DE20104631U1

DE20104631U1 - Doppelmembranpumpvorrichtung

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Publication number: DE20104631U1
Application number: DE20104631U
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Priority date: 2001-03-17
Filing date: 2001-03-17
Publication date: 2001-07-12
Anticipated expiration: 2011-03-18

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpvorrichtung. Insbesondere betrifft die Vorrichtung eine Doppelmembran pumpe.

Zum Stand der Technik (DE 44 25 515 Al) gehört eine Doppelmembranpumpe mit einer zweistufigen Luftventilbetätigungseinrichtung. Gemäß diesem Stand der Technik weist die Doppelmembranpumpvorrichtung ein Schaltventil auf. Die Steuerung des Schaltventiles erfolgt über die Membranen selbst, indem ein Betätigungsstift von den Membranen jeweils betätigt wird und damit die Steuerung anspricht.

Diese zum Stand der Technik gehörende Doppelmembranpumpvorrichtung weist zum einen den Nachteil auf, dass die Pumpvorrichtung häufig im Totpunkt stehen bleibt.

Weiterer Nachteil dieser zum Stand der Technik gehörenden Doppelmembranpumpvorrichtung ist, dass das Schaltventil in der Pumpvorrichtung angeordnet und damit für Wartungs- und Reparaturarbeiten sehr schwer zugänglich ist.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, eine Doppelmembranpumpvorrichtung anzugeben, bei der eine totpunktfreie Umschaltung erfolgt.

Dieses technische Problem wird durch eine Doppelmembranpumpvorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Doppelmembranpumpe weist ein Paar von axial ausgerichteten, miteinander verbundenen Membranen auf, die jeweils innerhalb einer Membrankammer hin- und her bewegbar sind, wobei die Kammern jeweils einen Flüssigkeitspumpenabschnitt und einen Luftabschnitt aufweisen. Die Membranen der Doppelmembranpumpe sind über eine Kolbenstange miteinander verbunden. Die Membranen werden abwechselnd pneumatisch angesteuert.

Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Doppelmembranpumpe die Kolbenstange wenigstens eine Zylinderscheibe trägt, und dass zwei Schalter vorgesehen sind, die von der wenigstens einen Zylinderscheibe in den Endpositionen der Kolbenstange betätigt werden, und dadurch, dass über die Schalter die pneumatische Ansteuerung der Membranen betätigt wird, derart, dass eine Umschaltung der pneumatischen Ansteuerung der Membranen erfolgt, ist in jedem Fall eine totpunktfreie Umschaltung gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Doppelmembranpumpe arbeitet folgendermaßen:

Während die eine Membran mit Druckluft beaufschlagt ist und sich in den Flüssigkeitspumpenabschnitt wölbt, ist die andere Membran nicht mit Druckluft beaufschlagt und wölbt sich dadurch in den Luftabschnitt. Die Membranen bewegen sich zeitgleich und parallel zueinander, derart, dass eine zwischen den Membranen angeordnete Kolbenstange sich ebenfalls hin und her bewegt. Erreichen die Membranen ihre maximale Wölbungsposition, befindet die zwischen den Membranen angeordnete Kolbenstange sich in einer Endposition. In diesem Falle löst eine auf der Kolbenstange angeordnete Zylinderscheibe einen Endschalter aus, der wiederum die pneumatische Ansteuerung für die Membranen umschaltet,

derart, dass die bisher nicht mit Druckluft beaufschlagte Membran nunmehr mit Druckluft beaufschlagt wird. Die nun mit Druckluft beaufschlagte Membran beginnt sich in den Flüssigkeitspumpenabschnitt zu wölben, während die andere Membran sich in den Luftabschnitt wölbt. Hierdurch wird die Kolbenstange wiederum mitgenommen. Erreichen die Membranen nun wieder den Endpunkt, so wird durch dieselbe Zylinderscheibe oder eine weitere Zylinderscheibe wiederum ein Endschalter betätigt, der die pneumatische Ansteuerung betätigt und damit wiederum die Umschaltung der Druckluft bewirkt.

Durch die erfindungsgemäße Doppelmembranpumpe ist es möglich, ein absolut totpunktfreies Umschalten zu erzielen.

Vorteilhaft sind die Schalter als induktive Schalter ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, die Schalter als pneumatische Druckschalter auszubilden, beispielsweise wenn die Doppelmembranpumpvorrichtung zum Pumpen explosiver Produkte eingesetzt werden soll. Es ist auch möglich, kapazitive Schalter, Lichtschranken oder dergleichen vorzusehen.

Bevorzugt sind jedoch die induktiven Schalter, da hierdurch ein kontaktloses Schalten ermöglicht ist. Dies bedeutet wiederum eine absolute verschleißfreie Betätigung der Schalter, wodurch die Pumpe nahezu wartungs- und reparaturfrei ist.

Die Pumpe weist erfindungsgemäß mindestens je einen Druckluftzugang zu den beiden Luftabschnitten der Membrankammern auf. Dies ist vorteilhaft für eine einfachere Ansteuerung der beiden Membranen.

Vorzugsweise ist als Ventilsteuerung ein elektromagnetisches Impulsventil vorgesehen. Diese elektromagnetischen Impulsventile haben sich als zuverlässig und wartungsarm herausgestellt. Es ist jedoch auch möglich, pneumatische Impulsventile vorzusehen.

Das elektromagnetische oder pneumatische Impulsventil wird vorteilhaft lediglich während des Umschaltvorganges bestromt. Die Stromzufuhr ist nur für den Umschaltvorgang notwendig. Hierdurch wird eine längere Lebensdauer des elektromagnetischen oder pneumatischen Impulsventiles gewährleistet.

Das elektromagnetische oder pneumatische Impulsventil hat auch den Vorteil, dass über einen separaten elektrischen Zähler eine Pulszählung erfolgen kann. Das elektrische Signal wird hierbei parallel auf einen Pulszähler gesetzt. Sind keine induktiven, sondern pneumatische Druckschalter vorgesehen, können auch pneumatische Druckdosen eingebaut werden, die das Signal in ein elektrisches Signal umsetzen. Das Signal wird dann wiederum dem elektrischen Pulszähler zugeführt.

Die Schalter sind vorteilhaft in radialer Ausrichtung zu der Kolbenstange und der darauf angeordneten wenigstens einen Zylinderscheibe angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die Schalter in achsparalleler Ausrichtung zu der Kolbenstange anzuordnen. Auch andere Anordnungen und Ausrichtungen der Schalter sind möglich.

Vorteilhaft ist das elektromagnetische oder pneumatische Impulsventil außerhalb der Doppelmembranpumpe angeordnet. Ist die Steuerung extern gelagert, ist die Wartung und Reparatur wesentlich einfacher durchzuführen. Gerade

bei Chemikalienpumpen ist dies vorteilhaft, da für die Wartung und Reparatur die Steuerung überprüft werden kann, ohne dass die Pumpe geöffnet werden muss.

Insgesamt ist die Wartung natürlich auch einfacher, wenn die Steuerung außerhalb der Pumpe angeordnet ist. Sind induktive Endschalter vorgesehen, hat dies den Vorteil einer kontaktfreien Schaltung.

Bei pneumatischen Endschaltern rutscht die Zylinderscheibe auf den Schalter, und das Schaltsignal wird weitergegeben. In diesem Fall hat man zwar keine berührungslose Schaltung. Wie schon ausgeführt, sind pneumatische Endschalter jedoch erwünscht, wenn beispielsweise explosive Chemikalien mit der Doppelmembranpumpe gefördert werden sollen.

Es ist auch möglich, berührungslose, pneumatische Endschalter vorzusehen, die einen minimalen Luftverbrauch aufweisen.

Ist die elektromagnetische Steuerung extern, das heißt außerhalb der Doppelmembranpumpe angeordnet, führt zu den Schaltern jeweils nur ein Kabel. Das elektromagnetische Impulsventil steuert in diesem Fall zwei Druckluftzugänge zu den Membranen.

Es ist jedoch auch möglich, das elektromagnetische Impulsventil in der Doppelmembranvorrichtung einzubauen. In diesem Fall ist als Zuleitung zu der Druckluftpumpe nur ein Druckluftzugang erforderlich.

Der Kolben, der zwischen den beiden Membranen angeordnet ist und die wenigstens eine Zylinderscheibe trägt, wird

über die Druckluft betätigt, indem die Membranen abwechselnd mit Druckluft beaufschlagt werden und die Kolbenstange mitnehmen. Die Kolbenstange ist mit den Membranen fest verbunden.

Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Doppelmembranpumpvorrichtung liegt darin, dass das Steuerelement für die Umschaltung unabhängig von der Pumpengröße immer gleich groß bleibt. Lediglich der Umschaltmechanismus, das heißt das elektromagnetische Impulsventil wird verändert.

Die erfindungsgemäße Doppelmembranpumpe wird besonders vorteilhaft bei extrem geringen Fördermengen eingesetzt, da hierbei die Membran sehr langsam betätigt wird und ein punktgenaues Umschalten möglich ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Doppelmemb-

ranpumpe mit den Membranen in einer Mittelstellung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Doppelmembranpumpe mit den Membranen in einer Endposition;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Doppelmembranpumpe mit den Membranen in einer zweiten Endposition;

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Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Flüssigkeitspumpen· gehäuseteil.

Fig. 1 zeigt eine Doppe!membranpumpe (1) mit zwei Membrankammern (2, 3), in denen jeweils eine Membran (4, 5) angeordnet ist. Die Membrankammer (2) besteht aus einem Flüssigkeitspumpenabschnitt (6) und einem Luftabschnitt (7). Die Membrankammer (3) besteht ebenfalls aus einem Flüssigkeitsabschnitt (8) und einem Luftabschnitt (9). Die Flüssigkeitsabschnitte (6, 8) stehen mit Pumpenanschlüssen (10, 11) sowie jeweils einem Auslass (12, 13) in Verbindung. Die Anschlüsse (10, 11) und Auslässe (12, 13) weisen jeweils ein Kugelventil (14, 15, 16, 17) auf.

Die Druckluftzufuhr in die Luftabschnitte (7, 9) erfolgt über Zuführleitungen (18, 19). Die Doppelmembranpumpe (1) weist ein Pumpengehäuse (20) auf, in dem zwei induktive Endschalter (21, 22) angeordnet sind. Mit den Membranen (4, 5) ist eine Kolbenstange (23) verbunden, die eine Zylinderscheibe (24) trägt. Gemäß Fig. 1 befinden sich die Membranen (4, 5) in einer mittleren Position und damit auch die Zylinderscheibe (24).

Die Membranen (4, 5) sind jeweils mit einem Korpus (31, 32) aus Gummi fest verbunden. In dem Korpus (31, 32) ist jeweils eine Metallscheibe (33, 34), beispielsweise aus Aluminium, eingelassen. Durch die Metallscheibe (33, 34) greift jeweils ein Gewindezapfen (29, 30), der die Metallscheibe und damit den Korpus (31, 32) und die Membranen (4, 5) mit der Kolbenstange (23) fest verbindet. Der Korpus aus

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Gummi (31, 32) weist zusätzlich den Vorteil auf, dass er die Wirkung einer Dichtung hat.

Gemäß Fig. 2 ist Druckluft über die Druckluftzuführleitung (18) in die Luftkammer (7) eingeströmt. Die Kolbenstange (23) hat sich mit der Membran (4) in Richtung des Pfeiles (A) bewegt. Damit ist die Zylinderscheibe (24) gegenüberliegend von dem induktiven Endschalter (21) angeordnet. Der induktive Endschalter betätigt ein elektromagnetisches Impulsventil (25), welches die Umschaltung der Druckluftzufuhr von der Leitung (18) auf die Leitung (19) bewirkt. Damit wird Luft in den Luftabschnitt (9) eingebracht, und die Membranen (4, 5) bewegen sich in entgegengesetzter Richtung zu dem Pfeil (A).

Gemäß Fig. 3 befinden sich die Membranen (4, 5) in der zweiten Endposition. Die Kolbenstange (23) befindet sich ebenfalls in der Endposition. Die Zylinderscheibe (24) ist nun gegenüberliegend des induktiven Endschalters (22) angeordnet. Über den induktiven Endschalter (22) wird wiederum das elektromagnetische Impulsventil (25) betätigt. Es erfolgt eine Umschaltung der Druckluftzufuhr von der Zuführleitung (19) auf die Zuführleitung (18).

Die induktiven Endschalter (21, 22) weisen jeweils ein Außengewinde (26) auf. Über Muttern (27) ist der Abstand der Schalter (21, 22) zu der Zylinderscheibe (24) einstellbar. Darüber hinaus sind zusätzlich Kunststoffdruckschrauben (35) zur Fixierung der Endschalter (21, 22) vorgesehen (Fig. 4).

Fig. 4 zeigt den Schalter (21), der in dem Gehäuse (20) angeordnet ist. Die Kolbenstange (23) ist durch das Gehäuse (20) geführt.

Das Gehäuse (20) wird mittels Schrauben (36) mit einem weiteren Gehäuseteil (28) verschraubt. Dieses Gehäuseteil (28) bildet zusammen mit dem Gehäuse (20) die Membrankammer (2) . Auf der gegenüberliegenden Seite der Doppelmembranpumpe ist ein entsprechender Aufbau vorgesehen.

Das Gehäuseteil (28) ist in Fig. 5 dargestellt. Es sind zwei Öffnungen (37, 38) für den Zu- und Abfluss (11, 13) des zu pumpenden Materials vorgesehen.

Bezugszahlen

1 Doppelmembranpumpe

2 Membrankammer

3 Membrankammer

4 Membran

5 Membran

6 Flüssigkeitsabschnitt

7 Luftabschnitt

8 Flüssigkeitsabschnitt

9 Luftabschnitt

10 Pumpenanschluss

11 Pumpenanschluss

12 Auslass

13 Auslass

14 Kugelventil

15 Kugelventil

16 Kugelventil

17 Kugelventil

18 Luftzuführleitung

19 Luftzuführleitung

20 Gehäuse

21 induktiver Endschalter

22 induktiver Endschalter

23 Kolbenstange

24 Zylinderscheibe

25 elektromagnetisches Impulsventil

2 6 Außengewinde

27 Einstellmutter

28 Gehäuseteil

29 Gewindezapfen

3 0 Gewindezapfen

31 Korpus aus Gummi

32 Korpus aus Gummi

33 Metallscheibe aus Aluminium

34 Metallscheibe aus Aluminium

35 Kunststoffdruckschraube 3 6 Schrauben

37 Öffnung

38 Öffnung A Pfeil

Claims

1. Doppelmembranpumpvorrichtung, bestehend aus einer Doppelmembranpumpe mit einem Paar von axial ausgerichtet, miteinander verbundenen Membranen, die jeweils innerhalb einer Membrankammer hin und her bewegbar sind, wobei die Membrankammern jeweils einen Flüssigkeitspumpenabschnitt und einen Luftabschnitt aufweisen, bei der die Membranen Über eine Kolbenstange miteinander verbunden sind, und bei der eine pneumatische Ansteuerung für die Membranen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet dass die Kolbenstange (23) wenigstens eine Zylinderscheibe (24) trägt, dass zwei Schalter (21, 22) vorgesehen sind, die von der wenigstens einen Zylinderscheibe (24) in den Endpositionen der Kolbenstange (23) betätigt werden, dass die pneumatische Ansteuerung als eine Über die Schalter (21, 22) betätigbare pneumatische Ansteuerung für die Membranen (4, 5) ausgebildet ist, und dass die pneumatische Ansteuerung (25) als eine die Druckluftbeaufschlagung der Membranen (4, 5) umschaltende pneumatische Ansteuerung ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (21, 22) als induktive Schalter, kapazitive Schalter oder als Lichtschranke ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (21, 22) als pneumatische Druckschalter ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelmembranpumpvorrichtung mindestens je einen Druckluftzugang (18, 19) zu den Luftabschnitten (7, 9) der beiden Membrankammern (2, 3) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ventilsteuerung ein elektromagnetisches Impulsventil (25) oder ein pneumatisches Impulsventil vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Impulsventil (25) als ein lediglich während des Umschaltvorganges bestromtes Impulsventil ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein die von dem elektromagnetischen Impulsventil (25) oder dem pneumatischen Impulsventil kommenden elektrischen Signale zählender Pulszähler vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein pneumatischer Pulszähler vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (21, 22) in radialer Richtung und/oder achsparalleler Ausrichtung zu der Kolbenstange (23) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Impulsventil (25) außerhalb der Doppelmembranpumpe (1) angeordnet ist.