EP3327287B1

EP3327287B1 - Membrane pump

Info

Publication number: EP3327287B1
Application number: EP16002479.0A
Authority: EP
Inventors: Matthias Abel; Daniel Gisbertz; Andreas Frerix; Praveen Chandrashekaraiah; Gokilnathan Vasudevan; Vasantha Kumar RAJA
Original assignee: PSG Germany GmbH
Current assignee: PSG Germany GmbH
Priority date: 2016-11-23
Filing date: 2016-11-23
Publication date: 2024-05-15
Anticipated expiration: 2036-11-23
Also published as: US11085433B2; JP2018084233A; EP3327287A1; JP7446702B2; US20180142684A1; JP2024023352A

Description

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe mit einer Pumpkammer, wobei die Pumpkammer über ein Einlasskanal mit einer Einlasskammer und über ein Auslasskanal mit einer Auslasskammer verbunden ist.The invention relates to a diaphragm pump with a pump chamber, wherein the pump chamber is connected to an inlet chamber via an inlet channel and to an outlet chamber via an outlet channel.

Aus der DE 101 17 531 A1 und aus der DE 20 2006 020 237 U1 sind Membranpumpen bekannt, die einen im Wesentlichen mit einem Antrieb verbundenen Pumpenkopf aufweisen. Der Pumpenkopf weist mehrere, beispielsweise vier Pumpkammern auf, die jeweils mittels einer Pumpmembran gegenüber einer Antriebskammer abgedichtet sind. Die jeweilige Pumpmembran steht dabei über ein zugeordnetes Pumpelement mit einer in der Antriebskammer angeordneten Taumelscheibe in Verbindung. Dabei wird durch eine Taumelbewegung der Taumelscheibe die Pumpmembran in eine taumelnde axial periodische Pumpbewegung versetzt. Die Taumelscheibe sitzt auf einem Antriebszapfen einer mit dem Antrieb verbundenen Antriebswelle. Der Antriebszapfen ist dabei gegenüber der Längsachse der Antriebswelle geneigt und mit der Taumelscheibe über ein Kugellager verbunden. Bei den Membranpumpe nach DE 101 17 531 und DE 20 2006 020 237 U1 ist eine Auslasskammer zentrisch und eine Einlasskammer konzentrisch zu der Auslasskammer um die Auslasskammer herum angeordnet.From the DE 101 17 531 A1 and from the DE 20 2006 020 237 U1 Diaphragm pumps are known which have a pump head which is essentially connected to a drive. The pump head has several, for example four, pump chambers, each of which is sealed from a drive chamber by means of a pump diaphragm. The respective pump diaphragm is connected to a wobble plate arranged in the drive chamber via an associated pump element. A wobble movement of the wobble plate causes the pump diaphragm to be set into a wobbling axial periodic pumping movement. The wobble plate sits on a drive pin of a drive shaft connected to the drive. The drive pin is inclined relative to the longitudinal axis of the drive shaft and is connected to the wobble plate via a ball bearing. In the diaphragm pump according to DE 101 17 531 and DE 20 2006 020 237 U1 An outlet chamber is arranged centrally and an inlet chamber is arranged concentrically to the outlet chamber around the outlet chamber.

Bei einer aus DE 10 2008 035 592 B4 bekannten Membranpumpe ist die Einlasskammer zentral angeordnet ist und die Auslasskammer konzentrisch zu der Einlasskammer angeordnet. Die Auslasskammer weist an ihrem in vertikaler Richtung unteren Bereich einen Auslasskanal auf, wobei zwischen einem die Kammern aufweisenden Zwischenplattenteil und einem die Pumpmembranen tragenden Membranträgerteil eine die Pumpkammern und Ventile aufweisende Ventilplatte angeordnet ist, wobei der Einlasskammer des Zwischenplattenteiles in einem Absatz der Ventilplatte eine die Einlassventile aufweisende Einlassventilplatte zu den Pumpkammern hin vorgelagert ist.In a EN 10 2008 035 592 B4 In the known diaphragm pump, the inlet chamber is arranged centrally and the outlet chamber is arranged concentrically to the inlet chamber. The outlet chamber has an outlet channel in its lower region in the vertical direction, wherein a valve plate having the pump chambers and valves is arranged between an intermediate plate part having the chambers and a membrane carrier part carrying the pump diaphragms, wherein an inlet valve plate having the inlet valves is arranged in front of the inlet chamber of the intermediate plate part in a shoulder of the valve plate towards the pump chambers.

Aus US 3,900,276 A geht ferner eine Membranpumpe hervor, welche eine Ventilplatte aufweist, bei der die Auslassöffnung eine Einlassöffnung umgibt. Die US 2,424,595 A zeigt hingegen eine ähnliche Membranpumpe, bei der die Einlassöffnung die Auslassöffnung umgibt. Bei den vorgenannten Membranpumpen weist jeweils ein Auslass- oder Einlassventil mehrere Öffnungen auf und jedes Ventil weist eine vorzugsweise einstückige Ventilmembran oder Ventilklappe auf. Die GB 440,693 A betrifft eine Pumpe für Flüssigkeiten.Out of US 3,900,276 A furthermore, a diaphragm pump is disclosed which has a valve plate in which the outlet opening surrounds an inlet opening. The US 2,424,595 A shows a similar diaphragm pump in which the inlet opening surrounds the outlet opening. In the aforementioned diaphragm pumps, an outlet or inlet valve has several openings and each valve has a preferably one-piece valve diaphragm or valve flap. The GB440,693A concerns a pump for liquids.

Derartige Pumpen werden insbesondere in Bereichen der Chemie, Pharmazie und Biotechnologie eingesetzt, in denen die zu fördernden Medien mitunter sehr teuer sind, so dass es wünschenswert ist, dass nach dem Pumpvorgang möglichst kein bzw. nur ein geringes Restvolumen des geförderten Mediums in der Membranpumpe verbleibt. Ferner ist die vollständige Ausfüllung derartiger Membranpumpen mit dem Fluid ohne Lufteinschlüsse vorteilhaft für die Förderleistung.Such pumps are used in particular in the chemical, pharmaceutical and biotechnology sectors, where the media to be pumped are sometimes very expensive, so it is desirable that after the pumping process, there is as little or as little residual volume of the pumped medium as possible remaining in the diaphragm pump. Furthermore, the complete filling of such diaphragm pumps with the fluid without air inclusions is advantageous for the pumping performance.

Nachteilig bei den aus DE 101 17 531 und DE 20 2006 020 237 U1 bekannten Membranpumpen, die sich grundsätzlich bewährt haben, ist, dass sie eine zentrale Einlasskammer aufweisen, die dazu führt, dass wegen der im Wesentlichen konzentrisch zur Einlasskammer angeordneten, außen liegenden Auslasskammer, ein relativ großes Restvolumen des geförderten Mediums nach Beendigung des Pumpvorganges in der Einlasskammer verbleibt. Weiterhin verbleibt zumeist Luft in oberen Pumpkammern der Pumpe, welche sich in der Regel nachteilig auf die Förderstabilität (Pulsation) als auch die Pumpleistung auswirkt. Nachteilig an der aus DE 10 2008 035 592 B4 bekannten Membranpumpe ist, dass zumindest in den oberen Pumpkammern der Membranpumpe Luft verbleibt.Disadvantageous for the DE 101 17 531 and DE 20 2006 020 237 U1 The advantage of the known diaphragm pumps, which have proven themselves in principle, is that they have a central inlet chamber, which means that a relatively large residual volume of the pumped medium remains in the inlet chamber after the pumping process has ended, due to the essentially concentrically arranged external outlet chamber to the inlet chamber. Furthermore, air usually remains in the upper pump chambers of the pump, which usually has a detrimental effect on the delivery stability (pulsation) as well as the pumping performance. A disadvantage of the EN 10 2008 035 592 B4 known diaphragm pump is that air remains at least in the upper pump chambers of the diaphragm pump.

Aus US 2016/040664 A1 und WO 2015/179087 A1 sind Membranpumpen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.Out of US 2016/040664 A1 and WO 2015/179087 A1 Diaphragm pumps according to the preamble of claim 1 are known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannten Membranpumpen im Hinblick auf die Restentleerung und/oder die Entlüftung der Pumpkammern zu verbessern.The object of the present invention is therefore to improve the known diaphragm pumps with regard to the residual emptying and/or the venting of the pump chambers.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und den hiernach folgenden Beschreibungen wiedergegeben.This object is achieved by the subject matter of claim 1. Advantageous embodiments are given in the subclaims and the descriptions below.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, dass die Auslassöffnung des Auslassventils die Einlassöffnung des Einlassventils umgibt oder die Einlassöffnung die Auslassöffnung umgibt. Indem die Auslassventilöffnung die Einlassventilöffnung umgibt, besteht die Möglichkeit, dass durch die oberhalb der Einlassventilöffnung vorgesehenen Abschnitte der Auslassventilöffnung eventuell in der Pumpkammer vorhandene Luft von der Pumpkammer in die Auslasskammer strömen kann und nicht - wie bei einigen Membranpumpen des Standes der Technik - im oberen Bereich der Pumpkammer gefangen wird. Indem die Auslassventilöffnung die Einlassventilöffnung umgibt, besteht ferner die Möglichkeit, dass auch das im unteren Bereich einer Pumpkammer befindliche, zu pumpende Fluid durch den unterhalb der Einlassöffnung vorgesehenen Bereich der Auslassöffnung in die Auslasskammer strömen kann und somit eine gute Restentleerung erreicht wird. Bei der erfindungsgemäßen Membranpumpe ergibt sich somit die Möglichkeit, dass sich die Membranpumpe insbesondere selbsttätig weitestgehend entleert und/oder entlüftet. Zudem wird neben einer verbesserten Strömungsverteilung eine geringe Baugröße ermöglicht, welche es erlaubt, die Menge des zu fördernden Fluides in der Membranpumpe signifikant zu verringern. Ferner wird es ermöglicht, dass sowohl die Auslasskammer als auch die Einlasskammer zentrisch angeordnet werden können. Zusammen mit einem in einer bevorzugten Ausführungsform im unteren Bereich angeordneten Auslasskanal können nunmehr sowohl die Einlasskammer als auch die Auslasskammer praktisch vollständig leer laufen.The invention is based on the basic idea that the outlet opening of the outlet valve surrounds the inlet opening of the inlet valve or the inlet opening surrounds the outlet opening. As the outlet valve opening surrounds the inlet valve opening, it is possible that the air flow above the inlet valve opening provided sections of the outlet valve opening, any air present in the pump chamber can flow from the pump chamber into the outlet chamber and not - as with some prior art diaphragm pumps - be trapped in the upper area of the pump chamber. As the outlet valve opening surrounds the inlet valve opening, it is also possible for the fluid to be pumped in the lower area of a pump chamber to flow into the outlet chamber through the area of the outlet opening provided below the inlet opening, thus achieving good residual emptying. With the diaphragm pump according to the invention, it is therefore possible for the diaphragm pump to empty and/or vent itself to the greatest possible extent. In addition to improved flow distribution, a small size is also made possible, which allows the amount of fluid to be pumped in the diaphragm pump to be significantly reduced. It is also possible for both the outlet chamber and the inlet chamber to be arranged centrally. Together with an outlet channel arranged in the lower area in a preferred embodiment, both the inlet chamber and the outlet chamber can now run practically completely empty.

Gemäß der Erfindung weist die Membranpumpe mehrere Pumpkammern auf. Diese kann insbesondere bevorzugt zyklisch, im Besonderen periodisch von einer äußeren Kraft in ihrem Volumen verändert werden. Insbesondere bevorzugt wird mindestens eine Wandung des Kammervolumens von einer Membran gebildet, welche vorzugsweise aus einem elastischen Material gefertigt ist, beispielweise Kunststoff, Gummi, Elastomer, Silikon oder einem gleichwertigen Werkstoff, welcher insbesondere auch Verbundmaterialien für erhöhte Stabilität und Lebensdauer umfassen kann. Die Pumpkammer kann, wenn die von der Membran gebildete Wandung so ausgeführt ist, dass sie den zur Bildung der Pumpkammer vorgesehenen Raum komplett abquetschen kann, bezüglich des vorzuhaltenden maximalen Volumen der Pumpkammer so dimensioniert sein, dass dieses maximale Volumen genau dem innerhalb eines Pumphubs planmäßig zu fördernden Fluidvolumen entspricht. Denkbar sind aber auch wesentliche größere Pumpkammern, welche beispielsweise das Strömungsverhalten, die Effizienz der Membranpumpe oder die Produktionskosten verbessern.According to the invention, the diaphragm pump has several pump chambers. The volume of the latter can be changed particularly preferably cyclically, in particular periodically, by an external force. Particularly preferably, at least one wall of the chamber volume is formed by a diaphragm, which is preferably made of an elastic material, for example plastic, rubber, elastomer, silicone or an equivalent material, which can in particular also include composite materials for increased stability and service life. If the wall formed by the diaphragm is designed in such a way that it can completely squeeze off the space provided for forming the pump chamber, the pump chamber can be dimensioned with regard to the maximum volume of the pump chamber to be maintained so that this maximum volume corresponds exactly to the volume of fluid to be pumped within a pump stroke. However, significantly larger pump chambers are also conceivable, which improve, for example, the flow behavior, the efficiency of the diaphragm pump or the production costs.

Eine Pumpkammer weist mindestens ein Einlass- und mindestens ein Auslassventil auf. Das Einlassventil weist eine durch einen Einlassventilkörper verschließbare Einlassöffnung und das Auslassventil eine durch einen Auslassventilkörper verschließbare Auslassöffnung auf. Der jeweilige Ventilkörper kann insbesondere durch eine elastische Membran gebildet werden, welche in der Regel die dem Ventilkörper zugeordnete Ventilöffnung bei geeigneter anliegender Druckdifferenz zumindest teilweise freigibt. Als Materialien für den Ventilkörper sind beispielweise auch Metalle möglich, aber insbesondere auch Kunststoff, Gummi, Elastomer, Silikon oder ein gleichwertiger Werkstoff denkbar, welcher insbesondere auch Verbundmaterialien inkludiert. Bei anliegender Druckdifferenz in entgegengesetzter Richtung verschließt der Ventilkörper die Ventilöffnung und/oder es ist ein Federelement vorgesehen, dass auf den Ventilkörper einwirkt und diesen bei Lagen außerhalb der Verschlusslage, in der der Ventilkörper die Ventilöffnung verschließt, in die Verschlusslage vorspannt. Unter einer Membran wird hier insbesondere eine vorzugsweise ebene Platte verstanden, welche zumeist elastische und/oder federnde Eigenschaften aufweist, und sei es nur abschnittweise, beispielsweise durch einen flexiblen Randabschnitt. Ferner kann eine Ventilsteuerung das Öffnen und Schließen der Ventile steuern oder eine Optimierung des Pumpvorganges beeinflussen.A pump chamber has at least one inlet and at least one outlet valve. The inlet valve has an inlet opening that can be closed by an inlet valve body and the outlet valve has an outlet opening that can be closed by an outlet valve body. The respective valve body can in particular be formed by an elastic membrane, which generally closes the valve opening assigned to the valve body when a suitable pressure difference is present. at least partially released. Materials for the valve body can also include metals, but plastic, rubber, elastomer, silicone or an equivalent material are also conceivable, which in particular also includes composite materials. When there is a pressure difference in the opposite direction, the valve body closes the valve opening and/or a spring element is provided which acts on the valve body and preloads it into the closed position when it is outside the closed position in which the valve body closes the valve opening. A membrane is understood here in particular to be a preferably flat plate which usually has elastic and/or springy properties, even if only in sections, for example through a flexible edge section. Furthermore, a valve control can control the opening and closing of the valves or influence an optimization of the pumping process.

Erfindungsgemäß umgibt die Auslassöffnung die Einlassöffnung oder umgibt die Einlassöffnung die Auslassöffnung. Damit wendet sich die Erfindung von den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ab, bei denen die Einlassöffnung und die Auslassöffnung nebeneinander, beispielsweise übereinander angeordnet sind.According to the invention, the outlet opening surrounds the inlet opening or the inlet opening surrounds the outlet opening. The invention thus departs from the solutions known from the prior art in which the inlet opening and the outlet opening are arranged next to one another, for example one above the other.

Insbesondere bevorzugt ist das Einlassventil und/oder das Auslassventil ein Schirmventil. Unter einem Schirmventil wird ein Ventil verstanden, bei dem der Ventilkörper durch einen Schirm gebildet wird.Particularly preferably, the inlet valve and/or the outlet valve is an umbrella valve. An umbrella valve is understood to mean a valve in which the valve body is formed by an umbrella.

Eine Einlasskammer fungiert zur Bereithaltung des Fluids. Die Einlassöffnung kann unmittelbar in einer Wandung der Einlasskammer ausgebildet sein. Dadurch wird ein kompakter Aufbau der Membranpumpe möglich, insbesondere wenn sich in einer weiter bevorzugten Ausführungsform die Einlassöffnung unmittelbar in die Pumpkammer öffnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Einlasskammer und Pumpkammer jedoch ein Einlasskanal vorgesehen, der die Einlasskammer mit der Pumpkammer verbindet. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Lage der Einlasskammer innerhalb der Membranpumpe relativ zur Pumpkammer freier zu gestalten.An inlet chamber serves to hold the fluid. The inlet opening can be formed directly in a wall of the inlet chamber. This enables a compact design of the diaphragm pump, particularly if, in a further preferred embodiment, the inlet opening opens directly into the pump chamber. In a preferred embodiment, however, an inlet channel is provided between the inlet chamber and pump chamber, which connects the inlet chamber to the pump chamber. This creates the possibility of designing the position of the inlet chamber within the diaphragm pump relative to the pump chamber more freely.

Eine Auslasskammer dient dem Sammeln und Bündeln des geförderten Fluides, insbesondere zur Weiterleitung in einen zentralen Auslass der Membranpumpe, im Besonderen bei mehreren Pumpkammern und/oder Auslassventilen. Die Auslassöffnung kann unmittelbar in einer Wandung der Auslasskammer ausgebildet sein. Dadurch wird ein kompakter Aufbau der Membranpumpe möglich, insbesondere wenn sich in einer weiter bevorzugten Ausführungsform die Auslassöffnung unmittelbar in die Pumpkammer öffnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Auslasskammer und Pumpkammer jedoch ein Auslasskanal vorgesehen, der die Auslasskammer mit der Pumpkammer verbindet. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Lage der Auslasskammer innerhalb der Membranpumpe relativ zur Pumpkammer freier zu gestalten.An outlet chamber serves to collect and bundle the pumped fluid, in particular for forwarding it to a central outlet of the diaphragm pump, in particular in the case of several pump chambers and/or outlet valves. The outlet opening can be formed directly in a wall of the outlet chamber. This enables a compact construction of the diaphragm pump, in particular if, in a further preferred embodiment, the outlet opening opens directly into the pump chamber. In a preferred embodiment, however, an outlet channel is provided between the outlet chamber and the pump chamber, which connects the outlet chamber to the pump chamber. This makes it possible created to make the position of the outlet chamber within the diaphragm pump relative to the pump chamber more flexible.

In der Alternative der Erfindung, in der die Auslassöffnung die Einlassöffnung umgibt, sind bevorzugte Ausführungsformen denkbar, bei denen die Auslassöffnung durch eine einzige ringförmig ausgeführte Öffnung gebildet wird. Unter "ringförmig" wird dabei verstanden, dass ausgehend von einem Mittelpunkt, den die Öffnung umgibt, in jede Radialrichtung ein Abschnitt der Öffnung vorgesehen ist. Der Begriff "ringförmig" ist nicht auf die Beschreibung von kreisringförmigen Öffnungen beschränkt. Die Form des die Öffnung bildende Freiraums wird insbesondere durch die Form der den Freiraum begrenzenden Wandungen definiert. Bei einer kreisringförmigen Öffnung wird die Öffnung beispielsweise durch eine erste kreisringförmige Wandung und eine zweite, der ersten kreisringförmigen Wandung gegenüberliegend angeordnete zweite kreisringförmige Wandung begrenzt. Dabei ist zu erkennen, dass die Form des die Öffnung bildende Freiraums durch eine von einem Mittelpunkt, den die Öffnung umgibt, in Radialrichtung gesehen äußere Wandung und eine innere Wandung begrenzt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform haben die äußere Wandung und die innere Wandung die gleiche geometrische Form. Insbesondere bevorzugt sind die innere Wandung und die äußere Wandung konzentrisch zueinander ausgeführt. Beispielsweise sind sowohl die äußere Wandung als auch die innere Wandung die Wandungen eines Kreis, einer Ellipse, eines Rechtecks, insbesondere eines Quadrats oder eines Dreiecks. Insbesondere bevorzugt ist an jeder Stelle in Umfangsrichtung der Auslassöffnung der Abstand zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung gleichbleibend. Das bietet sich insbesondere dann an, wenn die äußere Wandung und die innere Wandung die gleiche geometrische Form haben. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen nicht an jeder Stelle in Umfangsrichtung der Auslassöffnung der Abstand zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung gleichbleibend ist. So kann es Vorteile bieten, den Abstand zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung im oberen Bereich und/oder im unteren Bereich der Auslassöffnung größer zu wählen, als in seitlichen Bereichen, um dem durch die Auslassöffnung strömenden Fluid insbesondere im oberen und/oder unteren Bereich besonders viel Platz anzubieten. Das kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass in einer bevorzugten Ausführungsform die äußere Wandung und die innere Wandung nicht die gleiche geometrische Form haben oder die gleiche geometrische Form haben, aber nicht konzentrisch zueinander ausgeführt sind.In the alternative of the invention in which the outlet opening surrounds the inlet opening, preferred embodiments are conceivable in which the outlet opening is formed by a single ring-shaped opening. "Ring-shaped" is understood to mean that, starting from a center point which the opening surrounds, a section of the opening is provided in each radial direction. The term "ring-shaped" is not restricted to the description of circular ring-shaped openings. The shape of the free space forming the opening is defined in particular by the shape of the walls delimiting the free space. In the case of a circular ring-shaped opening, the opening is delimited, for example, by a first circular ring-shaped wall and a second circular ring-shaped wall arranged opposite the first circular ring-shaped wall. It can be seen that the shape of the free space forming the opening is delimited by an outer wall and an inner wall, viewed in the radial direction from a center point which the opening surrounds. In a preferred embodiment, the outer wall and the inner wall have the same geometric shape. It is particularly preferred that the inner wall and the outer wall are designed to be concentric with one another. For example, both the outer wall and the inner wall are the walls of a circle, an ellipse, a rectangle, in particular a square or a triangle. It is particularly preferred that the distance between the inner wall and the outer wall is constant at every point in the circumferential direction of the outlet opening. This is particularly useful when the outer wall and the inner wall have the same geometric shape. However, embodiments are also conceivable in which the distance between the inner wall and the outer wall is not constant at every point in the circumferential direction of the outlet opening. It can therefore be advantageous to choose a larger distance between the inner wall and the outer wall in the upper and/or lower areas of the outlet opening than in the lateral areas in order to offer the fluid flowing through the outlet opening a particularly large amount of space, in particular in the upper and/or lower areas. This can be achieved in particular by the fact that, in a preferred embodiment, the outer wall and the inner wall do not have the same geometric shape or have the same geometric shape but are not concentric with each other.

In der Alternative der Erfindung, in der die Auslassöffnung die Einlassöffnung umgibt, wird in einer bevorzugten Ausführungsform die Auslassöffnung des Auslassventils durch mindestens zwei von einander getrennte Auslassöffnungsabschnitte gebildet, die die Einlassöffnung umgeben. Der Begriff "Auslassöffnung" beschreibt im Rahmen der vorliegenden Beschreibung somit nicht eine einzige Öffnung sondern wird auch stellvertretend für eine Summe von Einzelöffnungen verwendet, die voneinander abgegrenzt sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auslassöffnung in mehrere Auslassöffnungsabschnitte segmentiert. Die Auslassöffnungsabschnitte sind insbesondere bevorzugt ringartig um die Einlassöffnung angeordnet. Beispielsweise kann die Auslassöffnung durch einen bogenförmigen Auslassöffnungsabschnitt oberhalb der Einlassöffnung und/oder einen bogenförmigen Auslassöffnungsabschnitt unterhalb der Einlassöffnung gebildet werden, während in einer besonders bevorzugten Ausführungsform seitwärts der Einlassöffnung keine Auslassöffnungsabschnitte vorgesehen sind. Die Zugehörigkeit der Auslassöffnungsabschnitt zu einem Auslassventil wird in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erreicht, dass die Auslassöffnungsabschnitt durch einen gemeinsamen Ventilkörper verschlossen werden.In the alternative of the invention in which the outlet opening surrounds the inlet opening, in a preferred embodiment the outlet opening of the outlet valve is formed by at least two outlet opening sections which are separate from one another and which surround the inlet opening. The term "outlet opening" in the context of the present description therefore does not describe a single opening but is also used to represent a sum of individual openings that are separated from one another. According to a preferred embodiment, the outlet opening is segmented into several outlet opening sections. The outlet opening sections are particularly preferably arranged in a ring-like manner around the inlet opening. For example, the outlet opening can be formed by an arcuate outlet opening section above the inlet opening and/or an arcuate outlet opening section below the inlet opening, while in a particularly preferred embodiment no outlet opening sections are provided to the side of the inlet opening. The fact that the outlet opening sections belong to an outlet valve is achieved in a preferred embodiment in that the outlet opening sections are closed by a common valve body.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Alternative der Erfindung, in der die Auslassöffnung die Einlassöffnung umgibt, die Einlassöffnung durch eine einzige, nicht in Auslassöffnungsabschnitte unterteilte Öffnung gebildet. Es ist aber auch denkbar, die Einlassöffnung durch Einlassöffnungsabschnitte zu bilden, die räumlich innerhalb einer die Auslassöffnungsabschnitte einschließenden Umhüllenden angeordnet sind, beispielsweise anstelle einer einzigen kreisförmigen Einlassöffnung eine Ansammlung von nebeneinander angeordneten kreisförmigen Einlassöffnungsabschnitten vorzusehen.In a preferred embodiment of the invention, the alternative in which the outlet opening surrounds the inlet opening is formed by a single opening that is not divided into outlet opening sections. However, it is also conceivable to form the inlet opening by inlet opening sections that are spatially arranged within an envelope enclosing the outlet opening sections, for example to provide a collection of circular inlet opening sections arranged next to one another instead of a single circular inlet opening.

In der Alternative der Erfindung, in der die Einlassöffnung die Auslassöffnung umgibt, sind bevorzugte Ausführungsformen denkbar, bei denen die Einlassöffnung durch eine einzige ringförmig ausgeführte Öffnung gebildet wird. Unter "ringförmig" wird dabei verstanden, dass ausgehend von einem Mittelpunkt, den die Öffnung umgibt, in jede Radialrichtung ein Abschnitt der Öffnung vorgesehen ist. Der Begriff "ringförmig" ist nicht auf die Beschreibung von kreisringförmigen Öffnungen beschränkt. Die Form des die Öffnung bildende Freiraums wird insbesondere durch die Form der den Freiraum begrenzenden Wandungen definiert. Bei einer kreisringförmigen Öffnung wird die Öffnung beispielsweise durch eine erste kreisringförmige Wandung und eine zweite, der ersten kreisringförmigen Wandung gegenüberliegend angeordnete zweite kreisringförmige Wandung begrenzt. Dabei ist zu erkennen, dass die Form des die Öffnung bildende Freiraums durch eine von einem Mittelpunkt, den die Öffnung umgibt, in Radialrichtung gesehen äußere Wandung und eine innere Wandung begrenzt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform haben die äußere Wandung und die innere Wandung die gleiche geometrische Form. Insbesondere bevorzugt sind die innere Wandung und die äußere Wandung konzentrisch zueinander ausgeführt. Beispielsweise sind sowohl die äußere Wandung als auch die innere Wandung die Wandungen eines Kreis, einer Ellipse, eines Rechtecks, insbesondere eine Quadrats oder eines Dreiecks. Insbesondere bevorzugt ist an jeder Stelle in Umfangsrichtung der Einlassöffnung der Abstand zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung gleichbleibend. Das bietet sich insbesondere dann an, wenn die äußere Wandung und die innere Wandung die gleiche geometrische Form haben. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen nicht an jeder Stelle in Umfangsrichtung der Einlassöffnung der Abstand zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung gleichbleibend ist. So kann es Vorteile bieten, den Abstand zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung im oberen Bereich und/oder im unteren Bereich des Einlassöffnung größer zu wählen, als in seitlichen Bereichen, um dem durch die Einlassöffnung strömenden Fluid insbesondere im oberen und/oder unteren Bereich besonders viel Platz anzubieten. Das kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass in einer bevorzugten Ausführungsform die äußere Wandung und die innere Wandung nicht die gleiche geometrische Form haben oder die gleiche geometrische Form haben, aber nicht konzentrisch zueinander ausgeführt sind.In the alternative of the invention in which the inlet opening surrounds the outlet opening, preferred embodiments are conceivable in which the inlet opening is formed by a single ring-shaped opening. "Ring-shaped" is understood to mean that, starting from a center point that the opening surrounds, a section of the opening is provided in each radial direction. The term "ring-shaped" is not restricted to the description of circular ring-shaped openings. The shape of the free space forming the opening is defined in particular by the shape of the walls delimiting the free space. In the case of a circular ring-shaped opening, the opening is delimited, for example, by a first circular ring-shaped wall and a second circular ring-shaped wall arranged opposite the first circular ring-shaped wall. It can be seen that the shape of the free space forming the opening is delimited by an outer wall and an inner wall, viewed in the radial direction from a center point that the opening surrounds. In a preferred embodiment, the outer wall and the inner wall have the same geometric shape. It is particularly preferred that the inner wall and the outer wall are designed to be concentric with one another. For example, both the outer wall and the inner wall are the walls of a circle, an ellipse, a rectangle, in particular a square or a triangle. It is particularly preferred that at every point in the circumferential direction the inlet opening, the distance between the inner wall and the outer wall remains constant. This is particularly useful when the outer wall and the inner wall have the same geometric shape. However, embodiments are also conceivable in which the distance between the inner wall and the outer wall is not constant at every point in the circumferential direction of the inlet opening. For example, it can be advantageous to choose a larger distance between the inner wall and the outer wall in the upper and/or lower region of the inlet opening than in the lateral regions, in order to offer the fluid flowing through the inlet opening a lot of space, particularly in the upper and/or lower regions. This can be achieved in particular by the fact that, in a preferred embodiment, the outer wall and the inner wall do not have the same geometric shape or have the same geometric shape but are not concentric with one another.

In der Alternative der Erfindung, in der die Einlassöffnung die Auslassöffnung umgibt, wird in einer bevorzugten Ausführungsform wird die Einlassöffnung des Einlassventils durch mindestens zwei von einander getrennte Einlassöffnungsabschnitte gebildet, die die Auslassöffnung umgeben. Der Begriff "Einlassöffnung" beschreibt im Rahmen der vorliegenden Beschreibung somit nicht eine einzige Öffnung sondern wird auch stellvertretend für eine Summe von Einzelöffnungen verwendet, die von einander abgegrenzt sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einlassöffnung in mehrere Einlassöffnungsabschnitte segmentiert. Die Einlassöffnungsabschnitte sind insbesondere bevorzugt ringartig um die Einlassöffnung angeordnet. Beispielsweise kann die Einlassöffnung durch einen bogenförmigen Einlassöffnungsabschnitt oberhalb der Auslassöffnung und/oder einen bogenförmigen Einlassöffnungsabschnitt unterhalb der Auslassöffnung gebildet werden, während in einer besonders bevorzugten Ausführungsform seitwärts der Auslassöffnung keine Einlassöffnungsabschnitte vorgesehen sind. Die Zugehörigkeit der Einlassöffnungsabschnitt zu einem Einlassventil wird in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erreicht, dass die Einlassöffnungsabschnitt durch einen gemeinsamen Ventilkörper verschlossen werden.In the alternative of the invention in which the inlet opening surrounds the outlet opening, in a preferred embodiment the inlet opening of the inlet valve is formed by at least two separate inlet opening sections that surround the outlet opening. In the context of the present description, the term "inlet opening" therefore does not describe a single opening but is also used as a representative of a sum of individual openings that are separated from one another. According to a preferred embodiment, the inlet opening is segmented into several inlet opening sections. The inlet opening sections are particularly preferably arranged in a ring around the inlet opening. For example, the inlet opening can be formed by an arcuate inlet opening section above the outlet opening and/or an arcuate inlet opening section below the outlet opening, while in a particularly preferred embodiment no inlet opening sections are provided to the side of the outlet opening. The affiliation of the inlet opening section to an inlet valve is achieved in a preferred embodiment by the inlet opening sections being closed by a common valve body.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Alternative der Erfindung, in der die Einlassöffnung die Auslassöffnung umgibt, die Auslassöffnung durch eine einzige, nicht in Auslassöffnungsabschnitte unterteilte Öffnung gebildet.. Es ist aber auch denkbar, die Auslassöffnung durch Auslassöffnungsabschnitte zu bilden, die räumlich innerhalb einer die Einlassöffnungsabschnitte einschließenden Umhüllenden angeordnet sind, beispielsweise anstelle einer einzigen kreisförmigen Auslassöffnung eine Ansammlung von nebeneinander angeordneten kreisförmigen Auslassöffnungsabschnitten vorzusehen.In a preferred embodiment of the alternative of the invention in which the inlet opening surrounds the outlet opening, the outlet opening is formed by a single opening that is not divided into outlet opening sections. However, it is also conceivable to form the outlet opening by outlet opening sections that are spatially arranged within an envelope enclosing the inlet opening sections, for example to provide a collection of circular outlet opening sections arranged next to one another instead of a single circular outlet opening.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Einlasskammer und die Auslasskammer um eine gemeinsame Mittelachse herum ausgeführt. Die Mittelachse wird vorzugsweise durch die Längsachse der Membranpumpe gebildet. Bei dieser Anordnung führt die Mittelachse insbesondere bevorzugt durch die Einlasskammer und durch die Auslasskammer. Insbesondere bevorzugt ist eine zentralen Anordnung der Einlasskammer, bzw. der Auslasskammer vorgesehen, wobei darunter verstanden wird, dass die Auslasskammer bzw. die Einlasskammer eine Form haben, die um einen auf der Mittelachse liegenden Punkt rotationssymmetrisch ausgeführt ist, oder eine Form haben, die um einen auf der Mittelachse liegenden Punkt punktsymmetrisch ausgeführt ist, oder eine Form haben, die bezüglich einer Ebene, die die Mittelachse enthält, spiegelsymmetrisch ausgeführt ist, wobei die Mittelachse durch einen Bereich der Auslasskammer und/oder einen Bereich der Einlasskammer führt.According to a further preferred embodiment, the inlet chamber and the outlet chamber are designed around a common central axis. The central axis is preferably formed by the longitudinal axis of the diaphragm pump. In this arrangement, the central axis particularly preferably runs through the inlet chamber and through the outlet chamber. A central arrangement of the inlet chamber or the outlet chamber is particularly preferably provided, whereby this is understood to mean that the outlet chamber or the inlet chamber have a shape that is rotationally symmetrical about a point lying on the central axis, or have a shape that is point-symmetrical about a point lying on the central axis, or have a shape that is mirror-symmetrical with respect to a plane containing the central axis, whereby the central axis runs through a region of the outlet chamber and/or a region of the inlet chamber.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Einlasskammer um die Mittelachse herum ausgeführt, wobei die Mittelachse durch die Einlasskammer führt, während die Auslasskammer so um die Mittelachse herum ausgeführt ist, dass die Mittelachse nicht durch die Auslasskammer führt, die Auslasskammer beispielsweise ringförmig um die Mittelachse herum ausgeführt ist. Darunter wird insbesondere bevorzugt verstanden, dass sowohl die Auslasskammer als auch die Einlasskammer eine Form haben, die um einen auf der Mittelachse liegenden Punkt rotationssymmetrisch ausgeführt ist, oder eine Form haben, die um einen auf der Mittelachse liegenden Punkt punktsymmetrisch ausgeführt ist, oder eine Form haben, die bezüglich einer Ebene, die die Mittelachse enthält, spiegelsymmetrisch ausgeführt ist, wobei die Mittelachse aber nur durch einen Bereich der Einlasskammer nicht aber durch einen Bereich der Auslasskammer führt.In an alternative embodiment, the inlet chamber is designed around the central axis, with the central axis leading through the inlet chamber, while the outlet chamber is designed around the central axis in such a way that the central axis does not lead through the outlet chamber, for example the outlet chamber is designed in a ring shape around the central axis. This is particularly preferably understood to mean that both the outlet chamber and the inlet chamber have a shape that is rotationally symmetrical about a point lying on the central axis, or have a shape that is point-symmetrical about a point lying on the central axis, or have a shape that is mirror-symmetrical with respect to a plane containing the central axis, with the central axis only leading through a region of the inlet chamber and not through a region of the outlet chamber.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Auslasskammer um die Mittelachse herum ausgeführt, wobei die Mittelachse durch die Auslasskammer führt, während die Einlasskammer so um die Mittelachse herum ausgeführt ist, dass die Mittelachse nicht durch die Einlasskammer führt, die Einlasskammer beispielsweise ringförmig um die Mittelachse herum ausgeführt ist. Darunter wird insbesondere bevorzugt verstanden, dass sowohl die Auslasskammer als auch die Einlasskammer eine Form haben, die um einen auf der Mittelachse liegenden Punkt rotationssymmetrisch ausgeführt ist, oder eine Form haben, die um einen auf der Mittelachse liegenden Punkt punktsymmetrisch ausgeführt ist, oder eine Form haben, die bezüglich einer Ebene, die die Mittelachse enthält, spiegelsymmetrisch ausgeführt ist, wobei die Mittelachse aber nur durch einen Bereich der Auslasskammer nicht aber durch einen Bereich der Einlasskammer führt.In an alternative embodiment, the outlet chamber is designed around the central axis, the central axis leading through the outlet chamber, while the inlet chamber is designed around the central axis in such a way that the central axis does not lead through the inlet chamber, for example the inlet chamber is designed in a ring shape around the central axis. This is particularly preferably understood to mean that both the outlet chamber and the inlet chamber have a shape that is rotationally symmetrical about a point lying on the central axis, or have a shape that is point-symmetrical about a point lying on the central axis, or have a shape that is mirror-symmetrical with respect to a plane containing the central axis, but the central axis only leads through a region of the outlet chamber and not through a region of the inlet chamber.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Einlasskammer einen zentrisch angeordneten Einlasskanal auf. In einer Ausführungsform mit mehreren Einlassventilen können in einer bevorzugten Ausführungsform von diesem zentrisch angeordneten Einlasskanal Zuführkanäle zu den einzelnen Einlassventilen abzweigen. Durch den zentrischen Einlasskanal wird dabei insbesondere eine günstige Strömungsverteilung zu den Einlassventilen hin erreicht.According to a preferred embodiment of the invention, the inlet chamber has a centrally arranged inlet channel. In an embodiment with several inlet valves, in a preferred embodiment, supply channels to the individual inlet valves can be provided from this centrally arranged inlet channel. branch off. The central inlet channel ensures a particularly favourable flow distribution towards the inlet valves.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Einlasskammer an ihrem in vertikaler Richtung unteren Bereich eine Wandung auf, welche derart ausgebildet ist, dass die Wandung im Wesentlichen bündig mit dem unteren Teil der Einlassöffnung mindestens eines Einlassventils abschließt. Insbesondere ein oder mehrere am tiefsten liegende Einlassventile gehen mit ihren jeweiligen unteren Bereich ihrer jeweiligen Einlassöffnung derart in die Wandung der Einlasskammer über, dass die Einlasskammer sich vollständig über die Einlassventile entleeren kann und restliches Fluid beim Pumpvorgang von der Einlass- in die Auslasskammer gefördert wird.According to an alternative embodiment, the inlet chamber has a wall at its lower region in the vertical direction, which is designed such that the wall is essentially flush with the lower part of the inlet opening of at least one inlet valve. In particular, one or more lowest-lying inlet valves merge with the respective lower region of their respective inlet opening into the wall of the inlet chamber in such a way that the inlet chamber can be completely emptied via the inlet valves and residual fluid is conveyed from the inlet to the outlet chamber during the pumping process.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Auslasskammer einen zentrisch angeordneten Auslasskanal auf. In einer Ausführungsform mit mehreren Auslassventilen können in einer bevorzugten Ausführungsform zu diesem zentrisch angeordneten Auslasskanal Zuführkanäle von den einzelnen Auslassventilen führen.According to a preferred embodiment of the invention, the outlet chamber has a centrally arranged outlet channel. In an embodiment with several outlet valves, in a preferred embodiment, supply channels from the individual outlet valves can lead to this centrally arranged outlet channel.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Auslasskammer an ihrem in vertikaler Richtung unteren Bereich eine Wandung auf, welche derart ausgebildet ist, dass die Wandung im Wesentlichen bündig mit dem unteren Teil der Auslassöffnung mindestens eines Auslassventils abschließt. Insbesondere ein oder mehrere am tiefsten liegende Auslassventile gehen mit ihren jeweiligen unteren Bereich ihrer jeweiligen Auslassöffnung derart in die Wandung der Auslasskammer über, dass die Auslasskammer sich vollständig über die Einlassventile entleeren kann und restliches Fluid beim Pumpvorgang von der Einlass- in die Auslasskammer gefördert wird.According to an alternative embodiment, the outlet chamber has a wall at its lower region in the vertical direction, which is designed such that the wall is essentially flush with the lower part of the outlet opening of at least one outlet valve. In particular, one or more lowest-lying outlet valves merge with the respective lower region of their respective outlet opening into the wall of the outlet chamber in such a way that the outlet chamber can be completely emptied via the inlet valves and residual fluid is conveyed from the inlet to the outlet chamber during the pumping process.

Erfindungsgemäß sind mehrere Pumpkammern vorhanden und je Pumpkammer ist mindestens ein Einlassventil und mindestens ein Auslassventil vorgesehen.According to the invention, several pump chambers are present and at least one inlet valve and at least one outlet valve are provided for each pump chamber.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind alle Auslassventile der Membranpumpe gleichartig ausgebildet zueinander ausgebildet und weisen insbesondere bevorzugt die gleiche Form der Auslassöffnung und/oder die gleiche Form des Ventilkörpers auf. In einer bevorzugten Ausführungsform sind alle Einlassventile der Membranpumpe gleichartig zueinander ausgebildet und weisen insbesondere bevorzugt die gleiche Form der Einlassöffnung und/oder die gleiche Form des Ventilkörpers aus.In a preferred embodiment, all outlet valves of the diaphragm pump are designed in the same way to one another and particularly preferably have the same shape of the outlet opening and/or the same shape of the valve body. In a preferred embodiment, all inlet valves of the diaphragm pump are designed in the same way to one another and particularly preferably have the same shape of the inlet opening and/or the same shape of the valve body.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist je Pumpkammer ein Einlassventil vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Einlassventilplatte vorgesehen, in der die Einlassventile räumlich getrennt angeordnet sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Membranpumpe vier Pumpkammern auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Einlassventilplatte dann vier räumlich getrennte Einlassventile aufweist.According to a preferred embodiment of the invention, an inlet valve is provided for each pump chamber. In a preferred embodiment, an inlet valve plate is provided in which the inlet valves are arranged spatially separated In a particularly preferred embodiment, the diaphragm pump has four pump chambers. In a preferred embodiment, the inlet valve plate then has four spatially separated inlet valves.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist je Pumpkammer ein Auslassventil vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Auslassventilplatte vorgesehen, in der die Auslassventile räumlich getrennt angeordnet sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Membranpumpe vier Pumpkammern auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Auslassventilplatte dann vier räumlich getrennte Einlassventile aufweist.According to a preferred embodiment of the invention, an outlet valve is provided for each pump chamber. In a preferred embodiment, an outlet valve plate is provided in which the outlet valves are arranged spatially separated. In a particularly preferred embodiment, the diaphragm pump has four pump chambers. In a preferred embodiment, the outlet valve plate then has four spatially separated inlet valves.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Ventilplatte vorgesehen, in der sowohl die Einlassventile als auch die Auslassventile ausgeführt sind.In a preferred embodiment, a valve plate is provided in which both the inlet valves and the outlet valves are designed.

Insbesondere bevorzugt ist eines der Auslassventile im in vertikaler Richtung unteren Bereich des Pumpenkopfes bzw. der Ventilplatte korrespondierend zu einem Auslasskanal angeordnet. Dadurch wird das Leerlaufen der Membranpumpe zusätzlich begünstigt.Particularly preferably, one of the outlet valves is arranged in the lower vertical area of the pump head or the valve plate corresponding to an outlet channel. This additionally promotes the emptying of the diaphragm pump.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht sowohl die Zahl der Auslassventile als auch die Anzahl der Einlassventile der Anzahl von Pumpkammern. Besonders günstig haben sich eine Anzahl von vier Pumpkammern mit entsprechend vier Auslassventilen in der Ventilplatte sowie vier Einlassventile in der Einlassventilplatte erwiesen. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, jeder Pumpkammer beispielsweise zwei Auslass- und/oder Einlassventile oder jeweils mehrere zuzuordnen.According to a further preferred embodiment of the invention, both the number of outlet valves and the number of inlet valves correspond to the number of pump chambers. A number of four pump chambers with correspondingly four outlet valves in the valve plate and four inlet valves in the inlet valve plate have proven particularly advantageous. In principle, however, it is also possible to assign two outlet and/or inlet valves or more of each to each pump chamber.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen einer die Einlasskammer aufweisende Frontplatte und einer die Auslasskammer aufweisende Zwischenplatte auf der einen Seite und einem die Pumpmembranen tragenden Membranträgerteil auf der anderen Seite eine die Pumpkammer, bzw. die Pumpkammern und das Auslassventil, bzw. die Auslassventile und das Einlassventil, bzw. die Einlassventile aufweisende Ventilplatte angeordnet. Zur einfachen und kostengünstigen Herstellung kann die Ventilplatte im Wesentlichen eben ausgebildet sein.According to a preferred embodiment of the invention, a valve plate having the pump chamber or the pump chambers and the outlet valve or the outlet valves and the inlet valve or the inlet valves is arranged between a front plate having the inlet chamber and an intermediate plate having the outlet chamber on one side and a membrane carrier part carrying the pump membranes on the other side. For simple and cost-effective production, the valve plate can be designed to be essentially flat.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Einlasskammer und einer Pumpkammer ein Einlasskanal vorgesehen. Dabei ist insbesondere bevorzugt das der Pumpkammer zugeordnete Einlassventil in dem Einlasskanal, insbesondere am Anfang oder am Ende des Einlasskanals angeordnet. Ergänzend oder alternativ kann zwischen der Auslasskammer und einer Pumpkammer ein Auslasskanal vorgesehen sein. Dabei ist insbesondere bevorzugt das der Pumpkammer zugeordnete Auslassventil in dem Auslasskanal, insbesondere bevorzugt am Anfang oder am Ende des Auslasskanals angeordnet.According to a further preferred embodiment, an inlet channel is provided between the inlet chamber and a pump chamber. In this case, the inlet valve associated with the pump chamber is preferably arranged in the inlet channel, in particular at the beginning or at the end of the inlet channel. In addition or alternatively, a Outlet channel may be provided. In this case, the outlet valve associated with the pump chamber is particularly preferably arranged in the outlet channel, particularly preferably at the beginning or at the end of the outlet channel.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zum Fördern von Fluiden, mit einer erfindungsgemäßen Membranpumpe, wobei ein Pumpenkopf mit einer Antriebskammer und einem Antrieb vorgesehen ist und die Pumpkammer jeweils mittels einer Pumpmembran gegenüber der Antriebskammer abgedichtet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die die Pumpmembran über ein zugeordnetes Pumpelement in eine periodische axiale Pumpbewegung versetzbar ist.According to a further preferred embodiment, the invention comprises a device for conveying fluids, with a diaphragm pump according to the invention, wherein a pump head with a drive chamber and a drive is provided and the pump chamber is sealed from the drive chamber by means of a pump diaphragm. In a preferred embodiment, the pump diaphragm can be set into a periodic axial pumping movement via an associated pump element.

Nachstehend wir die Erfindung anhand einer, Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1:: eine Draufsicht auf einen Pumpenkopf einer erfindungsgemäßen Membranpumpe (ohne Antrieb) sowie eine geschnittene Seitenansicht entlang der Linie A-A in der Draufsicht,
Fig. 2:: eine perspektivische Vorderansicht des Pumpenkopfes von Fig. 1 mit einer Ventilplatte,
Fig. 3:: eine Vorder- als auch Rückansicht einer Frontplatte des erfindungsgemäßen Pumpenkopfes von Fig. 1,
Fig. 4:: eine Vorder- als auch Rückansicht einer Ventilplatte des erfindungsgemäßen Pumpenkopfes von Fig. 1,
Fig.5:: eine Vorder- als auch Rückansicht einer Zwischenplatte des erfindungsgemäßen Pumpenkopfes von Fig. 1, und
Fig. 6:: eine teileweise geschnittene Ansicht einer Vorrichtung mit einer Membranpumpe gemäß Fig. 1.

The invention is explained in more detail below using a drawing showing an embodiment of the invention. In it:

Fig.1:: a plan view of a pump head of a diaphragm pump according to the invention (without drive) and a sectional side view along the line AA in plan view,
Fig. 2:: a perspective front view of the pump head of Fig.1 with a valve plate,
Fig. 3:: a front and rear view of a front plate of the pump head according to the invention of Fig.1 ,
Fig.4:: a front and rear view of a valve plate of the pump head according to the invention of Fig.1 ,
Fig.5:: a front and rear view of an intermediate plate of the pump head according to the invention of Fig.1 , and
Fig.6:: a partially sectioned view of a device with a diaphragm pump according to Fig.1 .

Fig. 1 zeigt den Pumpenkopf 2 einer Membranpumpe 1. Die Membranpumpe 1 bildet Teil der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung. Fig.1 shows the pump head 2 of a diaphragm pump 1. The diaphragm pump 1 forms part of the Fig.6 device shown.

Der Pumpenkopf 2 weist eine Frontplatte 3, eine auch als Kammergehäuse zu bezeichnende Zwischenplatte 4, eine Ventilplatte 5 sowie eine auch als Membranträger zu bezeichnende Endplatte 6 mit Pumpmembranen 7 auf, die über Pumpelemente mit der in Fig. 2 nicht dargestellten Taumelscheibe verbunden sind.The pump head 2 has a front plate 3, an intermediate plate 4, also referred to as a chamber housing, a valve plate 5 and an end plate 6, also referred to as a membrane carrier, with pump membranes 7, which are connected via pump elements to the Fig.2 connected to a swashplate (not shown).

An der Frontplatte 3 ist ein zentraler Einlass 10 vorgesehen, der über einen in der Frontplatte 3 ausgebildeten Einlasskanal 11 in eine zentrale Einlasskammer 12 mündet. An der Frontplatte 3 ist ein Auslass 13 vorgesehen, der über einen teilweise in der Frontplatte 3 und teilweise in der Zwischenplatte 4 ausgebildeten Auslasskanal 15 mit einer ebenfalls zentralen Auslasskammer 14 der Zwischenplatte 4 verbunden ist.A central inlet 10 is provided on the front plate 3, which opens into a central inlet chamber 12 via an inlet channel 11 formed in the front plate 3. An outlet 13 is provided on the front plate 3, which opens into a central inlet chamber 12 via a the front plate 3 and partially formed in the intermediate plate 4, is connected to a likewise central outlet chamber 14 of the intermediate plate 4.

Zwischen der Zwischenplatte 4 und der Endplatte 6 ist die Ventilplatte 5 angeordnet. Die Ventilplatte 5 weist auf ihrer der Zwischenplatte 4 abgewandten Rückseite 17 vier Pumpkammern 18 auf. Die zu der Endplatte 6 hin offenen Pumpkammern 18 sind jeweils von einer Pumpmembran 7 verschlossen bzw. begrenzt. Die Pumpmembranen 7 sind zwischen der Endplatte 6 und der Ventilplatte 5 angeordnet. Ein ringförmiger Wulst 19 der Pumpmembran 7 ist in einer um die Pumpkammer 18 angeordneten Nut 20 der Ventilplatte 5 angeordnet.The valve plate 5 is arranged between the intermediate plate 4 and the end plate 6. The valve plate 5 has four pump chambers 18 on its rear side 17 facing away from the intermediate plate 4. The pump chambers 18 open towards the end plate 6 are each closed or delimited by a pump membrane 7. The pump membranes 7 are arranged between the end plate 6 and the valve plate 5. An annular bead 19 of the pump membrane 7 is arranged in a groove 20 of the valve plate 5 arranged around the pump chamber 18.

Die Zwischenplatte 4 verschließt die Einlasskammer 12 der Frontplatte 3, weißt jedoch jeweils zu Einlassventilen 22 führende Einlasskanäle 16 auf, die durch die Auslasskammer 14 der Zwischenplatte 4 führen. Die Ventilplatte 5 weist vier Einlassventile 22 auf, die als Schirmventile ausgebildet sind und die die Einlasskammer 12 über die jeweiligen Kanäle 16 mit der dem jeweiligen Einlassventil 22 zugeordneten Pumpkammer 18 verbinden.The intermediate plate 4 closes the inlet chamber 12 of the front plate 3, but has inlet channels 16 leading to inlet valves 22, which lead through the outlet chamber 14 of the intermediate plate 4. The valve plate 5 has four inlet valves 22, which are designed as umbrella valves and which connect the inlet chamber 12 via the respective channels 16 to the pump chamber 18 assigned to the respective inlet valve 22.

Die Ventilplatte 5 dichtet ferner die zentrale Auslasskammer 14 der Zwischenplatte 4 ab. Die Ventilplatte 5 ist im Wesentlichen eben ausgebildet und weist vier mit der Auslasskammer 14 korrespondierende Auslassventile 24 auf, die ebenfalls als Schirmventile ausgebildet sind. Die Auslassöffnung des Auslassventils 24 wird durch Auslassöffnungsabschnitte 23a des jeweiligen Auslassventils 24 gebildet, die Einlassöffnungsabschnitte 23b des der jeweils gleichen Pumpenkammer 18 zugeordneten Einlassventils 22 umgeben, die die Einlassöffnung des Einlassventils 22 bilden. Die Auslassöffnungsabschnitte 23a grenzen bevorzugt direkt an die Einlassöffnungsabschnitte 23b an, wobei die jeweilige Auslassöffnungsabschnitte 23a und die Einlassöffnungsabschnitte 23b insbesondere durch eine Wulst oder Wandung voneinander getrennt sind.The valve plate 5 also seals the central outlet chamber 14 of the intermediate plate 4. The valve plate 5 is essentially flat and has four outlet valves 24 corresponding to the outlet chamber 14, which are also designed as umbrella valves. The outlet opening of the outlet valve 24 is formed by outlet opening sections 23a of the respective outlet valve 24, which surround inlet opening sections 23b of the inlet valve 22 assigned to the same pump chamber 18, which form the inlet opening of the inlet valve 22. The outlet opening sections 23a preferably border directly on the inlet opening sections 23b, wherein the respective outlet opening sections 23a and the inlet opening sections 23b are separated from one another in particular by a bead or wall.

Die in Fig. 6 dargestellte Taumelscheibe 9 ist über ein Kugellager 25 mit einem Zapfen 26 einer Antriebswelle 27 verbunden. Der Zapfen 26 ist dabei gegenüber der Längsachse 28 der Antriebswelle 27 geneigt, um eine taumelnde Bewegung der Taumelscheibe 8 zu erzeugen. Die Verbindung zwischen Antriebsachse und Taumelscheibe 8 ist im Bereich einer der Endplatte 6 vorgelagerten Antriebskammer 29 angeordnet.In the Fig.6 The swash plate 9 shown is connected to a pin 26 of a drive shaft 27 via a ball bearing 25. The pin 26 is inclined relative to the longitudinal axis 28 of the drive shaft 27 in order to generate a wobbling movement of the swash plate 8. The connection between the drive axis and the swash plate 8 is arranged in the region of a drive chamber 29 in front of the end plate 6.

Die Einlasskammer 12 ist gegenüber der Zwischenplatte 4 durch eine Dichtung 30, die im Beispiel als Schnurringdichtung ausgebildet ist, abgedichtet. Die äußere Begrenzung der Auslasskammer 14 ist durch eine Dichtung 31, die im Beispiel ebenfalls als Schnurringdichtung ausgebildet ist, abgedichtet. Die Auslassöffnungen 23a der Ventilplatte 5 sind zu den Einlasskanälen 16 der Zwischenplatte 4 hin ebenfalls durch in einer Nut 33 angeordnete Wulste 34 am schirmartigen Ventilkörper des Auslassventils 24 abgedichtet.The inlet chamber 12 is sealed off from the intermediate plate 4 by a seal 30, which in the example is designed as a cord ring seal. The outer boundary of the outlet chamber 14 is sealed by a seal 31, which in the example is also designed as a cord ring seal. The outlet openings 23a of the valve plate 5 are also sealed to the inlet channels 16 of the intermediate plate 4 by beads 34 arranged in a groove 33 on the umbrella-like valve body of the outlet valve 24.

Durch eine Drehung der Antriebswelle 27 um ihre Längsachse 28 wird die Taumelscheibe 8 aufgrund der Neigung des Zapfens 26 in eine umlaufende Taumelbewegung versetzt, ohne mit der Antriebswelle 27 mitzurotieren. Durch die Taumelbewegung der Taumelscheibe 8 werden die Pumpmembranen 7 in eine periodisch axiale Pumpbewegung versetzt, durch die in den Pumpkammern 18 wechselweise im Ansaugtakt durch eine Bewegung in Richtung der Antriebskammer 29 Unterdruck und im Ausstoßtakt durch eine Bewegung in Richtung der Frontplatte 3 Überdruck erzeugt wird.By rotating the drive shaft 27 about its longitudinal axis 28, the swash plate 8 is set into a circular wobbling motion due to the inclination of the pin 26, without rotating with the drive shaft 27. The wobbling motion of the swash plate 8 sets the pump diaphragms 7 into a periodic axial pumping motion, by which negative pressure is generated in the pump chambers 18 alternately in the intake stroke by a movement in the direction of the drive chamber 29 and positive pressure is generated in the exhaust stroke by a movement in the direction of the front plate 3.

Aufgrund der jeweils stromabseitigen Anordnung des Ventilschirmes des Einlassventils 22 öffnet sich das Einlassventil 22 und schließt sich das entsprechende Auslassventil 24 selbsttätig, wenn in der zugeordneten Pumpkammer 18 Unterdruck herrscht. Bei Überdruck in der Pumpkammer 18 schließt das zugeordnete Einlassventil 22 und öffnet sich das entsprechende Auslassventil 24 selbsttätig. Dadurch wird das Pumpmedium aus der Pumpkammer 18 durch die Auslasskammer 14 zum Auslass 13 hinausgefördert.Due to the downstream arrangement of the valve shield of the inlet valve 22, the inlet valve 22 opens and the corresponding outlet valve 24 closes automatically when there is negative pressure in the associated pump chamber 18. If there is excess pressure in the pump chamber 18, the associated inlet valve 22 closes and the corresponding outlet valve 24 opens automatically. The pump medium is thereby pumped out of the pump chamber 18 through the outlet chamber 14 to the outlet 13.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Vorderansicht des Pumpenkopfes von Fig. 1 mit einer Ventilplatte. Erkennbar ist in dieser perspektivischen Ansicht die Abfolge der Bauteile Frontplatte 3, Zwischenplatte 4, Ventilplatte 5 sowie Endplatte 6. Fig.2 shows a perspective front view of the pump head of Fig.1 with a valve plate. In this perspective view, the sequence of the components front plate 3, intermediate plate 4, valve plate 5 and end plate 6 can be seen.

Fig. 3 zeigt eine Vorder- als auch Rückansicht der Frontplatte 3 des erfindungsgemäßen Pumpenkopfes von Fig. 1. Deutlich erkennbar sind auch hier der Einlasskanal 11 als auch der Auslasskanal 15 sowie die Einlasskammer 12. Fig.3 shows a front and rear view of the front plate 3 of the pump head according to the invention of Fig.1 The inlet channel 11, the outlet channel 15 and the inlet chamber 12 are clearly visible here.

Fig. 4 zeigt eine Vorder- als auch Rückansicht einer Ventilplatte 5 des erfindungsgemäßen Pumpenkopfes von Fig. 1. In diesen Ansichten sind insbesondere die ringförmigen Auslassventile 24, die kreissegmentartigen Auslassöffnungen 23a und Einlassöffnungen 23b in Form von Löchern der Pumpkammer 18 ersichtlich, ebenso wie die scheibenartig ausgebildeten Einlassventile 22. Fig.4 shows a front and rear view of a valve plate 5 of the pump head according to the invention of Fig.1 In these views, the ring-shaped outlet valves 24, the circular segment-like outlet openings 23a and inlet openings 23b in the form of holes in the pump chamber 18 are particularly visible, as are the disc-like inlet valves 22.

Claims

Diaphragm pump (1) with several pump chambers (18), wherein each pump chamber (18) is provided with at least one inlet valve (22) and at least one outlet valve (24) and the diaphragm pump (1) has an inlet chamber (12) and an outlet chamber (14), wherein the respective pump chamber (18) is connected via the inlet valve (22) to the inlet chamber (12) and via the outlet valve (24) to the outlet chamber (14), wherein the inlet valve (22) has an inlet opening able to be closed by an inlet valve body and the outlet valve (24) has an outlet opening able to be closed by an outlet valve body, characterised in that the outlet opening of the respective pump chamber (18) surrounds the inlet opening of the respective pump chamber (18) or that the inlet opening of the respective pump chamber (18) surrounds the outlet opening of the respective pump chamber (18).
Diaphragm pump according to claim 1, characterised in that the outlet opening of the outlet valve is formed by at least two outlet opening sections (23a) separated from each other, which surround the inlet opening.
Diaphragm pump according to claim 1, characterised in that the inlet opening of the inlet valve is formed by at least two inlet opening sections separated from each other, which surround the outlet opening.
Diaphragm pump according to one of claims 1 to 3, characterised in that the inlet chamber (12) and the outlet chamber (14) are embodied about a common central axis.
Diaphragm pump according to one of claims 1 to 4, characterised in that the inlet chamber (12) has a wall in its lower region in a vertical direction, which wall is designed such that the wall terminates flush with the lower part of the inlet opening of at least one inlet valve (22).
Diaphragm pump according to one of claims 1 to 5, characterised in that the outlet chamber (14) has a wall in its lower region in a vertical direction, which wall is designed such that the wall terminates flush with the lower part of the outlet opening of at least one outlet valve (22).
Diaphragm pump according to one of claims 1 to 6, characterised in that the pump chamber (18) is embodied as a part of a valve plate (5) and in that the valve plate (5) has a plurality of outlet valves (24).
Diaphragm pump according to claim 7, characterised in that the valve plate (5) has a number of outlet valves (24) corresponding to the number of pump chambers (18).
Diaphragm pump according to claim 7 or 8, characterised in that a valve plate (5) having the pump chambers (18) and the inlet valves (22) and the outlet valves (24) is arranged between a part of the diaphragm pump having the inlet chamber (12) and the outlet chamber (14) and a membrane supporting part (6) supporting the pump diaphragms (7).
Diaphragm pump according to one of claims 7 to 9, characterised in that an inlet channel (16) is provided between the inlet chamber (11) and a pump chamber (18) and the inlet valve (22) associated with the pump chamber (18) is arranged in the inlet channel (16) or at the start or end of the inlet channel (16).
Diaphragm pump according to one of claims 7 to 10, characterised in that an outlet channel is provided between the outlet chamber and a pump chamber and the outlet valve associated with the pump chamber is arranged in the outlet channel or at the start or end of the outlet channel.
Diaphragm pump according to one of claims 8 to 11, characterised in that four pump chambers (18) are provided and at least four outlet valves (24) and at least four inlet valves (22) are arranged in the valve plate (5).
Device for conveying fluids, with a diaphragm pump according to one of claims 1 to 12, characterised in that a pump head (2) is provided with a drive chamber and a drive, wherein the pump chamber is sealed by means of a pump diaphragm (7) towards the drive chamber (29).
Device according to claim 13, characterised in that the pump diaphragm (7) can be displaced via an associated pump element (6) in a periodic axial pump movement.