EP3430263A1 - Membranpumpe - Google Patents

Membranpumpe

Info

Publication number
EP3430263A1
EP3430263A1 EP17710257.1A EP17710257A EP3430263A1 EP 3430263 A1 EP3430263 A1 EP 3430263A1 EP 17710257 A EP17710257 A EP 17710257A EP 3430263 A1 EP3430263 A1 EP 3430263A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
diaphragm
pump head
transmission element
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP17710257.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3430263B1 (de
Inventor
Gunther Erich Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gardner Denver Thomas GmbH
Original Assignee
Gardner Denver Thomas GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gardner Denver Thomas GmbH filed Critical Gardner Denver Thomas GmbH
Publication of EP3430263A1 publication Critical patent/EP3430263A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3430263B1 publication Critical patent/EP3430263B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04—Pumps having electric drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B45/00—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
    • F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/047—Pumps having electric drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/1002—Ball valves
    • F04B53/1007—Ball valves having means for guiding the closure member

Definitions

  • the invention relates to a diaphragm pump having the features specified in the preamble of claim 1.
  • Conventional diaphragm pumps have a pump housing approximately in
  • a pump member in the form of a membrane is arranged, which limits a pump chamber and is driven by a suitable eccentric drive of the drive shaft of the motor swinging.
  • an inlet port and an outlet port are provided, which are mutually connectable to the pump chamber via a shuttle valve assembly in the sense of an intake and exhaust stroke.
  • this shuttle valve assembly is formed by two passive check valves in respective inlet and outlet ports to and from the pumping chamber which exhibit a certain unfavorable dependence on changing ambient conditions.
  • a positive pressure difference between inlet and outlet may result in an uncontrolled flow of pumping medium via the pump.
  • the aforementioned check valves are also generally designed as diaphragm valves, which are little defined and susceptible to wear in terms of their opening and closing behavior, especially for metering pumps.
  • diaphragm pumps are suitable only to a limited extent, in particular for high-precision metering pumps.
  • valve constructions with a valve disk are known as a substitute for the diaphragm valves known to be disadvantageous, which can be connected alternately to corresponding kidney-shaped discharge conduits with a flow opening.
  • Such disc valve constructions are known for example from DE 10 2012 200 501 AI, DE 31 22 722 AI or DE 34 16 983 AI.
  • a problematic feature of these constructions is the difficult control of the valve disk, which takes place, for example, in the construction according to DE 10 2012 200 501 A1, by means of a magnetically coupled actuator disk.
  • the object of the invention is to improve a diaphragm pump of the type described at the outset so that the
  • the diaphragm pump is characterized in that
  • the pump head is rotatably mounted in the carrier part and connected to the drive shaft in an orientation that the vibration direction of the diaphragm is directed orthogonal to the main axis of rotation of the drive shaft,
  • a drive transmission element is provided for the diaphragm
  • a pumping medium conduit disposed therein is alternately connected to the inlet or outlet port by the rotation of the pump head.
  • the drive transmission element can be designed as a cage-like part, which is guided on the other hand slidably with sliding guides relative to the pump head on the one hand and the bearing plate.
  • the coupling element of the drive transmission element can be designed as a coupling pin projecting inwards into the pump head, which connects to the membrane and thus transmits the movement of the drive transmission element during rotation to the membrane in the sense of an oscillatory movement.
  • the bearing disc can be rotatably mounted in a rolling bearing ring on the support member.
  • the eccentricity of the bearing of the bearing disk relative to the main axis of rotation dimensions can be specified to 1/3, preferably to 1/5 of the Membraneinspann penmessers, with flat membranes about 1/10 can be considered as the upper limit.
  • the larger eccentricities come into question.
  • a disc valve in the diaphragm pump according to the invention is provided as a preferred development that the pumping medium channel from the pump chamber parallel to the main axis of rotation in the pump head to a two kidney-shaped partial ring channels having shuttle valve assembly in the carrier part over which the pumping medium channel alternately in Meaning of an intake and exhaust stroke with the inlet port or outlet port of the pump is connectable. From the rotation of the pumping chamber not only the drive of the membrane, but also the control of the shuttle valve assembly is derived.
  • Preferred developments of the shuttle valve arrangement provide the equipment with a rotating sealing disk with a valve opening, via which the pumping medium channel can be alternately connected to the inlet connection or outlet connection.
  • the valve assembly permanently has a high tightness.
  • a wear-free, smooth running of the diaphragm pump can be achieved by the sealing disc with a correspondingly low-friction design.
  • a further preferred embodiment of the invention relates to the pump head, which may be composed of a lower part and an upper part with membrane clamped in between.
  • the coupling element of the drive transmission element ie in particular the coupling pin, then projects through an opening in the lower part into the pump head for connection to the membrane.
  • the membrane is operated strictly linear, which allows a very rigid design and a PTFE coating of the membrane.
  • valve design requires only a static seal and no bending elastomers. This leads to very high pumps high chemical resistance and a long life. Furthermore, the pump shows no tendency to leak against the environment.
  • the construction of the pump chamber and the valves avoids volume areas without direct contact with the liquid flow. Accordingly, the rinsing and cleaning of the pump head is easy to implement.
  • a rigid diaphragm in conjunction with controlled valves results in optimized pressure and suction properties for gases, liquids and mixtures of gases and liquids.
  • the pumping current is precisely adjustable and can also be easily reversed by reversing the direction of motor rotation. Due to the low elasticities in the entire structure, the flow rate is very constant over time and environmental influences are minimized. The flow is nearly independent of changing return or inlet pressure and remains constant even when there is overpressure at the inlet of the pump.
  • stepper motor With an optional position detection, erroneous steps, such as missed steps, of the stepper motor can be compensated. This also allows a very specific, defined volume to be delivered by counting the engine revolutions.
  • the pump according to the invention has a high flow precision of, for example, 1 percent and below. She is calm and works with very low vibrations.
  • the real construction of the membrane pump for mass production is highly adaptable to the respective requirements of the application.
  • the flow rates in the order of magnitude between ⁇ / min to 1 / min are scalable.
  • the material of the wetted areas may correspond to the required chemical resistance.
  • the liquid connections are arranged at the top of the head of the pump, with their detail position and orientation are freely selectable. For the wetted parts of the pump, a high maintainability, for example, for easy replacement, can be achieved.
  • the robust design of the pump parts also promotes high viscosity media.
  • FIG. 1 is a perspective view of a diaphragm pump
  • FIG. 2 is a fragmentary axial section of the pump according to section line II-II of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a radial section through the pump according to section line III-III of FIG. 2
  • FIG. 4 is a side view of a diaphragm pump shown schematically
  • Fig. 5 is a view of the diaphragm pump according to arrow V to
  • FIG. 8 to 10 representations of the diaphragm pump analogous to Figs. 5 to 7 in a relation to the neutral position rotated by 45 ° position of the pump head with drive cage
  • Fig. 1 to 13 representations of the diaphragm pump analogous to Figs. 5 to 7 at top dead center Pump head with drive cage
  • 17 is an exploded perspective view of the shuttle valve assembly of the diaphragm pump
  • FIGS. 18 and 19 are views similar to FIGS. 6 and 7 of a diaphragm pump with a double pump chamber, and FIGS.
  • Fig. 20 is a perspective view of a shuttle valve assembly for the diaphragm pump of FIG. 18 with double pump chamber.
  • FIG. 1 and 2 the diaphragm pump shown on a functioning as a pump housing, frame-like support member 1 on which an electric drive motor 2 is mounted.
  • the drive motor 2 which is only schematically indicated in FIGS. 4 et seq., Has a drive motor 2 around one main rotor. tion axis HR rotating drive shaft 3 on.
  • a pump head designated as a whole by 4 is composed of an upper part 5 and a lower part 6, which delimit a conventional, lenticular working space. In this, between the upper and lower part 5, 6 a membrane 7 is clamped, which limits the pump chamber 8 together with the upper part 5.
  • the pump head 4 is rotatably mounted in the carrier part 1 in a manner to be explained in more detail and thereby connected to the drive shaft 3 in an orientation, so that the vibration direction SR of the diaphragm 7 is directed orthogonal to the main axis of rotation HR of the drive shaft 3.
  • a bearing bracket 9 is provided on the carrier part 1 on the side facing away from the drive motor 2, from which nozzle-like outlet 10 and inlet connections 11 protrude in a direction away from one another.
  • These ports 10, 1 1 are provided with a designated as a whole with 12 shuttle valve assembly, which is alternately in the sense of a suction and exhaust stroke with the pump chamber 8 connectable. Their function will be explained in more detail below.
  • a drive transmission element 13 is provided, which for the sake of simplicity is referred to below as the drive cage 13.
  • This drive cage 13 is on the one hand, as is clear for example from Fig. 3 and 7, with lateral struts 14, 15 slidably mounted on slide guides 16 on the pump head 4 in the direction of vibration SR of the diaphragm 7.
  • the drive cage 13 is seated in a bearing disk 17, which is rotatably mounted on the carrier part 1 in a roller bearing ring 18 serving as a rotary bearing.
  • the drive cage 13 is in turn slidably mounted on slide guides 19 in the bearing plate 17 in a direction which is directed orthogonal to its guide direction on the pump head 4.
  • the bearing disk 17 is arranged with its roller bearing ring 18 on the carrier part 1 such that the axis of rotation DA of the bearing disk 17 is parallel to the main axis of rotation HR, but with a Eccentricity EX is arranged offset in contrast.
  • the drive cage 13 as a coupling element with the diaphragm 7 has an inwardly projecting into the pump head 4 coupling pin 21, at the end of the diaphragm 7 is mounted centrally.
  • the coupling pin 21 engages the membrane 7 via an opening 28 in the lower part 6 of the pump head 4.
  • a valve disc 24 goes from the pump chamber 8 on the side facing away from the coupling pin 21 from a pumping medium channel 22 which is parallel to the main axis of rotation HR at a distance thereof offset from the shuttle valve assembly 12 and out in the Valve opening 23 of a valve disc 24 opens.
  • the latter rotates together with the pump head 4, which is rotatably mounted on this side via a stub axle 25 in the carrier part 1.
  • the valve disk 24 with the valve opening 23 cooperates with the shuttle valve assembly 12, in which - as is apparent from FIGS. 3 and 17 - two kidney-shaped partial annular channels 26, 27 are introduced into a circle corresponding to the circulation diameter of the valve opening 23, which communicates with the inlet port 11 or outlet port 10 are fluidly connected.
  • the diaphragm pump is shown in the neutral position of the diaphragm 7, ie the center position between the lower and upper dead center.
  • the pump head 4 rotates and takes over the sliding guides 16 the drive cage 13 with.
  • a 45 ° intermediate position in this movement is shown in Figs. 8-10.
  • the drive cage Upon further rotation of the drive shaft 3 of the pump head 4, the drive cage is further displaced relative to the pump head 4 until the membrane has arrived at top dead center, as shown in Fig. 1 1 to 13.
  • the pump head 4 has rotated relative to the neutral position shown in FIGS. 5 to 7 by 90 °.
  • the corresponding movement of the diaphragm 7 corresponds to the exhaust stroke of the diaphragm pump, during the the pumping medium channel 22 via the valve opening 23 with the one partial ring channel 27 which is connected to the outlet port 10 leads.
  • the medium contained in the pump chamber 8 is thus expelled through the outlet port 10.
  • the angle of rotation of the pump head 4 is also such that the pumping medium channel 22 leaves the overlap with the partial ring channel 27 with the valve opening 23 in the valve disk 24, so that the pumping medium channel 22 is sealed tight at this moment.
  • the pumping medium channel 22 is in register with the valve opening 23 in the valve disk 24 with the second partial ring channel 26, so that pumping medium can be sucked into the pumping chamber 8 via the inlet connection 11 during this intake stroke.
  • the pumping medium channel 22 Upon reaching the bottom dead center of the pumping medium channel 22 are then closed with the valve opening 23 again outside the overlap region with the partial ring channel 26 and the pump chamber 8 in the filled state.
  • FIGS. 18 to 20 which has two pump chambers 8, 8', each adjacent to the main rotation axis HR, each having a diaphragm 7, 7 '. The latter are clamped between the common both membranes 7, 7 'opposing upper part 5' and the two lower parts 6, 6 '.
  • the drive kinematics corresponds to the above-described pump diaphragm, the drive cage 13 having a second coupling pin 21 'only in opposition to the first coupling pin 21, which drives the second diaphragm 7'.
  • pumping medium passages 22, 22 'of the two pump chambers 8, 8' are respectively arranged on the mutually facing sides of the pump chambers 8, 8 'and lead to a valve disk 24', two of which are offset by 180 ° Valve openings 23, 23 'are provided - see FIG. 20.
  • pump chamber 8 shown in FIG. 18 is the top dead center position, ie the end reaches the exhaust stroke, while in the above-illustrated pump chamber 8 ', the membrane 7' in the lower ren dead center position, ie at the end of the intake stroke is.
  • valve disc 24 In this position, the valve disc 24 'assumes the position of the shuttle valve arrangement 12' shown in FIG. 20 in the transitional area between the two partial annular passages 26, 27.
  • the pump head 4 Upon further rotation of the pump head 4 'and the corresponding displacement of the drive cage 13' with further movement of the two membranes 7, 7 'reach the two valve ports 23, 23' in connection to the other terminal, so that recognizable during a complete rotation of the pump head 4 'on Inlet port 1 1 with short interruptions in the transition of the valve openings 23, 23 'from one partial ring channel 26 to the other partial ring channel 27 always prevail suction conditions and at the outlet port 10 always pressure conditions prevail.
  • the diaphragm pump according to FIGS. 18 to 20 in its structure and the operation in accordance with the diaphragm pump according to FIGS. 1 to 17, so that a repeated description is unnecessary.
  • Matching components are provided with identical reference numerals.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Eine Membranpumpe umfasst ein Trägerteil (1), - einen daran angeordneten Antriebsmotor (2) mit einer um eine Hauptrotationsachse (HR) rotierenden Antriebswelle (3), einen Pumpenkopf (4, 4') mit einer von einer schwingend angetriebenen Membran begrenzten Pumpenkammer (8, 8'), und einen am Trägerteil (1) angeordneten Einlassanschluss (11) und Auslassanschluss (10), die jeweils mit der Pumpenkammer (8, 8') über eine Wechselventilanordung (12, 12') wechselweise im Sinne eines Ansaug- und Ausstoßtaktes verbindbar sind, wobei der Pumpenkopf (4, 4') im Trägerteil (1) rotierend gelagert und mit der Antriebswelle (3) in einer Orientierung verbunden ist, dass die Schwingungsrichtung (SR) der Membran (7, 7') orthogonal zur Hauptrotationsachse (HR) der Antriebswelle (3) gerichtet ist, für die Membran (7,7') ein Antriebsübertragungselement (13, 13') vorgesehen ist, das = einerseits auf dem Pumpenkopf (4, 4') in der Schwingungsrichtung (SR) der Membran (7, 7') verschiebbar gelagert und mit einem Koppelelement (21, 21') mit der Membran (7, 7') antriebskinematisch verbunden ist, sowie = in einer exzentrisch zur Hauptrotationsachse (HR) drehbar gelagerten Lagerscheibe (17) orthogonal zur Schwingungsrichtung (SR) der Membran (7, 7') verschiebbar geführt ist, derart, dass = bei der von der Antriebswelle (3) hervorgerufene Drehung des Pumpenkopfes (4, 4') und der rotatorischen Mitnahme des Antriebsübertragungselementes (13, 13') durch den Pumpenkopf (4, 4') aufgrund der exzentrizätsbedingten Verschiebungen des Antriebsübertragungselementes (13, 13') relativ zum Pumpenkopf (4, 4') und zur Lagerscheibe (17) das Antriebsübertragungselement (13, 13') mit seinem Koppelelement (21,21') die oszillatorische Bewegung der Membran (7, 7') in der Pumpenkammer (8, 8') erzeugt, und durch die Rotation des Pumpenkopfes (4, 4') eine darin angeordnete Pumpmediumleitung (22) wechselweise mit dem Einlass- (11) oder Auslassanschluss (10) verbunden ist.

Description

Membranpumpe
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 204 487.7 in Anspruch, deren Inhalt durch Be- zugnahme hierin aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Herkömmliche Membranpumpen weisen ein Pumpengehäuse etwa im
Form eines Trägerteils und einen daran gehaltenen Antriebsmotor mit einer um eine Hauptrotationsachse rotierenden Antriebswelle auf. In einem Pumpenkopf ist ein Pumporgan in Form einer Membran angeordnet, die eine Pumpenkammer begrenzt und über einen geeigneten Exzentertrieb von der Antriebswelle des Motors schwingend angetrieben ist.
Am Trägerteil sind ein Einlassanschluss und ein Auslassanschluss vorgesehen, die jeweils mit der Pumpenkammer über eine Wechselventilanordnung wechselseitig im Sinne eines Ansaug- und Ausstoßtaktes verbindbar sind.
Bei herkömmlichen Membranpumpen ist diese Wechselventilanordnung durch zwei passive Rückschlagventile in entsprechenden Einlass- und Auslasskanälen von und zur Pumpenkammer gebildet, die eine gewisse unvor- teilhafte Abhängigkeit von wechselnden Umgebungsbedingungen zeigen. Eine positive Druckdifferenz zwischen Einlass und Auslass kann darüber hinaus zu einem unkontrollierten Strom von Pumpmedium über die Pumpe führen. Die erwähnten Rückschlagventile sind darüber hinaus in der Regel als Membranventile ausgeführt, die hinsichtlich ihres Öffnungs- und Schließverhaltens insbesondere für Dosierpumpen wenig definiert und verschleißanfällig sind.
Dementsprechend sind derartige bekannte Membranpumpen insbesondere für hochpräzise Dosierpumpen nur bedingt geeignet.
Grundsätzlich sind bei Dosierpumpen als Ersatz für die als nachteilig er- kannten Membranventile Ventilkonstruktionen mit einer Ventilscheibe bekannt, die mit einer Durchflussöffnung wechselweise mit entsprechenden nierenförmigen Ableitkanälen verbunden werden können. Solche Scheibenventil-Konstruktionen sind beispielsweise aus der DE 10 2012 200 501 AI, der DE 31 22 722 AI oder der DE 34 16 983 AI bekannt. Problema- tisch bei diesen Konstruktionen ist die schwierige Ansteuerung der Ventilscheibe, die beispielsweise bei der Konstruktion gemäß DE 10 2012 200 501 AI durch eine magnetisch gekoppelte Aktorscheibe erfolgt.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Memb- ranpumpe der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass das
Pumpverhalten definierter und präziser sowie von äußeren Einflüssen unabhängiger wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach ist die Membranpumpe dadurch charakterisiert, dass
der Pumpenkopf im Trägerteil rotierend gelagert und mit der Antriebswelle in einer Orientierung verbunden ist, dass die Schwin- gungsrichtung der Membran orthogonal zur Hauptrotationsachse der Antriebswelle gerichtet ist,
für die Membran ein Antriebsübertragungselement vorgesehen ist, das
= einerseits auf dem Pumpenkopf in der Schwingungsrichtung der Membran verschiebbar gelagert und mit einem Koppelelement mit der Membran antriebskinematisch verbunden ist, sowie
= in einer exzentrisch zur Hauptrotationsachse drehbar gelagerten Lagerscheibe orthogonal zur Schwingungsrichtung der Membran verschiebbar geführt ist, derart, dass
= bei der von der Antriebswelle hervorgerufene Drehung der Pumpenkammer und der rotatorischen Mitnahme des Antriebsübertragungselementes durch die Pumpenkammer aufgrund der exzentritätsbedingten Verschiebungen des Antriebsübertragungselementes relativ zur Pumpenkammer und zur Lagerscheibe das Antriebsübertragungselement mit seinem Koppelelement die oszillatorische Bewegung der Membran in der Pumpenkammer erzeugt, sowie
durch die Rotation des Pumpenkopfes eine darin angeordnete Pumpmediumleitung wechselweise mit dem Einlass- oder Auslass- anschluss verbunden ist.
Durch die Kombination der im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale wird eine vom Stand der Technik völlig abweichende Ventilsteuerung erzielt. Praktisch wird die Rotation der Wechselventilanordnung durch die rotierende Lagerung des Pumpenkopfes erzeugt, wobei von dieser Rotationsbewegung gleichzeitig der Antrieb der Membran über das exzentrisch dazu in einer Lagerscheibe angeordnete und relativ zu die- ser und den Pumpenkopf verschiebbare Antriebsübertragungselement abgeleitet wird. Zusammenfassend ergibt sich dadurch ein definiertes Pumpverhalten, das von den äußeren Bedingungen am Einlass- und Auslassan- schluss praktisch unabhängig ist. Die Ventilanordnung selbst ist ver- schleißarm, da auf Membranventile verzichtet werden kann.
In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes angegeben. So kann das Antriebsübertragungselement als käfigartiges Teil ausgebildet, das mit Gleitführungen gegenüber dem Pumpenkopf einerseits und der Lagerplatte andererseits verschiebbar geführt ist. Dies stellt eine konstruktiv einfache Ausführung für dieses Bauteil dar, mit dem die durch die Exzentrizität der Lagerung des Antriebsübertragungselements gegenüber dem Pumpenkopf hervorgerufene, umlaufende Relativverschiebung des Antriebsübertragungselementes problemlos ermöglicht wird.
Das Koppelelement des Antriebsübertragungselements kann als nach innen in den Pumpenkopf hineinragender Koppelzapfen ausgebildet sein, der mit der Membran verbunden und somit die Bewegung des Antriebsübertra- gungselementes während der Rotation auf die Membran im Sinne einer Oszillationsbewegung überträgt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Lagerscheibe in einem Wälzlagerring am Trägerteil drehbar gelagert sein. Dies stellt eine besonders exakte und leicht laufende Lagerung der Lagerscheibe dar, die sich insbesondere im Zusammenhang mit dem Einsatzzweck der erfindungsgemäßen Membranpumpe als Dosierpumpe im Sinne eines exakten Rotationslaufes als besonders vorteilhaft erweist. Für die Exzentrizität der Lagerung der Lagerscheibe gegenüber der Hauptrotationsachse können Maße bis 1/3, vorzugsweise bis 1/5 des Membraneinspanndurchmessers angegeben werden, wobei für flache Membranen etwa 1/10 als Obergrenze gelten kann. Für andersartige Membranen, wie Sicken- oder Rollmembranen, kommen dann die größeren Exzentrizitäten in Frage.
Zur Integration der eingangs beschriebenen Bauart eines Scheibenventils in die erfindungsgemäße Membranpumpe ist als bevorzugte Weiterbildung vorgesehen, dass der Pumpmediumkanal von der Pumpenkammer parallel mit Abstand zur Hauptrotationsachse im Pumpenkopf zu einer zwei nieren- förmige Teilringkanäle aufweisenden Wechselventilanordnung im Trägerteil führt, über die der Pumpmediumkanal wechselweise im Sinne eines Ansaug- und Ausstoßtaktes mit dem Einlassanschluss oder Auslassan- schluss der Pumpe verbindbar ist. Von der Rotation der Pumpkammer wird also nicht nur der Antrieb der Membran, sondern auch die Steuerung der Wechselventilanordnung abgeleitet.
Bevorzugte Weiterbildungen der Wechselventilanordnung sehen die Aus- rüstung mit einer rotierenden Dichtscheibe mit einer Ventilöffnung vor, über die der Pumpmediumkanal mit dem Einlassanschluss oder Auslassan- schluss wechselweise verbindbar ist. Insbesondere wenn die Wechselventilanordnung am Trägerteil unter Federbeaufschlagung in Richtung auf die Dichtscheibe angeordnet ist, weist die Ventilanordnung dauerhaft eine ho- he Dichtigkeit auf. Ferner kann durch die Dichtscheibe bei entsprechend reibungsarmer Auslegung ein verschleißfreier, ruhiger Lauf der Membranpumpe erzielt werden. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft den Pumpenkopf, der aus einem Unterteil und einem Oberteil mit dazwischen eingespannter Membran zusammengesetzt sein kann. Das Koppelelement des Antriebsübertragungselementes, also insbesondere der Koppelzapfen, ragt dann durch eine Öffnung im Unterteil in den Pumpenkopf zur Anbindung an die Membran hindurch.
Wenn bisher von einem Pumpenkopf mit einer Pumpenkammer und entsprechend einem Pumpenorgan die Rede war, so können vorteilhafte Wei- terbildungen dahingehend realisiert werden, dass zwei oder auch mehr Pumpenkammern nebeneinander mit bezogen auf ihren Takt gegen- oder versetzt laufenden Pumporganen vorgesehen sind. Diese können dann gemeinsam von dem Antriebsübertragungselement über gesonderte Koppelelemente angetrieben sein. Durch mehrfache Pumpkammern und Membranen kann das Förderverhalten der Membranpumpe ohne Einbußen bei der Dosiergenauigkeit beispielsweise bei einer Mikrodosierpumpe vergleichmäßigt werden, da die einzelnen Pumpenkammern taktversetzt arbeiten, so dass, wenn eine Pumpenkammer beispielsweise im Ansaugtakt arbeitet, die andere Pumpenkammer gerade im Ausstoßtakt läuft.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Membranpumpe mit ihren bevorzugten Ausbildungen lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- Es handelt sich um eine kompakte Membranpumpe mit gesteuerten Ventilen und einem geregelten Motor.
- Durch den speziellen Exzenterantrieb wird die Membran streng linear betätigt, was ein sehr steifes Design und eine PTFE- Beschichtung der Membran erlaubt.
- Die Ventilkonstruktion erfordert nur eine statische Abdichtung und keine sich biegenden Elastomeren. Dies führt zu Pumpen mit sehr hoher chemischer Widerstandsfähigkeit und einer langen Lebensdauer. Weiterhin zeigt die Pumpe keine Neigung zur Leckage gegenüber der Umwelt.
Unabhängig vom Motorlauf oder jeglicher Anhalteposition des Motors besteht zu keiner Zeit ein offener Strömungsweg zwischen dem Einlass und Auslass der Pumpe in jedweder Richtung.
Die Konstruktion der Pumpenkammer und der Ventile vermeidet Volumenbereiche ohne direkten Kontakt mit dem Flüssigkeitsstrom. Dementsprechend ist das Spülen und Reinigen des Pumpenkopfes einfach realisierbar.
Eine steife Membran in Verbindung mit gesteuerten Ventilen führt zu optimierten Druck- und Saugeigenschaften für Gase, Flüssigkeiten und Mischungen von Gasen und Flüssigkeiten.
In Verbindung mit einem geschwindigkeits- und richtungsgesteuerten Motor, wie er beispielsweise durch eine Schrittmotor realisiert werden kann, ist der Pumpstrom exakt einstellbar und kann ferner durch eine Richtungsumkehr der Motorrotation einfach reversiert werden. Aufgrund der geringen Elastizitäten im gesamten Aufbau ist die Strömungsrate zeitlich sehr konstant und Umwelteinflüsse werden minimiert. Die Strömung ist nahezu unabhängig von sich änderndem Rück- oder Einlassdruck und bleibt sogar dann konstant, wenn am Einlass der Pumpe ein Überdruck herrscht.
Mit einer optionalen Positionserfassung können Fehlschritte, wie beispielsweise ausgelassene Schritte, des Schrittmotors kompensiert werden. Dies erlaubt ferner ein ganz bestimmtes, definiertes Volumen durch Zählung der Motorumdrehungen abzugeben.
Insgesamt zeigt die erfindungsgemäße Pumpe eine hohe Strömungspräzision von beispielsweise 1 Prozent und darunter auf. Sie ist ruhig und arbeitet mit sehr geringen Vibrationen. Die reale Konstruktion der Membranpumpe für die Serienproduktion ist in hohem Maße an die jeweiligen Anforderungen der Anwendung anpassbar. So sind die Strömungsraten in Größenordnungen zwischen μΐ/min bis 1/min skalierbar. Das Material der benetzten Bereiche kann der erforderlichen chemischen Widerstandsfähigkeit entsprechen. Die Flüssigkeitsanschlüsse sind oben am Kopf der Pumpe angeordnet, wobei deren Detailposition und -ausrichtung frei wählbar sind. Für die benetzten Teile der Pumpe kann eine hohe Wartungsfreundlichkeit, beispielsweise für einen leichten Austausch, erzielt werden. Durch das robuste Design der Pumpenteile können auch Medien mit hohen Viskositäten gefördert werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Membranpumpe,
Fig. 2 einen ausschnittsweisen Axialschnitt der Pumpe gemäß Schnittli- nie II- II nach Fig. 1 ,
Fig. 3 einen Radialschnitt durch die Pumpe gemäß Schnittlinie III-III nach Fig. 2, Fig. 4 eine Seitenansicht einer schematisiert dargestellten Membranpumpe,
Fig. 5 eine Ansicht der Membranpumpe gemäß Pfeilrichtung V nach
Fig. 4 in einer Neutralposition der Membran, Fig. 6 einen Axialschnitt entlang der Schnittlinie VI- VI nach Fig. 5,
Fig. 7 einen Radialschnitt entlang der Schnittlinie VII- VII nach Fig. 4,
Fig. 8 bis 10 Darstellungen der Membranpumpe analog den Fig. 5 bis 7 in einer gegenüber der Neutralposition um 45° gedrehten Position des Pumpenkopfes mit Antriebskäfig, Fig. 1 1 bis 13 Darstellungen der Membranpumpe analog den Fig. 5 bis 7 im oberen Totpunkt des Pumpenkopfes mit Antriebskäfig,
Fig. 14 bis 16 Darstellungen der Membranpumpe analog den Fig. 5 bis 7 im unteren Totpunkt des Pumpenkopfes mit Antriebskäfig,
Fig. 17 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Wechselventilanordnung der Membranpumpe,
Fig. 18 und 19 Darstellungen analog den Fig. 6 und 7 einer Membranpum- pe mit doppelter Pumpenkammer, und
Fig. 20 eine perspektivische Darstellung einer Wechselventilanordnung für die Membranpumpe gemäß Fig. 18 mit doppelter Pumpenkammer.
Wie aus Fig. 1 und 2 deutlich wird, weist die gezeigte Membranpumpe ein als Pumpengehäuse fungierendes, rahmenartiges Trägerteil 1 auf, an dem ein elektrischer Antriebsmotor 2 angebracht ist. Der in den Fig. 4 ff. lediglich schematisch angedeutete Antriebsmotor 2 weist eine um eine Hauptro- tationsachse HR rotierende Antriebswelle 3 auf. Ein als Ganzes mit 4 bezeichneter Pumpenkopf ist aus einem Oberteil 5 und einem Unterteil 6 zusammengesetzt, die einen üblichen, linsenförmigen Arbeitsraum begrenzen. In diesem ist zwischen Ober- und Unterteil 5, 6 eine Membran 7 ein- gespannt, die zusammen mit dem Oberteil 5 die Pumpenkammer 8 begrenzt. Der Pumpenkopf 4 ist im Trägerteil 1 in noch näher zu erläuternder Weise rotierend gelagert und dabei mit der Antriebswelle 3 in einer Orientierung verbunden, so dass die Schwingungsrichtung SR der Membran 7 orthogonal zur Hauptrotationsachse HR der Antriebswelle 3 gerichtet ist.
Wie aus Fig. 1 und 3 erkennbar ist, ist am Trägerteil 1 an der dem Antriebsmotor 2 abgewandten Seite eine Lagerbrücke 9 vorgesehen, von der stutzenartige Auslass- 10 und Einlassanschlüsse 1 1 in einander abgewandter Richtung abstehen. Diese Anschlüsse 10, 1 1 sind mit einer als Ganzes mit 12 bezeichneten Wechselventilanordnung versehen, die wechselweise im Sinne eines Ansaug- und Ausstoßtaktes mit der Pumpenkammer 8 verbindbar ist. Deren Funktion wird im Folgenden noch näher erläutert.
Zum Antrieb der Membran 7 im Pumpenkopf 4 ist ein Antriebsübertra- gungselement 13 vorgesehen, das im Folgenden der Einfachheit halber als Antriebskäfig 13 bezeichnet wird. Dieser Antriebskäfig 13 ist zum einen, wie beispielsweise aus Fig. 3 und 7 deutlich wird, mit seitlichen Streben 14, 15 über Gleitführungen 16 auf dem Pumpenkopf 4 in der Schwingungsrichtung SR der Membran 7 verschiebbar gelagert. Ferner sitzt der An- triebskäfig 13 in einer Lagerscheibe 17, die am Trägerteil 1 in einem als Drehlager dienenden Wälzlagerring 18 drehbar gelagert ist. Der Antriebskäfig 13 ist wiederum über Gleitführungen 19 in der Lagerscheibe 17 in einer Richtung verschiebbar gelagert, die orthogonal zu seiner Führungsrichtung am Pumpenkopf 4 gerichtet ist. Dazu ist die Aufnahme 20 der Gleitführung 19 in der Lagerscheibe 17 für den Antriebskäfig 13 breiter ausgeführt, als die entsprechende Dimension des Antriebskäfigs. Genauso ist die im Antriebskäfig 13 vorhandene Öffnung mit den Gleitführungen 16 zur Führung auf dem Pumpenkopf 4 breiter ausgeführt als die entsprechen- de Dimension des Pumpenkopfs 4. Es können sich also der Antriebskäfig 13 innerhalb der Aufnahme 20 und der Pumpenkopf 4 relativ zueinander in Schwingungsrichtung SR der Membran 7 und orthogonal dazu verschieben. Wie aus Fig. 3, aber besonders deutlich aus Fig. 9, 12 und 15 erkennbar ist, ist die Lagerscheibe 17 mit ihrem Wälzlagerring 18 so am Trägerteil 1 angeordnet, dass die Drehachse DA der Lagerscheibe 17 zwar parallel zur Hauptrotationsachse HR, allerdings mit einer Exzentrizität EX demgegenüber versetzt angeordnet ist.
Schließlich ist festzuhalten, dass der Antriebskäfig 13 als Koppelelement mit der Membran 7 einen nach innen in den Pumpenkopf 4 ragenden Koppelzapfen 21 aufweist, an dessen Ende die Membran 7 mittig befestigt ist. Der Koppelzapfen 21 greift über eine Öffnung 28 im Unterteil 6 des Pum- penkopfes 4 auf die Membran 7 zu.
Wie aus Fig. 2, 6, 9, 12 und 15 deutlich wird, geht von der Pumpenkammer 8 auf der dem Koppelzapfen 21 abgewandten Seite ein Pumpmediumkanal 22 ab, der parallel zur Hauptrotationsachse HR mit Abstand davon versetzt zur Wechselventilanordnung 12 hin verläuft und in die Ventilöffnung 23 einer Ventilscheibe 24 mündet. Letztere rotiert zusammen mit dem Pumpenkopf 4, der auf dieser Seite über einen Achsstummel 25 im Trägerteil 1 rotierend gelagert ist. Die Ventilscheibe 24 mit der Ventilöffnung 23 kooperiert mit der Wechselventilanordnung 12, in der - wie aus Fig. 3 und 17 deutlich wird - auf einen dem Umlaufdurchmesser der Ventilöffnung 23 entsprechenden Kreislinie zwei nierenförmige Teilringkanäle 26, 27 eingebracht sind, die mit dem Einlassanschluss 1 1 bzw. Auslassanschluss 10 fluidverbunden sind.
Die Funktionsweise der in den Fig. 1 bis 17 gezeigten Membranpumpe ist wie folgt zu erläutern:
In den Fig. 5 bis 7 ist die Membranpumpe in der Neutralstellung der Membran 7, also der Mittenstellung zwischen dem unteren und oberen Totpunkt gezeigt. Bei einer Rotation des Pumpenkopfes 4 bedingt durch den Antriebsmotor 2 dreht sich der Pumpenkopf 4 und nimmt über die Gleitführungen 16 den Antriebskäfig 13 mit. Aufgrund der Exzentrizität EX dessen Lagerung in der Lagerscheibe 17 gegenüber der Hauptrotationsache HR, um die der Pumpenkopf 4 rotiert, verschiebt sich bei dieser Rotation der Antriebskäfig 13 entlang der Gleitführungen 16 und 19 relativ zum Pumpenkopf 4 und Lagerscheibe 17, wodurch der Antriebskäfig 13 mit seinem Kuppelzapfen 21 tiefer in den Pumpenkopf 4 eingreift und dementsprechend die Membran 7 in Richtung oberer Totpunkt bewegt. Eine 45°- Zwischenstellung bei dieser Bewegung ist in den Fig. 8 bis 10 gezeigt.
Bei weiterer Drehung der Antriebswelle 3 des Pumpenkopfs 4 wird der Antriebskäfig relativ zum Pumpenkopf 4 weiter verschoben, bis die Membran am oberen Totpunkt angekommen ist, wie dies in Fig. 1 1 bis 13 dargestellt ist. Der Pumpenkopf 4 hat sich gegenüber der in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Neutralstellung um 90° gedreht. Die entsprechende Bewegung der Membran 7 entspricht dem Ausstoßtakt der Membranpumpe, während dem der Pumpmediumkanal 22 über die Ventilöffnung 23 mit dem einen Teilringkanal 27, der mit dem Auslassanschluss 10 verbunden ist, führt. Das in der Pumpenkammer 8 befindliche Medium wird also durch den Auslassanschluss 10 ausgestoßen. Bei Erreichen des oberen Totpunktes der Membran 7 ist der Rotationswinkel des Pumpenkopfs 4 auch so, dass der Pumpmediumkanal 22 mit der Ventilöffnung 23 in der Ventilscheibe 24 die Überdeckung mit dem Teilringkanal 27 verlässt, so dass der Pumpmediumkanal 22 in diesem Moment dicht abgeschlossen ist. Bei Weiterdrehung der Antriebswelle 3 mit Pumpenkopf 4 um 180° erfolgt eine Umkehr der Relativbewegung von Antriebskäfig 13 zu Pumpenkopf 4 und es wird wieder die Neutralstellung durchlaufen, bis die in den Fig. 14 bis 16 gezeigte untere Totpunktstellung des Antriebskäfigs 13 mit der Membran 7 erreicht ist. Während dieser Rotationsbewegung ist der Pumpmediumkanal 22 mit der Ventilöffnung 23 in der Ventilscheibe 24 mit dem zweiten Teilringkanal 26 in Überdeckung, so dass bei diesem Ansaugtakt über den Einlassanschluss 1 1 Pumpmedium in die Pumpkammer 8 eingesaugt werden kann. Bei Erreichen des unteren Totpunktes sind dann der Pumpmediumkanal 22 mit der Ventilöffnung 23 wieder außerhalb des Überdeckungsbereichs mit dem Teilringkanal 26 und die Pumpenkammer 8 im gefüllten Zustand abgeschlossen.
Die aufgrund der Exzentrität EX der Lagerung des Antriebskäfigs 13 innerhalb der drehbaren Lagerscheibe 17, der Mitnahme des Antriebskäfigs 13 durch den Pumpenkopf 4 und die gegenseitige Verschiebbarkeit dieser Elemente in Schwingungsrichtung SR und orthogonal dazu erfolgende Oszillationsbewegung des Antriebskäfigs 13 ist bei einem Vergleich der Fig. 6, 7, 9, 10, 12, 13, 15 und 16 gut erkennbar, so dass der Antriebsmecha- nismus klar ist. Die Amplitude dieser Oszillationsbewegung der Membran 7 entspricht dabei dem Doppelten der Exzentrizität EX.
Der Vollständigkeit halber ist noch zu ergänzen, dass das die Wechselven- tilanordnung 12 mit dem Auslass- und Einlassanschluss 10, 1 1 realisierende Bauteil durch eine Druckfederanordnung 29 in der Lagerbrücke 9 in Richtung auf die Ventilscheibe 24 und den Pumpenkopf 4 kraftbeaufschlagt ist, so dass eine dichte Aneinanderlage dieser Bauteile und ein entsprechend dichter Verschluss der Wechselventilanordnung 12 unabhängig von den Druckverhältnissen an Ein- und Auslass der Pumpe gewährleistet ist.
Anhand der Fig. 18 bis 20 kann eine alternative Membranpumpe mit einem Doppel-Pumpenkopf 4' erläutert werden, der zwei parallel zur Hauptrotati- onsachse HR nebeneinanderliegende Pumpenkammern 8, 8' mit jeweils einer Membran 7, 7' aufweist. Letztere sind zwischen den gemeinsam beide Membranen 7, 7' gegenlagernden Oberteil 5' und den beiden Unterteilen 6, 6' eingespannt. Die Antriebskinematik entspricht der oben geschilderten Pumpenmembran, wobei der Antriebskäfig 13 lediglich in Entge- genstellung zum ersten Koppelzapfen 21 einen zweiten Koppelzapfen 21 ' aufweist, der die zweite Membran 7' antreibt. Wie aus Fig. 18 deutlich wird, sind die Pumpmediumkanäle 22, 22' der beiden Pumpenkammern 8, 8' jeweils auf den einander zugewandten Seiten der Pumpenkammern 8, 8' angeordnet und führen zu einer Ventilscheibe 24', bei der um 180° versetzt zwei Ventilöffnungen 23, 23' vorgesehen sind - siehe Fig. 20. Bei der in Fig. 18 und 19 gezeigten Auslenkung der Membranen 7, 7' in die gleiche Raumrichtung ist in der Fig. 18 unten gezeigten Pumpenkammer 8 die obere Totpunktstellung, also das Ende des Ausstoßtaktes erreicht, während bei der oben dargestellten Pumpenkammer 8' die Membran 7' sich in der unte- ren Totpunktstellung, also am Ende des Einlasstaktes befindet. In dieser Position nimmt die Ventilscheibe 24' die in Fig. 20 dargestellte Position der Wechselventilanordnung 12' im Übergangsbereich zwischen den beiden Teilringkanälen 26, 27 ein. Beim Weiterdrehen des Pumpenkopfes 4' und der entsprechenden Verschiebung des Antriebskäfigs 13' unter Weiterbewegung der beiden Membranen 7, 7' gelangen die beiden Ventilöffnungen 23, 23' in Verbindung zum jeweils anderen Anschluss, so dass erkennbar während einer vollständigen Umdrehung des Pumpenkopfes 4' am Einlassanschluss 1 1 mit kurzen Unterbrechungen beim Übergang der Ven- tilöffnungen 23, 23' von einem Teilringkanal 26 zum anderen Teilringkanal 27 immer Ansaugbedingungen und am Auslassanschluss 10 immer Druckbedingungen herrschen.
Im Übrigen ist die Membranpumpe gemäß den Fig. 18 bis 20 in ihrem Aufbau und der Funktionsweise in Übereinstimmung mit der Membranpumpe gemäß Fig. 1 bis 17, so dass sich eine nochmalige Beschreibung erübrigt. Übereinstimmende Bauelemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen.

Claims

Patentansprüche
1. Membranpumpe, umfassend
ein Trägerteil (1),
einen daran angeordneten Antriebsmotor (2) mit einer um eine Hauptrotationsachse (HR) rotierenden Antriebswelle (3), einen Pumpenkopf (4, 4') mit mindestens einer von einer schwingend angetriebenen Membran (7, 7') begrenzten Pumpenkammer (8, 8'), und
einen am Trägerteil (1) angeordneten Einlassanschluss (1 1) und Auslassanschluss (10), die jeweils mit der mindestens einen Pumpenkammer (8, 8') über eine Wechselventilanordung (12, 12') wechselweise im Sinne eines Ansaug- und Ausstoßtaktes verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Pumpenkopf (4, 4') im Trägerteil (1) rotierend gelagert und mit der Antriebswelle (3) in einer Orientierung verbunden ist, dass die Schwingungsrichtung (SR) der Membran (7, 7') orthogonal zur Hauptrotationsachse (HR) der Antriebswelle (3) gerichtet ist, für die Membran (7,7') ein Antriebsübertragungselement (13, 13') vorgesehen ist, das
= einerseits auf dem Pumpenkopf (4, 4') in der Schwingungsrichtung (SR) der Membran (7, 7') verschiebbar gelagert und mit einem Koppelelement (21, 21 ') mit der Membran (7, 7') antriebskinematisch verbunden ist, sowie
= in einer exzentrisch zur Hauptrotationsachse (HR) drehbar gelagerten Lagerscheibe (17) orthogonal zur Schwingungsrichtung (SR) der Membran (7, 7') verschiebbar geführt ist, derart, dass = bei der von der Antriebswelle (3) hervorgerufene Drehung des Pumpenkopfes (4, 4') und der rotatorischen Mitnahme des Antriebsübertragungselementes (13, 13') durch den Pumpenkopf (4, 4') aufgrund der exzentrizitätsbedingten Verschiebungen des Antriebsübertragungselementes (13, 13') relativ zum Pumpenkopf (4, 4') und zur Lagerscheibe (17) das Antriebsübertragungselement (13, 13') mit seinem Koppelelement (21,21 ') die oszillatorische Bewegung der Membran (7, 7') in der Pumpenkammer (8, 8') erzeugt, und
durch die Rotation des Pumpenkopfes (4, 4') eine darin angeordnete Pumpmediumleitung (22) wechselweise mit dem Auslass- (10) oder Einlassanschluss (1 1) verbunden ist.
Membranpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Antriebsübertragungselement (13, 13') als käfigartiges Teil ausgebildet ist, das mit Gleitführungen (16, 19) gegenüber dem Pumpenkopf (4, 4') und der Lagerscheibe (17) verschiebbar geführt ist.
Membranpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement des Antriebsübertragungselementes (13, 13') als nach innen in den Pumpenkopf (4, 4')hineinragender Koppelzapfen (21, 21 ') ausgebildet ist, der mit der Membran (7, 7') verbunden ist.
Membranpumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerscheibe (17) in einem Wälzlagerring (18) am Trägerteil (1) drehbar gelagert ist.
Membranpumpe, nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität (EX) der Lagerung der Lager- scheibe (17) gegenüber der Hauptrotationsachse (HR) bis 1/3, vorzugsweise bis 1/5, des Membraneinspanndurchmessers beträgt.
6. Membranpumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpmediumkanal (22) von der Pumpenkammer (8, 8') parallel mit Abstand zur Hauptrotationsachse (HR) im Pumpenkopf (4, 4') zu einer zwei nierenförmige Teilringkanäle (26, 27) aufweisenden Wechselventilanordnung (12, 12') im Trägerteil (1) führt, über die der Pumpmediumkanal (22) wechselweise im Sinne ei- nes Ansaug- und Ausstoßtaktes mit dem Einlassanschluss (1 1) oder
Auslassanschluss (10) verbindbar ist.
7. Membranpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass seitens der Wechselventilanordnung (12, 12') am Pumpenkopf (4, 4') eine mit diesem rotierende dichtende Ventilscheibe (24, 24') mit einer
Ventilöffnung (23, 23') vorgesehen ist, über die der Pumpmediumkanal (22) mit dem Einlassanschluss (1 1) oder Auslassanschluss (10) wechselweise verbindbar ist. 8. Membranpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wechselventilanordnung (12, 12') am Trägerteil (1) unter Federbeaufschlagung (28) in Richtung auf die Ventilscheibe (24, 24') angeordnet ist. 9. Membranpumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkopf (4, 4') aus einem Unterteil (6) und einem Oberteil (5, 5') mit der dazwischen eingespannten Membran (7, 7') zusammengesetzt ist, wobei das Koppelelement (21, 21 ') durch eine Öffnung (28) im Unterteil (6) in den Pumpenkopf (4, 4') zur An- bindung an die Membran (7, 7') hindurchragt.
10. Membranpumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Pumpenkopf (4' ) mindestens zwei Pumpen- kammern (8, 8') nebeneinander mit im Gegentakt laufenden Membranen^, 7') angeordnet sind, die gemeinsam von dem Antriebsübertragungselement (13') über gesonderte Koppelelemente (21, 21 ') angetrieben sind.
EP17710257.1A 2016-03-17 2017-03-13 Membranpumpe Active EP3430263B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016204487.7A DE102016204487B4 (de) 2016-03-17 2016-03-17 Membranpumpe
PCT/EP2017/055775 WO2017157819A1 (de) 2016-03-17 2017-03-13 Membranpumpe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3430263A1 true EP3430263A1 (de) 2019-01-23
EP3430263B1 EP3430263B1 (de) 2020-01-22

Family

ID=58266654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17710257.1A Active EP3430263B1 (de) 2016-03-17 2017-03-13 Membranpumpe

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11499539B2 (de)
EP (1) EP3430263B1 (de)
CN (1) CN108779770B (de)
DE (1) DE102016204487B4 (de)
WO (1) WO2017157819A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD1029043S1 (en) * 2021-11-08 2024-05-28 Psg Germany Gmbh Pump

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1622816A (en) 1924-03-20 1927-03-29 Sperry Frank Earl Rotary pump
GB241956A (en) 1924-10-27 1926-07-01 Eduard Pelich Improvements in pumps
FR727840A (fr) 1930-12-05 1932-06-24 Thompson Brothers Bilston Ltd Perfectionnements apportés à la construction des pompes rotatives et des appareils analogues
GB661652A (en) * 1942-01-14 1951-11-28 Oilgear Co Improvements in or relating to hydraulic pumps or motors
US2574921A (en) * 1948-10-26 1951-11-13 James P Johnson Rotary pump
US4396357A (en) 1981-04-06 1983-08-02 Product Research And Development Diaphragm pump with ball bearing drive
DE3122722A1 (de) * 1981-06-06 1982-12-23 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Von einem motor angetriebene, ventilgesteuerte pumpe
DE3222722A1 (de) * 1982-06-18 1983-12-22 Wilhelm 2120 Lüneburg Fiedler Super-waermepumpe
JPS60108784U (ja) 1983-12-26 1985-07-24 三菱電機株式会社 真空ポンプ
DE3416983A1 (de) 1984-05-08 1985-11-14 Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt Pumpeinrichtung, insbesondere hochdruckpumpe
IT1187501B (it) 1985-02-15 1987-12-23 Hydro Mec Srl Pompa-motore rotante a pistoni radiali
GB8517150D0 (en) 1985-07-05 1985-08-14 Lam M L Pumps
US4936758A (en) * 1987-08-10 1990-06-26 Aci Medical, Inc. Diaphragm pump
FR2701736B1 (fr) * 1993-02-19 1995-05-19 Poclain Hydraulics Sa Mécanisme à fluide sous pression comportant des plots tubulaires, tel qu'un moteur ou une pompe hydraulique.
US5659171A (en) * 1993-09-22 1997-08-19 Northrop Grumman Corporation Micro-miniature diaphragm pump for the low pressure pumping of gases
JP2917110B2 (ja) 1995-09-29 1999-07-12 柴田科学器械工業株式会社 可変ストローク型エアーポンプ
DE19954728A1 (de) 1999-11-12 2001-05-31 Michael Kresin Drehkolbenvorrichtung
JP5053934B2 (ja) 2008-06-11 2012-10-24 応研精工株式会社 ダイヤフラムポンプ
CN101865100B (zh) 2010-06-23 2011-12-28 余文凌 多缸径向活塞泵
DE102012200501A1 (de) 2012-01-13 2013-07-18 Robert Bosch Gmbh Mikrodosierpumpe und Verfahren zum Herstellen einer Mikrodosierpumpe
CN103147965B (zh) 2013-03-11 2015-07-22 浙江奥利达气动工具股份有限公司 单级多头隔膜式气泵
CN204851605U (zh) 2015-08-07 2015-12-09 上海开能环保设备股份有限公司 反渗透机用增压泵

Also Published As

Publication number Publication date
CN108779770A (zh) 2018-11-09
DE102016204487B4 (de) 2017-12-07
US20190085842A1 (en) 2019-03-21
US11499539B2 (en) 2022-11-15
WO2017157819A1 (de) 2017-09-21
DE102016204487A1 (de) 2017-09-21
CN108779770B (zh) 2020-03-17
EP3430263B1 (de) 2020-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006016791A1 (de) Vakuumpumpe
EP0226070B1 (de) Pumpenanordnung zur dosierten Abgabe von mindestens zwei Komponenten
DE2253575A1 (de) Steuergeraet fuer lenkeinrichtungen o.dgl
DE102008012404A1 (de) Hydrostatische Verdrängereinheit
EP3430263B1 (de) Membranpumpe
DE102017211775B3 (de) Kolbenpumpe mit einem angetriebenen, rotierenden Pumpenkopf und einem darin oszillierenden Kolben
EP2771571A1 (de) Hydrostatische kolbenmaschine
DE2533222C3 (de) Schmierölpumpe mit Fördermengeneinstellung
DE3242983A1 (de) Regelbare fluegelzellenpumpe
DE602004003814T2 (de) Drehkolbenpumpe oder -motor mit einem einzigen flügel
DE112007002363B4 (de) Pneumatischer Flügelzellenmotor
DE102014223208B3 (de) Membranpumpe zur Erzeugung einer nahezu laminaren Strömung sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Membranpumpe
WO2019063159A1 (de) Schwenkkolbenpumpe für fluide
DE3027043A1 (de) Hydraulische fluegelpumpe
DE19819408A1 (de) Membranpumpe zur Förderung von gasförmigen oder flüssigen Medien
DE3134239A1 (de) Kapselpumpe oder -motor fuer fluide
DE102023120671A1 (de) Drehventil zur Verwendung bei einem Fluiddosierer
DE359338C (de) Umlaufanordnung fuer mehrzylindrige, im Kreise angeordnete Kolbenpumpen
DE4421044C2 (de) Vorrichtung zur Förderung von flüssigen oder gasförmigen Medien
DE102010055398A1 (de) Hydrostatische Kolbenmaschine
DE19535661C1 (de) Hydrostatische Radialkolbenpumpe
AT92031B (de) Steuerung für hydraulische Wechsel- und Wendegetriebe.
DE102021125005A1 (de) Membranpumpe mit hydraulischem Antrieb
DE102018217011A1 (de) Aktuatorelement
DE19933392A1 (de) Dosiereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20180905

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20190731

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1227073

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20200215

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502017003529

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20200122

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200614

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200422

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200423

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200522

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200422

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502017003529

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20200331

26N No opposition filed

Effective date: 20201023

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200313

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200313

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502017003529

Country of ref document: DE

Representative=s name: MURGITROYD GERMANY PATENTANWALTSGESELLSCHAFT M, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502017003529

Country of ref document: DE

Representative=s name: MURGITROYD & COMPANY, DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200331

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200122

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1227073

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20220313

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230523

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220313

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240326

Year of fee payment: 8

Ref country code: GB

Payment date: 20240327

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20240325

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20240401

Year of fee payment: 8