DE19851680C2 - Verfahren zum Fördern feuchter Gase mittels einer Fördereinrichtung sowie Fördereinrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern feuchter Gase mittels einer Fördereinrichtung, die zumindest eine Förderpumpe mit einem in einem Förderraum oszillierenden Verdränger aufweist. Die Erfindung befaßt sich auch mit einer Förderein­ richtung zum Fördern feuchter Gase, insbesondere zur Durch­ führung des eingangs erwähnten Verfahrens, mit zumindest einer Förderpumpe, die einen Verdränger aufweist, der in einem zwischen dem Verdränger und einem Pumpenkopf begrenzten Förderraum oszilliert, wobei der Förderraum einen Einlaß mit zumindest einem Saugventil und einen Auslaß mit wenigstens einem Auslaßventil hat.

Medizinische Instrumente und andere medizinische Gebrauchs­ gegenstände werden in Autoklaven sterilisiert, die eine luft­ dicht verschließbare Sterilisationskammer aufweisen. Dabei werden die in der Sterilisationskammer befindlichen Instrumente vor dem Sterilisierungsvorgang zunächst einem sogenannten fra­ ktionierten Vorvakuum ausgesetzt, bei dem durch wiederholtes Evakuieren der Luft im Wechsel mit dem periodischen Einströmen von Dampf eine besonders gute Luftentfernung auch aus eng­ lumigen Instrumenten erreicht wird. Während des Sterilisations­ vorganges werden die Instrumente in der Sterilisationskammer unter Überdruck heißem Wasserdampf ausgesetzt. Um die Instrumente nach dem Sterilisieren rasch und rückstandslos zu trocknen, wird in der Sterilisationskammer anschließend wiederum ein sogenanntes Nachvakuum erzeugt, welches die Trocknungszeit des Sterilisiergutes verkürzen und den Trocknungsvorgang opitimieren soll.

Zum Evakuieren ist die Sterilisationskammer solch vorbekannter Dampfsterilisationsvorrichtungen an eine Fördereinrichtung angeschlossen, die eine Vakuumpumpe aufweist. Wegen der Beauf­ schlagung der Vakuumpumpe mit Wasserdampf werden bislang nur Wasserringpumpen oder Membranpumpen verwendet. Wegen der Baugröße und der Nachteile einer Wasserringpumpe kommen in den beispielsweise für die Arztpraxis vorgesehenen kleineren Dampfsterilisationsvor­ richtungen meist nur Membranpumpen in Frage.

Bei der Verwendung herkömmlicher Membran-Gaspumpen besteht jedoch die Gefahr, daß die beim Fördern feuchter Gase auftretenden Flüssigkeitströpfchen zum Verkleben der Gasventile und somit zur Unterbrechung des Evakuierungsprozesses führen können. Darüber hinaus können die beim Ausbohren der Strömungskanäle im Abschlußdeckel des Pumpenkopfes kaum zu vermeidenden Taschen ebenfalls zu einer Ansammlung von Flüssigkeit führen, wodurch die weitere Evakuierung noch zusätzlich erschwert wird.

Um ein Verdampfen der Wassertröpfchen zu erreichen und um einen möglichst störungsfreien Betrieb der vorbekannten Fördereinrichtungen zu gewährleisten, werden die Pumpenköpfe speziell der in Dampf­ sterilisationsvorrichtungen verwendeten Membranpumpen auf ca. 100°C aufgeheizt. Mit der Verdampfung der im Fördergas enthaltenen Flüssigkeit ist jedoch eine erhebliche Volumenvergrößerung des Fördermediums verbunden, die zu einem Ansteigen der Evakuierungszeit führt. Darüber hinaus wirken sich heiße Pumpenköpfe negativ auf die Lebensdauer der eingesetzten Membranen, Ventile, Lager und sonstigen Bauteile aus. Diese negativen Auswirkungen werden noch durch die ohnehin schon hohe Umgebungstemperatur verstärkt, die in den Gehäusen derartiger Dampfsterilisationsvorrichtungen durch die Dampferzeugung entsteht.

Darüber hinaus sind die zum Aufheizen der Pumpenköpfe erforderlichen Heizpatronen verhältnismäßig teuer, weil zusätzlich zu diesen Heizpatronen stets auch eine Steuereinrichtung mit Temperaturfühler zum Einregeln der Verdampfungstemperatur eingesetzt werden muß, und weil diese Heizpatronen meist mindestens so viel elektrische Leistung benötigen wie der Antriebsmotor der dazugehörigen Förderpumpe.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit denen ein einfaches und störungsfreies Fördern feuchter Gase möglich ist, ohne daß damit ein erhöhter Einsatz elektrischer Energie und ein erhöhter Verschleiß der verwendeten Förderpumpen verbunden wäre.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem Verfahren der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, daß der Förderraum wenigstens einer Förderpumpe während des Betriebs der Förderein­ richtung bedarfsweise und unabhängig von der Hubstellung des im Förderraum oszillierenden Verdrängers einmal oder mehrmals stoßweise belüftet wird.

Aus der US 2 812 893 ist bereits eine Vorrichtung bekannt, die als Kombination einer Saugpumpe sowie eines Kompressors ausgebildet ist. Die vorbekannte Vorrichtung arbeitet beim Abwärtshub des Kolbens als Saugpumpe, während sie beim Aufwärtshub als Kompressor dient. Dabei öffnet der Kolben während des Abwärtshubes am Zylinderumfang vorgesehene Ventilöffnungen, damit unter Atmosphärendruck von außen zusätzliche Luft in den Hubraum einströmen und im nachfolgenden Aufwärtshub verdichtet werden kann, weil die über das Einlaßventil angesaugte Luft zum Komprimieren allein eventuell nicht ausreicht.

Die aus der US 2 812 893 vorbekannte Vorrichtung hat druckfederbe­ lastete Ein- und Auslaßventile, die bei einer definierten Druckdifferenz vorübergehend öffnen. Öffnet das Auslaßventil der vorbekannten Vorrichtung beispielsweise bei einem Überdruck von 10 bar, so wird die beim Aufwärtshub komprimierte und 10 bar übersteigende Luftmenge über das Auslaßventil ausgestoßen. Im oberen Totraum verbleibt dann zunächst lediglich die unterhalb dieser Druckgrenze liegende Luftmenge. Da dieses schädliche Luftvolumen noch einen Gasdruck von 10 bar hat, würde es normalerweise den Kolben derart nach unten drücken, daß die vorbekannte Vorrichtung beim Abwärtshub nicht die Funktion einer Saugpumpe übernehmen kann. Die vorbekannte Vorrichtung weist in ihrem Pumpenkopf daher ein Entlüftungsventil auf, das mittels eines am Kolben angeordneten Betätigungsstabes im oberen Totpunkt geöffnet wird. Die Betätigung des in der vorbekannten Vorrichtung verwendeten Entlüftungsventils erfolgt daher zyklisch und in Abhängigkeit von der Hubstellung des Kolbens.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Förderraum zumindest einer Förderpumpe demgegenüber bedarfsweise und unabhängig von der Hubstellung des Verdrängers einmal oder in Zeitintervallen mehrmals stoßweise belüftet. Dabei werden die im Förderraum eventuell verbliebenen Flüssigkeitströpfchen aus der Fördereinrichtung ausgeblasen. Das Belüften des Förderraums kann während des Betriebes der Förderpumpe einmal oder mehrmals zeitlich versetzt beispielsweise nach bestimmten Kondensationszeiten oder bei verschiedenen Druckstufen in einer mittels der Fördereinrichtung zu evakuierenden Kammer erfolgen. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine schnelle und zielgerichtete Pumpentrocknung erfolgt, kann die im Fördermedium enthaltene Feuchtigkeit kondensiert, der Förderraum gekühlt und dementsprechend auf ein energiezehrendes Aufheizen des Pumpenkopfes verzichtet werden.

Dabei sieht eine bevorzugte Weiterbildung gemäß der Erfindung vor, daß die Förderpumpe im Bereich ihres Förderraumes unter die bei gegebenem Evakuierungsdruck vorhandene Verdampfungs- oder Siedetemperatur abgekühlt wird. Durch die Abkühlung des feuchten Fördermediums wird gleichzeitig auch das Volumen des ursprünglich dampfförmigen Fördermediums während der Kondensation auf ein Bruchteil des ursprünglichen Volumens reduziert. Durch diese Volumenreduktion im Bereich der Fördereinrichtung entsteht ein Kondensationspumpeffekt, welcher die Förderleistung der Förderein­ richtung bestimmt oder zumindest unterstützt. Da die Förderpumpe unter die bei gegebenem Evakuierungsdruck vorhandene Verdampfungs- oder Siedetemperatur abgekühlt wird, wird eine Rückverdampfung des bereits kondensierten Fördermediums im Bereich der Förderpumpe mit Sicherheit ausgeschlossen. Da insbesondere bei einer Dampf­ sterilisationsvorrichtung der im Fördermedium enthaltene Was­ serdampf gekühlt und in seinen flüssigen Aggregatzustand überführt wird, hat die Förderpumpe nur ein geringeres Volumen des Fördermedi­ ums abzupumpen, wodurch sich die erforderliche Pump-Betriebszeit wesentlich verkürzt. Die zur Abkühlung des Fördermediums im Bereich des Förderraums erforderliche Kühlung der Förderpumpe bewirkt gleichzeitig auch einen kühlen Lauf der Fördereinrichtung, was eine lange Lebensdauer der Förderpumpe und lange Service-Intervalle begünstigt.

Die erfindungsgemäße Lösung bei der Fördereinrichtung der eingangs erwähnten Art besteht inbesondere darin, daß zumindest eine Förderpumpe eine Belüftungseinrichtung mit einem Belüftungskanal hat, der im Bereich des Förderraums mündet, und daß in den Belüftungskanal ein Belüftungsventil zwischengeschaltet ist, das bedarfsweise und unabhängig von der Hubstellung des Verdrängers betätigbar ist. Um den mit der Herstellung der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung verbundenen Aufwand möglichst gering zu halten, kann es vorteilhaft sein, wenn das Belüftungsventil als manuell betätigbares Ventil ausgebildet ist.

Bevorzugt wird jedoch eine weitgehend automatisch arbeitende Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der vorgesehen ist, daß das Belüftungsventil mit einer Steuereinrichtung in Steuerverbindung steht, und daß die Steuereinrichtung ein Zeitglied und/oder einen Drucksensor hat zum einmaligen oder mehrmaligen stoßweisen Betätigen des Belüftungsventils in Abhängigkeit von der Kondensationszeit Zeitabständen und/oder in Abhängigkeit vorgegebener Druckstufen in einer mittels der Fördereinrichtung zu evakuierenden Kammer.

Um die in der Förderpumpe eventuell verbliebenen Flüssigkeitströpf­ chen möglichst aus allen Bereichen des Förderraums ausblasen zu können, sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, daß der Förderraum mit dem Saugventil über einen Saugkanal verbunden ist und daß der Belüftungskanal im Saugkanal vorzugsweise unmittelbar im Bereich des Saugventils mündet.

Sofern die Saug- und/oder Auslaßventile der die Belüftungseinrichtung aufweisenden Förderpumpe wie üblich in Abhängigkeit von dem im Förderraum vorherrschenden Druck betätigbar sind, wird bei einem Öffnen des Belüftungsventils und bei der Belüftung des Förderraums das Saugventil der Förderpumpe schlagartig geschlossen, welches damit gleichzeitig auch als Rückschlagventil gegenüber der vom Fördermedium zu evakuierenden Kammer wirkt. Dadurch wird erreicht, daß beim Betätigen des Belüftungsventils in der Förderpumpe eine zielgerichtete Strömung mit einer ausreichend hohen Strömungs­ geschwindigkeit aufgebaut wird, um die im Förderraum bislang verbliebenen Flüssigkeitströpfchen mitzureißen.

Da beim Öffnen des Belüftungsventils gleichzeitig auch das Saug­ ventil schlagartig schließt, kann das Belüftungs- beziehungsweise Trocknungsgas nur eine Richtung nehmen und von der Pumpeneinlaßseite direkt durch den Förderraum zur Pumpenauslaßseite strömen. Durch diese Maßnahme wird eine effektive Pumpentrocknung begünstigt.

Um auch eine mehrstufige Fördereinrichtung praktisch vollständig belüften und trocknen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die die Belüftungseinrichtung aufweisende Förderpumpe die erste Pumpstufe der mehrstufigen Fördereinrichtung bildet.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Pumpstufen der Fördereinrichtung über einen Strömungskanal verbunden sind, dessen Kanalquerschnitt so gewählt ist, daß die Strömungskraft größer als Adhäsionskraft ist und insbesondere daß ein atmosphärischer Volumenstrom der Fördereinrichtung eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit größer 10 m/Sec. erzeugt. Diese Strömungsgeschwindigkeit erzeugt eine Reibkraft an der Grenzschicht zwischen Belüftungsgas und Haftflüssig­ keit, die größer ist als die Haftkraft zwischen der Flüssigkeit und den im Förderraum vorgesehenen Strömungsoberflächen. Dadurch ist gewährleistet, daß sich die im Förderraum verbliebenen Flüssigkeitströpfchen von den Strömungsoberflächen des Förderraums lösen und mit dem Belüftungs- bzw. Trocknungsgas mitgerissen werden.

Die Trocknung des Förderraums wird noch zusätzlich unterstützt, wenn die Fördereinrichtung zumindest bereichsweise, vorzugsweise mindestens im Bereich des Pumpenkopfes der Förderpumpe(n) adhäsionsarme und speziell nicht-metallische Strömungsoberflächen hat, welche sehr geringe adhäsive Bindungskräfte zu Flüssigkeiten aufweisen. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Strömungsoberflächen der Fördereinrichtung zumindest in einem Teilabschnitt eine Kunststoffbeschichtung, vorzugsweise eine Teflonbeschichtung, aufweisen.

Um das Ansammeln auch kleinster Flüssigkeitströpfchen im Bereich des Förderraums zu erschweren, ist es zweckmäßig, wenn der Pumpenkopf der Förderpumpe(n) zumindest im Bereich eines Abschlußdeckels als Druckgußteil vorzugsweise mit eingeformten sacklochfreien Strömungskanälen ausgebildet ist. Da bei dieser Pumpenausführung die Strömungskanäle in den als Druckgußteil ausgebildeten Pumpenkopf eingeformt sind, werden die beim Ausbohren der Strömungskanäle bislang nicht zu vermeidenden Taschen und Sacklöcher vermieden, in denen sich ansonsten die Flüssigkeit sammeln könnte.

Nach einer Weiterbildung gemäß der Erfindung von eigener schutzwürdi­ ger Bedeutung ist vorgesehen, daß der Pumpenkopf der Förderpumpe(n) zwangsgekühlt ist und daß am Pumpenkopf der Förderpumpe(n) außenseitig vorzugsweise Kühlrippen für eine Luft-Zwangskühlung vorgesehen sind. Da der Pumpenkopf bei dieser weiterbildenden Ausführungsform zwangsgekühlt ist, kann die Kopftemperatur auch unter die bei gegebenem Evakuierungsdruck vorhandene Verdampfungs- oder Siedetemperatur abgekühlt werden. Bei dieser Weiterbildung gemäß der Erfindung wird sichergestellt, daß der im Fördermedium enthaltene Wasserdampf kondensieren und nicht mehr erneut verdampfen kann. Eine Rückverdampfung des Kondensats hätte nämlich eine unerwünschte Volumenvergrößerung des Fördermediums sowie eine entsprechende Verlängerung der erforderlichen Betriebszeiten der Fördereinrichtung zur Folge.

Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß zwischen dem Pumpenkopf und einem Kurbelgehäuse der Förderpumpe(n) ein Zwischendeckel oder eine Zwischenplatte angeordnet ist, in welchem die zwischen dem Förderraum und den Ventilen vorgesehenen Strömungskanäle vorgesehen sind und daß der Zwischendeckel als Kunststoffteil ausgebildet ist. Da aufgrund des erfindungsgemäß vorgesehenen Belüftungsventiles auch ein Aufheizen des Pumpenkopfes vermieden werden kann und da bei dem vorliegenden Erfindungsgegen­ stand ein Kondensieren der im Fördermedium enthaltenen Flüssigkeit bevorzugt wird, kann der Zwischendeckel beispielsweise als Spritzgußteil aus einem Kunststoff hergestellt werden. Ein solches Kunststoffteil und insbesondere ein Kunststoffspritzgußteil weist eine sehr glatte, wasserabweisende Oberfläche auf, wodurch der Hafteffekt noch zusätzlich reduziert werden kann. Darüber hinaus bildet der aus Kunststoff hergestellte Zwischendeckel einen schlechten Wärmeleiter, der eine wirksame Wärmeisolierung zwischen dem heißen Pumpenkopf und dem Pumpengehäuse bildet. Da der aus Kunststoff hergestellte Zwischendeckel im Vergleich zu einem beispielsweise aus Aluminium hergestellten Pumpenkopf relativ kühl bleibt, wird eine Kondensation der im Fördermedium enthaltenen Feuchtigkeit und ein rasches Abführen der Feuchtigkeitströpfchen im Bereich dieses Zwischendeckels begünstigt. Darüber hinaus kann ein aus Kunststoff und insbesondere als Kunststoffspritzgußteil hergestellter Zwischendeckel sehr preisgünstig produziert werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß die Förderpumpe(n) der Fördereinrichtung, insbesondere die die Belüftungseinrichtung aufweisende Förderpumpe, als Hubkolbenpumpe oder vorzugsweise als Membranpumpe ausgebildet ist.

Sofern die Fördereinrichtung eine Strömungsführung mit zumindest einem rohrförmigen Kanalabschnitt aufweist, kann eine Optimierung der Strömungsführung erreicht werden, wenn dieser Kanalabschnitt stirnendseitig mit einem benachbarten Teilbereich der Strömungs­ führung mittels eines Dichtringes aus elastischem Material im wesentlichen fugenlos verbunden ist. Somit werden auch in diesem Bereich der Strömungsführung Fugen und andere Toträume vermieden, in denen sich das Kondensat ansonsten ansammeln könnte.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Ansprüchen sowie der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung verwirklicht sein.

Es zeigt in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine als Membranpumpe ausgebildete Förderpumpe mit einer Belüftungseinrichtung, deren Belüftungskanal im Bereich des Förderraums der Pumpe mündet, und

Fig. 2 eine zweistufige Fördereinrichtung, die zwei Förderpumpen hat, von denen die erste Pumpstufe eine Belüftungsein­ richtung aufweist.

In Fig. 1 ist eine Förderpumpe in einem Längsschnitt dargestellt, die hier als Membranpumpe 2 ausgebildet ist. Die Membranpumpe 2 weist eine dünne elastische und als Verdränger dienende Formmembran 3 auf, die an ihrem Umfang fest zwischen einem Pumpenkopf 4 und einem Pumpengehäuse 5 eingespannt ist. Die Formembran 3 der Membranpumpe 2, die mittels eines Pleuels 6 hin- und herbewegt wird, begrenzt zwischen sich und dem Pumpenkopf 4 einen Förderraum 7.

Der Pumpenkopf 4 der Membranpumpe 2 ist im wesentlichen zweiteilig ausgebildet und weist einen Zwischendeckel 8 sowie einen Ab­ schlußdeckel 9 auf. Im Pumpenkopf 4 der Membranpumpe 2 ist jeweils ein Einlaß 10 mit einem Saugventil 11 und ein Auslaß 12 mit einem Auslaßventil 13 vorgesehen. Das Saugventil 11 und das Auslaßventil 13 der Förderpumpe 2 sind in Abhängigkeit von dem im Förderraum 7 vorherrschenden Druck betätigbar. Die Ventile 11, 13 haben dazu einen Ventilkörper 14, der als eine aus einem Elastomer bestehende Ventilscheibe ausgebildet ist. Diese Ventilscheiben können beispielsweise auch zungenförmig oder rund ausgebildet sein.

Die Membranpumpe 2 ist Bestandteil einer ansonsten nicht weiterdar­ gestellten Fördereinrichtung 1, die zum Fördern feuchter Gase dient. Solche Fördereinrichtungen werden beispielsweise zum Evakuieren von Dampfsterilisationsvorrichtungen (sogenannte Autoklaven) oder im Bereich der Gastrocknung eingesetzt.

Um dabei die im gasförmigen Fördermedium enthaltene Feuchtigkeit kondensieren, das Fördervolumen reduzieren und die beispielsweise zum Evakuieren einer Dampfsterilisationskammer benötigte Zeit möglichst klein halten zu können, ist der Pumpenkopf 4 der Förderpumpe 2 zwangsgekühlt. Der Pumpenkopf 4 kann dazu beispiels­ weise eine Wasserkühlung aufweisen, deren Kühlkanäle sehr nahe und parallel zu den im Pumpenkopf befindlichen Gasströmungskanälen angeordnet sind. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform, bei welcher der Pumpenkopf 4 insbesondere an seinem Abschlußdeckel 9 zusätzlich zu oder statt einer Wasserkühlung hier nicht weiter dargestellte Kühlrippen für eine Luft-Zwangkühlung aufweist.

Mit Hilfe dieser Zwangskühlung wird die Förderpumpe 2 derart zwangsgekühlt, daß sie im Bereich ihres Pumpenkopfes unter die vorhandene Verdampfungs- oder Siedetemperatur der im gasförmigen Fördermedium enthaltenen Flüssigkeit abgekühlt wird, die dem in der zu evakuierenden Kammer angestrebten Evakuierungsdruck entspricht. Durch die Abkühlung des feuchten Fördermediums wird gleichzeitig auch das Volumen des ursprünglich dampfförmigen Fördermediums während der Kondensation auf eine Bruchteil des ursprünglichen Volumens reduziert. Durch diese Volumenreduktion im Bereich der Fördereinrichtung entsteht ein Kondensationspump­ effekt, welcher die Förderleistung der Fördereinrichtung 1 unterstützt. Da der im Fördermedium enthaltene Wasserdampf im Bereich der Förderpumpe 2 gekühlt und in seinen flüssigen Aggregatzustand überführt wird, hat die Förderpumpe nur ein geringeres Volumen des Fördermediums abzupumpen, wodurch sich die erforderliche Pump- Betriebszeit wesentlich verkürzt. Die zur Abkühlung des Fördermediums im Bereich des Förderraums 7 erforderliche Kühlung der Förderpumpe 2 bewirkt gleichzeitig auch einen kühlen Lauf der Fördereinrichtung 1, was eine lange Lebensdauer der Förderpumpe und lange Service- Intervalle begünstigt.

Um ein Verkleben des Saugventiles 11 und des Auslaßventiles 13 durch die im Fördermedium enthaltenen Flüssigkeitströpfchen zu vermeiden und um die einer raschen Evakuierung entgegenstehende Ansammlung der Flüssigkeit in eventuellen Toträumen der Förderpumpe 2 zu verhindern, wird der Förderraum 7 während des Betriebes der Förderpumpe 2 in Zeitintervallen stoßweise belüftet. Dabei können die Zeitintervalle in Abhängigkeit von den in der zu evakuierenden (Dampfsterilisations-)Kammer erreichten Druckstufen und/oder den Kondensationszeiten gesteuert werden.

Die Membranpumpe 2 hat dazu eine Belüftungseinrichtung 15 mit einem Belüftungskanal 16, der im Bereich des Förderraums mündet. In den Belüftungskanal 16 ist ein Belüftungsventil 17 zwischengeschaltet, welches mit einer Steuereinrichtung in Steuerverbindung steht. Um die Belüftungseinrichtung 15 in festgelegten oder vorwählbaren Zeitabständen betätigen zu können, weist die Steuereinrichtung eine Schaltuhr oder dergleichen Zeitglied auf. Zusätzlich oder stattdessen kann die Steuereinrichtung auch mit einem beispielsweise in der Dampfsterilisationskammer eines Autoklaven befindlichen Drucksensor verbunden sein, wenn das Belüftungsventil 17 in Abhängigkeit vorgegebener Druckstufen in der zu evakuierenden Kammer betätigt werden soll. Durch das stoßweise Belüften des Förderraums 7 werden die im Förderraum 7 eventuell verbliebenen Flüssigkeitströpfchen aus der Fördereinrichtung 1 ausgeblasen. Das Belüften des Förderraums 7 kann während des Betriebes der Förderpumpe 2 mehrmals zeitlich versetzt beispielsweise nach bestimmten Kondensationszeiten oder Druckstufen erfolgen. Da mittels der Belüftungseinrichtung 15 eine schnelle und zielgerichtete Pumpentrockung zu Erreichen ist, kann die im Fördermedium enthaltene Feuchtigkeit kondensiert, der Förderraum gekühlt und dementsprechend auf ein energiezehrendes Aufheizen des Pumpenkopfes 4 verzichtet werden.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Förderraum 7 mit dem Saugventil 11 über einen Saugkanal 18 verbunden. Um den Förderraum 7 möglichst vollständig ausblasen zu können, mündet der Belüftungskanal 16 der Belüftungseinrichtung 15 in Strömungsrichtung des Pumpeneinlasses 10 unmittelbar hinter dem Saugventil 11 im Saugkanal 18.

Beim Belüften des Förderraums 7 schließt das Saugventil 11 der Membranpumpe 2 schlagartig. Damit kann das Belüftungs- bzw. Trockungsgas nur eine Richtung nehmen und von der Pumpeneinlaßseite über den Förderraum 7 zur Pumpenauslaßseite strömen. Das Betätigen der Belüftungseinrichtung 15 bewirkt, daß in der Förderpumpe 2 eine zielgerichtete Strömung mit sehr hoher Strömungsgeschwindigkeit aufgebaut wird, welche dieim Förderraum 7 verbliebenen Flüssigkeits­ tröpfchen mitreißt. Die im gasförmigen Fördermedium enthaltene Flüssigkeit wird nach ihrer Kondensation im Pumpenkopf 4 durch ein- oder mehrmaliges Takten der Belüftungseinrichtung 15 gezielt aus der Förderpumpe 2 gefördert. Wird die Fördereinrichtung 1 beispielsweise zum Evakuieren der Dampfsterilisationskammer eines Autoklaven oder eines Vakuumtrockenschrankes genutzt, kann die Evakuierungszeit mit Hilfe der Belüftungseinrichtung 15 wesentlich verkürzt und das Endvakuum verbessert werden.

Das Belüftungsventil 17, das auch als manuell betätigbares Ventil ausgebildet sein kann, ist hier als elektromagnetisches Ventil ausgebildet und direkt in den Zwischendeckel 8 integriert. Dieser Zwischendeckel 8 ist als Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet, das sich durch eine sehr glatte, flüssigkeitsabweisende Oberfläche auszeichnet.

Da der aus Kunststoff kostengünstig hergestellte Zwischendeckel 8 einen sehr schlechten Wärmeleiter bildet, kann er als wirksame Wärmeisolierung zwischen Pumpengehäuse 5 und Abschlußdeckel 9 wirken. Die im gasförmigen Fördermedium enthaltene Feuchtigkeit kann in dem im Vergleich zum gekühlten Abschlußdeckel 9 kühleren Zwischendec­ kel 8 gut kondensieren.

Im Bereich des zwangsgekühlten Abschlußdeckels 9 wird demgegenüber ein intensiver Wärmeaustausch gewünscht, um die freiwerdende Kondensationswärme schnell abführen und den Pumpenkopf kühlen zu können. Der Abschlußdeckel 9 ist daher als Druckgußteil vorzugsweise aus Aluminium hergestellt. In dieses Aluminium-Druckgußteil sind die für das Fördermedium vorgesehenen Gasströmungskanäle sacklochfrei eingeformt. Damit werden Taschen und andere Toträume weitgehend vermieden, die ansonsten beim nachträglichen Ausbohren solcher Kanäle entstehen und in denen sich die Flüssigkeit ansammeln kann. Um ein Anhaften der Feuchtigkeit im Pumpeneinlaß und Pumpenauslaß zu verhindern, hat der Pumpenkopf 4 auch im Bereich seines Ab­ schlußdeckels 9 nicht-metallische Strömungsoberflächen. Diese Strömungsoberflächen werden im Bereich des als Aluminium-Druck­ gußteil ausgebildeten Abschlußdeckels 9 durch eine Kunststoff­ beschichtung, insbesondere eine Teflonbeschichtung, gebildet.

Wie Fig. 2 zeigt, kann die in Fig. 1 dargestellte Förderpumpe 2 auch Teil einer mehrstufigen Fördereinrichtung 100 sein. In der zweistufigen und aus den Membranpumpen 2, 2' gebildeten Förderein­ richtung 100 ist die die Belüftungseinrichtung 15 aufweisende Membranpumpe 2 als erste Pumpenstufe vorgesehen, deren Pumpenauslaß 12 über einen rohrförmigen Kanalabschnitt 19 mit dem Pumpeneinlaß 10 der Membranpumpe 2' verbunden ist. Dieser Kanalabschnitt 19 ist mit seinen Stirnenden in Verbindungsöffnungen 20 der Pumpen 2, 2' gehalten, wobei diese Stirnenden des Kanalabschnittes 19 jeweils mit dem benachbarten Teilbereich der Strömungsführung mittels eines Dichtringes 21 fugen- und übergangslos verbunden ist. Auch im Kanalabschnitt 19 der zweistufigen Fördereinrichtung 100 ist der Kanalquerschnitt des Strömungskanals so klein gewählt, daß ein atmosphärischer Volumenstrom der mit der Belüftungseinrichtung 15 ausgestatteten Förderpumpe 2 eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit größer 10 m/Sec. erzeugt.

In den hier dargestellten Fördereinrichtungen 1, 100 werden die Pumpenköpfe 4 der Förderpumpen 2, 2' derart gekühlt, daß die im gasförmigen Fördermedium enthaltene Feuchtigkeit kondensieren kann. Die Kondensation wird durch eine beispielsweise als Luft- und/oder Wasserkühlung ausgebildete Zwangskühlung der Pumpenköpfe 4 erreicht. Durch strömungsoptimierte und beschichtete Strömungsführungen wird das Kondensat in den Fördereinrichtungen 1, 100 haftungsfrei transportiert. Durch die Kondensation erfolgt eine drastische Volumenverkleinerung, womit sich schnelle Pumpzeiten und hohe Pumpleistungen erzielen lassen. Mit Hilfe der in den Förderpumpen 2 vorgesehenen Belüftungseinrichtung 15 kann eine schnelle und zielgerichtete Trocknung der Fördereinrichtungen 1, 100 erreicht werden, wodurch eine Verkürzung der Evakuierungszeit noch zusätzlich begünstigt und das erreichbare Endvakuum maßgeblich reduziert werden kann. Da der Belüftungskanal 16 der Belüftungseinrichtung 15 im Förderraum 7 der Förderpumpe 2 mündet, kann das in Abhängigkeit von dem im Förderraum vorherrschenden Druck arbeitende Saugventil 11 gleichzeitig auch als Rückschlagventil wirken, wodurch ein zielgerichtetes Trocknen der Fördereinrichtungen 1, 100 erreicht wird.

Claims (16)

1. Verfahren zum Fördern feuchter Gase mittels einer Förder­ einrichtung (1, 100), die zumindest eine Förderpumpe (2, 2') mit einem in einem Förderraum (7) oszillierenden Ver­ dränger (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderraum (7) wenigstens einer Förderpumpe (2) während des Betriebs der Fördereinrichtung (1, 100) bedarfsweise und unabhängig von der Hubstellung des Verdrängers einmal oder in Zeitintervallen mehrmals stoßweise belüftet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe(n) (2, 2') im Bereich ihres Pumpenkopfes (4) zwangsgekühlt wird (werden).

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe(n) (2, 2') im Bereich ihres Pumpenkopfes (4) unter die bei gegebenem Evakuierungsdruck vorhandene Ver­ dampfungs- oder Siedetemperatur abgekühlt wird (werden).

4. Fördereinrichtung (1, 100) zum Fördern feuchter Gase, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit zumindest einer Förderpumpe (2, 2'), die einen Verdränger (3) aufweist, der in einem zwischen dem Verdränger (3) und einem Pumpenkopf (4) be­ grenzten Förderraum (7) oszilliert, wobei der Förderraum (7) einen Einlaß (10) mit zumindest einem Saugventil (11) und einen Auslaß (12) mit wenigstens einem Auslaßventil (13) hat, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Förderpumpe (2) eine Belüftungseinrichtung (15) mit einem Belüftungskanal (16) hat, der im Bereich des Förderraums (7) mündet, und daß in dem Belüftungskanal (16) ein Be­ lüftungsventil (17) zwischengeschaltet ist, das bedarfs­ weise und unabhängig von der Hubstellung des Verdrängers betätigbar ist.

5. Fördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüftungsventil (17) mit einer Steuereinrichtung in Steuerverbindung steht, und daß die Steuereinrichtung ein Zeitglied und/oder einen Drucksensor hat, zum ein­ maligen oder mehrmaligen stoßweisen Betätigen des Be­ lüftungsventils in Abhängigkeit von der Kondensationszeit und/oder in Abhängigkeit vorgegebener Druckstufen in einer mittels der Fördereinrichtung (1, 100) zu evakuierenden Kammer.

6. Fördereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Förderraum (7) mit dem Saugventil (11) über einen Saugkanal (18) verbunden ist und daß der Belüftungskanal (16) in den Saugkanal vorzugsweise un­ mittelbar im Bereich des Saugventils (11) mündet.

7. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Saug- und/oder Aus­ laßventile (11, 13) zumindest der die Belüftungsein­ richtung (15) aufweisenden Förderpumpe (2) in Abhängigkeit von dem im Förderraum (7) vorherrschenden Druck betätigbar sind.

8. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Belüftungseinrichtung (15) aufweisende Förderpumpe (2) die erste Pumpstufe einer mehrstufigen Fördereinrichtung (100) bildet.

9. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (1, 100) Strömungskanäle hat, deren Kanalquerschnitt so gewählt ist, daß ein atmosphärischer Volumenstrom der Förderein­ richtung (2) eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit größer 10 m/Sec. erzeugt.

10. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (1, 100) zumindest bereichsweise, vorzugsweise mindestens im Be­ reich des Pumpenkopfes (4) der Förderpumpe(n) (2, 2') nicht-metallische Strömungsoberflächen hat.

11. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsoberflächen der Fördereinrichtung (1, 100) zumindest in einem Teilab­ schnitt eine Kunststoffbeschichtung, vorzugsweise eine Teflonbeschichtung, aufweisen.

12. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkopf (4) der Förder­ pumpe(n) (2, 2') zumindest im Bereich eines Abschluß­ deckels (9) als Druckgußteil vorzugsweise mit eingeformten sacklochfreien Strömungskanälen ausgebildet ist.

13. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkopf (4) der Förder­ pumpe(n) (2, 2') zwangsgekühlt ist, und daß am Pumpenkopf (4) der Förderpumpe(n) (2, 2') außenseitig vorzugsweise Kühlrippen für eine Luft-Zwangskühlung vorgesehen sind.

14. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pumpenkopf (4) und einem Kurbelgehäuse (5) der Förderpumpe(n) (2, 2') ein Zwischendeckel (8) angeordnet ist, in welchem die zwischen dem Förderraum (7) und den Ventilen (11, 13) vorgesehenen Strömungskanäle angeordnet sind, und daß der Zwischendeckel (8) vorzugsweise als Kunststoffteil ausge­ bildet ist.

15. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe(n) (2, 2') der Fördereinrichtung (1, 100), insbesondere die die Be­ lüftungseinrichtung (15) aufweisende Förderpumpe (2), als Hubkolbenpumpe oder vorzugsweise als Membranpumpe ausge­ bildet ist.

16. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (100) eine Strömungsführung mit zumindest einem rohrförmigen Kanalabschnitt (19)