besonders bevorzugt sein. Insbesondere erlaubt die einfache Austauschbarkeit des Pumpenkopfes, dass dieser nur für den einmaligen Gebrauch als Einwegprodukt vorgesehen sein kann. Hierzu wird der Pumpenkopf bevorzugt nur aus kostengünstigen Teilen hergestellt. Der Pumpenantrieb kann hierbei weiterhin für eine lange Betriebsdauer ausgelegt sein.The simple exchangeability of the pump head made possible by the invention now allows the pump head to be easily removed. The pump head can now be sterilized or, preferably, it is completely replaced. Especially in medical applications, the use of a new, already sterilely packaged disposable pump head is particularly preferred. In particular, the simple exchangeability of the pump head means that it can only be intended for single use as a disposable product. For this purpose, the pump head is preferably made only from inexpensive parts. The pump drive can also be designed for a long service life.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Fixierungselement mit der Membran formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist. Für die formschlüssige Verbindung ist das Fixierungselement bevorzugt zumindest teilweise von der Membran umhüllt. Der Formschluss kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Membran auf das Fixierungselement gestülpt wird. Hierzu kann das Fixierungselement kopfartig, also umhüllungsseitig breiter werdend, ausgebildet sein. Die Schaffung einer stoffschlüssigen Verbindung kann beispielsweise mittels eines Zweikomponentenspritzgussverfahrens erreicht werden. Hierzu kann zunächst das Material für das Fixierungselement in ein Werkzeug eingespritzt werden, sodann kann das Werkzeug angepasst werden und das Material der Membran kann in das Werkzeug eingespritzt werden. Durch die hohe Verarbeitungstemperatur gehen die beiden Materialien eine stoffschlüssige Verbindung ein, wodurch der Halt des Fixierungselements deutlich verbessert wird. Bevorzugt ist sowohl eine formschlüssige wie auch eine stoffschlüssige Verbindung vorgesehen.In an advantageous embodiment, it can be provided that the fixing element is connected to the membrane in a form-fitting and/or material-fitting manner. For the form-fitting connection, the fixing element is preferably at least partially covered by the membrane. The form-fitting connection can be achieved, for example, by putting the membrane over the fixing element. For this purpose, the fixing element can be designed to be head-like, i.e. widening on the covering side. The creation of a material-fitting connection can be achieved, for example, by means of a two-component injection molding process. For this purpose, the material for the fixing element can first be injected into a tool, then the tool can be adjusted and the material of the membrane can be injected into the tool. Due to the high processing temperature, the two materials form a material-fitting connection, which significantly improves the hold of the fixing element. Preferably, both a form-fitting and a material-fitting connection are provided.
Bei kleineren Pumpenköpfen kann es von Vorteil sein, wenn die Membran und das Fixierungselement einstückig ausgebildet sind. Hierzu kann eine entsprechende Werkzeugform hergestellt und dann im Wege des Spritzgusses das kombinierte Membran-Fixierungselement-Teil hergestellt werden. Wird für dieses kombinierte Teil ein thermoplastisches Elastomer verwendet, so wird es sich um ein weiches Material handeln und/oder um ein Material, das weicher ist als ein Material des Anschlussteils. Um den Schnellverschluss zu bewirken, können in dem kombinierten Teil Hinterschneidungen eingeschnitten sein, welche durch Zwangsentformung herauslösbar sind. Bei geringen Kräften, die bei einer entsprechend klein ausgelegten Pumpe auftreten, wird die Hinterschneidung ausreichen, um die Membran im Betrieb am Fixierungsgegenteil zu halten, sodass der Formschluss hält. Der Formschluss kann wegen des weichen Materials möglicherweise keinen größeren Kräften standhalten. Dies kann jedoch auch nützlich sein, da dann der innenliegende Schnellverschluss bereits durch ein manuelles Herausziehen des Pumpenkopfes von dem Hubelement abgelöst werden kann, was noch einfacher ist als beispielsweise das Loslösen durch eine Drehbewegung.For smaller pump heads, it can be advantageous if the membrane and the fixing element are made in one piece. For this purpose, a corresponding tool mold can be produced and the combined membrane-fixing element part can then be manufactured by injection molding. If a thermoplastic elastomer is used for this combined part, it will be a soft material and/or a material that is softer than the material of the connecting part. In order to achieve the quick-release fastener, undercuts can be cut into the combined part, which can be removed by forced demolding. With low forces, which occur with a correspondingly small pump, the undercut will be sufficient to hold the membrane to the fixing counterpart during operation, so that the positive connection holds. The positive connection may not be able to withstand greater forces due to the soft material. However, this can also be useful because the internal quick-release fastener can then be detached from the lifting element by manually pulling the pump head out, which is even easier than, for example, releasing it with a rotating movement.
Den zuvor genannten Ausgestaltungen der Verbindung der Membran mit dem Fixierungselement und der einstückigen Ausgestaltung ist gemeinsam, dass im Betrieb eine Bewegung des Fixierungselements die Membran bewegen und den Arbeitsraum durch die bewirkte Bewegung verändern kann. Bei Verwendung des Pumpenkopfes in einer Membranpumpe ist das Fixierungselement mit dem Hubelement, insbesondere dem Pleuel, mechanisch verbunden. Im Betrieb vollführt das Hubelement eine lineare Bewegung, die bei einem Exzenterantrieb nicht perfekt ist, da dort ohne Gelenkführungen eine Kippbewegung auftritt. Bevorzugt ist die Bewegung eine Hubbewegung. Im Betrieb führt die Membran daher eine oszillierende Bewegung aus, welche den Arbeitsraum periodisch verkleinert und wieder vergrößert. Durch in dem Pumpenkopf angeordnete Ventile kann so die Pumpwirkung erzielt werden. Die Pumpwirkung wird im Betrieb dadurch erzielt, dass durch eine Vergrößerung des Arbeitsraums in diesem ein Unterdruck entsteht und daher Fluid in diesen einströmt. In einem sich anschließenden Gegenhub wird das Fluid zusammengedrückt, es entsteht ein Überdruck. Das Einlassventil sperrt und das Auslassventil öffnet sich, sodass das Fluid aus der Arbeitskammer über den Auslass herausgepumpt wird.The previously mentioned designs of the connection of the membrane with the fixing element and the one-piece design have in common that during operation a movement of the fixing element moves the membrane and changes the working space due to the movement caused. When the pump head is used in a diaphragm pump, the fixing element is mechanically connected to the lifting element, in particular the connecting rod. During operation, the lifting element performs a linear movement, which is not perfect with an eccentric drive, since a tilting movement occurs without joint guides. The movement is preferably a lifting movement. During operation, the diaphragm therefore performs an oscillating movement, which periodically reduces and enlarges the working space. The pumping effect can be achieved in this way by means of valves arranged in the pump head. The pumping effect is achieved during operation by enlarging the working space, creating a negative pressure in it and therefore fluid flows into it. In a subsequent counter stroke, the fluid is compressed, creating excess pressure. The inlet valve closes and the outlet valve opens, so that the fluid is pumped out of the working chamber via the outlet.
Es kann vorgesehen sein, dass das Fixierungselement ein Rastelement aufweist. Bevorzugt ist das Rastelement eine Bajonettklaue oder eine Bajonettlasche. Der zuvor genannte Schnellverschluss ist dann ein Bajonettverschluss.It can be provided that the fixing element has a locking element. The locking element is preferably a bayonet claw or a bayonet lug. The aforementioned quick-release fastener is then a bayonet fastener.
Es kann vorgesehen sein, dass das Anschlussteil ein Anschlusselement umfasst, das über einen Einlass und einen Auslass verfügt, welche jeweils mit dem Arbeitsraum fluidisch verbunden sind, und dass das Anschlussteil ein Zwischenelement hat, welche zwischen dem Anschlussteil und der Membran angeordnet ist. Bevorzugt begrenzt das Zwischenelement den Arbeitsraum. Eine Wandung des Arbeitsraums ist daher durch eine Oberfläche des Zwischenelements ausgebildet. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen dem Anschlusselement und dem Zwischenelement ein Einlassventil und ein Auslassventil angeordnet sind.It can be provided that the connection part comprises a connection element which has an inlet and an outlet, which are each fluidically connected to the working space, and that the connection part has an intermediate element which is arranged between the connection part and the membrane. The intermediate element preferably delimits the working space. A wall of the working space is therefore formed by a surface of the intermediate element. Furthermore, it is preferably provided that an inlet valve and an outlet valve are arranged between the connection element and the intermediate element.
Das Anschlusselement ist bevorzugt als Anschlussplatte ausgebildet. Gleichsam ist das Zwischenelement bevorzugt als Zwischenplatte ausgebildet. Die Anschlussplatte und/oder die Zwischenplatte und/oder die Membran können insbesondere aufeinander geschichtet sein.The connection element is preferably designed as a connection plate. Likewise, the intermediate element is preferably designed as an intermediate plate. The connection plate and/or the intermediate plate and/or the membrane can in particular be layered on top of one another.
Es kann vorgesehen sein, dass das Einlassventil und das Auslassventil miteinander einstückig verbunden sind.It can be provided that the inlet valve and the outlet valve are connected to each other in one piece.
Das Einlassventil und das Auslassventil können aus dem gleichen Material gefertigt sein. Beispielsweise können die Ventile aus einem Elastomer, einem thermoplastischen Elastomer und/oder einem Silikon gefertigt sein.The inlet valve and the outlet valve can be made of the same material. For example, the valves can be made of an elastomer, a thermoplastic elastomer and/or a silicone.
Das Einlassventil kann in einer Einlasskammer angeordnet sein und füllt diese vorzugsweise zumindest abströmseitig nur teilweise aus. Entsprechend kann das Auslassventil in einer Auslasskammer angeordnet sein und diese vorzugsweise zumindest abströmseitig nur teilweise ausfüllen. Die beiden Kammern sind bevorzugt zwischen dem Anschlusselement und dem Zwischenelement ausgebildet.The inlet valve can be arranged in an inlet chamber and preferably only partially fills this at least on the downstream side. Accordingly, the outlet valve can be arranged in an outlet chamber and preferably only partially fill this at least on the downstream side. The two chambers are preferably formed between the connection element and the intermediate element.
Zur Schaffung eines möglichst kostengünstigen Pumpenkopfes kann vorgesehen sein, dass dieser) vollständig aus Kunststoff ist.In order to create a pump head that is as cost-effective as possible, it can be designed to be made entirely of plastic.
Es kann vorgesehen sein, dass das Anschlussteil, insbesondere das Anschlusselement und/oder das Zwischenelement, die Ventile, die Membran und/oder das Fixierungselement und/oder die Spannvorrichtung aus Kunststoff sind. Die jeweils verwendeten Kunststoffe können bei unterschiedlichen Teilen gleich oder unterschiedlich sein. Bevorzugt unterscheiden sich jedoch die Kunststoffe von zumindest zwei der Teile des Pumpenkopfes. Welche Kunststoffe und Kunststoffkombinationen besonders vorteilhaft sein können, wird an anderer Stelle genauer ausgeführt.It can be provided that the connection part, in particular the connection element and/or the intermediate element, the valves, the membrane and/or the fixing element and/or the clamping device are made of plastic. The plastics used in each case can be the same or different for different parts. Preferably, however, the plastics of at least two of the parts of the pump head are different. Which plastics and plastic combinations can be particularly advantageous is explained in more detail elsewhere.
Zur Schaffung eines stabilen und dichten Pumpenkopfes ist erfindungsgemäß bei dem Pumpenkopf vorgesehen, dass die Membran und das Anschlussteil stoffschlüssig an mindestens einer Kontaktstelle miteinander verbunden sind.In order to create a stable and tight pump head, the invention provides that the membrane and the connecting part are materially connected to one another at at least one contact point.
Die stoffschlüssige Verbindung ist hierbei erfindungsgemäß durch Kunststoffschweißen erzeugt. Ein bevorzugtes Schweißverfahren für Kunststoffe ist das Laserschweißverfahren. Ein solches Kunststoffschweißverfahren ist im Rahmen dieser Erfindung generell ein bevorzugt zu wählendes Schweißverfahren. Es sind allerdings auch andere Kunststoffschweißverfahren möglich und können zu sehr guten Ergebnissen führen wie etwa ein Spiegelschweißverfahren.According to the invention, the material-locking connection is created by plastic welding. A preferred welding method for plastics is the laser welding method. Such a plastic welding method is generally a preferred welding method within the scope of this invention. However, other plastic welding methods are also possible and can lead to very good results, such as a mirror welding method.
Bevorzugt ist die zuvor genannte stoffschlüssige Verbindung zwischen dem zuvor genannten Zwischenelement des Anschlussteils und der Membran ausgebildet.Preferably, the aforementioned material-locking connection is formed between the aforementioned intermediate element of the connecting part and the membrane.
Gleichsam kann vorgesehen sein, dass das Anschlusselement und das Zwischenelement stoffschlüssig an mindestens einer Kontaktstelle miteinander verbunden sind. Auch diese stoffschlüssige Verbindung ist bevorzugt durch Laserschweißen erzeugt.Likewise, it can be provided that the connecting element and the intermediate element are connected to one another in a material-locking manner at at least one contact point. This material-locking connection is also preferably created by laser welding.
Die stoffschlüssigen Verbindungen haben unter anderem den Vorteil, dass der Pumpenkopf als eine einteilige Gesamtanordnung von der Membranpumpe abnehmbar ist und daher einfach ausgetauscht werden kann, ohne dass mehrere einzelne Teile ausgetauscht werden müssen.The material-locking connections have the advantage, among other things, that the pump head can be removed from the diaphragm pump as a one-piece assembly and can therefore be easily removed. can be replaced without having to replace several individual parts.
Bevorzugt ist das Anschlusselement aus einem Thermoplast. Der Thermoplast ist besonders bevorzugt Polypropylen. Besonders bevorzugt ist das Anschlusselement in einem Frequenzbereich einer Laserstrahlung transparent. Das Anschlusselement kann daher beim Laserschweißen von dem Laser passiert werden.The connection element is preferably made of a thermoplastic. The thermoplastic is particularly preferably polypropylene. The connection element is particularly preferably transparent in a frequency range of a laser radiation. The connection element can therefore be passed through by the laser during laser welding.
Es kann vorgesehen sein, dass die Membran eine Feder hat, welche im verbauten Zustand in eine Kerbe eines Pumpengehäuses der Membranpumpe ragt. Feder und Kerbe sind vorzugsweise umlaufend ausgebildet. Hierdurch kann ein sicherer Sitz und die Positionierung der Membran erreicht werden. Durch eine Vorspannung der Feder im assemblierten Zustand lassen sich Toleranzen im Aufbau kompensieren.It can be provided that the diaphragm has a spring which, when installed, protrudes into a notch in a pump housing of the diaphragm pump. The spring and notch are preferably designed to run all the way around. This allows a secure fit and positioning of the diaphragm. By pre-tensioning the spring when assembled, tolerances in the structure can be compensated.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Pumpenkopfes kann vorgesehen sein, dass der Pumpenkopf eine Spannvorrichtung aufweist, mit der der Pumpenkopf mit einem Pumpengehäuse der Membranpumpe verspannbar ist. Bevorzugt ist mit der Spannvorrichtung und dem Pumpengehäuse ein außenseitiger Schnellverschluss ausbildbar. Besonders bevorzugt ist der Schnellverschluss ein Bajonettverschluss. Derartige Ausgestaltungen des Pumpenkopfes sind besonders vorteilhaft, da sie durch den zweifachen Schnellverschluss, einer innenliegend zur Befestigung des Pumpenkopfes an dem Membranantrieb und einer außenliegend zur Befestigung des Pumpenkopfes an dem Pumpengehäuse der Membranpumpe durch wenige Handgriffe schnell und einfach austauschbar ist. Zum Austauschen des Pumpenkopfes wird sich eine Ausgestaltung anbieten, bei der zunächst die Spannvorrichtung gelöst und abgenommen wird und dass sodann der Pumpenkopfes von dem Hubelement abgenommen wird. Ein neuer, vorzugsweise steriler, Pumpenkopf kann sodann mittels des innenliegenden Schnellverschlusses an dem Hubelement befestigt werden und sodann mittels des außenliegenden Schnellverschlusses und der Spannvorrichtung an dem Pumpengehäuse befestigt werden.In a further advantageous embodiment of the pump head, the pump head can have a clamping device with which the pump head can be clamped to a pump housing of the diaphragm pump. Preferably, an external quick-release fastener can be formed with the clamping device and the pump housing. The quick-release fastener is particularly preferably a bayonet fastener. Such pump head designs are particularly advantageous because they can be replaced quickly and easily in just a few steps thanks to the double quick-release fastener, one on the inside for fastening the pump head to the diaphragm drive and one on the outside for fastening the pump head to the pump housing of the diaphragm pump. To replace the pump head, a design is recommended in which the clamping device is first loosened and removed and then the pump head is removed from the lifting element. A new, preferably sterile, pump head can then be attached to the lifting element using the internal quick-release fastener and then attached to the pump housing using the external quick-release fastener and the clamping device.
Vorzugsweise ist die Spannvorrichtung auf das Anschlussteil lösbar aufsetzbar.Preferably, the clamping device can be releasably attached to the connecting part.
Der Schnellverschluss ist bevorzugt ein Bajonettverschluss, kann jedoch auch anderweitig ausgebildet sein wie etwa als Schnappverschluss.The quick release fastener is preferably a bayonet fastener, but can also be designed in another way, such as a snap fastener.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Pumpenkopfes kann vorgesehen sein, dass die Membran und das Anschlussteil an mindestens einer Kontaktstelle zur Membran, beispielsweise an der bereits zuvor erwähnten mindestens einen Kontaktstelle, Materialien aufweisen, welche durch Kunststoffschweißen, vorzugsweise durch Laserschweißen, miteinander verschweißbar sind. Die Membran und das Anschlussteil sind dann miteinander stoffschlüssig und keimdicht verbunden. Bevorzugt weisen die Membran und das zuvor erwähnte Zwischenelement des Anschlussteils an der mindestens einen Kontaktstelle zur Membran Materialien auf, welche durch Kunststoffschweißen, vorzugsweise Laserschweißen, miteinander verschweißbar sind.In a particularly advantageous embodiment of the pump head, it can be provided that the membrane and the connection part have materials at at least one contact point with the membrane, for example at the previously mentioned at least one contact point, which can be welded together by plastic welding, preferably by laser welding. The membrane and the connection part are then connected to one another in a materially bonded and germ-tight manner. Preferably, the membrane and the previously mentioned intermediate element of the connection part have materials at the at least one contact point with the membrane which can be welded together by plastic welding, preferably laser welding.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Material der Membran, beispielsweise das zuvor genannten Material, ein thermoplastisches Elastomer ist. Ist die Membran zusammen mit dem Fixierungselement in einem 2K-Spritzgussverfahren hergestellt, enthält das Material des Fixierungselements bevorzugt ein Material, welches härter ist als das Material der Membran. Als Hartkomponente kann beispielsweise Polypropylen verwendet werden. Normalerweise und im Stand der Technik besteht die Membran aus einem Gummi. Thermoplastische Elastomere erscheinen auf den ersten Blick nachteilhaft, da sie mechanisch weniger belastbar sind als reine Elastomere wie ein Gummi. Ein reines Elastomer scheint an sich die gewünschten Eigenschaften einer Membran optimal zu erfüllen. Die Anmelderin hat hier erstmals erkannt, dass thermoplastische Elastomere als Membranmaterial gerade für Anwendungen von kurzer Dauer besonders vorteilhaft ist, da dieses Material es ermöglicht, besonders kostengünstig stabile und auswechselbare Pumpenköpfe zu schaffen. Beispielsweise eignet sich dieses Material hervorragend zum Kunststoffschweißen, da es unter Hitzeeinwirkung plastisch verformbar ist.It can be provided that a material of the membrane, for example the material mentioned above, is a thermoplastic elastomer. If the membrane is manufactured together with the fixing element in a 2K injection molding process, the material of the fixing element preferably contains a material that is harder than the material of the membrane. Polypropylene, for example, can be used as a hard component. Normally and in the prior art, the membrane consists of a rubber. Thermoplastic elastomers appear disadvantageous at first glance because they are less mechanically resilient than pure elastomers such as rubber. A pure elastomer in itself seems to optimally fulfill the desired properties of a membrane. The applicant has recognized here for the first time that thermoplastic elastomers as a membrane material are particularly advantageous for short-term applications, since this material makes it possible to create stable and replaceable pump heads at particularly low cost. For example, this material is ideally suited to plastic welding because it can be plastically deformed when exposed to heat.
Das Anschlusselement, das Zwischenelement und/oder das Fixierungselement weisen bevorzugt ein gleiches Basismaterial auf. Bei dem Basismaterial handelt es sich bevorzugt um einen Thermoplast. Eine gleiche Materialbasis hat den Vorteil, dass die Schmelztemperaturen und die chemischen Eigenschaften identisch oder ähnlich sein werden, sodass ein optimales Resultat beim Kunststoffschweißen erzielbar ist. Das gesamte Anschlussteil kann eine gleiche Kunststoffbasis enthalten.The connection element, the intermediate element and/or the fixing element preferably have the same base material. The base material is preferably a thermoplastic. The same material base has the advantage that the melting temperatures and the chemical properties will be identical or similar, so that an optimal result can be achieved when welding plastic. The entire connection part can contain the same plastic base.
Die Membran ist bevorzugt aus einem Material ausgebildet, welches einen ähnlichen Schmelzpunkt hat wie ein Material eines angrenzenden Teils wie etwa ein Material des Zwischenelements. Mit ähnlich ist gemeint, dass ein Kunststoffschweißen möglich ist und zu einer stoffschlüssigen Verbindung führt. Beispielsweise können sich die Schmelztemperaturen um höchstens 10°C, vorzugweise um höchstens 5°C unterscheiden.The membrane is preferably made of a material that has a similar melting point to a material of an adjacent part, such as a material of the intermediate element. By similar is meant that plastic welding is possible and leads to a material-tight connection. For example, the melting temperatures can differ by a maximum of 10°C, preferably by a maximum of 5°C.
Weiter ist die Membran bevorzugt aus einem Material gebildet, welches eine Polymerbasis hat, die der Polymerbasis eines kontaktierenden Materials, wie insbesondere eines Materials des Zwischenelements, hat. Beispielsweise kann das Zwischenelement aus dem Thermoplast Polyolefin ausgebildet sein und die Membran aus einem thermoplastischen Elastomer auf Olefinbasis wie insbesondere TPE-O oder TPE-V. Materialien, die sich in dieser Weise ähneln, können besonders stabile Verbindungen beim Kunststoffschweißen eingehen.Furthermore, the membrane is preferably made of a material that has a polymer base that is the same as the polymer base of a contacting material, such as in particular a material of the intermediate element. For example, the intermediate element can be made of the thermoplastic polyolefin and the membrane can be made of a thermoplastic elastomer based on olefin, such as in particular TPE-O or TPE-V. Materials that are similar in this way can form particularly stable connections when plastic is welded.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Pumpenkopfes kann vorgesehen sein, dass ein Material des Anschlussteils, wie beispielsweise das bereits zuvor erwähnte Material des Anschlussteils, an mindestens einer Kontaktstelle zur Membran, beispielsweise an der bereits zuvor erwähnten Kontaktstelle, ein Thermoplast ist. Der Thermoplast ist bevorzugt Polypropylen. Bevorzugt ist an der Kontaktstelle zur Membran ein Material des Zwischenelements ein Thermoplast. Besonders bevorzugt ist die Membran wie zuvor erwähnt aus einem thermoplastischen Elastomer und das Anschlussteil bzw. das Zwischenelement aus einem Thermoplast. Diese Materialkombination eignet sich gut zum Kunststoffschweißen und führt zu einem stabilen, dichten und kostengünstigen Pumpenkopf.In a further advantageous embodiment of the pump head, it can be provided that a material of the connection part, such as the previously mentioned material of the connection part, is a thermoplastic at at least one contact point with the membrane, for example at the previously mentioned contact point. The thermoplastic is preferably polypropylene. A material of the intermediate element at the contact point with the membrane is preferably a thermoplastic. Particularly preferably, the membrane is made of a thermoplastic elastomer as mentioned above and the connection part or the intermediate element is made of a thermoplastic. This material combination is well suited to plastic welding and results in a stable, tight and cost-effective pump head.
Es kann in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Membran oder das Anschlussteil an mindestens einer Kontaktstelle zur Membran, beispielsweise an der zuvor genannten Kontaktstelle, für Licht in einem Frequenzbereich transparent ist. Bevorzugt ist das zuvor genannte Zwischenelement des Anschlussteils oder die Membran für Licht in dem Frequenzbereich durchlässig. Das jeweils andere Teil ist dann bevorzugt an den Kontaktstellen laserabsorbierend. Für das Laserschweißen wird bevorzugt entweder die Membran oder das Anschlussteil bzw. das Zwischenelement transparent sein und das jeweils andere Teil laserabsorbierend.In an advantageous embodiment, it can be provided that the membrane or the connecting part is transparent to light in a frequency range at at least one contact point with the membrane, for example at the previously mentioned contact point. Preferably, the previously mentioned intermediate element of the connecting part or the membrane is permeable to light in the frequency range. The other part is then preferably laser-absorbent at the contact points. For laser welding, either the membrane or the connecting part or the intermediate element is preferably transparent and the other part is laser-absorbent.
Zur Schaffung eines laserabsorbierenden Teils kann ein an sich transparentes Material eingefärbt werden, beispielsweise durch Beimischen von Masterbatch.To create a laser-absorbing part, an inherently transparent material can be colored, for example by adding masterbatch.
Es kann in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Anschlusselement und das Zwischenelement an mindestens einer Kontaktstelle, beispielsweise an der mindestens einen zuvor erwähnten Kontaktstelle, Materialien aufweisen, welche durch Kunststoffschweißen, vorzugsweise Laserschweißen, miteinander verschweißbar sind. Vorteilhafte Materialien sind bereits zuvor genannt worden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the connection element and the intermediate element have materials at at least one contact point, for example at the at least one contact point mentioned above, which can be welded to one another by plastic welding, preferably laser welding. Advantageous materials have already been mentioned above.
Das Anschlusselement und/oder das Zwischenelement und/oder die Membran werden bevorzugt durch Spritzguss hergestellt. Die Ventile werden bevorzugt als Stanzteile hergestellt, können aber auch durch Spritzguss hergestellt sein.The connecting element and/or the intermediate element and/or the membrane are preferably manufactured by injection molding. The valves are preferably manufactured as stamped parts, but can also be manufactured by injection molding.
Das Anschlusselement und das Zwischenelement sind bevorzugt aus einem thermoplastischen Polypropylen. Bevozugt ist das Anschlusselement für zum Laserschweißen verwendetes Laserlicht transparent, während das Zwischenelement das Laserlicht absorbiert.The connecting element and the intermediate element are preferably made of a thermoplastic polypropylene. The connecting element is preferably transparent to laser light used for laser welding, while the intermediate element absorbs the laser light.
Ein Fluid kann ein Gas oder eine Flüssigkeit sein.A fluid can be a gas or a liquid.
Der Pumpenkopf ist bevorzugt als Pumpenkopf für eine Gas- oder eine Flüssigkeitspumpe ausgebildet. Der Pumpenkopf kann auch für eine zum Pumpen eines Gas-Flüssigkeitsgemischs ausgelegte Membranpumpe ausgebildet sein.The pump head is preferably designed as a pump head for a gas or liquid pump. The pump head can also be designed for a diaphragm pump designed for pumping a gas-liquid mixture.
Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale nebengeordneten Anspruchs 13 vorgesehen, der auf eine Membranpumpe gerichtet ist. Das Gegenfixierungselement weist bevorzugt eine Bajonettklaue und/oder eine Bajonettlasche auf.To achieve the above object, the features of the independent claim 13 are provided according to the invention, which is directed to a diaphragm pump. The counter-fixing element preferably has a bayonet claw and/or a bayonet lug.
Das Hubelement kann mit einer Motorwelle des Motors über einen Exzenter mechanisch verbunden sein. Das Hubelement kann eine oszillierende Hubbewegung ausführen.The lifting element can be mechanically connected to a motor shaft of the motor via an eccentric. The lifting element can perform an oscillating lifting movement.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Membranpumpe kann vorgesehen sein, dass das Pumpengehäuse ein Verschlusselement aufweist, welches mit einer oder der Spannvorrichtung des Pumpenkopfes einen außenseitigen Schnellverschluss, beispielsweise den zuvor erwähnten außenseitigen Schnellverschluss, ausbildet. Das Verschlusselement weist bevorzugt eine Bajonettklaue und/oder eine Bajonettlasche auf.In an advantageous embodiment of the diaphragm pump, it can be provided that the pump housing has a closure element which forms an external quick-release fastener, for example the previously mentioned external quick-release fastener, with a clamping device of the pump head. The closure element preferably has a bayonet claw and/or a bayonet lug.
Wenn auch der innenliegende Schnellverschluss als Bajonettverschluss ausgebildet ist, lässt sich der Pumpenkopf durch zwei Handgriffe, entfernen und wieder aufsetzen, wobei zum Entfernen erst die Spannvorrichtung gedreht wird und dann der verbleibende Teil des Pumpenkopfes vom Hubelement abgedreht wird. Zum Aufsetzen erfolgt dies in entgegengesetzter Reihenfolge.If the internal quick-release fastener is also designed as a bayonet lock, the pump head can be removed and reattached in two steps. To remove, first turn the clamping device and then unscrew the remaining part of the pump head from the lifting element. To reattach, this is done in the opposite order.
Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des auf ein Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkopfes gerichteten nebengeordneten Anspruchs 15 vorgesehen. Insbesondere wird zur Lösung der genannten Aufgabe somit erfindungsgemäß bei einem Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkopfes vorgeschlagen, dass der Pumpenkopf erfindungsgemäß, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf einen Pumpenkopf gerichteten Ansprüche 1 bis 12, ausgebildet ist und dass die Membran durch Laserschweißen mit dem Anschlussteil unlösbar und/oder den Arbeitsraum abdichtend verbunden wird. Bevorzugt wird die Membran durch Kunststoffschweißen mit dem Zwischenelement des Anschlussteils unlösbar und/oder den Arbeitsraum abdichtend verbunden.To achieve the above-mentioned object, the features of the independent claim 15 directed to a method for producing a pump head are provided according to the invention. In particular, to achieve the above-mentioned object, it is proposed according to the invention in a method for producing a pump head that the pump head is produced according to the invention, in particular as described above and/or according to a of claims 1 to 12 directed to a pump head, and that the membrane is permanently connected to the connection part and/or sealingly connected to the working chamber by laser welding. Preferably, the membrane is permanently connected to the intermediate element of the connection part and/or sealingly connected to the working chamber by plastic welding.
Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des auf ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkopfes gerichteten weiteren nebengeordneten Anspruchs 16 vorgesehen. Insbesondere wird zur Lösung der genannten Aufgabe somit erfindungsgemäß bei einem Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkopfes vorgeschlagen, dass der Pumpenkopf erfindungsgemäß, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf einen Pumpenkopf gerichteten Ansprüche 1 bis 12, ausgebildet ist und dass das Anschlussteil ein Anschlusselement und ein Zwischenelement umfasst und dass das Anschlusselement durch Kunststoffschweißen mit dem Zwischenelement unlösbar und/oder zwischen dem Anschlusselement und dem Zwischenelement ausgebildete Ventilkammern abdichtend verbunden wird. Die Ventilkammern sind bevorzugt die bereits zuvor erwähnten Einlass- und Auslasskammer.To achieve the stated object, the features of the further independent claim 16 directed to a further method for producing a pump head are provided according to the invention. In particular, to achieve the stated object, the invention proposes in a method for producing a pump head that the pump head is designed according to the invention, in particular as described above and/or according to one of the claims 1 to 12 directed to a pump head, and that the connection part comprises a connection element and an intermediate element and that the connection element is permanently connected to the intermediate element by plastic welding and/or is sealingly connected to valve chambers formed between the connection element and the intermediate element. The valve chambers are preferably the inlet and outlet chambers already mentioned above.
Bei den zuvor beschriebenen Verfahren ist die bevorzugte Kunststoffschweißmethode das Laserschweißen.Of the processes described above, the preferred plastic welding method is laser welding.
Die Erfindung wird nun anhand einiger weniger Ausführungsbeispiele näher beschrieben, ist jedoch nicht auf diese wenigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Erfindungsvarianten und Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrere Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele und/oder der zuvor beschriebenen Varianten erfindungsgemäßer Vorrichtungen und Verfahren.The invention will now be described in more detail using a few exemplary embodiments, but is not limited to these few exemplary embodiments. Further variants of the invention and exemplary embodiments arise by combining the features of individual or multiple claims with one another and/or with individual or multiple features of the exemplary embodiments and/or the previously described variants of devices and methods according to the invention.
Es zeigt:
-
1 eine Membranpumpe mit einem auswechselbaren Pumpenkopf gemäß2 , -
2 einen erfindungsgemäßen Pumpenkopf, -
3 den in2 gezeigten Pumpenkopf, der an einer Pumpe befestigt ist.
-
1 a diaphragm pump with a replaceable pump head according to2 , -
2 a pump head according to the invention, -
3 the in2 shown pump head attached to a pump.
Bei der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender Gestaltung oder Formgebung übereinstimmende Bezugszahlen.In the following description of various embodiments of the invention, elements which correspond in their function are given the same reference numbers even if they have a different design or shape.
In alternativen Ausführungsbeispielen kann das Hubelement 16 auch durch einen anderweitigen Antrieb mit oder ohne Getriebe bewegt werden wie etwa auch durch einen Linearantrieb.In alternative embodiments, the lifting element 16 can also be moved by another drive with or without a gear, such as by a linear drive.
Auf dem Pumpengehäuse 17 der Getriebeeinheit 32 ist ein einfach auswechselbarer Pumpenkopf 1 aufgeschraubt. Dieser ist in
Der Pumpenkopf 1 umfasst ein Fixierungselement 2, eine Membran 3, ein als Zwischenplatte ausgebildetes Zwischenelement 5, ein als Anschlussplatte ausgebildetes Anschlusselement 6, ein Einlassventil 11 und ein Auslassventil 12.The pump head 1 comprises a fixing element 2, a membrane 3, an intermediate element 5 designed as an intermediate plate, a connection element 6 designed as a connection plate, an inlet valve 11 and an outlet valve 12.
Ein Arbeitsraum 4 wird durch die Membran 3 und das Zwischenelement 5 begrenzt.A working space 4 is defined by the membrane 3 and the intermediate element 5.
Das Volumen des Arbeitsraums 4 ist veränderbar. Im Pumpbetrieb wird das Fixierungselement 2 nach oben und unten bewegt. Die auf das Fixierungselement 2 gezogene Membran 3 oszilliert dann ebenfalls in einer Auf- und Abbewegung, sodass sich der Arbeitsraum 4 im Wechsel verkleinert und vergrößert.The volume of the working space 4 is variable. In pumping mode, the fixing element 2 is moved up and down. The membrane 3 pulled onto the fixing element 2 then also oscillates in an up and down movement, so that the working space 4 alternately shrinks and enlarges.
Das Fixierungselement 2 ist zumindest teilweise durch die Membran 3 umhüllt. Hierbei kann die Membran 3 auf das Fixierungselement 2 aufgestülpt sein. Die Membran 3 kann auch stoffschlüssig mit dem Fixierungselement 2 verbunden sein. Die stoffschlüssige Verbindung kann wie zuvor beschrieben beispielsweise mittels eines Zweikomponentenspritzgussverfahrens erreicht werden. Das Fixierungselement 2 ist im eingebauten Zustand mittels einer Schnellverbindung mit dem Hubelement 16 verbunden. Diese Schnellverbindung wird als innenseitige Schnellverbindung bezeichnet, da sie innerhalb der Membranpumpe 20 ausgeprägt ist. Die Schnellverbindung ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Bajonettverschluss ausgebildet, bei dem das Fixierungselement 2 mehrere Bajonettklauen 27 und das am Hubelement 16 ausgebildete Gegenfixierungselement 19 mehrere Bajonettlaschen 28 entsprechender Anzahl aufweisen.The fixing element 2 is at least partially covered by the membrane 3. The membrane 3 can be put over the fixing element 2. The membrane 3 can also be connected to the fixing element 2 in a material-locking manner. The material-locking connection can be achieved, as described above, for example by means of a two-component injection molding process. In the installed state, the fixing element 2 is connected to the lifting element 16 by means of a quick connection. This quick connection is referred to as an internal quick connection because it is formed inside the membrane pump 20. In the embodiment shown, the quick connection is designed as a bayonet lock, in which the fixing element 2 has several bayonet claws 27 and the Counter-fixing element 19 may have a plurality of bayonet lugs 28 of corresponding number.
Das Anschlussteil 21 umfasst das Anschlusselement 6 und das Zwischenelement 5.The connecting part 21 comprises the connecting element 6 and the intermediate element 5.
Das Anschlusselement 6 verfügt über einen Einlass 7 und einen Auslass 8. Der Einlass 7 ist über einen Einlasskanal 9 mit dem Arbeitsraum 4 verbunden. Der Auslass 8 ist über einen Auslasskanal 10 mit dem Arbeitsraum 4 verbunden.The connection element 6 has an inlet 7 and an outlet 8. The inlet 7 is connected to the working chamber 4 via an inlet channel 9. The outlet 8 is connected to the working chamber 4 via an outlet channel 10.
Im Einlasskanal 9 ist eine Einlasskammer 13 ausgeprägt, welche ein Einlassventil 11 beherbergt. Die Einlasskammer 13 hat einen in Strömungsrichtung verengenden Durchmesser. Das Einlassventil 11 ist in dem Bereich mit breiterem Durchmesser angeordnet.An inlet chamber 13 is formed in the inlet channel 9 and houses an inlet valve 11. The inlet chamber 13 has a diameter that narrows in the direction of flow. The inlet valve 11 is arranged in the area with a wider diameter.
Im Auslasskanal 10 ist eine Auslasskammer 14 ausgeprägt, welche ein Auslassventil 12 beherbergt. Die Auslasskammer 14 hat einen in Strömungsrichtung verengenden Durchmesser. Das Auslassventil 12 ist wie das Einlassventil in dem Bereich angeordnet, in dem der Durchmesser der Auslasskammer 14 nicht verengt ist.An outlet chamber 14 is formed in the outlet channel 10 and houses an outlet valve 12. The outlet chamber 14 has a diameter that narrows in the direction of flow. The outlet valve 12, like the inlet valve, is arranged in the region in which the diameter of the outlet chamber 14 is not narrowed.
Der zu sterilisierende Bereich der Membranpumpe 20 umfasst insbesondere den Einlasskanal 9, den Auslasskanal 10 und den Arbeitsraum 4.The area of the diaphragm pump 20 to be sterilized comprises in particular the inlet channel 9, the outlet channel 10 and the working chamber 4.
Das Einlassventil 11 und das Auslassventil 12 sind aus dem gleichen Material gefertigt. Dies kann ein Elastomer und/oder ein Silikon sein. Das Einlassventil 11 und das Auslassventil 12 können einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein.The inlet valve 11 and the outlet valve 12 are made of the same material. This can be an elastomer and/or a silicone. The inlet valve 11 and the outlet valve 12 can be made in one piece or in multiple parts.
Die Membran 3 verfügt des Weiteren über eine vorzugsweise umlaufende Feder 15, welche in eine umlaufende Kerbe 34 des Pumpengehäuses 17 ragt.The membrane 3 further comprises a preferably circumferential spring 15, which projects into a circumferential notch 34 of the pump housing 17.
Die Membran 3 ist an mehreren Kontaktstellen 23 mit dem Zwischenelement 5 stoffschlüssig verbunden. Der Stoffschluss ist durch Kunststoffschweißen, in dem hier beschriebenen Fall durch Laserschweißen, erreicht worden. Hierzu ist die Membran 3 aus einem transparenten thermoplastischen Elastomer und das Zwischenelement 5 aus einem laserabsorbierenden Thermoplast wie etwa Polypropylen ausgebildet.The membrane 3 is materially connected to the intermediate element 5 at several contact points 23. The material connection is achieved by plastic welding, in the case described here by laser welding. For this purpose, the membrane 3 is made of a transparent thermoplastic elastomer and the intermediate element 5 is made of a laser-absorbing thermoplastic such as polypropylene.
Das Zwischenelement 5 ist mit dem Anschlusselement 6 an mehreren Kontaktstellen 33 stoffschlüssig verbunden. Der Stoffschluss ist ebenfalls durch Kunststoffschweißen, hier durch Laserschweißen, erreicht worden. Hierzu ist das Anschlusselement 6 aus einem für den Laser transparenten Thermoplast wie etwa transparentem Polypropylen ausgebildet.The intermediate element 5 is materially connected to the connecting element 6 at several contact points 33. The material connection was also achieved by plastic welding, in this case by laser welding. For this purpose, the connecting element 6 is made of a thermoplastic that is transparent to the laser, such as transparent polypropylene.
Der Einlasskanal 9, der Arbeitsraum 4 und der Auslasskanal 10 bilden eine dichte und sterile Anordnung, was für Aufgabenstellungen im chirurgisch-medizinischen Bereich von Vorteil ist.The inlet channel 9, the working chamber 4 and the outlet channel 10 form a tight and sterile arrangement, which is advantageous for tasks in the surgical-medical field.
Der Pumpenkopf 1 kann steril, vorzugsweise in einem Blister, verpackt sein.The pump head 1 can be packaged sterile, preferably in a blister.
Der Pumpenkopf 1 ist über den innenliegenden Schnellverschluss 22, der als Bajonettverschluss ausgebildet ist, mit dem als Pleuel ausgebildeten Hubelement 16 verbunden. Weiter ist der Pumpenkopf 1 über den außenliegenden Bajonettverschluss mittels der Spannvorrichtung 18 mit dem Pumpengehäuse 17 verbunden. Hierzu weist der am Pumpengehäuse 17 ausgebildete Verschluss 26 Bajonettklauen 27 auf, in welche an der Spannvorrichtung 18 ausgebildete Bajonettklauen 28 eingreifen können.The pump head 1 is connected to the lifting element 16, which is designed as a connecting rod, via the internal quick-release fastener 22, which is designed as a bayonet fastener. The pump head 1 is also connected to the pump housing 17 via the external bayonet fastener by means of the clamping device 18. For this purpose, the fastener 26 formed on the pump housing 17 has bayonet claws 27, into which bayonet claws 28 formed on the clamping device 18 can engage.
Der Pumpenkopf 1 ist so als zweiteilige Gesamtanordnung ausgebildet, wobei ein erster Teil des Pumpenkopfes 1 von der Spannvorrichtung 18 gebildet ist und der Rest des Pumpenkopfes 1 das andere Teil bildet. Wie zuvor beschrieben kann durch eine zweistufige Drehbewegung von jeweils bevorzugt 90° der Pumpenkopf 1 von dem Pumpengehäuse 17 entfernt und auf dieses aufgeschraubt werden.The pump head 1 is thus designed as a two-part overall arrangement, with a first part of the pump head 1 being formed by the clamping device 18 and the rest of the pump head 1 forming the other part. As previously described, the pump head 1 can be removed from the pump housing 17 and screwed onto it by means of a two-stage rotary movement of preferably 90° each.
Die Spannvorrichtung 18 wird hierzu über dem Pumpenkopf 1 gestülpt und dann mit einer Rotationsbewegung an dem Pumpengehäuse 17 festgespannt. Dieser Schnellverschluss kann als außenseitiger oder außenliegender Schnellverschluss 24 bezeichnet werden, da er außenseitig oder außerhalb der Membranpumpe liegt.For this purpose, the clamping device 18 is placed over the pump head 1 and then clamped to the pump housing 17 with a rotational movement. This quick-release fastener can be referred to as an external or external quick-release fastener 24, since it is located on the outside or outside of the diaphragm pump.
Die Erfindung betrifft einen Pumpenkopf 1 für eine Membranpumpe 20, wobei der Pumpenkopf 1 ein Anschlussteil 21 und eine Membran 3 umfasst und wobei die Membran 3 mit dem Anschlussteil 21 einen Arbeitsraum 4 ausbildet. Der Pumpenkopf 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass er ein Fixierungselement 2 aufweist, mit dem in der Membranpumpe 20 ein innenliegender Schnellverschluss 22 mit einem Hubelement 16, insbesondere einem Pleuel 16, der Membranpumpe 20 ausbildbar ist.The invention relates to a pump head 1 for a diaphragm pump 20, wherein the pump head 1 comprises a connection part 21 and a diaphragm 3 and wherein the diaphragm 3 forms a working chamber 4 with the connection part 21. The pump head 1 is characterized in that it has a fixing element 2 with which an internal quick-release fastener 22 with a lifting element 16, in particular a connecting rod 16, of the diaphragm pump 20 can be formed in the diaphragm pump 20.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- PumpenkopfPump head
- 22
- FixierungselementFixing element
- 33
- Membranmembrane
- 44
- Arbeitsraumworking space
- 55
- ZwischenelementIntermediate element
- 66
- AnschlusselementConnection element
- 77
- Einlassinlet
- 88th
- AuslassOutlet
- 99
- EinlasskanalInlet channel
- 1010
- AuslasskanalExhaust channel
- 1111
- EinlassventilInlet valve
- 1212
- Auslassventiloutlet valve
- 1313
- EinlasskammerInlet chamber
- 1414
- AuslasskammerOutlet chamber
- 1515
- FederFeather
- 1616
- HubelementLifting element
- 1717
- PumpengehäusePump housing
- 1818
- SpannvorrichtungClamping device
- 1919
- GegenfixierungselementCounter-fixing element
- 2020
- MembranpumpeDiaphragm pump
- 2121
- AnschlussteilConnection part
- 2222
- innenliegender Schnellverschlussinternal quick release fastener
- 2323
- Kontaktstelle zwischen 3 und 5Contact point between 3 and 5
- 2424
- außenseitiger Schnellverschlussexternal quick release
- 2626
- VerschlusselementLocking element
- 2727
- BajonettklaueBayonet claw
- 2828
- BajonettlascheBayonet lug
- 2929
- MotoreinheitMotor unit
- 3030
- Motorengine
- 3131
- elektrischer Anschlusselectrical connection
- 3232
- GetriebeeinheitGear unit
- 3333
- Kontaktstelle zwischen 5 und 6Contact point between 5 and 6
- 3434
- Kerbescore
Claims (16)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021134629.0A DE102021134629B4 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Pump head for a diaphragm pump |
PCT/EP2022/087769 WO2023118581A1 (en) | 2021-12-23 | 2022-12-23 | Pump head for a diaphragm pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102021134629.0A DE102021134629B4 (en) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | Pump head for a diaphragm pump |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021134629A1 DE102021134629A1 (en) | 2023-06-29 |
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