EP4050213A1 - Multiple membrane pump - Google Patents

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EP4050213A1
EP4050213A1 EP22152137.0A EP22152137A EP4050213A1 EP 4050213 A1 EP4050213 A1 EP 4050213A1 EP 22152137 A EP22152137 A EP 22152137A EP 4050213 A1 EP4050213 A1 EP 4050213A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
valve
cage
propellant
membrane
Prior art date
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Granted
Application number
EP22152137.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP4050213C0 (en
EP4050213B1 (en
Inventor
Takumi Nasu
Alexander Ries
Andrej Getze
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.)
Lutz Pumpen GmbH
Original Assignee
Lutz Pumpen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Lutz Pumpen GmbH filed Critical Lutz Pumpen GmbH
Publication of EP4050213A1 publication Critical patent/EP4050213A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP4050213C0 publication Critical patent/EP4050213C0/en
Publication of EP4050213B1 publication Critical patent/EP4050213B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/06Pumps having fluid drive
    • F04B43/073Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve
    • F04B43/0736Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve with two or more pumping chambers in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/06Pumps having fluid drive
    • F04B43/073Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L25/00Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means
    • F01L25/08Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by electric or magnetic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/023Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms double acting plate-like flexible member

Definitions

  • the present invention relates to a multiple membrane pump with at least two membrane chambers, which are divided by at least two membranes into a propellant chamber and a media chamber, a membrane piston mechanically coupling the membranes, being guided into a switch housing and in the switch housing with the interposition of a magnet arrangement with a valve piston interacts to control an inflow and outflow of propellant into the propellant chambers.
  • Such a multiple diaphragm pump is already known as a double diaphragm pump DE 41 06 180 A1 previously known.
  • radially arranged ring magnets aligned in the same direction are positioned on the interacting end pieces of the membrane piston and the valve piston on the membrane piston and the valve piston.
  • the diaphragm piston and the valve piston work in opposite directions, in that the valve piston is pressed by the existing magnetic field of the diaphragm piston in the opposite direction of the passing diaphragm piston. Due to the oscillating movement of the mechanically driven diaphragm piston, the poles of the radial magnets of both pistons with the same name periodically come into a parallel position.
  • the magnetic field of the valve piston gives way to the resistance that builds up as a result of the approaching poles of the same name, as the ring magnets move the valve piston into a position relative to the diaphragm piston.
  • the opposite poles of the ring magnets of the diaphragm piston exert maximum attraction with the respective opposite poles of the valve piston.
  • the present invention is based on the object of specifying a multi-diaphragm pump in which the magnetic forces can be used more efficiently through a different distribution on the two pistons in order to prevent the multi-diaphragm pump from stopping at a common dead center of the diaphragm piston and valve piston.
  • the membranes each divide a membrane chamber into a propellant chamber and a media chamber.
  • the membrane piston transfers part of its movement to the valve piston within a switching housing by entrainment of the valve piston.
  • This entrainment of the valve piston activates a valve which is arranged at the end of the valve piston and which switches back and forth between two switching positions and thereby controls the inflow and outflow of the propellant into the propellant chambers.
  • part of the distance is overcome magnetically.
  • the common dead center of the two pistons is located on this section. Dead center is a position of the pistons from which the multiple diaphragm pump can no longer get out of its own power, so that external intervention is required.
  • valve piston is guided coaxially with the diaphragm piston, or at least parallel to it.
  • the force of the membrane piston can be used directly for a mechanical actuation of the valve piston, although no rigid coupling is implemented in such a case. Rather, mechanical entrainment is provided in such an arrangement, which, however, allows play between the valve piston and the diaphragm piston.
  • the offset of the valve piston can in particular be greater than the offset of the diaphragm piston.
  • a time offset between the movements of the valve piston and the diaphragm piston can also be made possible in this way, as a result of which the valve remains in a defined position even during the movement of the diaphragm piston.
  • one of the two pistons can form a head piece, which is accommodated in a cage formed by the other of the two pistons, the head piece and the cage forming front and rear stop surfaces in the thrust direction and in the pull direction, with a stop surface between the head piece and the cage stop surfaces game is present.
  • the free end of the valve piston can preferably be formed as a cage, while the free end of the membrane piston interacting with the valve head piece in the push and pull direction forms a head piece which is longitudinally movable in the cage.
  • first magnet arrangements can be assigned to the cage stop surfaces and at least one second magnet arrangement can be assigned to the head piece, which is oriented in the opposite direction to the first magnet arrangements. This means that the cage and head piece collide just before the end position of the cage off. The head piece then pushes the cage both mechanically and magnetically into a stop position of the cage.
  • the inner walls of the cage can serve as abutment surfaces for corresponding abutment surfaces of the head piece.
  • the membrane piston is moved by the membranes, which are deflected due to the inflow and outflow of propellant, so that the head piece and cage move relative to one another. While the valve piston initially remains at rest and the valve thus retains its position, the head piece traverses the cage and on its opposite side again comes up against the stop surfaces there. From this moment on, the valve piston is mechanically driven by the diaphragm piston.
  • the cage moving in the switch housing of the multiple membrane pump can also be arranged to be displaceable between two housing stop surfaces. This allows the cage to be fixed between two extreme points of movement and to ensure that the cage is always in a defined position within the switch housing.
  • third magnet arrangements aligned in the same direction as the first magnet arrangements can be provided in the housing stop surfaces, which pull the first magnet arrangements in the cage stop surfaces toward you, possibly helping to overcome the last part of the way to the housing stop surfaces.
  • the outer cage stop surfaces are attracted to the housing stop surfaces as soon as the head piece with the pole of the same name pushes off the cage from the inside and the cage is moved towards the housing stop by the magnetic force.
  • the cage is both by the repulsion of poles of the same name from the inside as the attraction of opposite poles from the outside also moves beyond the dead center of the valve piston.
  • valve piston actuates a valve arrangement, preferably a 5/2-way valve, for controlling the flow of propellant into the propellant chambers.
  • the 5/2-way valve can be attached to the other end of the valve piston in order to ensure the inflow and outflow of the propellant into and out of the propellant chambers of the double diaphragm pump.
  • the inflow and outflow of the propellant in both propellant chambers can be controlled simultaneously, with one propellant chamber being filled with the propellant while the propellant can escape from the other chamber at the same time.
  • the magnet arrangements can be constructed from one or more magnets arranged in the same direction as one another, in particular spatially distributed.
  • the poles of all magnet arrangements that share a stop surface can be oriented either parallel or perpendicular to the direction of movement, as long as the same direction or opposite direction described above is guaranteed, which is required in order to use the applied magnetic fields to move the valve piston.
  • a correspondingly thicker head piece it can be useful to arrange a magnet on both sides of the head piece, which then together form the magnet arrangement. This can be transferred accordingly to the other stop surfaces. This also makes it possible to simply strengthen the magnets.
  • the magnets are permanent magnets, in particular neodymium magnets, which are preferably designed in the form of ring magnets. Choosing neodymium magnets ensures that the magnetic force is sufficient to mobilize the valve piston. In addition, a permanent magnet works without interference Interruption, which contributes to the stability of the construction and makes it maintenance-free.
  • compressed air can be used as a cheap propellant. This gas is available everywhere free of charge and only needs to be compressed. It is also particularly advantageous because it does not corrode the propellant chambers and diaphragms and is both quick and easy to move.
  • figure 1 shows a double diaphragm pump 1, which has two diaphragm chambers 2 and 6.
  • the membrane chambers 2 and 6 are each divided into a propellant chamber 4 and 8 and a media chamber 3 and 7 with the aid of a membrane 5 and 9 .
  • Compressed air is fed from a propellant source 16 via a valve arrangement 15, which is designed as a 5/2-way valve, into the second propellant chamber 8, with the aim of moving a second membrane 9 against the pressure in the second medium chamber 7 of the medium contained in the direction of the second To move media chamber 7 and thereby promote the medium from the second media chamber.
  • the second membrane 9 is coupled to a first membrane 5 via a membrane piston 17 and entrains this in its movement, so that the first membrane 5 conveys the propellant contained there from the first propellant chamber 4 via the valve arrangement 15 out of the first propellant chamber 4. Conversely, this expands the first media chamber 3 and as a result sucks any medium that is present into it.
  • valve position of the valve assembly 15 is actuated by a valve piston 10, which is in a mechanical connection with the diaphragm piston 17, as shown in FIG figure 5 is shown.
  • figure 2 shows the subsequent step in which the membranes 5 and 9 are deflected in the opposite direction, such play and time offset being provided between the membrane piston 17 and the valve piston 10 that the valve arrangement 15 is still in its previous position at this point in time.
  • figure 3 shows the next step, in which the valve arrangement 15 has now switched, so that the 5/2-way valve now has the first propellant chamber 4 with it Compressed air supplied, while the membranes 5 and 9 now begin to displace the medium from the first media chamber 3 and the compressed air from the second propellant chamber 8.
  • FIG 5 shows the interior of the switch housing 21 responsible for the switching behavior, into which the diaphragm piston 17 protrudes from the left side and the valve piston 10 protrudes from the right side.
  • the free end of the membrane piston 17 forms a head piece 19 which is received in a cage 13 at the free end of the valve piston 10 .
  • the head piece 19 has play within the cage 13, similar to a cylinder piston in its cylinder, so that a movement of the diaphragm piston 17 only has a direct effect on the movement of the valve piston 10 if the head piece 19 with its head piece stop surfaces 20 is in contact with a cage stop surface 14 of the Cage 13 strikes and presses in the direction.
  • the diaphragm piston 17 can move the valve piston 10 into a switching position in which the cage 13 of the valve piston 10 strikes the housing stop faces 22 of the housing 21 . Normally, however, this position is not reached due to the movement of the diaphragm piston 17 alone; rather, it may be that the valve piston 10 stops at a dead center shortly before the switching position, in which the valve is not in a clear switching position and the diaphragm piston 17 is due to itself the lack of pressure in the membrane chambers 2 and 6 also no longer moves.
  • 22 magnet arrangements 11, 18 and 23 are provided in the cage 13, the head piece 19 and the housing stop surfaces, which should avoid such a dead center.
  • first magnet arrangements 11 are arranged in the same direction in the cage and third magnet arrangements 23 in the housing stop surfaces, so that they attract each other. If necessary, the third magnet arrangements can also be dispensed with, but in its end position they again magnetically pull the cage 13 towards the housing stop surfaces 22 and thereby help to overcome the undefined dead center position.
  • a second magnet arrangement 18 aligned in opposite directions ensures that the cage 13 is pressed further in the direction of the end position at the end points, since poles of the same name point to one another and repel one another.
  • a multiple membrane pump is thus described above, in which the magnetic forces can be used more efficiently due to the distribution of the magnets on the two pistons, in order to avoid the standstill of the multiple membrane pump in a common dead center of membrane piston and valve piston.

Abstract

Es sind bereits druckluftbetriebene Mehrfachmembranpumpen bekannt, bei denen eine Steuerung der Ventile über ein Schieberelement erfolgt. Dieses wird magnetisch betätigt, wobei ein mechanischer Eingriff in diese Betätigung nicht erfolgt. Dies führt dazu, dass eine Kraftbeaufschlagung nur in einem geringen Maß möglich ist, und daher insbesondere aufgrund von Haftreibung der Ventildichtung möglicherweise nicht ausreicht.Die Erfindung sieht daher eine hybride Lösung vor, welche sowohl eine mechanische Betätigung eines für die Ventilsteuerung vorgesehenen Ventilkolbens, als auch eine magnetische Überwindung eines möglicherweise von dem Ventilkolben und dem die Membranen der Mehrfachmembranpumpe betätigenden Membrankolben gemeinsam erreichten Totpunkts ermöglicht.Compressed-air operated multiple membrane pumps are already known in which the valves are controlled by a slide element. This is actuated magnetically, with no mechanical intervention in this actuation. As a result, the application of force is only possible to a small extent, and therefore may not be sufficient, in particular due to static friction of the valve seal a magnetic overcoming of a dead center that may be reached jointly by the valve piston and the diaphragm piston actuating the diaphragms of the multiple diaphragm pump is made possible.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrfachmembranpumpe mit wenigstens zwei Membrankammern, welche durch wenigstens zwei Membranen in jeweils eine Treibmittelkammer und eine Medienkammer geteilt sind, wobei ein Membrankolben die Membranen mechanisch koppelt, in ein Schaltgehäuse geführt ist und in dem Schaltgehäuse unter Zwischenlage einer Magnetanordnung mit einem Ventilkolben zur Steuerung eines Zu- und Abstroms von Treibmittel in die Treibmittelkammern zusammenwirkt.The present invention relates to a multiple membrane pump with at least two membrane chambers, which are divided by at least two membranes into a propellant chamber and a media chamber, a membrane piston mechanically coupling the membranes, being guided into a switch housing and in the switch housing with the interposition of a magnet arrangement with a valve piston interacts to control an inflow and outflow of propellant into the propellant chambers.

Eine solche Mehrfachmembranpumpe ist als Doppelmembranpumpe bereits aus der DE 41 06 180 A1 vorbekannt. Hierbei sind auf dem Membrankolben und dem Ventilkolben gleichsinnig ausgerichtete, radial angeordnete Ringmagneten auf den interagierenden Endstücken des Membrankolbens und des Ventilkolbens positioniert. Der Membrankolben und der Ventilkolben arbeiten in gegenläufiger Bewegung, indem der Ventilkolben durch das vorhandene Magnetfeld des Membrankolbens in die Gegenrichtung des vorbeilaufenden Membrankolbens gedrückt wird. Durch die oszillierende Bewegung des mechanisch angetriebenen Membrankolbens geraten periodisch gleichnamige Pole der Radialmagneten beider Kolben in eine Parallelstellung. Das Magnetfeld des Ventilkolbens weicht dem Widerstand, der sich durch die Annäherung gleichnamiger Pole aufbaut, aus, indem die Ringmagneten den Ventilkolben in eine Position relativ zum Membrankolben versetzen. Dabei üben die Gegenpole der Ringmagneten des Membrankolbens mit den jeweiligen Gegenpolen des Ventilkolbens maximale Anziehungskraft aus. Das Bestreben der beiden Magnetfelder, jeweils in Ruhelage zueinander zu stehen, wird zum Bedienen des Ventils und des Treibmittelzustroms herangezogen, da der Ventilkolben nur magnetisch angesteuert werden kann.Such a multiple diaphragm pump is already known as a double diaphragm pump DE 41 06 180 A1 previously known. In this case, radially arranged ring magnets aligned in the same direction are positioned on the interacting end pieces of the membrane piston and the valve piston on the membrane piston and the valve piston. The diaphragm piston and the valve piston work in opposite directions, in that the valve piston is pressed by the existing magnetic field of the diaphragm piston in the opposite direction of the passing diaphragm piston. Due to the oscillating movement of the mechanically driven diaphragm piston, the poles of the radial magnets of both pistons with the same name periodically come into a parallel position. The magnetic field of the valve piston gives way to the resistance that builds up as a result of the approaching poles of the same name, as the ring magnets move the valve piston into a position relative to the diaphragm piston. The opposite poles of the ring magnets of the diaphragm piston exert maximum attraction with the respective opposite poles of the valve piston. The endeavor of the two magnetic fields, each standing in the rest position to each other is used to operate the valve and the flow of propellant, since the valve piston can only be actuated magnetically.

Die oben beschriebene Anordnung der Magneten lässt keine optimale Ausnutzung der Magnetkräfte zu, da zum einen der Reibwiederstand der Ventildichtungen direkt von den Magnetkräften überwunden werden muss, zum anderen sind die Magnetfelder stark vom Abstand der Magneten abhängig. Da die Magnetfelder nicht auf das Zentrum der jeweiligen Gegenmagneten zu bewegt wird, sondern nur eine Verschiebung an den Magneten vorbei erfolgt, wird diese maximale Kraft allerdings im Stand der Technik nicht ausgenutzt. Dies würde im Stand der Technik auch nicht funktionieren, da die Magnetkraft nicht nur in der Endlage benötigt wird, sondern auf der gesamten Wegstrecke der gegenseitigen Auslenkung der beiden Kolben.The arrangement of the magnets described above does not allow optimal utilization of the magnetic forces, since on the one hand the frictional resistance of the valve seals must be overcome directly by the magnetic forces, and on the other hand the magnetic fields are strongly dependent on the distance between the magnets. However, since the magnetic fields are not moved towards the center of the respective counter-magnet, but only shifted past the magnet, this maximum force is not utilized in the prior art. This would also not work in the prior art, since the magnetic force is required not only in the end position, but over the entire distance of the mutual deflection of the two pistons.

Weiter ist auf die DE 693 02 656 T2 zu verweisen, welche eine einfache, parallele Führung von Membrankolben und Ventilkolben vorsieht, bei welcher der Ventilkolben zwischen zwei Anschlagflächen direkt hin und her bewegt wird.Next is on the DE 693 02 656 T2 to refer, which provides a simple, parallel guidance of the diaphragm piston and valve piston, in which the valve piston is moved directly back and forth between two stop surfaces.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Mehrfachmembranpumpe anzugeben, bei welcher die Magnetkräfte durch eine andere Verteilung auf den beiden Kolben effizienter genutzt werden können, um den Stillstand der Mehrfachmembranpumpe in einem gemeinsamen Totpunkt von Membrankolben und Ventilkolben zu vermeiden.Against this background, the present invention is based on the object of specifying a multi-diaphragm pump in which the magnetic forces can be used more efficiently through a different distribution on the two pistons in order to prevent the multi-diaphragm pump from stopping at a common dead center of the diaphragm piston and valve piston.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Mehrfachmembranpumpe gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Sinnvolle Ausgestaltungen einer derartigen Mehrfachmembranpumpe können den sich anschließenden abhängigen Ansprüchen entnommen werden.This object is achieved with a multiple diaphragm pump according to the features of independent claim 1. Useful configurations of such a multiple diaphragm pump can be found in the subsequent dependent claims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Mehrfachmembranpumpe mit einer mechanischen Kopplung der Membranen durch einen Membrankolben vorliegt.According to the invention, it is provided that there is a multiple membrane pump with a mechanical coupling of the membranes by a membrane piston.

Die Membranen unterteilen jeweils eine Membrankammer in eine Treibmittelkammer und eine Medienkammer. Der Membrankolben überträgt innerhalb eines Schaltgehäuses durch Mitnahme des Ventilkolbens einen Teil seiner Bewegung auf den Ventilkolben. Über diese Mitnahme des Ventilkolbens schaltet dieser ein an dem Ende des Ventilkolbens angeordnetes Ventil, welches zwischen zwei Schaltstellungen hin und her wechselt und hierdurch den Zu- und Abstrom des Treibmittels in die Treibmittelkammern steuert. Zusätzlich zu der Mitnahme des Ventilkolbens durch die oszillierende Bewegung des Membrankolbens wird ein Teil der Strecke magnetisch überwunden. Auf dieser Strecke befindet sich der gemeinsame Totpunkt der beiden Kolben. Als Totpunkt bezeichnet man eine Stellung der Kolben, aus welcher die Mehrfachmembranpumpe nicht mehr aus eigener Kraft herauskommt, so dass ein Eingriff von außen erforderlich wird. Dies wird insbesondere dann erreicht, wenn der Ventilkolben in einer Zwischenstellung stehenbleibt, in der keine definierte Ventilstellung erreicht ist, gleichzeitig aber auch bereits kein Druck und kein Schwung des Membrankolbens mehr vorhanden ist, um den Ventilkolben mechanisch weiter zu bewegen. Sollten beide Kolben gleichzeitig in den Totpunkt geraten, kommt die Mehrfachmembranpumpe zum Stillstand, da alle Ventile, die das Treibmittel ansteuern, in dieser Stellung offenstehen. Mehrere, vorzugsweise parallel oder auch koaxial zu einander ausgerichtete, Magnetanordnungen, die erfindungsgemäß Bestandteil der interagierenden Kopfstücke beider Kolben sind, erzeugen eine Magnetkraft, die in der Lage ist, die Kolben aus ihrem jeweiligen Totpunkt zu befördern.The membranes each divide a membrane chamber into a propellant chamber and a media chamber. The membrane piston transfers part of its movement to the valve piston within a switching housing by entrainment of the valve piston. This entrainment of the valve piston activates a valve which is arranged at the end of the valve piston and which switches back and forth between two switching positions and thereby controls the inflow and outflow of the propellant into the propellant chambers. In addition to the entrainment of the valve piston by the oscillating movement of the membrane piston, part of the distance is overcome magnetically. The common dead center of the two pistons is located on this section. Dead center is a position of the pistons from which the multiple diaphragm pump can no longer get out of its own power, so that external intervention is required. This is achieved in particular when the valve piston stops in an intermediate position in which no defined valve position has been reached, but at the same time there is no longer any pressure or momentum of the diaphragm piston to move the valve piston further mechanically. If both pistons reach dead center at the same time, the multiple diaphragm pump comes to a standstill, since all valves that control the propellant are open in this position. Several magnet arrangements, preferably aligned parallel or coaxial to one another, which according to the invention are part of the interacting head pieces of both pistons, generate a magnetic force which is able to move the pistons out of their respective dead center.

Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, weil durch diese Anordnung der benötigte Schiebeweg, der durch die Magnetkräfte allein geleistet werden muss, minimiert wird und durch eine effizientere Anordnung der Magneten die Magnetkraftwirkung besser genutzt wird. Hierbei wird der Reibwiderstand der Ventildichtungen von der Mechanik des Membrankolbens und nicht dem Magnetfeld des Ventilkobens überwunden. Das Magnetfeld stellt lediglich sicher, dass beide Kolben nicht gleichzeitig in ihren Totpunkt geraten und die Bewegung der Doppelmembranpumpe zum Erliegen kommt.This is particularly advantageous because this arrangement minimizes the required sliding distance, which must be provided by the magnetic forces alone, and a more efficient arrangement of the magnets makes better use of the effect of the magnetic force. Here, the frictional resistance of the valve seals is overcome by the mechanics of the membrane piston and not by the magnetic field of the valve piston. The magnetic field only ensures that both pistons do not reach their dead center at the same time and the movement of the double diaphragm pump comes to a standstill.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Ventilkolben koaxial mit dem Membrankolben, oder zumindest parallel zu diesem, geführt ist. In einer solchen Ausgestaltung kann die Kraft des Membrankolbens direkt für eine mechanische Betätigung des Ventilkolbens eingesetzt werden, wenngleich in einem solchen Fall keine starre Kopplung umgesetzt wird. Vielmehr ist in einer solchen Anordnung eine mechanische Mitnahme vorgesehen, welche jedoch ein Spiel zwischen dem Ventilkolben und dem Membrankolben erlaubt. Der Versatz des Ventilkolbens kann hierdurch insbesondere größer sein als der Versatz des Membrankolbens. Auch kann hierdurch ein Zeitversatz zwischen den Bewegungen von Ventilkolben und Membrankolben ermöglicht werden, wodurch das Ventil auch während der Bewegung des Membrankolbens in einer definierten Position verbleibt.It has proven particularly advantageous if the valve piston is guided coaxially with the diaphragm piston, or at least parallel to it. In such a configuration, the force of the membrane piston can be used directly for a mechanical actuation of the valve piston, although no rigid coupling is implemented in such a case. Rather, mechanical entrainment is provided in such an arrangement, which, however, allows play between the valve piston and the diaphragm piston. As a result, the offset of the valve piston can in particular be greater than the offset of the diaphragm piston. A time offset between the movements of the valve piston and the diaphragm piston can also be made possible in this way, as a result of which the valve remains in a defined position even during the movement of the diaphragm piston.

In einer konkreten Ausgestaltung kann einer der beiden Kolben ein Kopfstück ausbilden, welches in einen von dem anderen der beiden Kolben gebildeten Käfig aufgenommen ist, wobei das Kopfstück und der Käfig in Schubrichtung und in Zugrichtung vordere und hintere Anschlagflächen ausbilden, wobei zwischen Kopfstückanschlagflächen und Käfiganschlagflächen ein Spiel vorhanden ist. Unabhängig davon, welcher dieser beiden Teile welchem der beiden Kolben zugeordnet ist, ist es von Vorteil, wenn die Interaktion zwischen dem Membrankolben und dem Ventilkolben durch einen ineinandergreifenden Aufbau gewährleistet ist. Dabei kann bevorzugtermaßen das freie Ende des Ventilkolbens als Käfig ausgeformt sein, während das mit dem Ventilkopfstück in Zug- und Schubrichtung interagierende freie Ende des Membrankolbens ein Kopfstück ausbildet, welches in dem Käfig längsbeweglich aufgenommen ist.In a specific embodiment, one of the two pistons can form a head piece, which is accommodated in a cage formed by the other of the two pistons, the head piece and the cage forming front and rear stop surfaces in the thrust direction and in the pull direction, with a stop surface between the head piece and the cage stop surfaces game is present. Irrespective of which of these two parts is associated with which of the two pistons, it is advantageous if the interaction between the diaphragm piston and the valve piston is ensured by an intermeshing structure. The free end of the valve piston can preferably be formed as a cage, while the free end of the membrane piston interacting with the valve head piece in the push and pull direction forms a head piece which is longitudinally movable in the cage.

Ferner können den Käfiganschlagflächen erste Magnetanordnungen und dem Kopfstück wenigstens eine zweite Magnetanordnung zugeordnet sein, welche gegenüber den ersten Magnetanordnungen gegensinnig ausgerichtet ist. Somit stoßen sich Käfig und Kopfstück kurz vor dem Erreichen der Endlage des Käfigs ab. Das Kopfstück schiebt den Käfig dann sowohl mechanisch als auch magnetisch bis in eine Anschlagsposition des Käfigs.Furthermore, first magnet arrangements can be assigned to the cage stop surfaces and at least one second magnet arrangement can be assigned to the head piece, which is oriented in the opposite direction to the first magnet arrangements. This means that the cage and head piece collide just before the end position of the cage off. The head piece then pushes the cage both mechanically and magnetically into a stop position of the cage.

Dabei können die Innenwände des Käfigs als Anschlagflächen für korrespondierende Anschlagflächen des Kopfstücks dienen. In einem Bewegungsablauf wird der Membrankolben durch die aufgrund eines Treibmittelzu- und -abstroms ausgelenkten Membranen bewegt, so dass sich Kopfstück und Käfig relativ zu einander verschieben. Während der Ventilkolben zunächst in Ruhe verbleibt und dadurch das Ventil seine Stellung behält, durchquert das Kopfstück den Käfig und gerät an dessen gegenüberliegender Seite wiederum an die dortigen Anschlagflächen. Ab diesem Moment erfolgt eine mechanische Mitnahme des Ventilkolbens durch den Membrankolben.The inner walls of the cage can serve as abutment surfaces for corresponding abutment surfaces of the head piece. In a sequence of movements, the membrane piston is moved by the membranes, which are deflected due to the inflow and outflow of propellant, so that the head piece and cage move relative to one another. While the valve piston initially remains at rest and the valve thus retains its position, the head piece traverses the cage and on its opposite side again comes up against the stop surfaces there. From this moment on, the valve piston is mechanically driven by the diaphragm piston.

Auch der sich in dem Schaltgehäuse der Mehrfachmembranpumpe bewegende Käfig kann seinerseits zwischen zwei Gehäuseanschlagflächen verschieblich angeordnet sein. Dies erlaubt es, den Käfig seinerseits zwischen zwei Extrempunkten der Bewegung festzulegen und dafür zu sorgen, dass sich der Käfig stets in einer definierten Lage innerhalb des Schaltgehäuses befindet.The cage moving in the switch housing of the multiple membrane pump can also be arranged to be displaceable between two housing stop surfaces. This allows the cage to be fixed between two extreme points of movement and to ensure that the cage is always in a defined position within the switch housing.

Ferner können in den Gehäuseanschlagflächen mit den ersten Magnetanordnungen gleichsinnig ausgerichtete dritte Magnetanordnungen vorgesehen sein, welche die ersten Magnetanordnungen in den Käfiganschlagflächen zu sich heranziehen, gegebenenfalls das letzte Stück Weges hin zu den Gehäuseanschlagflächen überwinden helfen. Auf der Rückbewegung des Kopfstücks innerhalb des Käfigs trifft dieses dann irgendwann auf die gegenüberliegenden Käfiganschlagflächen und nimmt ab diesem Moment den Käfig in die Gegenrichtung, mechanisch und magnetisch, mit. Daraus ergibt sich, dass äußere Käfiganschlagflächen zu den Gehäuseanschlagflächen angezogen werden, sobald das Kopfstück mit dem gleichnamigen Pol von innen den Käfig abstößt und der Käfig durch die Magnetkraft Richtung Gehäuseanschlag bewegt wird. Somit wird der Käfig sowohl durch die Abstoßung gleichnamiger Pole von innen als auch die Anziehung ungleichnamiger Pole von außen über den Totpunkt des Ventilkolbens hinwegbewegt.Furthermore, third magnet arrangements aligned in the same direction as the first magnet arrangements can be provided in the housing stop surfaces, which pull the first magnet arrangements in the cage stop surfaces toward you, possibly helping to overcome the last part of the way to the housing stop surfaces. On the return movement of the head piece within the cage, this then at some point hits the opposing cage stop surfaces and from this moment takes the cage with it in the opposite direction, mechanically and magnetically. As a result, the outer cage stop surfaces are attracted to the housing stop surfaces as soon as the head piece with the pole of the same name pushes off the cage from the inside and the cage is moved towards the housing stop by the magnetic force. Thus, the cage is both by the repulsion of poles of the same name from the inside as the attraction of opposite poles from the outside also moves beyond the dead center of the valve piston.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Ventilkolben eine Ventilanordnung, vorzugsweise ein 5/2-Wegeventil, zur Steuerung des Treibmittelzustroms in die Treibmittelkammern betätigt. Konkret kann das 5/2-Wegeventil an dem anderen Ende des Ventilkolbens angebracht werden, um den Zu- und Abstrom des Treibmittels in die und aus den Treibmittelkammern der Doppelmembranpumpe zu gewährleisten. Mit einem solchen Ventil kann der Zu- und Abstrom des Treibmittels beider Treibmittelkammern gleichzeitig angesteuert werden, wobei eine Treibmittelkammer mit dem Treibmittel gefüllt werden, während gleichzeitig das Treibmittel aus der anderen Kammer entweichen kann.It has proven particularly advantageous if the valve piston actuates a valve arrangement, preferably a 5/2-way valve, for controlling the flow of propellant into the propellant chambers. Specifically, the 5/2-way valve can be attached to the other end of the valve piston in order to ensure the inflow and outflow of the propellant into and out of the propellant chambers of the double diaphragm pump. With such a valve, the inflow and outflow of the propellant in both propellant chambers can be controlled simultaneously, with one propellant chamber being filled with the propellant while the propellant can escape from the other chamber at the same time.

Es können hierbei die Magnetanordnungen aus einem oder mehreren untereinander gleichsinnig angeordneten, insbesondere räumlich verteilten, Magneten konstruiert sein. Dabei können die Pole aller Magnetanordnungen, die sich eine Anschlagfläche teilen, entweder parallel oder senkrecht zur Bewegungsrichtung orientiert sein, solange die oben geschilderte Gleichsinnigkeit oder Gegensinnigkeit gewährleistet ist, deren es sinngemäß bedarf, um die angelegten Magnetfelder zur Bewegung des Ventilkolbens zu nutzen. So ist es beispielsweise möglich, an dem Kopfstück einen Magneten anzubringen, solange das Kopfstück ausreichend dünn ist. Bei einem entsprechend dickeren Kopfstück kann es sinnvoll sein, einen Magneten an beiden Seiten des Kopfstücks anzuordnen, die dann gemeinsam die Magnetanordnung bilden. Dies lässt sich entsprechend auf die anderen Anschlagflächen übertragen. Auch eine einfache Verstärkung der Magneten ist hierdurch möglich.In this case, the magnet arrangements can be constructed from one or more magnets arranged in the same direction as one another, in particular spatially distributed. The poles of all magnet arrangements that share a stop surface can be oriented either parallel or perpendicular to the direction of movement, as long as the same direction or opposite direction described above is guaranteed, which is required in order to use the applied magnetic fields to move the valve piston. For example, it is possible to attach a magnet to the head piece as long as the head piece is sufficiently thin. With a correspondingly thicker head piece, it can be useful to arrange a magnet on both sides of the head piece, which then together form the magnet arrangement. This can be transferred accordingly to the other stop surfaces. This also makes it possible to simply strengthen the magnets.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich bei den Magneten um Dauermagneten, insbesondere um Neodymmagneten handelt, welche vorzugsweise in Form von Ringmagneten ausgestaltet sind. Durch die Wahl von Neodymmagneten kann gewährleistet werden, dass die Magnetkraft ausreicht, den Ventilkolben zu mobilisieren. Zusätzlich arbeitet ein Dauermagnet störungsfrei ohne Unterbrechung, was zur Stabilität der Konstruktion beiträgt und diese wartungsfrei macht.It is particularly advantageous if the magnets are permanent magnets, in particular neodymium magnets, which are preferably designed in the form of ring magnets. Choosing neodymium magnets ensures that the magnetic force is sufficient to mobilize the valve piston. In addition, a permanent magnet works without interference Interruption, which contributes to the stability of the construction and makes it maintenance-free.

In einer abermals konkreten Ausgestaltung kann Druckluft als günstiges Treibmittel verwendet werden. Diese steht als Gas überall kostenlos zur Verfügung und muss nur verdichtet werden. Sie ist zudem besonders vorteilhaft, da sie die Treibmittelkammern und Membranen nicht korrodiert und sowohl schnell als auch leicht bewegt werden kann.In another specific embodiment, compressed air can be used as a cheap propellant. This gas is available everywhere free of charge and only needs to be compressed. It is also particularly advantageous because it does not corrode the propellant chambers and diaphragms and is both quick and easy to move.

Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention described above is explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Es zeigen

Figur 1
eine Mehrfachmembranpumpe in konkreter Ausgestaltung als Doppelmembranpumpe mit einem Treibmittelventil, welches über ein Schaltgehäuse mit einem Membrankolben verbunden ist in einer schematischen Darstellung einer ersten Schaltposition,
Figur 2
die Doppelmembranpumpe gemäß Figur 1 in einer zweiten Schaltposition in schematischer Darstellung,
Figur 3
die Doppelmembranpumpe gemäß Figur 1 in einer dritten Schaltposition in schematischer Darstellung,
Figur 4
die Doppelmembranpumpe gemäß Figur 1 in einer vierten Schaltposition in schematischer Darstellung, sowie
Figur 5
eine Verbindung zwischen dem Membrankolben und einem mit dem Ventil verbundenen Ventilkolben innerhalb des Schaltgehäuses in einer schematischen Darstellung.
Show it
figure 1
a multiple diaphragm pump in a specific configuration as a double diaphragm pump with a propellant valve which is connected to a diaphragm piston via a switching housing in a schematic representation of a first switching position,
figure 2
the double diaphragm pump according to figure 1 in a second switching position in a schematic representation,
figure 3
the double diaphragm pump according to figure 1 in a third switching position in a schematic representation,
figure 4
the double diaphragm pump according to figure 1 in a fourth switching position in a schematic representation, and
figure 5
a connection between the diaphragm piston and a valve piston connected to the valve within the switch housing in a schematic representation.

Figur 1 zeigt eine Doppelmembranpumpe 1, welche zwei Membrankammern 2 und 6 aufweist. Die Membrankammern 2 und 6 sind mithilfe jeweils einer Membran 5 und 9 in eine Treibmittelkammer 4 und 8 sowie eine Medienkammer 3 und 7 unterteilt. Aus einer Treibmittelquelle 16 wird über eine Ventilanordnung 15, die als 5/2-Wegeventil ausgestaltet ist, Druckluft in die zweite Treibmittelkammer 8 geleitet, mit dem Ziel, eine zweite Membran 9 gegen den Druck in der zweiten Medienkammer 7 enthaltenen Mediums in Richtung der zweiten Medienkammer 7 zu bewegen und hierbei das Medium aus der zweiten Medienkammer zu fördern. Hierbei ist die zweite Membran 9 über einen Membrankolben 17 mit einer ersten Membran 5 gekoppelt und nimmt diese in ihrer Bewegung mit, so dass die erste Membran 5 aus der ersten Treibmittelkammer 4 das dort enthaltene Treibmittel über die Ventilanordnung 15 aus der ersten Treibmittelkammer 4 befördert. Hierdurch erweitert sich umgekehrt die erste Medienkammer 3 und saugt dadurch anstehendes Medium in diese ein. figure 1 shows a double diaphragm pump 1, which has two diaphragm chambers 2 and 6. The membrane chambers 2 and 6 are each divided into a propellant chamber 4 and 8 and a media chamber 3 and 7 with the aid of a membrane 5 and 9 . Compressed air is fed from a propellant source 16 via a valve arrangement 15, which is designed as a 5/2-way valve, into the second propellant chamber 8, with the aim of moving a second membrane 9 against the pressure in the second medium chamber 7 of the medium contained in the direction of the second To move media chamber 7 and thereby promote the medium from the second media chamber. The second membrane 9 is coupled to a first membrane 5 via a membrane piston 17 and entrains this in its movement, so that the first membrane 5 conveys the propellant contained there from the first propellant chamber 4 via the valve arrangement 15 out of the first propellant chamber 4. Conversely, this expands the first media chamber 3 and as a result sucks any medium that is present into it.

Die Ventilstellung der Ventilanordnung 15 wird hierbei durch einen Ventilkolben 10 betätigt, welcher mit dem Membrankolben 17 in einer mechanischen Verbindung steht, wie sie in der Figur 5 gezeigt ist.The valve position of the valve assembly 15 is actuated by a valve piston 10, which is in a mechanical connection with the diaphragm piston 17, as shown in FIG figure 5 is shown.

Figur 2 zeigt den sich anschließenden Schritt, bei dem die Membranen 5 und 9 umgekehrt ausgelenkt sind, wobei zwischen dem Membrankolben 17 und dem Ventilkolben 10 ein solches Spiel und Zeitversatz vorgesehen sind, dass die Ventilanordnung 15 zu diesem Zeitpunkt sich noch in ihrer vormaligen Stellung befindet. figure 2 shows the subsequent step in which the membranes 5 and 9 are deflected in the opposite direction, such play and time offset being provided between the membrane piston 17 and the valve piston 10 that the valve arrangement 15 is still in its previous position at this point in time.

Figur 3 zeigt den nächsten Schritt, bei dem nun die Ventilanordnung 15 geschaltet hat, so dass das 5/2-Wegeventil nun die erste Treibmittelkammer 4 mit Druckluft versorgt, während die Membranen 5 und 9 nunmehr beginnen, das Medium aus der ersten Medienkammer 3 sowie die Druckluft aus der zweiten Treibmittelkammer 8 zu verdrängen. figure 3 shows the next step, in which the valve arrangement 15 has now switched, so that the 5/2-way valve now has the first propellant chamber 4 with it Compressed air supplied, while the membranes 5 and 9 now begin to displace the medium from the first media chamber 3 and the compressed air from the second propellant chamber 8.

Dies ist in Figur 4 abgeschlossen, in welcher aber die Ventilanordnung 15 wiederum noch nicht geschaltet hat, trotzdem der Membrankolben 17 sich der Endlage nähert.this is in figure 4 completed, but in which the valve assembly 15 has not yet switched, although the diaphragm piston 17 is approaching the end position.

Figur 5 zeigt das für das Schaltverhalten verantwortliche Innere des Schaltgehäuses 21, in welches von der linken Seite her der Membrankolben 17 und von der rechten Seite her der Ventilkolben 10 einragt. Hierbei bildet das freie Ende des Membrankolbens 17 ein Kopfstück 19 aus, welches in einem Käfig 13 am freien Ende des Ventilkolbens 10 aufgenommen ist. Hierbei hat das Kopfstück 19 ähnlich einem Zylinderkolben in seinem Zylinder ein Spiel innerhalb des Käfigs 13, so dass eine Bewegung des Membrankolbens 17 sich nur dann direkt auf die Bewegung des Ventilkolbens 10 auswirkt, wenn das Kopfstück 19 mit seinen Kopfstückanschlagflächen 20 an einer Käfiganschlagfläche 14 des Käfigs 13 anschlägt und in deren Richtung drückt. Aufgrund dieser rein mechanischen Kopplung kann der Membrankolben 17 den Ventilkolben 10 jeweils bis in eine Schaltstellung versetzen, in welcher der Käfig 13 des Ventilkolbens 10 an Gehäuseanschlagflächen 22 des Gehäuses 21 anschlägt. Üblicherweise wird diese Position allerdings nicht aufgrund der Bewegung des Membrankolbens 17 allein erreicht, vielmehr kann es sein, dass der Ventilkolben 10 kurz vor der Schaltposition in einem Totpunkt stehen bleibt, in welcher sich das Ventil in keiner klaren Schaltstellung befindet und der Membrankolben 17 sich wegen des fehlenden Drucks in den Membrankammern 2 und 6 ebenfalls nicht mehr weiter bewegt. Für diesen Fall sind in dem Käfig 13, dem Kopfstück 19 und den Gehäuseanschlagflächen 22 Magnetanordnungen 11, 18 und 23 vorgesehen, welche einen derartigen Totpunkt vermeiden sollen. figure 5 shows the interior of the switch housing 21 responsible for the switching behavior, into which the diaphragm piston 17 protrudes from the left side and the valve piston 10 protrudes from the right side. Here, the free end of the membrane piston 17 forms a head piece 19 which is received in a cage 13 at the free end of the valve piston 10 . In this case, the head piece 19 has play within the cage 13, similar to a cylinder piston in its cylinder, so that a movement of the diaphragm piston 17 only has a direct effect on the movement of the valve piston 10 if the head piece 19 with its head piece stop surfaces 20 is in contact with a cage stop surface 14 of the Cage 13 strikes and presses in the direction. Due to this purely mechanical coupling, the diaphragm piston 17 can move the valve piston 10 into a switching position in which the cage 13 of the valve piston 10 strikes the housing stop faces 22 of the housing 21 . Normally, however, this position is not reached due to the movement of the diaphragm piston 17 alone; rather, it may be that the valve piston 10 stops at a dead center shortly before the switching position, in which the valve is not in a clear switching position and the diaphragm piston 17 is due to itself the lack of pressure in the membrane chambers 2 and 6 also no longer moves. For this case, 22 magnet arrangements 11, 18 and 23 are provided in the cage 13, the head piece 19 and the housing stop surfaces, which should avoid such a dead center.

Hierzu sind erste Magnetanordnungen 11 in dem Käfig und dritte Magnetanordnungen 23 in den Gehäuseanschlagflächen gleichsinnig angeordnet, so dass sie sich gegenseitig anziehen. Bedarfsweise kann auch auf die dritten Magnetanordnungen verzichtet werden, aber diese ziehen den Käfig 13 in seiner Endstellung nochmals magnetisch an die Gehäuseanschlagflächen 22 heran und helfen dadurch, die undefinierte Totpunktstellung zu überwinden. Eine gegensinnig ausgerichtete zweite Magnetanordnung 18 sorgt in den Endpunkten für ein Weiterdrücken des Käfigs 13 in Richtung der Endlage, da jeweils gleichnamige Pole zueinander weisen und sich abstoßen. Auf diese Weise kann ein Verharren des Ventilkolbens im Totpunkt sowohl aufgrund der Anziehung des Käfigs 13 aufgrund des Zusammenwirkens der ersten Magnetanordnung 11 und der dritten Magnetanordnung 23, als auch aufgrund der Abstoßung zwischen der zweiten Magnetanordnung 18 des Kopfstücks 19 und der ersten Magnetanordnung 11 des Käfigs 13 hin zu der Gehäuseanschlagfläche 22 verhindert werden.For this purpose, first magnet arrangements 11 are arranged in the same direction in the cage and third magnet arrangements 23 in the housing stop surfaces, so that they attract each other. If necessary, the third magnet arrangements can also be dispensed with, but in its end position they again magnetically pull the cage 13 towards the housing stop surfaces 22 and thereby help to overcome the undefined dead center position. A second magnet arrangement 18 aligned in opposite directions ensures that the cage 13 is pressed further in the direction of the end position at the end points, since poles of the same name point to one another and repel one another. In this way, sticking of the valve piston in the dead center can be avoided both due to the attraction of the cage 13 due to the interaction of the first magnet arrangement 11 and the third magnet arrangement 23, and due to the repulsion between the second magnet arrangement 18 of the head piece 19 and the first magnet arrangement 11 of the cage 13 towards the housing stop surface 22 can be prevented.

Vorstehend beschrieben ist somit eine Mehrfachmembranpumpe, bei welcher die Magnetkräfte aufgrund der Verteilung der Magneten auf den beiden Kolben effizienter genutzt werden können, um den Stillstand der Mehrfachmembranpumpe in einem gemeinsamen Totpunkt von Membrankolben und Ventilkolben zu vermeiden.A multiple membrane pump is thus described above, in which the magnetic forces can be used more efficiently due to the distribution of the magnets on the two pistons, in order to avoid the standstill of the multiple membrane pump in a common dead center of membrane piston and valve piston.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE LIST

11
Doppelmembranpumpedouble diaphragm pump
22
erste Membrankammerfirst membrane chamber
33
erste Medienkammerfirst media chamber
44
erste Treibmittelkammerfirst propellant chamber
55
erste Membranfirst membrane
66
zweite Membrankammersecond membrane chamber
77
zweite Medienkammersecond media chamber
88th
zweite Treibmittelkammersecond propellant chamber
99
zweite Membransecond membrane
1010
Ventilkolbenvalve piston
1111
erste Magnetanordnungfirst magnet arrangement
1313
KäfigCage
1414
Käfiganschlagflächecage stop surface
1515
Ventilanordnungvalve assembly
1616
Treibmittelquellepropellant source
1717
Membrankolbendiaphragm piston
1818
zweite Magnetanordnungsecond magnet arrangement
1919
Kopfstückheadpiece
2020
Kopfstückanschlagflächehead joint stop surface
2121
Schaltgehäuseswitch housing
2222
Gehäuseanschlagflächehousing stop surface
2323
dritte Magnetanordnungthird magnet arrangement

Claims (8)

Mehrfachmembranpumpe mit wenigstens zwei Membrankammern (2, 6), welche durch wenigstens zwei Membranen (5, 9) in jeweils eine Treibmittelkammer (4, 8) und eine Medienkammer (3, 7) geteilt sind, wobei ein Membrankolben (17) die Membranen (5, 9) mechanisch koppelt, in ein Schaltgehäuse (21) geführt ist und in dem Schaltgehäuse (21) unter Zwischenlage einer Magnetanordnung mit einem Ventilkolben (10) zur Steuerung eines Zu- und Abstroms von Treibmittel in die Treibmittelkammern (4, 8) zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet, dass der Membrankolben (17) mit dem Ventilkolben (10) zur Betätigung eines Ventils (15) derart mechanisch zusammenwirkt, dass wenigstens eine an dem Ventilkolben (10) angeordnete Magnetanordnung (11) zum Versetzen des Ventilkolbens (10) aus einer Ruhelage in der Ebene wenigstens einer an dem Membrankolben (17), vorzugsweise parallel oder koaxial, angeordneten Magnetanordnung (18) bewegt wird, wobei der Ventilkolben (10) parallel zu dem Membrankolben (17), vorzugsweise koaxial zu diesem, geführt ist und einer der beiden Kolben (10, 17) ein Kopfstück (19) ausbildet, welches in einen von dem anderen der beiden Kolben (10, 17) gebildeten Käfig (13) aufgenommen ist, wobei das Kopfstück (19) und der Käfig (13) in Schubrichtung und in Zugrichtung vordere und hintere Anschlagflächen ausbilden, wobei zwischen Kopfstückanschlagflächen (20) und Käfiganschlagflächen (14) ein Spiel vorhanden ist.
Multiple membrane pump with at least two membrane chambers (2, 6), which are divided by at least two membranes (5, 9) into a propellant chamber (4, 8) and a media chamber (3, 7), a membrane piston (17) separating the membranes ( 5, 9) is mechanically coupled, is guided in a switch housing (21) and in the switch housing (21) interacts with a valve piston (10) with the interposition of a magnet arrangement for controlling the inflow and outflow of propellant into the propellant chambers (4, 8). ,
characterized in that the membrane piston (17) interacts mechanically with the valve piston (10) to actuate a valve (15) in such a way that at least one magnet arrangement (11) arranged on the valve piston (10) for moving the valve piston (10) from a rest position is moved in the plane of at least one magnet arrangement (18) arranged on the diaphragm piston (17), preferably parallel or coaxially, with the valve piston (10) being guided parallel to the diaphragm piston (17), preferably coaxial thereto, and one of the two Piston (10, 17) forms a head piece (19) which is received in one of the other of the two pistons (10, 17) formed cage (13), wherein the head piece (19) and the cage (13) in the thrust direction and form front and rear stop surfaces in the pulling direction, with play being present between the head piece stop surfaces (20) and the cage stop surfaces (14).
Mehrfachmembranpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Käfiganschlagflächen (14) erste Magnetanordnungen (11) zugeordnet sind und dem Kopfstück wenigstens eine zweite Magnetanordnung (18) zugeordnet ist, welche gegenüber den ersten Magnetanordnungen (11) gegensinnig ausgerichtet ist.Multiple membrane pump according to Claim 1, characterized in that the cage stop surfaces (14) are assigned first magnet arrangements (11) and the head piece is assigned at least one second magnet arrangement (18) which is aligned in opposite directions to the first magnet arrangements (11). Mehrfachmembranpumpe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (13) zwischen zwei Gehäuseanschlagflächen (22) verschieblich angeordnet ist.Multiple diaphragm pump according to Claim 2, characterized in that the cage (13) is arranged to be displaceable between two housing stop faces (22). Mehrfachmembranpumpe gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass den Gehäuseanschlagflächen (22) zu den ersten Magnetanordnungen (11) gleichsinnig ausgerichtete dritte Magnetanordnungen (23) zugeordnet sind.Multiple diaphragm pump according to Claim 3, characterized in that third magnet arrangements (23) aligned in the same direction as the first magnet arrangements (11) are assigned to the housing stop faces (22). Mehrfachmembranpumpe gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (10) eine Ventilanordnung (15), vorzugsweise ein 5/2-Wegeventil, zur Steuerung des Treibmittelzustroms in die Treibmittelkammern (4, 8) betätigt.Multiple membrane pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the valve piston (10) actuates a valve arrangement (15), preferably a 5/2-way valve, for controlling the flow of propellant into the propellant chambers (4, 8). Mehrfachmembranpumpe gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnungen (11, 18, 23) aus einem, oder mehreren untereinander gleichsinnig angeordneten, insbesondere räumlich verteilten, Magneten gebildet sind.Multiple diaphragm pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the magnet arrangements (11, 18, 23) are formed from one or more magnets arranged in the same direction, in particular spatially distributed. Mehrfachmembranpumpe gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Magneten um Dauermagneten, insbesondere um Neodymmagneten handelt, welche vorzugsweise in Form von Ringmagneten ausgestaltet sind.Multiple membrane pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the magnets are permanent magnets, in particular neodymium magnets, which are preferably designed in the form of ring magnets. Mehrfachmembranpumpe gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Treibmittel um Druckluft handelt.Multiple diaphragm pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the propellant is compressed air.
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