EP3894705A1 - Verfahren zur positionserfassung der membran einer elektromotorisch angetriebenen membranpumpe - Google Patents

Verfahren zur positionserfassung der membran einer elektromotorisch angetriebenen membranpumpe

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EP3894705A1
EP3894705A1 EP20727203.0A EP20727203A EP3894705A1 EP 3894705 A1 EP3894705 A1 EP 3894705A1 EP 20727203 A EP20727203 A EP 20727203A EP 3894705 A1 EP3894705 A1 EP 3894705A1
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membrane
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electric motor
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David Pohl
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    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining the position of the membrane or the drive piston of an electric motor driven membrane pump which is driven in pendulum mode, in particular the detection of the upper and lower reversal point in the movement of the membrane of such
  • Diaphragm pumps for conveying liquids or gases are generally known from the prior art.
  • Various designs of diaphragm pumps are available in the prior art. All diaphragm pump designs basically concern a machine for conveying liquids or gases that is particularly insensitive to long-term stress and contamination in the conveyed material.
  • the functional principle of a diaphragm pump is a modification of the known piston pump, but the medium to be conveyed is separated from the drive by a diaphragm.
  • the advantage of this pump is that the separating diaphragm shields the drive from harmful influences from the pumped medium, such as sludge or impurities. This requires, in particular, the low wear and tear and the insensitivity of a diaphragm pump under constant load, which makes such machines well suited for conveying tasks with long operating and idle times, such as occur in the industrial or motor vehicle environment.
  • a conventional diaphragm pump has a pumping chamber which is closed by a diaphragm and secured by valves on the inlet and outlet sides. This is changed in volume when the membrane is pressed or pulled, whereby a suction or compression process and therefore a delivery of a fluid takes place accordingly to the valve design.
  • the diaphragm is deflected either hydraulically, pneumatically, mechanically or electromagnetically.
  • the present invention is concerned with an electric motor driven d. H. mechanically driven by an electric motor diaphragm pump.
  • Such electric motor driven diaphragm pumps are in most cases via a connecting rod d. H. a drive piston and an eccentric driven by an electric motor.
  • Diaphragm pumps of the generic type have a high torque fluctuation along one direction of rotation of the eccentric relative to the movement of the tappet or connecting rod along the eccentric drive.
  • a diaphragm pump operated by an electric motor via eccentric means which uses a special drive concept of a pendulum eccentric drive.
  • the electric motor driving the eccentric means is controlled in a periodic pendulum movement, which extends over a certain Drehwinkelbe rich, which is smaller than a complete revolution of the eccentric means.
  • this angle of rotation range which thus avoids a complete rotation and thus in particular also avoids a high or unfavorable operating position with regard to the required torque, is smaller than 200 °, and can possibly also be designed to be even smaller in the range.
  • valve position It is therefore necessary for the valve position to detect the reversal points of the membrane from the suction phase with an increasing delivery volume to the pressure phase with a decreasing delivery volume, since valve actuation too early or too late results in inefficient operation.
  • position detection of the diaphragm layer and in particular the time of the respective upper and lower dead centers of the diaphragm are required for basic pump control.
  • a position detection device for determining the position of the membrane or the drive piston of an electric motor driven diaphragm pump is provided, in particular the detection of the upper and lower reversal point in the movement of the membrane of a membrane pump operated by an electric motor via eccentric means in pendulum mode, in which a diaphragm operated by a drive connecting rod has a On the inlet and outlet side provided with valve means conveying space between a minimum and maximum volume closes variable volume by the effect of the eccentric means a pendulum movement of an electric motor having a rotor is converted into an actuation movement of the drive connecting rod, the position detection device having detection means for detecting the mean position of the rotor shaft and an evaluation device to determine at least the position of the upper reversal point of the membrane from the mean position.
  • the pendulum movement is preferably only controlled via the pendulum motor shaft after the motor shaft first executes a rotary movement after the motor has started and is then converted into the pendulum movement.
  • the upper and lower reversal point in the context of the present invention are those positions of the membrane at which the respective direction of movement of the membrane changes in the opposite direction when it moves up and down, thus the delivery volume changes alternately these points are reduced or enlarged again.
  • the detection means are designed to detect in particular the mean value position of the motor shaft during a complete up and down movement of the membrane as soon as the motor shaft has been converted from a rotary movement into a pendulum movement.
  • measuring means are provided in order to detect the position of the rotor of the electric motor, with the rotor position being advantageously detected by means of an angle clock.
  • Another aspect of the present invention relates to a diaphragm pump designed with a position detection device as described above.
  • It is preferably a diaphragm pump with a motor control device which is designed to set the rotor shaft in a pendulum motion in a certain angular range between 150 ° and 200 ° and a valve Control device for controlling valves depending on the position of the membrane determined by the position detection device.
  • a likewise inventive aspect of the present invention relates to a method for determining the position of the diaphragm or the drive piston of an electromotive driven diaphragm pump in pendulum operation, in particular the detection of the upper and lower reversal point in the movement sequence of the diaphragm of an electromotive diaphragm pump operated by eccentric means, in which one is driven by a drive connecting rod
  • the actuated membrane closes off a pumping chamber provided with valve means on the inlet and outlet side between a minimum and maximum volume in a variable-volume manner, in that the action of the eccentric means converts an oscillating movement of an electric motor with a rotor into an actuating movement of the drive connecting rod, the process step being provided that the position of the membrane is determined at least from the acquisition of the mean value position of the motor shaft by means of an angle clock.
  • the method is carried out with a position detection device as described above.
  • Fig. 1 shows a diagram which shows an example of the position of the shaft plotted over time and.
  • Fig. 2 is a flow chart showing the steps for determining the extreme points of the invention.
  • FIGS. 1 and 2 there is an exemplary diagram, which represents the angular position of the shaft, beginning with the engine start in the speed mode, transitioning to the pendulum mode, whereby first an alignment takes place and then an aligned stable pendulum mode is also shown the mean value from which the upper reversal point of the membrane can be derived. The lower reversal point then results cyclically in the middle between two successive upper reversal points
  • FIG. 2 shows a flow chart with two processes running in parallel.
  • One process concerns the rotor position detection with an angle clock.
  • the motor is controlled in such a way that it first rotates clockwise (CW), then again counterclockwise (CCW), the process is repeated until there is a difference for the position in the clockwise direction (pos_cw) and for the position in the counterclockwise direction (pos_ccw) is smaller than a specified target value (X) in order to determine that a stable position has been reached. From this, the position for the upper extreme point (OT) of the membrane is now determined.
  • CW clockwise
  • CCW counterclockwise
  • X specified target value
  • the extreme point is determined by taking the mean value between the two reversal points. You basically take the max value and the min value from the rotor position and form the mean value from them.
  • the invention is not limited in its implementation to the preferred exemplary embodiments indicated above. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the solution shown even in the case of fundamentally different designs.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Positionserfassungsvorrichtung zur Positionsbestimmung der Membran oder des Antriebskolbens einer elektromotorisch angetriebenen Membranpumpe, insbesondere der Erfassung des oberen und unteren Umkehrpunktes im Bewegungsablauf der Membran einer elektromotorisch über Exzentermittel betriebene Membranpumpe, bei welcher eine von einem Antriebspleuel betätigte Membran einen einlass- und auslassseitig mit Ventilmitteln versehenen Förderraum zwischen einem minimalen und maximalen Volumen volumenveränderlich abschließt, indem durch die Wirkung der Exzentermittel eine Pendelbewegung eines einen auf einer Welle angebrachten Rotor aufweisenden Elektromotors in eine Betätigungsbewegung des Antriebspleuels umgesetzt wird, wobei die Positionserfassungsvorrichtung Erfassungsmittel zum Erfassen der Mittelwertlage der Rotorwelle aufweist sowie eine Auswerteeinrichtung, um aus der Mittelwertlage zu mindestens die Lage des oberen Umkehrpunktes der Membran zu ermitteln.

Description

Verfahren zur Positionserfassung der Membran einer elektromotorisch angetriebenen Membranpumpe
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung der Memb ran oder des Antriebskolbens einer elektromotorisch angetriebenen Membranpumpe, die im Pendelbetrieb angetrieben wird, insbesondere der Erfassung des oberen und unteren Umkehrpunktes im Bewegungsablauf der Membran einer solchen
Membranpumpe.
Aus dem Stand der Technik sind Membranpumpen zur Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen allgemein bekannt. Im Stand der Technik sind diverse Bauformen von Membran-Pumpen verfügbar. Alle Bauformen von Membranpumpen betreffen grundsätzlich eine Maschine zur Förde rung von Flüssigkeiten bzw. Gasen, die besonders unempfindlich gegen Dauerbeanspruchung und Verunreinigungen im Fördergut ist. Das Funktionsprinzip einer Membranpumpe ist eine Abwandlung der bekannten Kolbenpumpe, wobei jedoch das zu fördernde Medium durch eine Membran vom Antrieb getrennt ist. Der Vorteil dieser Pumpe ist, dass durch die Trennmembran der Antrieb von schädlichen Ein flüssen des Fördermediums, beispielsweise Schlämme oder Verunreinigungen ab geschirmt wird. Dies bedingt insbesondere die Verschleißarmut und die Unempfind lichkeit einer Membranpumpe bei Dauerbeanspruchung, was derartige Maschinen gut geeignet für Förderaufgaben bei langer Betriebs- und Standzeit, wie sie etwa im industriellen bzw. Kraftfahrzeug-Umfeld auftreten macht.
Eine herkömmliche Membranpumpe besitzt ein von einer Membran verschlossener und eingangs- sowie ausgangsseitig durch Ventile gesicherter Förderraum. Dieser wird bei Druck- bzw. Zugbetätigung der Membran im Volumen verändert, wodurch ein Saug- bzw. Kompressionsvorgang und mithin eine Förderung eines Fluids ent sprechend der Ventilausgestaltung stattfindet. Die Auslenkung der Membran ge schieht entweder hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder elektromagnetisch.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit einer elektromotorisch angetriebenen d. h. mechanisch von einem Elektromotor angetriebenen Membranpumpe. Solche elektromotorisch angetriebenen Membranpumpen werden in den meisten Fällen über eine Pleuelstange d. h. einen Antriebskolben und einen Exzenter von einem Elekt romotor angetrieben.
Gattungsgemäße Membranpumpen besitzen, bezogen auf die Stößel- bzw. Pleuelbewegung entlang des Exzenterantriebs, eine hohe Drehmomentfluktuation entlang einer Umdrehungsrichtung des Exzenters. Aus der Druckschrift DE 102016125578 A ist eine elektromotorisch über Exzentermittel betriebene Membranpumpe bekannt, die ein besonderes Antriebskonzept eines pendelnden Exzenterantrieb nutzt. Hierbei wird der die Exzentermittel antreibende Elektromotor in eine periodische Pendelbewegung angesteuert, welche sich über einen bestimmten Drehwinkelbe reich erstreckt, der kleiner als eine vollständige Umdrehung der Exzentermittel ist. Bevorzugt ist, dass dieser Drehwinkelbereich, welcher damit eine vollständige Um drehung und damit insbesondere auch in Bezug auf das erforderliche Drehmoment hohe bzw. ungünstige Betriebsposition vermeidet, kleiner als 200° ist, ggf. auch noch kleiner im Bereich ausgestaltet sein kann.
Zur gezielten und effizienten Ansteuerung der Ventilmatrix ist es aber erforderlich die genauen Umkehrpunkte im Pendelbetrieb bestimmen zu können.
Somit ist es erforderlich zur Ventilstellung die Umkehrpunkte der Membran von der Ansaugphase mit einem sich vergrößernden Fördervolumen zur Druckphase mit einem kleiner werdenden Fördervolumen zu erfassen, da eine zu frühe oder zu späte Ventilbetätigung einen ineffizienten Betrieb mit sich bringt. Darüber hinaus werden die Lageerfassung der Membranlage und insbesondere auch der Zeitpunkt der jewei ligen oberen und unteren Totpunkte der Membran zur grundsätzlichen Pumpensteu erung benötigt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, welche auf einfache und kostengünstige Weise eine zuverlässige Erfassung der Lageposition einer Membran einer elektromotorisch angetriebenen Membranpumpe im Pendelbetrieb ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist hierzu eine Positionserfassungsvorrichtung zur Positionsbe stimmung der Membran oder des Antriebskolbens einer elektromotorisch angetrie benen Membranpumpe vorgesehen, insbesondere der Erfassung des oberen und unteren Umkehrpunktes im Bewegungsablauf der Membran einer elektromotorisch über Exzentermittel im Pendelbetrieb betriebene Membranpumpe, bei welcher eine von einem Antriebspleuel betätigte Membran einen einlass- und auslassseitig mit Ventilmitteln versehenen Förderraum zwischen einem minimalen und maximalen Vo lumen volumenveränderlich abschließt, indem durch die Wirkung der Exzentermittel eine Pendelbewegung eines einen Rotor aufweisenden Elektromotors in eine Betäti gungsbewegung des Antriebspleuels umgesetzt wird, wobei die Positionserfassungsvorrichtung Erfassungsmittel zum Erfassen der Mittelwertlage der Rotorwelle aufweist sowie eine Auswerteeinrichtung, um aus der Mittelwertlage zu mindestens die Lage des oberen Umkehrpunktes der Membran zu ermitteln.
Bevorzugt wird die Pendelbewegung über die pendelnde Motorwelle erst ange steuert, nachdem die Motorwelle nach dem Motorstart zunächst eine Drehbewegung ausführt und dann in die Pendelbewegung überführt wird.
Unter dem oberen und unteren Umkehrpunkt im Sinne der vorliegenden Erfindung sind diejenigen Positionen der Membran zu verstehen, an denen sich die jeweilige Bewegungsrichtung der Membran bei dessen Auf- und Ab-bewegung in die jeweils entgegengesetzte Richtung ändert, sich somit alternierend das Fördervolumen je weils an diesen Punkte wieder verkleinert bzw. vergrößert.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erfassungsmittel ausgebildet sind, insbesondere die Mittelwertlage der Motorwelle während einer vollständigen Auf- und Ab-Bewegung der Membran zu erfassen, sobald die Motorwelle von einer Drehbewegung in eine Pendelbewegung überführt wurde.
Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, dass Messmittel vorgesehen sind, um die Lage des Rotors des Elektromotors zu erfassen, wobei in vorteilhafter Weise die Erfassung der Rotorlage mittels einer Winkeluhr erfolgt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Membranpumpe ausgebildet mit einer wie zuvor beschriebenen Positionserfassungsvorrichtung.
Bevorzugt handelt es sich um eine Membranpumpe mit einer Motorsteuerungsvorrichtung, die ausgebildet ist, die Rotorwelle in eine Pendelbewegung in einem bestimmten Winkelbereich zwischen 150° und 200° zu versetzen sowie eine Ventils- teuerungseinrichtung zum Ansteuern von Ventilen in Abhängigkeit von der durch die Positionserfassungsvorrichtung ermittelten Lage der Membran.
Ein ebenfalls erfinderischer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung der Membran oder des Antriebskolbens einer elektromoto risch angetriebenen Membranpumpe im Pendelbetrieb, insbesondere der Erfassung des oberen und unteren Umkehrpunktes im Bewegungsablauf der Membran einer elektromotorisch über Exzentermittel betriebene Membranpumpe, bei welcher eine von einem Antriebspleuel betätigte Membran einen einlass- und auslassseitig mit Ventilmitteln versehenen Förderraum zwischen einem minimalen und maximalen Vo lumen volumenveränderlich abschließt, indem durch die Wirkung der Exzenterm ittel eine Pendelbewegung eines einen Rotor aufweisenden Elektromotors in eine Betäti gungsbewegung des Antriebspleuels umgesetzt wird, wobei der Verfahrensschritt vorgesehen ist, dass die Positionsbestimmung der Membran wenigstens aus der Erfassung der Mittelwertlage der Motorwelle mittels einer Winkeluhr erfolgt.
Mit Vorteil ist dabei vorgesehen, dass das Verfahren mit einer wie zuvor beschriebenen Positionserfassungsvorrichtung durchgeführt wird.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge kennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevor zugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Diagramm welches beispielhaft die Position der Welle aufgetragen über die Zeit zeigt und.
Fig. 2 ein Flussdiagramm, welches die Schritte zur Bestimmung der Extrem punkte der Erfindung zeigt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines beispielhaften Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 näher beschrieben. In der Figur 1 findet sich ein beispielhaftes Diagramm, welches die Winkelposition der Welle repräsentiert, beginnend mit dem Motorstart in den Drehzahlbetrieb, übergehend in den Pendelbetrieb, wobei zunächst ein Ausrichten stattfindet und dann ein ausgerichteter stabiler Pendelbetrieb Ebenfalls dargestellt ist der Mittelwert, aus dem der obere Umkehrpunkt der Membran ableitbar ist. Der untere Umkehrpunkt ergibt sich dann zyklisch in der Mitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden oberen Umkehrpunkten
In der Figur 2 ist ein Ablaufdiagramm mit zwei parallel laufenden Prozessen. Ein Prozess betrifft die Rotorlageerfassung mit einer Winkeluhr. Parallel dazu wird der Motor so angesteuert, dass er zunächst in Uhrzeigersinnrichtung (CW) dreht, dann wieder entgegen die Uhrzeigersinnrichtung (CCW), der Vorgang wird solange wiederholt bis ein Differenzmaß für die Position in Uhrzeigerichtung (pos_cw) und für die Position entgegen der Uhrzeigerichtung (pos_ccw) kleiner ist als ein vorgegebener Sollwert (X), um damit festzustellen, dass eine stabile Position erreicht ist. Daraus wird die Position für den oberen Extrempunkt (OT) der Membran nun ermittelt.
Der Extrempunkt wird durch Bildung des Mittelwertes zwischen den zwei Umkehr punkten ermittelt. Man nimmt also quasi den Max-Wert und den Min-Wert aus der Rotorposition und bildet daraus den Mittelwert.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angege benen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearte ten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims

Ansprüche
1. Positionserfassungsvorrichtung zur Positionsbestimmung der Membran oder des Antriebskolbens einer elektromotorisch angetriebenen Membranpumpe, insbesondere der Erfassung des oberen und unteren Umkehrpunktes im Be wegungsablauf der Membran einer elektromotorisch über Exzentermittel be triebene Membranpumpe, bei weicher eine von einem Antriebspleuel betätigte Membran einen einlass- und auslassseitig mit Ventilmitteln versehenen För derraum zwischen einem minimalen und maximalen Volumen volumenverän derlich abschließt, indem durch die Wirkung der Exzenterm ittel eine Pendel bewegung eines einen auf einer Welle angebrachten Rotor aufweisenden Elektromotors in eine Betätigungsbewegung des Antriebspleuels umgesetzt wird, wobei die Positionserfassungsvorrichtung Erfassungsmittel zum Erfas sen der Mittelwertlage der Rotorwelle aufweist sowie eine Auswerteeinrich tung, um aus der Mittelwertlage zu mindestens die Lage des oberen Umkehr punktes der Membran zu ermitteln.
2. Positionserfassungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel ausgebildet sind, insbesondere die Mittelwertlage der Motorwelle während einer vollständigen Auf- und Ab-Bewegung der Membran zu erfassen, sobald die Motorwelle von einer Drehbewegung in eine Pendelbewegung überführt wurde.
3. Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Winkeluhr zur Erfassung der Rotorlage vorgesehen ist.
4. Membranpumpe ausgebildet mit einer Positionserfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3.
5. Membranpumpe gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranpumpe eine Motorsteuerungsvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, die Rotorwelle in eine Pendelbewegung in einem bestimmten Winkelbe reich zwischen 150° und 200° zu versetzen sowie eine Ventilsteuerungsein richtung zum Ansteuern von Ventilen in Abhängigkeit von der durch die Positi onserfassungsvorrichtung ermittelten Lage der Membran
6. Verfahren zur Positionsbestimmung der Membran oder des Antriebskolbens einer elektromotorisch angetriebenen Membranpumpe, insbesondere der Er fassung des oberen und/oder unteren Umkehrpunktes im Bewegungsablauf der Membran einer elektromotorisch über Exzentermittel betriebene
Membranpumpe, bei welcher eine von einem Antriebspleuel betätigte Memb ran einen einlass- und auslassseitig mit Ventilmitteln versehenen Förderraum zwischen einem minimalen und maximalen Volumen volumenveränderlich ab schließt, indem durch die Wirkung der Exzentermittel eine Pendelbewegung eines einen auf einer Welle gelagerten Rotor aufweisenden Elektromotors in eine Betätigungsbewegung des Antriebspleuels umgesetzt wird, wobei die Positionsbestimmung der Membran wenigstens aus der Erfassung der Mittelwertlage der Motorwelle mittels einer Winkeluhr erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 7 ausgeführt mit einer Positionserfassungsvorrich tung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3.
EP20727203.0A 2019-07-01 2020-05-15 Verfahren zur positionserfassung der membran einer elektromotorisch angetriebenen membranpumpe Withdrawn EP3894705A1 (de)

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Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19826610A1 (de) * 1998-06-16 1999-12-23 Bran & Luebbe Membranpumpe und Vorrichtung zur Steuerung derselben
JP4378937B2 (ja) * 2002-06-03 2009-12-09 セイコーエプソン株式会社 ポンプ
JP5339915B2 (ja) * 2005-11-21 2013-11-13 インテグリス・インコーポレーテッド ポンプの機械式ピストンのピストン制御システムおよび方法
SE532405C2 (sv) * 2008-05-02 2010-01-12 Johan Stenberg Pumpsystem samt förfarande för att fastställa ett tryckvärde
DE102013113351A1 (de) * 2013-12-03 2015-06-03 Pfeiffer Vacuum Gmbh Verfahren zur Kalibrierung einer Membranvakuumpumpe sowie Membranvakuumpumpe
DE102014112266A1 (de) * 2014-08-27 2016-03-03 Adcos Gmbh Verfahren zum Kalibrieren einer dreiphasigen Permanentmagnet-Synchronmaschine
DE102016109318A1 (de) * 2016-05-20 2017-11-23 Max Wild Gmbh Kolbenpumpe
DE102016125578A1 (de) 2016-12-23 2018-06-28 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Elektromotorisch betriebene Membranpumpe, Verwendung einer solchen und Verfahren zum Betreiben einer Membranpumpe
DE102017112975B3 (de) * 2017-06-13 2018-10-25 KNF Micro AG Membranpumpe

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