WO2020182921A9 - Ventilanordnungen für eine membranpumpe - Google Patents

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WO2020182921A9
WO2020182921A9 PCT/EP2020/056574 EP2020056574W WO2020182921A9 WO 2020182921 A9 WO2020182921 A9 WO 2020182921A9 EP 2020056574 W EP2020056574 W EP 2020056574W WO 2020182921 A9 WO2020182921 A9 WO 2020182921A9
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Charankumar KODANDARAMAIAH
Praveen Chandrashekaraiah
Simon NETTESHEIM
Daniel Gisbertz
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Psg Germany Gmbh
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    • F16K27/02Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0209Check valves or pivoted valves

Definitions

  • Valve arrangements for a diaphragm pump Valve body of a valve of a diaphragm pump, valve plate of a diaphragm pump, diaphragm pump.
  • the invention relates to a valve arrangement for a diaphragm pump.
  • the invention also relates to a valve body of a valve of a diaphragm pump.
  • the invention also relates to a valve plate of a diaphragm pump.
  • the invention also relates to a diaphragm pump.
  • the invention also relates to the use of a specially equipped inlet valve body for a diaphragm pump.
  • the invention also relates to a method for operating a diaphragm pump.
  • Diaphragm pumps are known from DE 101 17 531 A1 and DE 20 2006 020 237 U1 which have a pump head connected to a drive.
  • the pump head has several, for example four, pump chambers, each of which is sealed off from a drive chamber by means of a pump membrane.
  • the respective pump membrane is connected to a swash plate arranged in the drive chamber via an assigned pump element.
  • a wobbling movement of the wobble plate sets the pump diaphragm into a wobbling axially periodic pumping movement.
  • the swash plate sits on a drive journal of a drive shaft connected to the drive.
  • the drive pin is inclined with respect to the longitudinal axis of the drive shaft and connected to the swash plate via a ball bearing.
  • an outlet chamber is arranged centrally and an inlet chamber is arranged concentrically to the outlet chamber around the outlet chamber.
  • the inlet chamber is arranged centrally and the outlet chamber is arranged concentrically to the inlet chamber.
  • the outlet chamber has an outlet channel in its lower area in the vertical direction, a valve plate having the pump chambers and valves between an intermediate plate part having the chambers and a membrane carrier part carrying the pump membranes is arranged, wherein the inlet chamber of the intermediate plate part is upstream of the pump chambers in a shoulder of the valve plate having the inlet valve inlet valve plate.
  • Such pumps are used in particular in the fields of chemistry, pharmacy and biotechnology, in which the media to be pumped are sometimes very expensive, so that it is desirable that no or only a small residual volume of the pumped medium remains in the membrane pump after the pumping process . Furthermore, the complete filling of such diaphragm pumps with the fluid without air inclusions is advantageous for the delivery rate.
  • a diaphragm pump with at least one pump chamber is known, the pump chamber being connected to an inlet chamber via an inlet valve and to an outlet chamber via an outlet valve, the inlet valve having an inlet opening that can be closed by an inlet valve body and the outlet valve being connected to an outlet valve body Has closable outlet opening.
  • the diaphragm pump known from EP 3 327 287 A1 proposes designing the outlet opening in such a way that it surrounds the inlet opening or designing the inlet opening in such a way that it surrounds the outlet opening.
  • EP 3 327 287 A1 provides, according to a preferred embodiment, for the outlet opening of the outlet valve to be formed by at least two outlet opening sections which are separate from one another and which surround the inlet opening.
  • Fig. 4 of EP 3 327 287 A1 shows an embodiment in which a total of six
  • Outlet opening sections are provided which surround the inlet opening consisting of a plurality of individual holes.
  • the invention was based on the object of proposing measures with which the arrangement of the inlet of a diaphragm pump, or the arrangement of an inlet chamber of a diaphragm pump, or the arrangement of an outlet, or the arrangement of an outlet chamber of a diaphragm pump can be designed more freely.
  • valve arrangement according to claim 1 the valve body according to claim 8, valve plate according to claim 10, the diaphragm pump according to claim 11, the use according to claim 13 and the method according to claim 14.
  • Advantageous embodiments are specified in the subclaims and the description below.
  • the invention is based on the basic idea of breaking away from the sequential structure of a diaphragm pump known from the prior art, in which, however, an inlet chamber and an outlet chamber are often provided, which are upstream of a valve arrangement in the direction of a longitudinal axis of the diaphragm pump.
  • This structure often leads to an outlet channel leading to an outlet valve, which, for example, connects the pump chamber to an outlet chamber via the outlet valve, or an inlet channel closed with an inlet valve, which connects an inlet chamber to the pump chamber via the inlet valve, either parallel or at a small angle (Angle of less than 45 °) to the longitudinal axis of the diaphragm pump.
  • This arrangement requires that the inlet chamber and the outlet chamber are arranged in front of the valve plate. This leads to an increased length of the pump.
  • the invention has now recognized that advantages can be achieved with a change in the geometry of the inlet channel, namely if the inlet channel is designed so that it has a first part and a second part adjoining the first part, the second part has an outlet opening located on the inlet side and the first part extending at an angle to the second part.
  • Such an embodiment makes it possible, for example, to have an inlet chamber project even closer towards the pump chamber in the viewing direction of the longitudinal axis of the diaphragm pump. It is even possible to have the inlet chamber or sections of the inlet chamber protrude into the valve plate, for example into the center between valve arrangements arranged in a star shape around this center in the valve plate.
  • the first part of the inlet channel which according to the invention runs at an angle to the second part of the inlet channel, allows the fluid to be pumped from an inlet chamber initially at a clear angle to the longitudinal axis of the diaphragm pump, for example at an angle of more than 45 ° to the longitudinal axis of the To guide diaphragm pump, wherein the fluid flow can then be brought through the second part of the inlet channel adjoining the first part in a flow direction that runs parallel to the longitudinal axis of the diaphragm pump or at a small angle to the diaphragm pump.
  • a valve arrangement is understood to be an assembly which has an inlet side and an outlet side, a first outlet channel, a second outlet channel, an inlet channel, an inlet valve body and one or more outlet valve bodies.
  • the valve assembly may have one or more bodies that have one side in common that can be referred to as the inlet side and that have another side in common that can be referred to as the outlet side.
  • the first outlet channel and the second outlet channel and the inlet duct can be connected to this or to the bodies of the valve arrangement in such a way that it can be moved between a closed position and an open position.
  • the outlet valve body or the outlet valve bodies can be connected to the body or to the bodies that form the valve arrangement in such a way that they can be moved between a closed position and an open position, but are otherwise carried by the body or bodies .
  • the inlet channel is embodied in a separate body.
  • the first outlet channel and the second outlet channel are embodied in a common body.
  • the first outlet channel are designed in a separate body and the second outlet channel in a separate body.
  • the valve arrangement is composed of several bodies, the individual bodies of the valve arrangement are preferably firmly connected to one another, so that the valve arrangement forms a coherent structure.
  • the valve arrangement has a single body in which the first outlet channel, the second outlet channel and the inlet channel are implemented.
  • this single body is an integral part of a superordinate component.
  • the invention also proposes a valve plate which has at least one valve arrangement according to the invention.
  • the valve plate preferably has a one-piece base body, the body through which the first outlet channel, the second outlet channel and the inlet channel are guided being a sub-region of this one-piece base body.
  • the invention is essentially aimed at the valve arrangement defined in this way, since designs are conceivable in which the valve arrangement is arranged and / or clearly spaced from a pump chamber of a diaphragm pump and / or clearly spaced from an inlet chamber of a diaphragm pump or an inlet of a diaphragm pump is arranged at a clear distance from an outlet chamber of a diaphragm pump or an outlet opening of a diaphragm pump.
  • the inlet side forms a closure of a channel which then continues from the inlet side and opens into a pump chamber.
  • Embodiments are also conceivable in which the outlet side forms the end of a channel which continues from the outlet side and possibly opens into an outlet chamber of a diaphragm pump or leads to an outlet opening of a diaphragm pump. Since the advantages of the invention can already be realized with the special features of the valve arrangement as described in claim 1, without having to rely on a specific relative position of the valve arrangement to a pump chamber, an inlet chamber, an inlet opening of a diaphragm pump, an outlet chamber or one When the outlet opening of a diaphragm pump arrives, the core of the invention is aimed at the valve arrangement configured in this way.
  • the valve arrangement has an inlet side.
  • the valve arrangement has an inlet channel and a first outlet channel and a second outlet channel.
  • the valve arrangement thus serves to guide a fluid to a specific location via the inlet channel. This particular location is called the inlet side.
  • the valve arrangement serves to supply fluid that is located on the inlet side to another location via the first outlet channel and the second outlet channel. That other place is the outlet side.
  • the exact geometrical shape of the inlet side and the exact geometrical shape of the outlet side are not important.
  • the inlet side is a surface.
  • the outlet side is a surface.
  • the inlet side is a circular or elliptical surface.
  • the outlet side is a circular or an elliptical surface.
  • the inlet side and / or the outlet side have a rectangular, particularly preferably a square area, a triangular area, a trapezoidal area, the area of a parallelogram, the area of a polygon, particularly preferably a regular pentagon, a regular Is a hexagon, a regular octagon or a regular polygon.
  • the surface center point of the inlet side and the surface center point of the outlet side lie on one line, particularly preferably on a horizontal line.
  • the inlet side runs parallel to the outlet side. If the inlet side or the outlet side are not flat, since in particular embodiments are also conceivable in which the inlet side or the outlet side are designed in the shape of a dome or the inlet side or the outlet side have recessed areas that are connected to other areas of the inlet side or the Are connected to the outlet side, geometric information on orientations of the inlet side or the outlet side relative to other objects relate, in particular to the orientation of a representative surface for the inlet side or the outlet side.
  • the representative surface is understood to be the flat surface which runs perpendicular to the surface normal through the centroid of the inlet side and which is arranged in such a way that the Sum of all shortest distances from each point on the inlet side to a point on the representative level is the smallest.
  • the valve arrangement according to the invention has a first outlet channel. This extends from an inlet opening arranged on the inlet side to an outlet opening arranged on the outlet side. Furthermore, the valve arrangement according to the invention has a second outlet channel which extends from an inlet opening arranged on the inlet side to an outlet opening arranged on the outlet side.
  • the valve arrangements have further, for example a third and / or fourth or possibly also a fifth or even further outlet channels, each of which extends from an inlet opening on the inlet side to an outlet opening on the outlet side.
  • first outlet channel and / or the second outlet channel each extend along a longitudinal axis. It is true that embodiments are also conceivable in which the first outlet channel and / or the second outlet channel do not extend entirely or possibly even not at all along a longitudinal axis. Meander-shaped designs of the first outlet channel or of the second outlet channel are also conceivable. However, the embodiments are preferred in which the respective outlet channel extends along a longitudinal axis. Such outlet channels can in particular also be easily produced.
  • the valve arrangement according to the invention also has an inlet channel.
  • the inlet channel is designed in several parts. It has at least a first part and a second part adjoining the first part. A fluid flowing through the inlet channel thus initially flows through the first part and then subsequently flows through the second part adjoining the first part.
  • the inlet channel has further parts. This can in particular be parts that are upstream of the first part. In such embodiments, the fluid would thus first flow through the further parts of the inlet channel, then enter the first part of the inlet channel and, after flowing through the first part, then enter the second part adjoining the first part.
  • the second part of the inlet channel has an outlet opening which is arranged on the inlet side.
  • the second part of the inlet channel thus represents the last part of the inlet channel.
  • the first part extends at an angle to the second part.
  • the first part of the inlet channel extends at least for part of its extension along a longitudinal axis and the second part of the inlet channel extends at least for part of its extension along a longitudinal axis.
  • the angle between the first part and the second part is then particularly preferably the angle between these two longitudinal axes.
  • the first part of the inlet channel extends entirely along a longitudinal axis.
  • the second part of the inlet channel can have a part of its extension that does not extend along a longitudinal axis.
  • At least that part of the second part of the inlet channel which adjoins the outlet opening of the second part of the outlet channel is designed such that it runs along a longitudinal axis.
  • the part of the second part of the inlet channel directly adjoining the first part of the inlet channel is designed like a chamber.
  • Such an embodiment can be particularly useful if, for example, a first part of the inlet channel extending along a longitudinal axis cannot be guided in such a way that its longitudinal axis intersects the longitudinal axis of a second part of the inlet channel extending entirely along a second longitudinal axis.
  • Embodiments are conceivable in which the first part of the inlet channel extends along a longitudinal axis and the part of the second part of the inlet channel adjoining the outlet opening extends along a longitudinal axis, but a chamber is necessary as a further part of the second part of the inlet channel may have any geometric shape and mediate between the first part of the inlet channel and the part of the second part of the inlet channel which extends along a longitudinal axis.
  • a line between the surface center of an initial opening and the geometric center of a can be used to determine the angle between the first part and the second part End opening of the respective part of the inlet channel is formed and the angle between these lines can be determined.
  • the first part of the inlet channel is followed by a single second part of the inlet channel.
  • a plurality of second parts of the inlet channel are provided.
  • the inlet channel has a first part, which then branches into a plurality of second parts, each of which adjoins the first part. If several second parts of the inlet channel are provided, the respective second part of the inlet channel each has an outlet opening which is arranged on the inlet side.
  • Such a branching embodiment can serve to distribute the outlet of the fluid flowing through the inlet channel on the inlet side of the valve arrangement over the inlet side.
  • only a single second part of the inlet channel is provided, only a single outlet opening is provided so that the fluid only exits at one point on the inlet side. If a branching embodiment is selected, several outlet openings can be provided the inlet side can be provided distributed and the fluid thus emerge at several points on the inlet side.
  • the valve arrangement according to the invention provides that an inlet valve body is provided at the outlet opening of the second part of the inlet channel, which body closes the outlet opening in a closed position and releases the outlet opening in an open position.
  • the movement from the closed position to the open position of the inlet valve body is a rotary movement, for example in embodiments in which the inlet valve body is a ball with a passage bore through the ball.
  • the movement from the closed position to the open position is a pivoting movement or a folding movement in which a part of the valve is pivoted or folded in relation to another part of the valve.
  • the inlet valve body is the valve body of an umbrella valve
  • This movement is regularly brought about by a fluid pressure applied to the closed valve body, while the elastic restoring forces of the umbrella valve cause the edge sections of the umbrella valve to pivot back into the closed position in the absence of a correspondingly high fluid pressure.
  • the inlet valve body performs a linear movement from the closed position into the open position.
  • the second part of the inlet channel adjoining the outlet opening extends along a longitudinal axis, the movement of the inlet valve body from the closed position to the open position taking place along a line that corresponds to the longitudinal axis, or runs parallel to this longitudinal axis, or in one small angle of less than 45 °, particularly preferably of less than 30 °, particularly preferably of less than 20 ° to this longitudinal axis.
  • the inlet valve body is held by the valve arrangement.
  • the inlet valve body particularly preferably has a pin-like section which is arranged in a tubular recess of the valve arrangement.
  • the part of the inlet valve body which closes the outlet opening in its closed position is arranged at one end of the pin.
  • This can be, for example, the screen of an umbrella valve.
  • a blocking element is provided on the opposite side of the pin, which can fix the position of the inlet valve body in the closed position.
  • this blocking element can, for example, define the position of the central section with respect to which the edge sections are located Perform a swiveling movement or a folding movement to open the valve.
  • the blocking element can on the one hand allow the inlet valve body to be moved from the closed position to the open position by moving the pin within the tube, but on the other hand by blocking further movement of the pin along the tube prevents further movement of the inlet valve body and thus determines the opening position of the inlet valve body.
  • the valve arrangement according to the invention provides that an outlet valve body is provided at the outlet opening of the first outlet valve, which body closes the outlet opening in a closed position and releases the outlet opening in an open position.
  • the movement from the closed position to the open position of the outlet valve body is a rotary movement, for example in embodiments in which the outlet valve body is a ball with a passage bore through the ball.
  • the movement from the closed position into the open position is a pivoting movement or a folding movement in which a part of the valve is pivoted or folded in relation to another part of the valve.
  • the outlet valve body is the valve body of an umbrella valve
  • This movement is regularly brought about by a fluid pressure applied to the closed valve body, while the elastic restoring forces of the umbrella valve cause the edge sections of the umbrella valve to pivot back into the closed position in the absence of a correspondingly high fluid pressure.
  • the outlet valve body performs a linear movement from the closed position into the open position.
  • the first outlet channel extends along a longitudinal axis, the movement of the outlet valve body from the closed position to the open position taking place along a line that corresponds to the longitudinal axis, or runs parallel to this longitudinal axis, or at a small angle of less than 45 °, particularly preferably less than 30 °, particularly preferably less than 20 °, extends to this longitudinal axis.
  • the outlet valve body is held by the valve arrangement.
  • the outlet valve body particularly preferably has a pin-like section which is arranged in a tubular recess of the valve arrangement.
  • the part of the outlet valve body which closes the outlet opening in its closed position is arranged at one end of the pin.
  • a blocking element is provided on the opposite side of the pin, which can fix the position of the outlet valve body in the closed position.
  • this blocking element can, for example, define the position of the central section, with respect to which the edge sections perform their pivoting movement or folding movement to open the valve.
  • the blocking element can on the one hand allow the outlet valve body to be moved from the closed position to the open position by moving the pin within the tube, but on the other hand by blocking further movement of the pin along the tube prevents further movement of the outlet valve body and thus determines the opening position of the outlet valve body.
  • a dedicated outlet valve body (a second outlet valve body) is provided for the second outlet channel, namely an outlet valve body which closes the outlet opening of the second outlet channel in a closed position and which releases the outlet opening of the second outlet channel in an open position.
  • the movement from the closed position to the open position of the second outlet valve body is a rotary movement, for example in the case of embodiments in which the second outlet valve body is a ball with a passage bore through the ball.
  • the movement from the closed position into the open position is a pivoting movement or a folding movement in which a part of the valve is pivoted or folded in relation to another part of the valve.
  • the second outlet valve body is the valve body of an umbrella valve
  • This movement is regularly brought about by a fluid pressure applied to the closed valve body, while the elastic restoring forces of the umbrella valve cause the edge sections of the umbrella valve to pivot back into the closed position in the absence of a correspondingly high fluid pressure.
  • the second outlet valve body performs a linear movement from the closed position into the open position.
  • the second outlet channel extends along a longitudinal axis, the movement of the second outlet valve body from the closed position into the open position along a line that corresponds to the longitudinal axis, or runs parallel to this longitudinal axis, or at a small angle of less than 45 °, in particular preferably less than 30 °, particularly preferably less than 20 °, to this longitudinal axis.
  • the second outlet valve body is held by the valve arrangement.
  • the second outlet valve body particularly preferably has a pin-like section which is arranged in a tubular recess of the valve arrangement.
  • the part of the second is at one end of the pin
  • Arranged outlet valve body which closes the outlet opening in its closed position.
  • This can be, for example, the screen of an umbrella valve.
  • a blocking element is provided on the opposite side of the pin, which can fix the position of the second outlet valve body in the closed position.
  • this blocking element can, for example, define the position of the central section, with respect to which the edge sections perform their pivoting movement or folding movement to open the valve.
  • the blocking element can on the one hand allow the second outlet valve body to be moved from the closed position to the open position by moving the pin within the tube, but on the other hand by blocking a further movement of the pin along of the tube prevents further movement of the second outlet valve body and thus determines the opening position of the second outlet valve body.
  • valve arrangement is also conceivable in which the outlet valve body, which closes the outlet opening of the first outlet channel in a closed position and releases the outlet opening of the first outlet channel in an open position, is designed in such a way that in the closed position it closes the outlet opening of the first outlet channel closes, also closes the outlet opening of the second outlet channel, whereby in the open position in which it releases the outlet opening of the first outlet channel, it also releases the outlet opening of the second outlet channel.
  • Such an embodiment can be achieved, for example, by a valve body of an umbrella valve, in which a first section, in particular a first edge section of the umbrella, can close the outlet opening of the outlet channel in the closed position of the outlet valve body and another section, in particular another edge section of the umbrella, can close the outlet opening of the can close the second outlet channel in the closed position.
  • the first outlet channel runs along a longitudinal axis and the second outlet channel runs along a longitudinal axis.
  • the angle between the longitudinal axis of the first outlet channel and the longitudinal axis of the second outlet channel is less than 90 °, in particular preferably less than 45 °, in particular less than 30 °, in particular less than 20 °, in particular less than 10 °, in particular less than 5 °.
  • the two longitudinal axes particularly preferably run parallel.
  • the first outlet channel runs along a longitudinal axis and the second part of the inlet channel runs at least for part of its extension along a longitudinal axis.
  • the angle between the longitudinal axis of the first outlet channel and the longitudinal axis of the second part of the inlet channel is less than 90 °, particularly preferably less than 45 °, in particular less than 30 °, in particular less than 20 °, in particular less than 10 ° , in particular less than 5 °.
  • the two longitudinal axes particularly preferably run parallel.
  • the second outlet channel runs along a longitudinal axis and the second part of the inlet channel runs at least for part of its extension along a longitudinal axis.
  • the angle between the longitudinal axis of the second outlet channel and the longitudinal axis of the second part of the inlet channel is less than 90 °, particularly preferably less than 45 °, in particular less than 30 °, in particular less than 20 °, in particular less than 10 ° , in particular less than 5 °.
  • the two longitudinal axes particularly preferably run parallel.
  • the first part of the inlet channel runs along a longitudinal axis and the second part of the inlet channel runs at least for part of its extension along a longitudinal axis.
  • the angle between the longitudinal axis of the first part of the inlet channel and the longitudinal axis of the second part of the inlet channel is smaller than 90 °, particularly preferably smaller than 45 °, in particular smaller than 30 °, in particular smaller than 20 °, in particular smaller than 10 °, in particular less than 5 °.
  • the angle between the longitudinal axis of the first part of the inlet channel and the longitudinal axis of the second part of the inlet channel is greater than 5 °, particularly preferably greater than 10 °, in particular greater than 20 °, in particular greater than 30 °, in particular greater than 45 °, in particular greater than 90 °.
  • the first outlet channel runs along a longitudinal axis and the first part of the inlet channel runs along a longitudinal axis.
  • the angle between the longitudinal axis of the first outlet channel and the longitudinal axis of the first part of the inlet channel is less than 90 °, particularly preferably less than 45 °, in particular less than 30 °, in particular less than 20 °, in particular less than 10 ° , especially less than 5 °.
  • the angle between the longitudinal axis of the first part of the inlet channel and the longitudinal axis of the first outlet channel is greater than 5 °, particularly preferably greater than 10 °, in particular greater than 20 °, in particular greater than 30 °, in particular greater than 45 °, in particular greater than 90 °.
  • the second outlet channel runs along a longitudinal axis and the first part of the inlet channel runs along a longitudinal axis.
  • the angle between the longitudinal axis of the second outlet channel and the longitudinal axis of the first part of the inlet channel is less than 90 °, particularly preferably less than 45 °, in particular less than 30 °, in particular less than 20 °, in particular less than 10 ° , in particular less than 5 °.
  • the angle between the longitudinal axis of the first part of the inlet channel and the longitudinal axis of the second outlet channel is greater than 5 °, particularly preferably greater than 10 °, in particular greater than 20 °, in particular greater than 30 °, in particular greater than 45 °, in particular greater than 90 °.
  • the first outlet channel is arranged above the second outlet channel.
  • This design of a valve arrangement can be used when installing such a valve arrangement in a diaphragm pump to enable special venting and / or special emptying of the pump chamber of the diaphragm pump.
  • the shape of the pump chamber of the diaphragm pump, in which the valve arrangement of this embodiment is used is matched to the valve arrangement in such a way that the inlet opening of the first outlet channel forms the uppermost point of the pump chamber and / or the inlet opening of the second outlet channel forms the lowest point of the pump chamber, on the one hand, a complete venting of the pump chamber can be effected, since any air can be discharged from the pump chamber through the first outlet channel located high above, or it can be completely emptied because any residual liquid from the pump chamber through the particularly deep second outlet channel from the Pump chamber can be discharged.
  • the second part of the inlet channel is arranged between the first outlet channel and the second outlet channel.
  • the first outlet channel is arranged above the second part of the inlet channel and / or the second part of the inlet channel is arranged above the second outlet channel.
  • Such an embodiment increases the degrees of freedom for the design of the inlet valve body, since the inlet valve body can be designed to close the outlet opening of the inlet channel with less consideration for the inlet opening of the first outlet channel and the inlet opening of the second outlet channel.
  • the risk that the inlet valve body covers the inlet opening of the first outlet channel or the inlet opening of the second outlet channel can be reduced in such an embodiment.
  • the first part of the inlet channel leads from a location below a horizontal plane which is arranged in such a way that it intersects the lowest point of that of the two outlet channels that is located deepest of the two outlet channels (first outlet channel and second outlet channel) , to a place above this horizontal plane.
  • the first part of the inlet channel leads from a location above a horizontal plane which is arranged in such a way that it intersects the highest point of that of the two outlet channels which is arranged highest of the two outlet channels (first outlet channel and second outlet channel) , to a place below this horizontal plane.
  • the first part of the inlet channel leads from a location outside an imaginary area into the interior of the imaginary area, with the transition from the first part of the inlet channel to the second part of the inlet channel being particularly preferably arranged in this area and wherein the imaginary area passes through the inlet side is delimited on the one hand and by the outlet side on the other side and an envelope surrounding the edge of the inlet side and the edge of the outlet side.
  • the envelope has the shape of a side surface of a cylinder (if the inlet side and the outlet side are the same size) or the shape of the side surface of a truncated cone (if the inlet side and the outlet side are not the same size are).
  • a coupling of the inlet valve body to the outlet valve body which closes the outlet opening of the first outlet channel in a closed position and releases the outlet opening of the first outlet channel in an open position, is provided.
  • the coupling can particularly preferably be a rigid coupling.
  • the coupling is particularly preferably effected in that the inlet valve body has a rigid component is connected to the exhaust valve body. If, according to a preferred embodiment, the inlet valve body is designed as a screen of a screen valve, the pin of the screen can be used for such a coupling. It is conceivable that a "double umbrella valve" is created in which the inlet valve body is formed by a screen and a pin in the manner of an umbrella valve and the outlet valve body is also designed in the manner of an umbrella valve using the same pin by providing a further umbrella at the opposite end will.
  • the coupling is an elastic coupling.
  • the coupling is particularly preferably effected in that the inlet valve body is connected to the outlet valve body via an elastic component.
  • the inlet valve body is designed as a screen of a screen valve
  • the pin of the screen can be used for such a coupling, for example if the pin is made from an elastomer.
  • a "double umbrella valve" is created in which the inlet valve body is formed by a screen and a pin in the manner of an umbrella valve and the outlet valve body is also designed in the manner of an umbrella valve using the same pin by providing a further umbrella at the opposite end will.
  • the coupling can cause the inlet valve body to be in the closed position when the outlet valve body, which closes the outlet opening of the first outlet channel in the closed position and releases the outlet opening of the first outlet channel in an open position, is in the open position. Additionally or alternatively, the coupling can cause the inlet valve body to be in the open position when the outlet valve body, which closes the outlet opening of the first outlet channel in a closed position and releases the outlet opening of the first outlet channel in an open position, is in the closed position.
  • Such a coupling offers advantages when controlling a diaphragm pump, since this coupling can ensure that the inlet valve body is in the closed position when the outlet valve body, which closes the outlet opening of the first outlet channel, is in a closed position and the outlet opening of the first outlet channel is in releases an open position is in the open position.
  • Such a coupling offers advantages in the control of a diaphragm pump, since this coupling can ensure that the inlet valve body is in the open position when the outlet valve body, which closes the outlet opening of the first outlet channel, and the outlet opening of the first outlet channel releases in an open position, is located in the closed position. If two outlet valve bodies are provided, a coupling between the inlet valve body and the two outlet valve bodies is also conceivable, which synchronizes the movements of the inlet valve body and the two outlet valve bodies.
  • the inlet valve body and / or the outlet valve body is a valve body of an umbrella valve.
  • the valve body is made from an elastomer, preferably from an ethylene-propylene-diene rubber.
  • a valve body according to the invention of a valve for a diaphragm pump can offer advantages if the valve body is designed as a screen, the screen having the shape of a circle from which at least one section of a circle has been removed, or the screen has the shape of an ellipse in which at least one section of the ellipse has been removed.
  • Such a valve body is suitable for closing the outlet opening of an inlet channel in a closed position.
  • the circular segment removed according to the invention or the elliptical segment removed according to the invention creates a space in which the inlet opening for an outlet channel can be located.
  • Such a valve body thus makes it possible to arrange the outlet opening of an inlet channel closer to an inlet opening of an outlet channel.
  • the screen is designed in the form of a circle, with two opposing circle sections have been removed. This creates the possibility of using the inlet opening of a first outlet channel and the inlet opening of a second outlet channel, which are arranged one above the other, when the outlet opening of an inlet channel is arranged between the inlet openings
  • the screen is designed in the form of an ellipse, two opposing ellipse sections having been removed. This creates the possibility of bringing the inlet opening of a first outlet channel and the inlet opening of a second outlet channel, which are arranged one above the other, closer to the outlet opening of the inlet channel when the outlet opening of an inlet channel is arranged between the inlet openings.
  • the screen is designed in the form of a square, two opposite rectangular sections have been removed so that the screen has the shape of a rectangle. This creates the possibility of the inlet opening of a first outlet channel and the inlet opening of a second outlet channel, which are arranged one above the other, at between the inlet openings arranged outlet opening of an inlet channel to bring the inlet openings of the outlet channels closer to the outlet opening of the inlet channel.
  • the inlet valve body of the valve arrangement according to the invention is designed in the manner of the valve body according to the invention.
  • the outlet opening of the inlet channel is round or elliptical or in the shape of a segment of an arc.
  • the outlet opening of the inlet channel is formed by a plurality of outlet opening sections.
  • the outlet opening sections themselves can in turn be designed, for example, round, elliptical or in the shape of a segment of a circular arc. It is thus conceivable that the outlet opening of the inlet channel is embodied in a plate which is placed on a body in which, for example, the second part of the inlet channel is embodied.
  • openings can be made distributed over the cross section that the second part of the inlet channel, taken here as an example, has in the body, which together form the outlet opening of the inlet channel; the second part of the inlet channel would have a sieve or a perforated plate as a closure.
  • This embodiment offers itself as an alternative for a branching inlet channel, in which after the first part of the inlet channel there is a branching into several second parts of the inlet channel running next to one another, each second part being designed with its own outlet opening on the inlet side of the valve arrangement.
  • the inlet opening of the first outlet channel and / or the outlet opening of the first outlet channel is round or elliptical or in the shape of a segment of a circular arc.
  • the outlet opening of the first outlet channel is formed by a plurality of outlet opening sections.
  • the outlet opening sections themselves can in turn be designed, for example, round, elliptical or in the shape of a segment of a circular arc.
  • This embodiment offers itself as an alternative to a likewise possible embodiment in which a plurality of narrow outlet channels are provided, which run next to one another from the inlet side to the outlet side of the valve arrangement.
  • the first outlet channel is a channel which is closed on the outlet side by a sieve or a perforated plate; in the other embodiment, a plurality of channels running next to one another are provided, which lead from the inlet side to the outlet side.
  • the embodiment is particularly preferred in which a plurality of narrow outlet channels are provided, which run next to one another from the inlet side to the outlet side of the valve arrangement.
  • the inlet opening of the second outlet channel and / or the outlet opening of the second outlet channel is round or elliptical or in the shape of a segment of a circular arc.
  • the outlet opening of the second outlet channel is formed by a plurality of outlet opening sections.
  • the outlet opening sections themselves can in turn be designed, for example, round, elliptical or in the shape of a segment of a circular arc.
  • This embodiment offers itself as an alternative to a likewise possible embodiment in which a plurality of narrow outlet channels are provided, which run next to one another from the inlet side to the outlet side of the valve arrangement.
  • the first outlet channel is a channel which is closed on the outlet side by a sieve or a perforated plate; in the other embodiment, a plurality of channels running next to one another are provided, which lead from the inlet side to the outlet side.
  • the first outlet channel has the same cross-sectional shape at least in sections, but preferably over its entire longitudinal extent.
  • This cross-sectional shape is preferably the shape of a circle or an ellipse.
  • the second outlet channel has the same cross-sectional shape at least in sections, but preferably over its entire longitudinal extent.
  • This cross-sectional shape is preferably the shape of a circle or an ellipse.
  • the first part of the inlet channel has the same cross-sectional shape at least in sections, but preferably over its entire longitudinal extent.
  • This cross-sectional shape is preferably the shape of a circle or an ellipse.
  • the second part of the inlet channel has the same cross-sectional shape at least in sections, but preferably over its entire longitudinal extent. This cross-sectional shape is preferably the shape of a circle or an ellipse.
  • valve plate according to the invention of a diaphragm pump has a valve arrangement according to the invention and / or a valve body according to the invention integrated in the valve plate.
  • Diaphragm pumps as they are known from the prior art, for example from DE 10 2008 035 592 B4 or EP 3 327 287 A1, are often assembled by lining up plates.
  • the diaphragm pump shown in Fig. 1 of EP 3 327 287 A1 has, for example, a front plate, an intermediate plate, which can also be referred to as a chamber housing, a valve plate and an end plate, which can also be referred to as a diaphragm carrier, with a pump diaphragm, which is connected via pump elements to the one shown in FIG To EP 3 327 287 A1, swash plate not shown are connected.
  • the invention has recognized that the advantages of Invention can already be achieved in that in such a diaphragm pump structure the valve plate is equipped with the valve arrangement according to the invention.
  • simply replacing the valve plate can result in the advantages of the invention being achieved in this diaphragm pump.
  • the valve plate is thus an independently marketable item that can be sold, for example, for retrofitting existing diaphragm pumps.
  • the valve plate according to the invention has a one-piece base body into which the first outlet channel, the second outlet channel and the inlet channel are introduced. This can be done, for example, by a machining process or also by etching. It is also conceivable to manufacture the base body of the valve plate by a casting process, with the first outlet channel, the second outlet channel and the inlet channel either being introduced into the base body afterwards, for example by a machining process, or generated by the geometry of the casting mold during casting can be. It is also conceivable to manufacture the valve plate by additive manufacturing, particularly preferably by 3D printing.
  • the valve plate has a chamber side.
  • the chamber side is the side that faces a pump chamber when the pump chamber is formed in a separate plate adjoining the valve plate, or is the side in which part or the entire pump chamber is implemented.
  • the inlet side of the valve arrangement according to the invention forms part of the chamber side of the valve plate according to the invention.
  • the inlet side of the valve arrangement according to the invention forms the base of a recess made in the chamber side of the valve plate according to the invention. Part of the pump chamber or even the entire pump chamber can thus be formed in the valve plate itself.
  • a recess which forms the pump chamber and is made in the chamber side of the valve plate according to the invention could be closed by a membrane resting on the chamber side of the valve plate, which membrane can generate the pump strokes through its movement.
  • the valve plate has an inlet / outlet side.
  • the inlet / outlet side is the side facing an inlet volume and an outlet volume if the inlet volume and the outlet volume are formed in a separate plate adjoining the valve plate, or is the side in which part or all of the outlet volume or part or all of the inlet volume is executed.
  • the outlet side of the valve arrangement according to the invention forms part of an inlet / Outlet side of the valve plate according to the invention.
  • the outlet side of the valve arrangement according to the invention forms the base of a recess made in the inlet / outlet side of the valve plate according to the invention.
  • the valve plate has several valve arrangements according to the invention integrated into the valve plate, or several valve bodies according to the invention.
  • the valve plate has two, three, four, five, six or even more than six valve arrangements according to the invention or valve bodies according to the invention integrated into the valve plate.
  • these are arranged uniformly on a ring around a point, preferably around the center point of the valve plate.
  • the position of the first outlet channel relative to the second outlet channel and / or the location of the first outlet channel relative to the second part of the inlet channel is the same for all valve assemblies.
  • the first outlet channel is particularly preferably arranged above the second part of the inlet channel and / or the second part of the inlet channel is arranged above the second outlet channel.
  • the first outlet channel is arranged directly vertically above the second outlet channel.
  • embodiments are also conceivable in which the inlet opening of the first outlet channel and the inlet opening of the second outlet channel of each valve arrangement lie on one line, all of these lines intersecting at a point on the valve plate (radial arrangement).
  • valve plate according to the invention has through bores. Screws, for example, with which the individual plates of a diaphragm pump can be connected to one another, can be passed through these through-bores.
  • the valve plate according to the invention has an inlet chamber.
  • the inlet chamber can particularly preferably be designed as a cup-like recess which extends from the inlet / outlet side into the interior of the valve plate.
  • the first part of the inlet channel leads from this inlet chamber to the second part of the inlet channel.
  • a plurality of valve arrangements according to the invention are provided on the valve plate according to the invention, a preferred one leads Embodiment each first part of each inlet channel from the inlet chamber to the respective second part of the respective inlet channel.
  • the respective first parts of the inlet channels are designed in a star shape to continue from the inlet chamber.
  • the inlet chamber is arranged in the center of the valve plate.
  • the inlet / outlet side of the valve plate according to the invention has an annular groove for receiving a seal.
  • two concentric annular grooves are provided, each for receiving a sealing ring.
  • the first annular groove runs around an inlet chamber provided in the preferred embodiment.
  • the second annular groove runs around the outside of the valve arrangements according to the invention provided on the valve plate according to the invention.
  • annular grooves for receiving seals are provided on the side of the valve chamber on the membrane side.
  • the diaphragm pump according to the invention has a valve arrangement according to the invention and / or a valve plate according to the invention and / or a valve body according to the invention.
  • the membrane has a front plate.
  • An inlet opening and an outlet opening on the front side of the front plate or on the circumference of the front plate can be provided on the front plate.
  • An outlet volume and an inlet volume can be provided on the rear side of the front panel.
  • a channel in the front plate connects the outlet opening with the outlet volume.
  • a channel provided in the front plate connects the inlet opening with the inlet volume.
  • the inlet volume is particularly preferably designed in the middle and is surrounded by an outlet volume designed in the form of a ring.
  • a valve plate according to the invention lies against the rear of the front plate.
  • the respective first part of the inlet channel of the respective valve arrangement is connected to the inlet volume.
  • the first part of the inlet channel opens directly on an inlet / outlet side of the valve plate and thus opens into the inlet volume provided on the rear of the front plate when the valve plate rests on the rear of the front plate.
  • the valve plate has a cup-like recess on its inlet / outlet side which opens towards the inlet volume when the valve plate is attached to the rear of the front plate.
  • the respective first parts of the inlet channels can be continued from such a cup-like inlet chamber.
  • the side of the valve plate opposite the front plate (the side of the valve plate on the membrane side) is adjoined by an end plate, which can also be referred to as a membrane carrier, with pump membranes.
  • the pump chambers are designed as cup-like recesses in the valve plate, which extend from the membrane side of the valve plate inward into the valve plate and at the bottom of which the inlet side of the respective valve arrangement is arranged. These cup-like pump chambers can be closed by placing a membrane on the membrane-side side of the valve plate. One membrane is provided for each pump chamber.
  • the respective pump diaphragm can be connected to a swash plate arranged in a drive chamber of the diaphragm pump via a pump element assigned to it.
  • the pump diaphragm can be set in a tumbling, axially periodic pumping movement by a wobbling movement of the wobble plate.
  • the swash plate can sit on a drive journal of a drive shaft connected to the drive.
  • the diaphragm pump according to the invention has several valve arrangements according to the invention or several valve bodies according to the invention or several valve plates according to the invention.
  • a line connecting the center of the area of the inlet side with the center of the area of the outlet side lies parallel to the longitudinal axis of the diaphragm pump or at a small angle to the longitudinal axis of the diaphragm pump, particularly preferably at an angle of less than 45 °, particularly preferably at an angle of less than 30 °, particularly preferably at an angle of less than 25 °.
  • the inlet side forms part of the wall which delimits the pump chamber in the diaphragm pump.
  • the inlet side limits the Pump chamber and is also arranged opposite the pump chamber on a delimiting membrane.
  • the longitudinal axis of the diaphragm pump is particularly preferably an axis which runs parallel to the direction in which the diaphragms perform their pumping strokes.
  • the longitudinal axis of the diaphragm pump can be the axis around which the rotational symmetry of the valve plate results.
  • the invention further proposes the use of an inlet valve body coupled to an outlet valve body in a diaphragm pump, the coupling of the inlet valve body to the outlet valve body causing a movement of the inlet valve body to cause a movement of the outlet valve body.
  • a coupling can bring about a safe and simultaneous opening and closing of an outlet opening of an inlet channel and an outlet opening of an outlet channel.
  • the invention also proposes a method for operating a diaphragm pump, the diaphragm pump having a pump chamber and a movable diaphragm adjoining the pump chamber, a movement of the diaphragm in a first direction, referred to as the suction direction, increasing the volume of the pump chamber and a movement of the
  • the diaphragm reduces the volume of the pump chamber in the opposite direction, referred to as the pressure direction
  • the diaphragm pump has a valve arrangement according to the invention, the inlet side of the valve arrangement adjoining the pump chamber.
  • the membrane is moved in the suction direction, the inlet valve body being pulled towards its open position when the membrane is moved in the suction direction.
  • the method provides that the membrane is moved in the pressure direction, the inlet valve body being pressed in the direction of its closed position when the membrane is moved in the pressure direction.
  • the diaphragm pump according to the invention is particularly preferably used in the field of chemistry, pharmacy or biotechnology, in that the media to be pumped are sometimes very expensive, so it is desirable that after the pumping process, as little or no residual volume as possible of the pumped medium is in the membrane pump remains. Furthermore, the complete filling of such diaphragm pumps with the fluid without air inclusions is advantageous for the delivery rate. Conceivable areas of application are tangential flow filtration or chromatography.
  • Fiq. 1 a diaphragm pump in a perspective view
  • Fiq. 2 shows an exploded view of the diaphragm pump shown in FIG. 1;
  • Fiq. 3 is a perspective view from behind of the front panel of FIG.
  • Fiq. 4 is a perspective view from the front of a valve plate in FIG.
  • Fiq. 5 shows a front view of a valve plate of the diaphragm pump according to FIG. 1;
  • Fiq. 6 is a perspective view from behind of a valve plate in FIG.
  • Fiq. 7 shows a view from behind of the diaphragm pump according to FIG. 1;
  • Fiq. 8 shows a sectional illustration of the diaphragm pump according to FIG. 1 along the line A-A in FIG. 7;
  • Fiq. 9 shows a view from the front of the valve plate according to FIG. 5;
  • Fiq. 10 is a sectional view of the valve plate according to FIG. 7 along the line B-B in FIG. 9;
  • Fiq. 11 is a perspective, partially transparent view of the valve plate according to FIG. 9;
  • Fiq. 12 shows a sectional side view of a valve of the valve plate according to FIGS. 9 and
  • the diaphragm pump 1 shown in particular in FIGS. 1, 2, 8 has a front plate 2, a valve plate 3 and a diaphragm plate 4.
  • the front plate 2, the valve plate 3 and the membrane plate 4 are screwed together by means of four screws 13.
  • An inlet connection piece 5 is screwed on and an outlet connection piece 6 is screwed on to the front of the front plate 2.
  • the inlet connector 5 and the outlet connector 6 allow hoses to be pushed on and held easily and securely.
  • other types of connection are also conceivable, for example hose couplings.
  • O-ring seals seal the inlet connection piece 5 and the outlet connection piece 6 from the base body of the front plate 2.
  • An inlet volume 7 is formed on the rear side of the front plate 2 (cf. FIG. 3).
  • the inlet volume 7 extends partly into the valve plate 3 (cf. FIGS. 2, 4, 5, 8, 9, 10, 11).
  • the inlet volume 7 is surrounded by a seal 17.
  • an outlet volume 8 is formed on the rear side of the front plate 2 (cf. FIG. 3).
  • the outlet volume 8 is surrounded by a seal 18.
  • the membrane plate 4 has three openings 9.
  • a membrane 10 is arranged in each opening 9. As the sectional drawing of FIG. 8 shows, the respective membrane 10 lies with a circumferential bead 11 in a recess 12 formed on the front side of the membrane plate 4 and is held there by the screw connection of the membrane plate 4 to the valve plate 2 (screws 13).
  • the respective membrane 10 has a drive pin 14.
  • the respective drive pin 14 has an external thread with which it is screwed into an internal thread of an opening 15 in a support ring 16.
  • the pump stroke of the respective membrane 10 is generated. Due to the tumbling movement, the respective pump strokes are offset in time so that the diaphragm pump pumps more evenly and pulsation in the pumped fluid is avoided or reduced.
  • the diaphragm pump 1 shown is designed with three pump chambers. It is conceivable that diaphragm pumps according to the invention are also designed with two pump chambers, but particularly preferably also with more than three pump chambers, for example with four, five, six, seven or even more pump chambers. The more pump chambers that are used, the higher the structural design and the number of parts to be installed, but the more the pulsation in the pumped fluid can be avoided or reduced.
  • the further three holes provided on the support ring 16 can be used to receive pins that are located on the driving swash plate and prevent relative rotation of the swash plate.
  • the valve plate 2 has three valve arrangements 20 according to the invention.
  • Each valve arrangement 20 has an inlet side 21 pointing towards the membrane plate 4 and an outlet side 22 pointing towards the front side 2.
  • Each valve arrangement 20 has a first outlet channel 23, which leads from an inlet opening 24 arranged on the inlet side 21 and assigned to the first outlet channel 23 to an outlet opening 25 arranged on the outlet side 22 and assigned to the first outlet channel 23.
  • Each valve arrangement has a second outlet channel 26, which leads from an inlet opening 27 arranged on the inlet side 21 and assigned to the second outlet channel 26 to an outlet opening 28 arranged on the outlet side 22 and assigned to the second outlet channel 26.
  • Each first outlet channel 23 is arranged above the second outlet channel 26.
  • Each valve arrangement 20 has an inlet channel 30.
  • Each inlet channel 30 has a first part 31 and a second part adjoining the first part 31 32 on.
  • the second part 32 has an outlet opening 33 which is arranged on the inlet side 21.
  • the first part 31 extends at an angle to the second part 32.
  • the second part 32 of the inlet channel 30, viewed in the vertical direction, is arranged between the first outlet channel 23 and the second outlet channel 26.
  • an inlet valve body 40 is provided which closes the outlet opening 33 in a closed position (cf. FIG. 12) and releases the outlet opening 33 in an open position.
  • an outlet valve body 41 is provided, which closes the outlet opening 25 in a closed position and releases the outlet opening 25 in an open position.
  • the outlet valve body 41 which closes the outlet opening 25 of the first outlet channel 23 in a closed position and releases the outlet opening 25 of the first outlet channel 23 in an open position, is designed in such a way that it closes the outlet opening 25 of the first outlet channel 23 in the closed position , also closes the outlet opening 28 of the second outlet channel 26, and that in the open position in which it releases the outlet opening 25 of the first outlet channel 23, it also releases the outlet opening 28 of the second outlet channel 26.
  • the first outlet channel 23 runs along a longitudinal axis (cf. FIGS. 8, 10).
  • the second outlet channel 26 runs along a longitudinal axis (cf. FIGS. 8, 10).
  • the angle between the longitudinal axis of the first outlet channel 23 and the longitudinal axis of the second outlet channel 26 is less than 90 °, namely approximately 20 ° (cf. FIG. 10).
  • the second part 32 of the inlet channel 30 runs at least for part of its extension along a longitudinal axis.
  • the angle between the longitudinal axis of the first outlet channel 23 and the longitudinal axis of the second part 32 of the inlet channel 30 is less than 90 °, namely about 10 ° (the longitudinal axis of the second part 32 of the inlet channel 30 runs approximately horizontally in the embodiment shown here (cf. Fig. 8) and the longitudinal axis of the first outlet channel 23 runs approximately 10 ° to the horizontal).
  • the angle between the longitudinal axis of the second outlet channel 26 and the longitudinal axis of the second part 32 of the inlet channel 30 is less than 90 °, namely about 10 ° (the longitudinal axis of the second part 32 of the inlet channel 30 runs approximately horizontally in the embodiment shown here (cf. Fig. 8) and the longitudinal axis of the second outlet channel 26 runs approximately 10 ° to the horizontal).
  • the first part 31 of the inlet channel 30 runs along a longitudinal axis.
  • the angle between the longitudinal axis of the first part 31 of the inlet channel 30 and the longitudinal axis of the second part 32 of the inlet channel 30 is greater than 90 ° (see FIG. 8).
  • the angle between the longitudinal axis of the first outlet channel 23 and the longitudinal axis of the first part 31 of the inlet channel 30 is greater than 90 ° (see FIG. 8).
  • the angle between the longitudinal axis of the second outlet channel 26 and the longitudinal axis of the first part 31 of the inlet channel 30 is greater than 90 ° (cf. FIG. 8).
  • the coupling causes the inlet valve body 40 to be in the closed position when the outlet valve body 41 is in the open position.
  • the coupling is brought about by a web 42.
  • the inlet valve body 40 is designed as a screen valve which has a screen 43 and the web 42.
  • the screen 43 is designed in the form of a circle, with a circular segment 44 at the top and a circular segment 44 removed at the bottom.
  • the outlet valve body 41 is designed as an umbrella valve with a circular screen 45 and the web 42.
  • the web 42 thus forms both part of the inlet valve body 40 and part of the outlet valve body 41.
  • the first part 31 of the inlet channel 30 has an inlet opening 34. This is provided on that part of the inlet volume 7 arranged in the valve plate 3. As can be seen in FIGS. 9 and 11, three inlet openings 34 are thus provided on the part of the inlet volume 7 arranged in the valve plate 3, namely for each first part 31 of the respective inlet channel 30 of the total of three valve arrangements 20.
  • the view in FIG. 11 shows only one valve arrangement 20 with inlet valve body 40 and outlet valve body 41.
  • the respective inlet valve body 40 and the respective outlet valve body 41 are not shown in order to guide the first outlet channel 23, of the second outlet channel 26 and the inlet channel 30 can be better represented.
  • the view in FIG. 9 shows only two valve arrangements 20 with inlet valve bodies 40.
  • the inlet valve body 40 is not shown in order to better illustrate the guidance of the first outlet channel 23, the second outlet channel 26 and the inlet channel 30 to be able to.
  • the fluid to be pumped is due to the negative pressure from the inlet volume 7 through the inlet opening 34 into the first part 31 of the inlet channel 30 and from there into the second part 32 of the inlet channel 30 and leaves the inlet channel 30 via the open outlet opening 33.
  • the fluid to be pumped cannot leave the pump chamber, since both the outlet opening 25 of the first outlet channel 23 and the outlet opening 28 of the second outlet channel 26 are closed by the outlet valve body 41. This fluid movement is indicated by the arrows provided in the lower part of FIG. 10 and the arrows shown in FIGS. 5 and 11.
  • FIGS. 5, 10, 11 representing the suction movement of the fluid serve solely to illustrate the flow movement of the fluid in the respective suction movement of the respective valve arrangement 20 the respective flow movement is of course delayed.
  • the form of representation selected for FIGS. 5, 10, 11 is not intended to show that the suction movements take place simultaneously (even if, for example, the arrows are shown for all valve arrangements in FIGS. 5 and 11).
  • the arrows only serve to represent the fluid movement during the respective suction movement, without wanting to indicate that these suction movements take place at the same time; of course, they are staggered.
  • FIG. 5 By means of the arrows provided there, FIG.
  • valve 10 shows, for example, that the lower valve arrangement 20 carries out a suction movement (fluid is drawn from the inlet volume 7 into the pump chamber), while the upper valve arrangement 20 carries out an ejection movement (fluid is discharged through the first outlet channel 23 and the second outlet channel 26 is pumped into the outlet volume 8.
  • the fluid to be pumped is pressed by the overpressure from the pump chamber through the inlet opening 24 of the first outlet channel 23 into the first outlet channel 23 and through the outlet opening 25 out of this into the outlet volume 8 and through the inlet opening 27 of the second outlet channel 26 into the second outlet channel 26 and pressed out of this through the outlet opening 28 into the outlet volume 8.
  • This fluid movement is indicated by the arrows provided in the upper part of FIG. 10.

Abstract

Ventilanordnung für eine Membranpumpe, wobei die Ventilanordnung eine Einlassseite und eine Auslassseite aufweist. Ein erster Auslasskanal (23) führt von einer an der Einlassseite angeordneten Einlassöffnung (24) zu einer an der Auslassseite angeordneten Auslassöffnung (25), und ein zweiter Auslasskanal (26) führt von einer an der Einlassseite angeordneten Einlassöffnung (27) zu einer an der Auslassseite angeordneten Auslassöffnung (28). E in Einlasskanal (30) weist einen ersten Teil (31) und einen zweiten Teil (32) auf, wobei der zweite Teil (32) eine Auslassöffnung (33) aufweist, die an der Einlassseite angeordnet ist, und der erste Teil (31) sich in einem Winkel zum zweiten Teil (32) erstreckt. An der Auslassöffnung (33) des zweiten Teils (32) des Einlasskanals (30) ist ein Einlassventilkörper (40) vorgesehen, und an der Auslassöffnung (25) des ersten Auslasskanal (23) ist ein ersten Auslassventilkörper (41) vorgesehen. Die Auslassöffnung (28) des zweiten Auslasskanal (26) ist entweder von einem zweiten Auslassventilkörper oder auch vom ersten Auslassventilkörper (41) verschlossen bzw. freigegeben.

Description

"Ventilanordnunqen für eine Membranpumpe. Ventilkörper eines Ventils einer Membranpumpe, Ventilplatte einer Membranpumpe, Membranpumpe. Verfahren zum
Betreiben einer Membranpumpe"
Dier Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine Membranpumpe. Ferner betrifft die Erfindung einen Ventilkörper eines Ventils einer Membranpumpe. Ferner betrifft die Erfindung eine Ventilplatte einer Membranpumpe. Ferner betrifft die Erfindung eine Membranpumpe. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung eines speziell ausgestatteten Einlassventilkörpers für eine Membranpumpe. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Membranpumpe.
Aus der DE 101 17 531 A1 und aus der DE 20 2006 020 237 U1 sind Membranpumpen bekannt, die einen mit einem Antrieb verbundenen Pumpenkopf aufweisen. Der Pumpenkopf weist mehrere, beispielsweise vier Pumpkammern auf, die jeweils mittels einer Pumpmembran gegenüber einer Antriebskammer abgedichtet sind. Die jeweilige Pumpmembran steht dabei über ein zugeordnetes Pumpelement mit einer in der Antriebskammer angeordneten Taumelscheibe in Verbindung. Dabei wird durch eine Taumelbewegung der Taumelscheibe die Pumpmembran in eine taumelnde axial periodische Pumpbewegung versetzt. Die Taumelscheibe sitzt auf einem Antriebszapfen einer mit dem Antrieb verbundenen Antriebswelle. Der Antriebszapfen ist dabei gegenüber der Längsachse der Antriebswelle geneigt und mit der Taumelscheibe über ein Kugellager verbunden. Bei den Membranpumpe nach DE 101 17 531 und DE 20 2006 020 237 U1 ist eine Auslasskammer zentrisch und eine Einlasskammer konzentrisch zu der Auslasskammer um die Auslasskammer herum angeordnet.
Bei einer aus DE 10 2008 035 592 B4 bekannten Membranpumpe ist die Einlasskammer zentral angeordnet ist und die Auslasskammer konzentrisch zu der Einlasskammer angeordnet. Die Auslasskammer weist an ihrem in vertikaler Richtung unteren Bereich einen Auslasskanal auf, wobei zwischen einem die Kammern aufweisenden Zwischenplattenteil und einem die Pumpmembranen tragenden Membranträgerteil eine die Pumpkammern und Ventile aufweisende Ventilplatte angeordnet ist, wobei der Einlasskammer des Zwischenplattenteiles in einem Absatz der Ventilplatte eine die Einlassventile aufweisende Einlassventilplatte zu den Pumpkammern hin vorgelagert ist.
Derartige Pumpen werden insbesondere in Bereichen der Chemie, Pharmazie und Biotechnologie eingesetzt, in denen die zu fördernden Medien mitunter sehr teuer sind, so dass es wünschenswert ist, dass nach dem Pumpvorgang möglichst kein bzw. nur ein geringes Restvolumen des geförderten Mediums in der Membranpumpe verbleibt. Ferner ist die vollständige Ausfüllung derartiger Membranpumpen mit dem Fluid ohne Lufteinschlüsse vorteilhaft für die Förderleistung.
Aus EP 3 327 287 A1 ist eine Membranpumpe mit mindestens einer Pumpenkammer bekannt, wobei die Pumpenkammer über ein Einlassventil mit einer Einlasskammer und über ein Auslassventil mit einer Auslasskammer verbunden ist, wobei das Einlassventil eine durch einen Einlassventilkörper verschließbare Einlassöffnung und das Auslassventil eine durch einen Auslassventilkörper verschließbare Auslassöffnung aufweist. Die aus EP 3 327 287 A1 bekannte Membranpumpe schlägt vor, die Auslassöffnung derart auszuführen, dass sie die Einlassöffnung umgibt, bzw. die Einlassöffnung so auszuführen, dass sie die Auslassöffnung umgibt. Dabei sieht es die EP 3 327 287 A1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vor, die Auslassöffnung des Auslassventils durch mindestens zwei voneinander getrennten Auslassöffnungsabschnitten zu bilden, die die Einlassöffnung umgeben. Fig. 4 der EP 3 327 287 A1 zeigt einer Ausführungsform, bei der insgesamt sechs
Auslassöffnungsabschnitte vorgesehen sind, die die aus einer Vielzahl von Einzellöchern bestehende Einlassöffnung umgeben.
Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzuschlagen, mit denen die Anordnung des Einlasses einer Membranpumpe, bzw. die Anordnung einer Einlasskammer einer Membranpumpe, oder die Anordnung eines Auslasses, bzw. die Anordnung einer Auslasskammer einer Membranpumpe freier gestaltet werden können. Ergänzend oder alternativ war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe mit einer geringen Durchflussmenge sinnvoll zu gestalten.
Die Aufgabe wird durch die Ventilanordnung gemäß Anspruch 1, den Ventilkörper gemäß Anspruch 8, Ventilplatte gemäß Anspruch 10, die Membranpumpe gemäß Anspruch 11, die Verwendung gemäß Anspruch 13 und das Verfahren gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und der hiernach folgenden Beschreibung angegeben. Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, sich von dem aus dem Stand bekannten sequenziellen Aufbau einer Membranpumpe bei dem aber häufig eine Einlasskammer und eine Auslasskammer vorgesehen sind, die in Richtung einer Längsachse der Membranpumpe einer Ventilanordnung vorgelagert sind, zu lösen.
Dieser Aufbau führt häufig dazu, dass ein zu einem Auslassventil führende Auslasskanal, der beispielsweise die Pumpenkammer über das Auslassventil mit einer Auslasskammer verbindet oder ein mit einem Einlassventil verschlossener Einlasskanal, der eine Einlasskammer über das Einlassventil mit der Pumpenkammer verbindet, entweder parallel oder im kleinen Winkel (Winkel von weniger als 45°) zur Längsachse der Membranpumpe geführt werden. Diese Anordnung bedingt, dass die Einlasskammer und die Auslasskammer vor der Ventilplatte angeordnet werden. Dies führt zu einer erhöhten Baulänge der Pumpe. Die Erfindung hat nun erkannt, dass Vorteile mit einer Änderung der Geometrie des Einlasskanals erreicht werden können, nämlich wenn der Einlasskanal so ausgeführt wird, dass er einen ersten Teil aufweist und einen zweiten, sich an den ersten Teil anschließenden Teil aufweist, wobei der zweite Teil eine Auslassöffnung aufweist, die an der Einlassseite angeordnet ist, und der erste Teil sich in einem Winkel zum zweiten Teil erstreckt. Eine solche Ausführungsform ermöglicht es beispielsweise eine Einlasskammer in Blickrichtung der Längsachse der Membranpumpe noch näher in Richtung auf die Pumpenkammer ragen zu lassen. Es ist sogar möglich die Einlasskammer, bzw. Abschnitte der Einlasskammer in die Ventilplatte hineinragen zu lassen, beispielsweise in das Zentrum zwischen sternförmig um dieses Zentrum in der Ventilplatte angeordnete Ventilanordnungen. Der erste Teil des Einlasskanals, der erfindungsgemäß in einem Winkel zum zweiten Teil des Einlasskanals verläuft, erlaubt es, dass zu pumpende Fluid aus einer Einlasskammer zunächst in einem deutlichen Winkel zur Längsachse der Membranpumpe, beispielsweise in einem Winkel von mehr als 45° zur Längsachse der Membranpumpe zu führen, wobei der Fluidstrom dann durch den sich an den ersten Teil anschließenden zweiten Teil des Einlasskanals in eine Strömungsrichtung gebracht werden kann, die parallel zur Längsachse der Membranpumpe oder in einem geringen Winkel zur Membranpumpe verläuft.
Die Erfindung betrifft im Kern eine Ventilanordnung für eine Membranpumpe. Als Ventilanordnung wird eine Baugruppe verstanden, die eine Einlassseite und eine Auslassseite, einen ersten Auslasskanal, einen zweiten Auslasskanal, einen Einlasskanal, einen Einlassventilkörper und einen oder mehrere Auslassventilkörper aufweist. Die Ventilanordnung kann einen oder mehrere Körper aufweisen, der bzw. die gemeinsam eine Seite haben, die als Einlassseite bezeichnet werden kann, und der, bzw. die gemeinsam eine andere Seite haben, die als Auslassseite bezeichnet werden kann. In diesem einen Körper, bzw. in mehreren Körpern, die zur Ventilanordnung gehören, können der erste Auslasskanal und der zweite Auslasskanal und der Einlasskanal ausgeführt sein. Ferner können der Einlassventilkörper mit diesem oder mit den Körpern der Ventilanordnung derart verbunden, dass er zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung bewegt werden kann. Ferner kann der Auslassventilkörper oder die Auslassventilkörper mit dem Körper, bzw. mit den Körpern, die die Ventilanordnung bilden, derart verbunden sein, dass sie zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung bewegt werden können, ansonsten aber von dem Körper, bzw. den Körpern getragen werden. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen der Einlasskanal in einem eigenen Körper ausgeführt ist. Es ist sogar ferner denkbar, dass der erste Auslasskanal und der zweite Auslasskanal in einem gemeinsamen Körper ausgeführt sind. Ebenso ist es denkbar, dass der erste Auslasskanal in einem eigenen Körper und der zweite Auslasskanal in einem eigenen Körper ausgeführt sind. Sollte die Ventilanordnung an einer bevorzugten Ausführungsform aus mehreren Körpern zusammengesetzt sein, so sind die einzelnen Körper der Ventilanordnung vorzugsweise fest miteinander verbunden, sodass die Ventilanordnung ein in sich zusammenhängendes Gebilde bildet. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventilanordnung jedoch einen einzigen Körper auf, in dem der erste Auslasskanal, der zweite Auslasskanal und der Einlasskanal ausgeführt sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dieser einzige Körper ein einstückiger Teil eines übergeordneten Bauteils. So schlägt die Erfindung beispielsweise auch eine Ventilplatte vor, die mindestens eine erfindungsgemäße Ventilanordnung aufweist. In einer solchen Ausführungsform weist die Ventilplatte vorzugsweise einen einstückigen Grundkörper auf, wobei der Körper, durch den der erste Auslasskanal, der zweite Auslasskanal und der Einlasskanal geführt werden, ein Unterbereich dieses einstückigen Grundkörpers sind.
Die Erfindung richtet sich im Kern an die so definierte Ventilanordnung, da Ausführungen denkbar sind, bei denen die Ventilanordnung deutlich beabstandet zu einer Pumpenkammer einer Membranpumpe und/oder deutlich beabstandet zu einer Einlasskammer einer Membranpumpe, bzw. einem Einlass einer Membranpumpe angeordnet ist und/oder deutlich beabstandet zu einer Auslasskammer einer Membranpumpe, bzw. einer Auslassöffnung einer Membranpumpe angeordnet ist. So sind beispielsweise Ausführungsformen denkbar, bei denen die Einlassseite einen Abschluss eines Kanals bildet, der dann von der Einlassseite fortführt und in eine Pumpenkammer mündet. Ebenso sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Auslassseite das Ende eines Kanals bildet, der von der Auslassseite fortführt und möglicherweise in eine Auslasskammer einer Membranpumpe mündet oder zu einer Auslassöffnung einer Membranpumpe führt. Da die Vorteile der Erfindung bereits mit den speziellen Merkmalen der Ventilanordnung, wie sie im Anspruch 1 beschrieben werden, realisiert werden können, ohne dass es dabei auf eine konkrete Relativlage der Ventilanordnung zu einer Pumpenkammer, einer Einlasskammer, einer Einlassöffnung einer Membranpumpe, einer Auslasskammer oder einer Auslassöffnung einer Membranpumpe ankommt, richtet sich die Erfindung im Kern an die so ausgestaltete Ventilanordnung. Die nebengeordneten Ansprüche beschreiben dann die denkbaren Einbettung der Ventilanordnungen in konkrete Bauteile der Membranpumpe, beispielsweise in eine Ventilplatte einer Membranpumpe, bzw. die konkrete Einbettung einer derartigen Ventilanordnung in eine Membranpumpe.
Die Ventilanordnung weist eine Einlassseite auf. Wie nachfolgend im Detail beschrieben werden wird, weist die Ventilanordnung einen Einlasskanal und einen ersten Auslasskanal und einen zweiten Auslasskanal auf. Die Ventilanordnung dient somit dazu, ein Fluid über den Einlasskanal an einen bestimmten Ort zu führen. Dieser bestimmte Ort wird als Einlassseite bezeichnet. Ferner dient die Ventilanordnung dazu, Fluid, dass sich an der Einlassseite befindet über den ersten Auslasskanal und den zweiten Auslasskanal einem anderen Ort zuzuführen. Dieser andere Ort ist die Auslassseite. Für den Erfolg der Erfindung kommt es dabei auf die genaue geometrischen Form der Einlassseite und die genaue geometrische Form der Auslassseite nicht an. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einlassseite jedoch eine Fläche. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auslassseite eine Fläche. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einlassseite eine kreisförmige oder ellipsenförmige Fläche. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auslassseite eine kreisförmige oder eine ellipsenförmige Fläche. Es sind ferner Ausführungsformen denkbar, bei denen die Einlassseite und/oder die Auslassseite eine rechteckige, insbesondere bevorzugt eine quadratische Fläche, eine dreieckige Fläche, eine trapezförmige Fläche, die Fläche eines Parallelogramms, die Fläche eines Vielecks, insbesondere bevorzugt eines regelmäßigen Fünfecks, eines regelmäßigen Sechsecks, eines regelmäßigen Achtecks oder eines regelmäßigen Mehrecks ist. In einer bevorzugten Ausführungsform liegen der Flächennmittelpunkt der Einlassseite und der Flächenmittelpunkt der Auslassseite auf einer Linie, insbesondere bevorzugt auf einer horizontalen Linie.
In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die Einlassseite parallel zur Auslassseite. Sind die Einlassseite oder die Auslassseite nicht eben ausgeführt, da insbesondere auch Ausführungsformen denkbar sind, bei denen die Einlassseite oder die Auslassseite kuppelförmig ausgeführt sind oder die Einlassseite oder die Auslassseite zurückgesetzte Bereiche aufweisen, die über eine Stufe mit anderen Bereichen der Einlassseite, bzw. der Auslassseite verbunden sind, beziehen sich geometrische Angaben über Ausrichtungen der Einlasseite, bzw. der Auslassseite relativ zu anderen Objekten, insbesondere auf die Ausrichtung einer Stellvertreterfläche für die Einlassseite, bzw. die Auslassseite. Als Stellvertreterfläche wird die ebene Fläche verstanden, die senkrecht zur Flächennormalen durch den Flächenschwerpunkt der Einlassseite läuft und die derart angeordnet ist, dass die Summe aller kürzesten Abstände eines jeden Punktes der Einlassseite zu einem Punkt auf der Stellvertreterebene am geringsten ist.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung weist einen ersten Auslasskanal auf. Dieser erstreckt sich von einer an der Einlassseite angeordneten Einlassöffnung zu einer an der Auslassseite angeordneten Auslassöffnung. Ferner weist die erfindungsgemäße Ventilanordnung einen zweiten Auslasskanal auf, der sich von einer an der Einlassseite angeordneten Einlassöffnung zu einer an der Auslassseite angeordneten Auslassöffnung erstreckt. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Ventilanordnungen noch weitere, beispielsweise einen dritten und/oder vierten oder aber ggf. auch einen fünften oder noch weitere Auslasskanäle aufweist, die sich jeweils als von einer Einlassöffnung an der Einlassseite zu einer Auslassöffnung an der Auslassseite erstrecken.
In einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich der erste Auslasskanal und/oder der zweite Auslasskanal jeweils entlang einer Längsachse. Ist sind zwar auch Ausführungsformen denkbar, bei denen sich der erste Auslasskanal und/oder der zweite Auslasskanal nicht gänzlich oder ggf. sogar gar nicht entlang einer Längsachse erstrecken. So sind auch meanderförmige Ausführungen des ersten Auslasskanals oder des zweiten Auslasskanals denkbar. Es werden jedoch die Ausführungsformen bevorzugt, bei denen sich der jeweilige Auslasskanal entlang einer Längsachse erstreckt. Derartige Auslasskanäle lassen sich insbesondere auch einfach hersteilen.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung weist ferner einen Einlasskanal auf. Der Einlasskanal ist mehrteilig ausgeführt. Er weist zumindest einen ersten Teil auf und einen zweiten, sich an den ersten Teil anschließenden Teil auf. Ein durch den Einlasskanal strömendes Fluid strömt somit zunächst durch den ersten Teil und strömt dann anschließend durch den sich an den ersten Teil anschließenden zweiten Teil. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen der Einlasskanal weitere Teile aufweist. Dies können insbesondere Teile sein, die dem ersten Teil vorgelagert sind. Bei solchen Ausführungsformen würde das Fluid somit zunächst durch die weiteren Teile des Einlasskanals strömen, dann in den ersten Teil des Einlasskanals eintreten und nach Durchströmen des ersten Teils dann in den zweiten, sich an den ersten Teil anschließenden Teil eintreten. Der zweite Teil des Einlasskanals weist eine Auslassöffnung auf, die an der Einlassseite angeordnet ist. Bezogen auf die Einlassseite stellt der zweite Teil des Einlasskanals somit den letzten Teil des Einlasskanals dar. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste Teil sich in einem Winkel zum zweiten Teil erstreckt. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der erste Teil des Einlasskanals zumindest für einen Teil seiner Erstreckung entlang einer Längsachse und der zweite Teil des Einlasskanals zumindest für einen Teil seiner Erstreckung entlang einer Längsachse. Der erfindungsgemäß vorgesehene Winkel zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil ist dann insbesondere bevorzugt der Winkel zwischen diesen beiden Längsachsen. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der erste Teil des Einlasskanals gänzlich entlang einer Längsachse. Der zweite Teil des Einlasskanals kann einen Teil seiner Erstreckung aufweisen, der sich nicht entlang einer Längsachse erstreckt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest der Teil des zweiten Teils des Einlasskanals, der an die Auslassöffnung des zweiten Teils des Auslasskanals angrenzt derart ausgeführt, dass er entlang einer Längsachse verläuft. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen der unmittelbar an den ersten Teil des Einlasskanals angrenzende Teil des zweiten Teil des Einlasskanals kammerartig ausgeführt ist. Eine solche Ausführungsform kann sich insbesondere dann anbieten, wenn sich beispielsweise ein sich entlang einer Längsachse erstreckender erster Teil des Einlasskanals nicht so führen lässt, dass seine Längsachse die Längsachse eines sich gänzlich entlang einer zweiten Längsachse erstreckenden zweiten Teils des Einlasskanals schneidet. So sind Ausführungsformen denkbar, bei denen sich der erste Teil des Einlasskanals entlang einer Längsachse erstreckt und sich der an die Auslassöffnung angrenzende Teil des zweiten Teils des Einlasskanals entlang einer Längsachse erstreckt, aber als weiterer Teil des zweiten Teils des Einlasskanals eine Kammer notwendig ist, die eine beliebige geometrische Form haben kann und zwischen dem ersten Teil des Einlasskanals und dem Teil des zweiten Teils des Einlasskanals, der sich entlang einer Längsachse erstreckt, vermittelt. Sollte sich der erste Teil des Einlasskanals oder der zweite Teil des Einlasskanals für keinen Teil des jeweiligen Teils entlang einer Längsachse erstrecken, so kann zur Ermittlung des Winkels zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil eine Linie zwischen dem Flächenmittelpunkt einer Anfangsöffnung und dem geometrischen Mittelpunkt einer Endöffnung des jeweiligen Teils des Einlasskanals gebildet wird werden und der Winkel zwischen diesen Linien ermittelt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform schließt sich an den ersten Teil des Einlasskanals ein einziger zweiter Teil des Einlasskanals an. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen mehrere zweite Teile des Einlasskanals vorgesehen sind. Bei derartigen Ausführungsformen weist der Einlasskanal einen ersten Teil auf, der dann in mehrere zweite Teile, die sich jeweils an den ersten Teil anschließen, verzweigt. Sind mehrere zweite Teile des Einlasskanals vorgesehen, so weist der jeweilige zweite Teil des Einlasskanals jeweils eine Auslassöffnung auf, die an der Einlassseite angeordnet ist. Eine derart verzweigende Ausführungsform kann dazu dienen, den Austritt des durch den Einlasskanals strömenden Fluids an der Einlassseite der Ventilanordnung über die Einlassseite zu verteilen. Ist nur ein einziger zweiter Teil des Einlasskanals vorgesehen, so ist auch nur eine einzige Auslassöffnung vorgesehen, sodass das Fluid nur an einer Stelle der Einlassseite austritt. Wird eine verzweigende Ausführungsform gewählt, so können mehrere Auslassöffnungen über die Einlassseite verteilt vorgesehen werden und das Fluid somit an mehreren Stellen der Einlassseite austreten.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung sieht vor, dass an der Auslassöffnung des zweiten Teils des Einlasskanals ein Einlassventilkörper vorgesehen ist, der die Auslassöffnung in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung in einer Öffnungsstellung freigibt. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Bewegung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung des Einlassventilkörpers eine Drehbewegung ist, beispielsweise bei Ausführungsformen, bei denen der Einlassventilkörper eine Kugel mit einer durch die Kugel durchgeführten Durchlassbohrung ist. Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die Bewegung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung eine Schwenk beweg ung oder eine Klappbewegung ist, bei denen ein Teil des Ventils im Verhältnis zu einem anderen Teil des Ventils geschwenkt oder geklappt wird. Insbesondere bei der besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der Einlassventilkörper der Ventilkörper eines Schirmventils ist, erfolgt eine Bewegung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung, in dem Randabschnitte des Schirmventils gegenüber einem Zentralabschnitt des Schirmventils schwenken, bzw. klappen. Diese Bewegung wird regelmäßig durch einen an dem geschlossenen Ventilkörper anliegenden Fluiddruck herbeigeführt, während die elastischen Rückstellkräfte des Schirmventils beim Fehlen eines entsprechend hohen Fluiddrucks das Zurückschwenken, bzw. Zurückklappen der Randabschnitte des Schirmventils in die Schließstellung bewirken. In einer weiteren Ausführungsform führt der Einlassventilkörper von der Schließstellung in die Öffnungsstellung eine lineare Bewegung durch. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der an die Auslassöffnung angrenzende zweite Teil des Einlasskanals entlang einer Längsachse, wobei die Bewegung des Einlassventilkörper von der Schließstellung in die Öffnungsstellung entlang einer Linie erfolgt, die der Längsachse entspricht, oder parallel zur dieser Längsachse verläuft oder aber in einem kleinen Winkel von weniger als 45°, insbesondere bevorzugt von weniger als 30°, insbesondere bevorzugt von weniger als 20° zu dieser Längsachse verläuft. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Einlassventilkörper von der Ventilanordnung gehalten. Insbesondere bevorzugt weist der Einlassventilkörper einen stiftartigen Abschnitt auf, der in einer röhrenförmigen Ausnehmung der Ventiianordnung angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist an einem Ende des Stifts der Teil des Einlassventilkörpers angeordnet, der in seiner Schließstellung die Auslassöffnung verschließt. Dies kann beispielsweise der Schirm eines Schirmventils sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der gegenüberliegenden Seite des Stifts ein Blockadeelement vorgesehen, das die Lage des Einlassventilkörpers in der Schließstellung festlegen kann. Bei einer Ausführungsform des Einlassventilkörpers als Schirmventil kann dieses Blockadeelement beispielsweise die Lage des Zentralabschnitts festlegen, gegenüber dem die Randabschnitte ihre Schwenkbewegung, bzw. Klappbewegung zum Öffnen des Ventils vollziehen. Bei Ausführungsformen, bei denen der Einlassventilkörper eine lineare Bewegung durchführt, kann das Blockadeelement zwar zum Einen ein Bewegen des Einlassventilkörpers von der Schließstellung in die Öffnungsstellung durch Verschieben des Stifts innerhalb der Röhre erlaubt, andererseits aber durch die Blockade einer weiteren Bewegung des Stifts entlang der Röhre eine weitere Bewegung des Einlassventilkörpers verhindert und somit die Öffnungsstellung des Einlassventilkörpers festlegt.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung sieht vor, dass an der Auslassöffnung des ersten Auslassventils ein Auslassventilkörper vorgesehen ist, der die Auslassöffnung in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung in einer Öffnungsstellung freigibt. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Bewegung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung des Auslassventilkörpers eine Drehbewegung ist, beispielsweise bei Ausführungsformen, bei denen der Auslassventilkörper eine Kugel mit einer durch die Kugel durchgeführten Durchlassbohrung ist. Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die Bewegung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung eine Schwenkbewegung oder eine Klappbewegung ist, bei denen ein Teil des Ventils im Verhältnis zu einem anderen Teil des Ventils geschwenkt oder geklappt wird. Insbesondere bei der besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der Auslassventilkörper der Ventilkörper eines Schirmventils ist, erfolgt eine Bewegung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung, in dem Randabschnitte des Schirmventils gegenüber einem Zentralabschnitt des Schirmventils schwenken, bzw. klappen. Diese Bewegung wird regelmäßig durch einen an dem geschlossenen Ventilkörper anliegenden Fluiddruck herbeigeführt, während die elastischen Rückstellkräfte des Schirmventils beim Fehlen eines entsprechend hohen Fluiddrucks das Zurückschwenken, bzw. Zurückklappen der Randabschnitte des Schirmventils in die Schließstellung bewirken. In einer weiteren Ausführungsform führt der Auslassventilkörper von der Schließstellung in die Öffnungsstellung eine lineare Bewegung durch. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der erste Auslasskanal entlang einer Längsachse, wobei die Bewegung des Auslassventilkörpers von der Schließstellung in die Öffnungsstellung entlang einer Linie erfolgt, die der Längsachse entspricht, oder parallel zur dieser Längsachse verläuft oder aber in einem kleinen Winkel von weniger als 45°, insbesondere bevorzugt von weniger als 30°, insbesondere bevorzugt von weniger als 20° zu dieser Längsachse verläuft. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Auslassventilkörper von der Ventilanordnung gehalten. Insbesondere bevorzugt weist der Auslassventilkörper einen stiftartigen Abschnitt auf, der in einer röhrenförmigen Ausnehmung der Ventilanordnung angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist an einem Ende des Stifts der Teil des Auslassventilkörpers angeordnet, der in seiner Schließstellung die Auslassöffnung verschließt. Dies kann beispielsweise der Schirm eines Schirmventils sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der gegenüberliegenden Seite des Stifts ein Blockadeelement vorgesehen, das die Lage des Auslassventilkörpers in der Schließstellung festlegen kann. Bei einer Ausführungsform des Auslassventilkörpers als Schirmventil kann dieses Blockadeelement beispielsweise die Lage des Zentralabschnitts festlegen, gegenüber dem die Randabschnitte ihre Schwenkbewegung, bzw. Klappbewegung zum Öffnen des Ventils vollziehen. Bei Ausführungsformen, bei denen der Auslassventilkörper eine lineare Bewegung durchführt, kann das Blockadeelement zwar zum Einen ein Bewegen des Auslassventilkörpers von der Schließstellung in die Öffnungsstellung durch Verschieben des Stifts innerhalb der Röhre erlaubt, andererseits aber durch die Blockade einer weiteren Bewegung des Stifts entlang der Röhre eine weitere Bewegung des Auslassventilkörpers verhindert und somit die Öffnungsstellung des Auslassventilkörpers festlegt.
Bei der erfindungsgemäßen Ventilanordnung kann vorgesehen sein, dass ein eigener Auslassventilkörper (ein zweiter Auslassventilkörper) für den zweiten Auslasskanal vorgesehen ist, nämlich ein Auslassventilkörper, der die Auslassöffnung des zweiten Auslasskanals in einer Schließstellung verschließt und der die Auslasssöffnung des zweiten Auslasskanals in einer Öffnungsstellung freigibt. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Bewegung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung des zweiten Auslassventilkörpers eine Drehbewegung ist, beispielsweise bei Ausführungsformen, bei denen der zweite Auslassventilkörper eine Kugel mit einer durch die Kugel durchgeführten Durchlassbohrung ist. Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die Bewegung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung eine Schwenkbewegung oder eine Klappbewegung ist, bei denen ein Teil des Ventils im Verhältnis zu einem anderen Teil des Ventils geschwenkt oder geklappt wird. Insbesondere bei der besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der zweiten Auslassventilkörper der Ventilkörper eines Schirmventils ist, erfolgt eine Bewegung von der Schließstellung in die Öffnungsstellung, in dem Randabschnitte des Schirmventils gegenüber einem Zentralabschnitt des Schirmventils schwenken, bzw. klappen. Diese Bewegung wird regelmäßig durch einen an dem geschlossenen Ventilkörper anliegenden Fluiddruck herbeigeführt, während die elastischen Rückstellkräfte des Schirmventils beim Fehlen eines entsprechend hohen Fluiddrucks das Zurückschwenken, bzw. Zurückklappen der Randabschnitte des Schirmventils in die Schließstellung bewirken. In einer weiteren Ausführungsform führt der zweite Auslassventilkörper von der Schließstellung in die Öffnungsstellung eine lineare Bewegung durch. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der zweite Auslasskanal entlang einer Längsachse, wobei die Bewegung des zweiten Auslassventilkörpers von der Schließstellung in die Öffnungsstellung entlang einer Linie erfolgt, die der Längsachse entspricht, oder parallel zur dieser Längsachse verläuft oder aber in einem kleinen Winkel von weniger als 45°, insbesondere bevorzugt von weniger als 30°, insbesondere bevorzugt von weniger als 20° zu dieser Längsachse verläuft. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der zweite Auslassventilkörper von der Ventilanordnung gehalten. Insbesondere bevorzugt weist der zweite Auslassventilkörper einen stiftartigen Abschnitt auf, der in einer röhrenförmigen Ausnehmung der Ventilanordnung angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist an einem Ende des Stifts der Teil des zweiten
Auslassventilkörpers angeordnet, der in seiner Schließstellung die Auslassöffnung verschließt. Dies kann beispielsweise der Schirm eines Schirmventils sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der gegenüberliegenden Seite des Stifts ein Blockadeelement vorgesehen, das die Lage des zweiten Auslassventilkörpers in der Schließstellung festlegen kann. Bei einer Ausführungsform des zweiten
Auslassventilkörpers als Schirmventil kann dieses Blockadeelement beispielsweise die Lage des Zentralabschnitts festlegen, gegenüber dem die Randabschnitte ihre Schwenkbewegung, bzw. Klappbewegung zum Öffnen des Ventils vollziehen. Bei Ausführungsformen, bei denen der zweite Auslassventilkörper eine lineare Bewegung durchführt, kann das Blockadeelement zwar zum Einen ein Bewegen des zweiten Auslassventilkörpers von der Schließstellung in die Öffnungsstellung durch Verschieben des Stifts innerhalb der Röhre erlaubt, andererseits aber durch die Blockade einer weiteren Bewegung des Stifts entlang der Röhre eine weitere Bewegung des zweiten Auslassventilkörpers verhindert und somit die Öffnungsstellung des zweiten Auslassventilkörpers festlegt.
Es sind jedoch auch Ausführungsformen der Ventilanordnung denkbar, bei der der Auslassventilkörper, der die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Öffnungsstellung freigibt, so ausgeführt ist, dass er in der Schließstellung, in der er die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals verschließt, auch die Auslassöffnung des zweiten Auslasskanals verschließt, wobei er in der Öffnungsstellung, in der er die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals freigibt, auch die Auslassöffnung des zweiten Auslasskanals freigibt. Eine derartige Ausführungsform kann beispielsweise durch einen Ventilkörper eines Schirmventils erreicht werden, bei denen ein erster Abschnitt, insbesondere ein erster Randabschnitt des Schirms die Auslassöffnung des Auslasskanals in der Schließstellung des Auslassventilkörpers verschließen kann und ein anderer Abschnitt, insbesondere ein anderer Randabschnitt des Schirms die Auslassöffnung des zweiten Auslasskanals in der Schließstellung verschließen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung verläuft der ersten Auslasskanal entlang einer Längsachse und der zweite Auslasskanal entlang einer Längsachse. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Auslasskanals und der Längsachse des zweiten Auslasskanals kleiner als 90°, insbesondere bevorzugt kleiner als 45°, insbesondere kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20°, insbesondere kleiner als 10°, insbesondere kleiner als 5°. Insbesondere bevorzugt verlaufen die beiden Längsachsen parallel.
In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft der erste Auslasskanal entlang einer Längsachse und der zweite Teil des Einlasskanals verläuft zumindest für einen Teil seiner Erstreckung entlang einer Längsachse. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Auslasskanals und der Längsachse des zweiten Teils des Einlasskanals kleiner als 90°, insbesondere bevorzugt kleiner als 45°, insbesondere kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20°, insbesondere kleiner als 10°, insbesondere kleiner als 5°. Insbesondere bevorzugt verlaufen die beiden Längsachsen parallel.
In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft der zweite Auslasskanal entlang einer Längsachse und der zweite Teil des Einlasskanals verläuft zumindest für einen Teil seiner Erstreckung entlang einer Längsachse. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel zwischen der Längsachse des zweiten Auslasskanals und der Längsachse des zweiten Teils des Einlasskanals kleiner als 90°, insbesondere bevorzugt kleiner als 45°, insbesondere kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20°, insbesondere kleiner als 10°, insbesondere kleiner als 5°. Insbesondere bevorzugt verlaufen die beiden Längsachsen parallel.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung verläuft der erste Teil des Einlasskanals entlang einer Längsachse und der zweite Teil des Einlasskanals verläuft zumindest für einen Teil seiner Erstreckung entlang einer Längsachse. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Teils des Einlasskanals und der Längsachse des zweiten Teils des Einlasskanals kleiner als 90°, insbesondere bevorzugt kleiner als 45°, insbesondere kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20°, insbesondere kleiner als 10°, insbesondere kleiner als 5°. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Teils des Einlasskanals und der Längsachse des zweiten Teils des Einlasskanals größer als 5°, insbesondere bevorzugt größer als 10°, insbesondere größer als 20°, insbesondere größer als 30°, insbesondere größer als 45°, insbesondere größer als 90°.
In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft der erste Auslasskanal entlang einer Längsachse und der erste Teil des Einlasskanals verläuft entlang einer Längsachse. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Auslasskanals und der Längsachse des ersten Teils des Einlasskanals kleiner als 90°, insbesondere bevorzugt kleiner als 45°, insbesondere kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20°, insbesondere kleiner als 10°, insbesondere kleiner als 5°. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Teils des Einlasskanals und der Längsachse des ersten Auslasskanals größer als 5°, insbesondere bevorzugt größer als 10°, insbesondere größer als 20°, insbesondere größer als 30°, insbesondere größer als 45°, insbesondere größer als 90°.
In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft der zweite Auslasskanal entlang einer Längsachse und der erste Teil des Einlasskanals verläuft entlang einer Längsachse. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel zwischen der Längsachse des zweiten Auslasskanals und der Längsachse des ersten Teils des Einlasskanals kleiner als 90°, insbesondere bevorzugt kleiner als 45°, insbesondere kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20°, insbesondere kleiner als 10°, insbesondere kleiner als 5°. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Teils des Einlasskanals und der Längsachse des zweiten Auslasskanals größer als 5°, insbesondere bevorzugt größer als 10°, insbesondere größer als 20°, insbesondere größer als 30°, insbesondere größer als 45°, insbesondere größer als 90°.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Auslasskanal oberhalb des zweiten Auslasskanals angeordnet. Diese Bauform einer Ventilanordnung kann beim Einbau einer solchen Ventilanordnung in eine Membranpumpe dazu genutzt werden, ein besonderes Entlüften und/oder ein besonderes Entleeren der Pumpkammer der Membranpumpe zu ermöglichen. Wird die Form der Pumpkammer der Membranpumpe, bei der die Ventilanordnung dieser Ausführungsform eingesetzt wird, derart auf die Ventilanordnung abgestimmt, dass die Einlassöffnung des ersten Auslasskanals den obersten Punkt der Pumpenkammer bildet und/oder die Einlassöffnung des zweiten Auslasskanals den untersten Punkt der Pumpenkammer bildet, so kann zum Einen eine vollständige Entlüftung der Pumpenkammer bewirkt werden, da jedwelche Luft durch den weit oben angeordneten ersten Auslasskanal aus der Pumpenkammer ausgetragen werden kann, bzw. vollständig entleert werden, weil jedwelche Restflüssigkeit aus der Pumpenkammer durch den besonders tief angeordneten zweiten Auslasskanal aus der Pumpenkammer ausgetragen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Teil des Einlasskanals zwischen dem ersten Auslasskanal und dem zweiten Auslasskanal angeordnet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der erste Auslasskanal oberhalb des zweiten Teil des Einlasskanals angeordnet und/oder der zweite Teil des Einlasskanals oberhalb des zweiten Auslasskanals angeordnet. Eine derartige Ausführungsform erlaubt es, die Auslassöffnung des Einlasskanals an der Einlassseite im mittigen Bereich der Einlassseite auszuführen, während die Einlassöffnung des ersten Auslasskanals und die Einlassöffnung des zweiten Auslasskanals auf der Einlassseite eher im Randbereich der Einlassseite angeordnet werden. Eine solche Ausführungsform erhöht die Freiheitsgrade für die Auslegung des Einlassventilkörpers, da der Einlassventilkörper zum Verschließen der Auslassöffnung des Einlasskanals mit weniger Rücksicht auf die Einlassöffnung des ersten Auslasskanals und die Einlassöffnung des zweiten Auslasskanals ausgelegt werden kann. Die Gefahr, dass der Einlassventilkörper die Einlassöffnung des ersten Auslasskanals oder die Einlassöffnung des zweiten Auslasskanals überdeckt, kann bei einer solchen Ausführungsform reduziert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform führt der erste Teil des Einlasskanals von einem Ort unterhalb einer horizontalen Ebene, die derart angeordnet ist, dass sie den tiefsten Punkt desjenigen der beiden Auslasskanäle schneidet, der am tiefsten von den beiden Auslasskanälen (erster Auslasskanal und zweiter Auslasskanal) angeordnet ist, zu einem Ort, der oberhalb dieser horizontalen Ebene liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform führt der erste Teil des Einlasskanals von einem Ort oberhalb einer horizontalen Ebene, die derart angeordnet ist, dass sie den höchsten Punkt desjenigen der beiden Auslasskanäle schneidet, der am höchsten von den beiden Auslasskanälen (erster Auslasskanal und zweiter Auslasskanal) angeordnet ist, zu einem Ort, der unterhalb dieser horizontalen Ebene liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform führt der erste Teil des Einlasskanals von einem Ort außerhalb eines gedachten Bereichs in das innere des gedachten Bereichs, wobei insbesondere bevorzugt der Übergang vom ersten Teil des Einlasskanals zum zweiten Teil des Einlasskanals in diesem Bereich angeordnet ist und wobei der gedachte Bereich durch die Einlassseite auf der einen Seite und durch die Auslassseite auf der anderen Seite und eine den Rand der Einlassseite und den Rand der Auslassseite Umhüllende eingegrenzt wird. Ist die Einlassseite beispielsweise rund ausgeführt und die Auslassseite rund ausgeführt, so hat die Umhüllende die Form einer Seitenoberfläche eines Zylinders (wenn die Einlassseite und die Auslassseite gleich groß sind) oder die Form der Seitenoberfläche eines Kegelstumpfs (wenn die Einlassseite und die Auslassseite nicht gleich groß sind).
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Kopplung des Einlassventilkörpers mit dem Auslassventilkörper, der die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Öffnungsstellung freigibt, vorgesehen.
Die Kopplung kann insbesondere bevorzugt eine starre Kopplung sein. Insbesondere bevorzugt wird die Kopplung dadurch bewirkt, dass der Einlassventilkörper über ein starres Bauelement mit dem Auslassventilkörper verbunden ist. Wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Einlassventilkörper als Schirm eines Schirmventils ausgeführt, so kann der Stift des Schirms für eine solche Kopplung verwendet werden. Denkbar ist, dass ein „doppeltes Schirmventil“ erzeugt wird, bei dem der Einlassventilkörper durch einen Schirm und einen Stift nach Art eines Schirmventils gebildet wird und der Auslassventilkörper unter Nutzung des gleichen Stifts durch Vorsehen eines weiteren Schirms am gegenüberliegenden Ende ebenfalls nach Art eines Schirmventils ausgestaltet wird.
Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Kopplung eine elastische Kopplung ist. Insbesondere bevorzugt wird die Kopplung dadurch bewirkt, dass der Einlassventilkörper über ein elastisches Bauelement mit dem Auslassventilkörper verbunden ist. Wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Einlassventilkörper als Schirm eines Schirmventils ausgeführt, so kann der Stift des Schirms für eine solche Kopplung verwendet werden, beispielsweise wenn der Stift aus einem Elastomer hergestellt ist. Denkbar ist, dass ein „doppeltes Schirmventil“ erzeugt wird, bei dem der Einlassventilkörper durch einen Schirm und einen Stift nach Art eines Schirmventils gebildet wird und der Auslassventilkörper unter Nutzung des gleichen Stifts durch Vorsehen eines weiteren Schirms am gegenüberliegenden Ende ebenfalls nach Art eines Schirmventils ausgestaltet wird. Durch die Verwendung eines Elastomers für den Stift kann die Vorspannung, mit der die Schirme der Schirmventil auf die von ihnen abzudichtenden Flächen gepresst werden, eingestellt werden.
Die Kopplung kann bewirken, dass sich der Einlassventilkörper in der Schließstellung befindet, wenn sich der Auslassventilkörper, der die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in der Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Öffnungsstellung freigibt, in der Öffnungsstellung befindet. Ergänzend oder alternativ kann die Kopplung bewirken, dass sich der Einlassventilkörper in der Öffnungsstellung befindet, wenn sich der Auslassventilkörper, der die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Öffnungsstellung freigibt, in der Schließstellung befindet. Eine derartige Kopplung bietet Vorteile bei der Steuerung einer Membranpumpe, da durch diese Kopplung sichergestellt werden kann, dass sich der Einlassventilkörper in der Schließstellung befindet, wenn sich der Auslassventilkörper, der die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Öffnungsstellung freigibt, in der Öffnungsstellung befindet. Eine derartige Kopplung bietet Vorteile bei der Steuerung einer Membranpumpe, da durch diese Kopplung sichergestellt werden kann, dass sich der Einlassventilkörper in der Öffnungsstellung befindet, wenn sich der Auslassventilkörper, der die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Öffnungsstellung freigibt, in der Schließstellung befindet. Sind zwei Auslassventilkörper vorgesehen, so ist auch eine Kopplung zwischen dem Einlassventilkörper und beiden Auslassventilkörpern denkbar, die die Bewegungen des Einlassventilkörpers und der beiden Auslassventilkörper synchronisiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Einlassventilkörper und/oder der Auslassventilkörper einen Ventilkörper eines Schirmventils. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ventilkörper aus einem Elastomer, vorzugsweise aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke hergestellt.
Erfindungsgemäß wurde ferner erkannt, dass ein erfindungsgemäßer Ventilkörper eines Ventils für eine Membranpumpe Vorteile bieten kann, wenn der Ventilkörper als Schirm ausgeführt ist, wobei der Schirm die Form eines Kreises hat, bei dem zumindest ein Kreisabschnitt entfernt wurde, oder der Schirm die Form einer Ellipse hat, bei der zumindest ein Ellipsenabschnitt entfernt wurde. Ein derartiger Ventilkörper eignet sich dazu, die Auslassöffnung eines Einlasskanals in einer Schließstellung zu verschließen. Durch den erfindungsgemäß entfernten Kreisabschnitt, bzw. den erfindungsgemäß entfernten Ellipsenabschnitt wird jedoch ein Raum geschaffen, in dem sich die Einlassöffnung für einen Auslasskanal befinden kann. Ein solcher Ventilkörper erlaubt es somit, die Auslassöffnung eines Einlasskanals näher an eine Einlassöffnung eines Auslasskanals anzuordnen. In einer bevorzugten
Ausführungsform ist der Schirm in Form eines Kreises ausgeführt, wobei zwei gegenüberliegende Kreisabschnitte entfernt wurden. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Einlassöffnung eines ersten Auslasskanals und die Einlassöffnung eines zweiten Auslasskanals, die übereinander angeordnet sind, bei zwischen den Einlassöffnungen angeordneter Auslassöffnung eines Einlasskanals die
Einlassöffnungen der Auslasskanäle näher an die Auslassöffnung des Einlasskanals heranzuführen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schirm in Form einer Ellipse ausgeführt, wobei zwei gegenüberliegende Ellipsenabschnitte entfernt wurden. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Einlassöffnung eines ersten Auslasskanals und die Einlassöffnung eines zweiten Auslasskanals, die übereinander angeordnet sind, bei zwischen den Einlassöffnungen angeordneter Auslassöffnung eines Einlasskanals die Einlassöffnungen der Auslasskanäle näher an die Auslassöffnung des Einlasskanals heranzuführen. In einer bevorzugten
Ausführungsform ist der Schirm in Form eines Quadrats ausgeführt, wobei zwei gegenüberliegende rechteckige Abschnitte entfernt wurden, so dass der Schirm die Form eines Rechtecks hat. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Einlassöffnung eines ersten Auslasskanals und die Einlassöffnung eines zweiten Auslasskanals, die übereinander angeordnet sind, bei zwischen den Einlassöffnungen angeordneter Auslassöffnung eines Einlasskanals die Einlassöffnungen der Auslasskanäle näher an die Auslassöffnung des Einlasskanals heranzuführen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Einlassventilkörper der erfindungsgemäßen Ventilanordnung nach Art des erfindungsgemäßen Ventilkörpers ausgeführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auslassöffnung des Einlasskanals rund oder elliptisch oder kreisbogensegmentförmig ausgeführt. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Auslassöffnung des Einlasskanals durch mehrere Auslassöffnungsabschnitte gebildet wird. Die Auslassöffnungsabschnitte selbst können wiederum beispielsweise rund, elliptisch oder kreibogensegmentförmig ausgeführt sein. So ist es denkbar, dass die Auslassöffnung des Einlasskanals in einer Platte ausgeführt ist, die auf einen Körper aufgesetzt wird, in dem beispielsweise der zweite Teil des Einlasskanals ausgeführt ist. In dieser Platte können über den Querschnitt, den der hier als Beispiel genommene zweite Teil des Einlasskanals in dem Körper hat, verteilt Öffnungen ausgeführt sein, die gemeinsam die Auslassöffnung des Einlasskanals bilden; der zweite Teil des Einlasskanals hätte als Abschluss ein Sieb ober eine Lochplatte. Diese Ausführungsform bietet sich als Alternative für einen verzweigenden Einlasskanal an, bei dem nach dem ersten Teil des Einlasskanals eine Verzweigung in mehrere, nebeneinander verlaufende zweite Teile des Einlasskanals erfolgt, wobei jeder zweite Teil mit einer eigenen Auslassöffnung an der Einlassseite der Ventilanordnung ausgestaltet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einlassöffnung des ersten Auslasskanals und/oder die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals rund oder elliptisch oder kreisbogensegmentförmig ausgeführt. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals durch mehrere Auslassöffnungsabschnitte gebildet wird. Die Auslassöffnungsabschnitte selbst können wiederum beispielsweise rund, elliptisch oder kreibogensegmentförmig ausgeführt sein. Diese Ausführungsform bietet sich als Alternative zu einer ebenfalls möglichen Ausführungsform an, bei der eine Vielzahl von schmalen Auslasskanälen vorgesehen sind, die nebeneinander von der Einlassseite zur Auslassseite der Ventilanordnung verlaufen. Bei der einen Ausführungsform ist der erste Auslasskanal einen Kanal, der an der Auslassseite durch ein Sieb oder eine Lochplatte abgeschlossen wird; bei der anderen Ausführungsform ist eine Vielzahl von nebeneinander verlaufenden Kanälen vorgesehen, die von der Einlassseite bis zur Auslassseite führen. Besonders bevorzugt wird die Ausführungsform, bei der eine Vielzahl von schmalen Auslasskanälen vorgesehen sind, die nebeneinander von der Einlassseite zur Auslassseite der Ventilanordnung verlaufen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einlassöffnung des zweiten Auslasskanals und/oder die Auslassöffnung des zweiten Auslasskanals rund oder elliptisch oder kreisbogensegmentförmig ausgeführt. Es sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Auslassöffnung des zweiten Auslasskanals durch mehrere Auslassöffnungsabschnitte gebildet wird. Die Auslassöffnungsabschnitte selbst können wiederum beispielsweise rund, elliptisch oder kreibogensegmentförmig ausgeführt sein. Diese Ausführungsform bietet sich als Alternative zu einer ebenfalls möglichen Ausführungsform an, bei der eine Vielzahl von schmalen Auslasskanälen vorgesehen sind, die nebeneinander von der Einlassseite zur Auslassseite der Ventilanordnung verlaufen. Bei der einen Ausführungsform ist der erste Auslasskanal einen Kanal, der an der Auslassseite durch ein Sieb oder eine Lochplatte abgeschlossen wird; bei der anderen Ausführungsform ist eine Vielzahl von nebeneinander verlaufenden Kanälen vorgesehen, die von der Einlassseite bis zur Auslassseite führen.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat der erste Auslasskanal zumindest abschnittweise, vorzugsweise aber über seine gesamte Längserstreckung die gleiche Querschnittsform. Vorzugweise ist diese Querschnittsform die Form eines Kreises oder einer Ellipse. In einer bevorzugten Ausführungsform hat der zweite Auslasskanal zumindest abschnittweise, vorzugsweise aber über seine gesamte Längserstreckung die gleiche Querschnittsform. Vorzugweise ist diese Querschnittsform die Form eines Kreises oder einer Ellipse. In einer bevorzugten Ausführungsform hat der erste Teil des Einlasskanals zumindest abschnittweise, vorzugsweise aber über seine gesamte Längserstreckung die gleiche Querschnittsform. Vorzugweise ist diese Querschnittsform die Form eines Kreises oder einer Ellipse. In einer bevorzugten Ausführungsform hat der zweite Teil des Einlasskanals zumindest abschnittweise, vorzugsweise aber über seine gesamte Längserstreckung die gleiche Querschnittsform. Vorzugweise ist diese Querschnittsform die Form eines Kreises oder einer Ellipse.
Die erfindungsgemäße Ventilplatte einer Membranpumpe weist eine in der Ventilplatte integrierte erfindungsgemäße Ventilanordnung und/oder einen erfindungsgemäßen Ventilkörper auf.
Membranpumpen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, beispielsweise aus DE 10 2008 035 592 B4 oder EP 3 327 287 A1 werden häufig durch das Aneinanderreihen von Platten zusammengesetzt. Die in Fig. 1 der EP 3 327 287 A1 gezeigte Membranpumpe weist beispielsweise eine Frontplatte, eine auch als Kammergehäuse zu bezeichnende Zwischenplatte, eine Ventilplatte sowie eine auch als Membranträger zu bezeichnende Endplatte mit Pumpenmembran auf, die über Pumpenelemente mit der in Fig. 1 der EP 3 327 287 A1 nicht dargestellten Taumelscheibe verbunden sind. Die Erfindung hat erkannt, dass die Vorteile der Erfindung bereits dadurch erzielt werden, dass bei einem solchen Membranpumpenaufbau die Ventilplatte mit der erfindungsgemäßen Ventilanordnung ausgestattet wird. Bereits der Austausch der Ventilplatte kann bei einer bestehenden Membranpumpe des Standes der Technik dazu führen, dass bei dieser Membranpumpe die Vorteile der Erfindung erzielt werden. Die Ventilplatte ist somit ein eigenständig verkehrsfähiges Gut, das sich beispielsweise zum Nachrüsten bestehender Membranpumpen vertreiben lässt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Ventilplatte einen einstückigen Grundkörper auf, in den der erste Auslasskanal, der zweite Auslasskanal und der Einlasskanal eingebracht werden. Dies kann beispielsweise durch ein spanabhebendes Verfahren oder aber auch durch Ätzen erfolgen. Es ist auch denkbar, den Grundkörper der Ventilplatte durch ein Gussverfahren herzustellen, wobei der erste Auslasskanal, der zweite Auslasskanal und der Einlasskanal entweder nachträglich in den Grundkörper eingebracht werden, beispielsweise durch ein spanabhebendes Verfahren, oder aber bereits durch die Geometrie der Gussform beim Gießen erzeugt werden können. Es ist auch denkbar, die Ventilplatte durch ein additives Fertigung, insbesondere bevorzugt durch einen 3D-Druck herzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventilplatte eine Kammerseite auf. Die Kammerseite ist die Seite, die einer Pumpenkammer zugewandt ist, wenn die Pumpenkammer in einer separaten, an die Ventilplatte angrenzenden Platte ausgebildet ist, bzw. ist die Seite, in der ein Teil oder die gesamte Pumpenkammer ausgeführt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die Einlassseite der erfindungsgemäßen Ventilanordnung einen Teil der Kammerseite der erfindungsgemäßen Ventilplatte. In einer bevorzugten Ausführungsform ist es denkbar, dass die Einlassseite der erfindungsgemäßen Ventilanordnung den Grund einer in die Kammerseite der erfindungsgemäßen Ventilplatte eingebrachten Ausnehmung bildet. Ein Teil der Pumpenkammer oder sogar die gesamten Pumpenkammer kann somit in der Ventilplatte selbst ausgebildet sein. Eine die Pumpenkammer bildende, in die Kammerseite der erfindungsgemäßen Ventilplatte eingebrachten Ausnehmung könnte durch eine an der Kammerseite der Ventilplatte anliegende Membran verschlossen werden, die durch ihre Bewegung die Pumphübe erzeugen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventilplatte eine Einlass-/Auslassseite auf. Die Einlass-/Auslassseite ist die Seite, die einem Einlassvolumen und einem Auslassvolumen zugewandt ist, wenn das Einlassvolumen und das Auslassvolumen in einer separaten, an die Ventilplatte angrenzenden Platte ausgebildet ist, bzw. ist die Seite, in der ein Teil oder das gesamte Auslassvolumen oder ein Teil oder das gesamte Einlassvolumen ausgeführt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die Auslassseite der erfindungsgemäßen Ventilanordnung einen Teil der eine Einlass- /Auslassseite der erfindungsgemäßen Ventilplatte. In einer bevorzugten Ausführungsform ist es denkbar, dass die Auslassseite der erfindungsgemäßen Ventilanordnung den Grund einer in die Einlass-/Auslassseite der erfindungsgemäßen Ventilplatte eingebrachten Ausnehmung bildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventilplatte mehrere in die Ventilplatte integrierte erfindungsgemäße Ventilanordnungen, bzw. mehrere erfindungsgemäße Ventilkörper auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventilplatte zwei, drei, vier, fünf, sechs oder sogar mehr als sechs in die Ventilplatte integrierte erfindungsgemäße Ventilanordnungen, bzw. erfindungsgemäße Ventilkörper auf. In einer bevorzugten Ausführungsform sind bei mehreren an der erfindungsgemäßen Ventilplatte vorgesehenen erfindungsgemäßen Ventilanordnungen diese gleichmäßig auf einem Ring um einen Punkt, vorzugsweise um den Mittelpunkt der Ventilplatte angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist bei mehreren in einer erfindungsgemäßen Ventilplatte integrierten erfindungsgemäßen Ventilanordnung die Lage des ersten Auslasskanals relativ zum zweiten Auslasskanal und/oder die Lage des ersten Auslasskanals relativ zum zweiten Teil des Einlasskanals für alle Ventilanordnungen gleich. Insbesondere bevorzugt ist bei allen in einer erfindungsgemäßen Ventilplatte integrierten erfindungsgemäßen Ventilanordnungen der erste Auslasskanal oberhalb des zweiten Teil des Einlasskanals und/oder der zweite Teil des Einlasskanals oberhalb des zweiten Auslasskanals angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind bei allen erfindungsgemäßen Ventilanordnungen der erfindungsgemäßen Ventilplatte der erste Auslasskanal unmittelbar vertikal oberhalb des zweiten Auslasskanals angeordnet. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Einlassöffnung des ersten Auslasskanals und die Einlassöffnung des zweiten Auslasskanals jeder Ventilanordnung auf einer Linie liegen, wobei es sich alle diese Linien in einem Punkt auf der Ventilplatte schneiden (radiale Anordnung).
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Ventilplatte Durchgangsbohrungen auf. Durch diese Durchgangsbohrungen können beispielsweise Schrauben hindurchgeführt werden, mit denen die einzelnen Platten einer Membranpumpe miteinander verbunden werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Ventilplatte eine Einlasskammer auf. Die Einlasskammer kann insbesondere bevorzugt als napfartige Ausnehmung ausgeführt sein, die sich von der Einlass-/Auslassseite in das Innere der Ventilplatte erstreckt. In einer bevorzugten Ausführungsform führt der erste Teil des Einlasskanals von dieser Einlasskammer zum zweiten Teil des Einlasskanals. Sind bei einer bevorzugten Ausführungsform mehrere erfindungsgemäße Ventilanordnungen an der erfindungsgemäßen Ventilplatte vorgesehen, so führt in einer bevorzugten Ausführungsform jeder erste Teil jedes Einlasskanals von der Einlasskammer zu dem jeweiligen zweiten Teil des jeweiligen Einlasskanals. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die jeweiligen ersten Teile der Einlasskanäle sternförmig von der Einlasskammer fortführend ausgeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einlasskammer im Mittelpunkt der Ventilplatte angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Einlass-/Auslassseite der erfindungsgemäßen Ventilplatte eine ringförmige Nut für die Aufnahme einer Dichtung auf. In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei konzentrisch zueinander ausgeführte ringförmige Nuten zur Aufnahme jeweils eines Dichtungsrings vorgesehen. Die erste ringförmige Nut läuft um eine in der bevorzugten Ausführungsform vorgesehene Einlasskammer. Die zweite ringförmige Nut läuft außen um die an der erfindungsgemäßen Ventilplatte vorgesehene erfindungsgemäße Ventilanordnungen um.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind auf der membranseitigen Seite der Ventilkammer ringförmige Nuten zur Aufnahme von Dichtungen vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Membranpumpe weist eine erfindungsgemäße Ventilanordnung und/oder eine erfindungsgemäße Ventilplatte und/oder einen erfindungsgemäßen Ventilkörper auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Membran eine Frontplatte auf. An der Frontplatte können eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung auf der Frontseite der Frontplatte oder am Umfang der Frontplatte vorgesehen sein. Auf der Rückseite der Frontplatte kann ein Auslassvolumen und eine Einlassvolumen vorgesehen sein. Ein in der Frontplatte ausgeführter Kanal verbindet die Auslassöffnung mit dem Auslassvolumen. Ein in der Frontplatte vorgesehener Kanal verbindet die Einlassöffnung mit dem Einlassvolumen. Insbesondere bevorzugt ist das Einlassvolumen mittig ausgeführt und wird von einem ringförmig ausgeführten Auslassvolumen umgeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt eine erfindungsgemäße Ventilplatte an der Rückseite der Frontplatte an. Die Auslassseiten der erfindungsgemäßen Ventilanordnungen, die an der erfindungsgemäßen Ventilplatte vorgesehen sind, grenzen an das Auslassvolumen der Frontplatte, bzw. soweit die Auslassseiten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform den Grund einer napfartigen Ausnehmung in der Ventilplatte bilden, so öffnet sich die napfartige Ausnehmung der Ventilplatte, an deren Grund die Auslassseite der Ventilanordnung angeordnet ist, zum Auslassvolumen hin. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der jeweils erste Teil des Einlasskanals der jeweiligen Ventilanordnung mit dem Einlassvolumen verbunden. Dies kann dadurch erfolgen, dass der jeweils erste Teil des Einlasskanals unmittelbar an einer Einlass- /Auslassseite der Ventilplatte mündet und somit beim Anlagen der Ventilplatte an die Rückseite der Frontplatte in das an der Rückseite der Frontplatte vorgesehene Einlassvolumen mündet. In einer alternativen Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass die Ventilplatte an ihrer Einlass-/Auslassseite eine napfartige Ausnehmung aufweist, die beim Ansetzen der Ventilplatte an die Rückseite der Frontplatte sich zum Einlassvolumen hin öffnet. Wie vorstehend beschrieben, können von einer derartigen napfartigen Einlasskammer die jeweils ersten Teile der Einlasskanäle fortgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform schließt sich an die der Frontplatte gegenüberliegenden Seite der Ventilplatte (die membranseitige Seite der Ventilplatte) eine auch als Membranträger zu bezeichnende Endplatte mit Pumpenmembranen an. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Pumpenkammer als napfartige Ausnehmungen in der Ventilplatte ausgeführt, die sich von der Membranseite der Ventilplatte nach innen in die Ventilplatte erstrecken und an deren Grund die Einlassseite der jeweiligen Ventilanordnung angeordnet ist. Diese napfartigen Pumpenkammern können durch das Anlegen einer Membran an die membranseitige Seite der Ventilplatte verschlossen werden. Dabei wird pro Pumpenkammer eine Membran vorgesehen. Die jeweilige Pumpenmembran kann über ein ihr zugeordnetes Pumpelement mit einer in einer Antriebskammer der Membranpumpe angeordnete Taumelscheibe in Verbindung stehen. Dabei kann durch eine Taumelbewegung der Taumelscheibe die Pumpenmembran in eine taumelnde, axial periodische Pumpbewegung versetzt werden. Die Taumelscheibe kann auf einem Antriebszapfen einer mit dem Antrieb verbundenen Antriebswelle sitzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Membranpumpe mehrere erfindungsgemäße Ventilanordnungen oder mehrere erfindungsgemäße Ventilkörper oder mehrere erfindungsgemäße Ventilplatten auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt eine den Flächenmittelpunkt der Einlassseite mit dem Flächenmittelpunkt der Auslassseite verbindende Linie parallel zur Längsachse der Membranpumpe oder in einem kleinen Winkel zur Längsachse der Membranpumpe, insbesondere bevorzugt in einem Winkel von weniger als 45°, insbesondere bevorzugt in einem Winkel von weniger als 30°, insbesondere bevorzugt in einem Winkel von weniger als 25°. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die Einlassseite einen Teil der Wandung, die die Pumpenkammer bei der Membranpumpe begrenzt. In einer bevorzugten Ausführungsform begrenzt die Einlassseite die Pumpenkammer und ist der die Pumpenkammer ebenfalls an einer begrenzenden Membran gegenüberliegend angeordnet.
Die Längsachse der Membranpumpe ist insbesondere bevorzugt eine Achse, die parallel zu der Richtung verläuft, in die die Membrane ihre Pumphübe durchführen. Die Längsachse der Membranpumpe kann bei drehsymmetrisch ausgebildeter Ventilplatte die Achse sein, um die sich die Drehsymmetrie der Ventilplatte ergibt.
Die Erfindung schlägt ferner die Verwendung eines mit einem Auslassventilkörpers gekoppelten Einlassventilkörpers bei einer Membranpumpe vor, wobei die Kopplung des Einlassventilkörpers mit dem Auslassventilkörper bewirkt, dass eine Bewegung des Einlassventilkörpers eine Bewegung des Auslassventilkörpers bewirkt. Bei Membranpumpen kann eine derartige Kopplung eine sichere und gleichzeitige Öffnung und Schließung einer Auslassöffnung eines Einlasskanals und einer Auslassöffnung eines Auslasskanals bewirken.
Die Erfindung schlägt ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Membranpumpe vor, wobei die Membranpumpe eine Pumpenkammer aufweist, und eine bewegbare Membran an die Pumpenkammer angrenzt, wobei eine Bewegung der Membran in eine erste, als Saugrichtung bezeichnete Richtung das Volumen der Pumpenkammer erhöht und eine Bewegung der Membran in entgegengesetzte, als Druckrichtung bezeichnete Richtung das Volumen der Pumpenkammer reduziert, und die Membranpumpe eine erfindungsgemäße Ventilanordnung, wobei die Einlassseite der Ventilanordnung an die Pumpenkammer angrenzt. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass die Membran in die Saugrichtung bewegt wird, wobei bei einer Bewegung der Membran in die Saugrichtung der Einlassventilkörper in Richtung auf seine Öffnungsstellung gezogen wird. Ferner sieht das Verfahren vor, dass die membran in die Druckrichtung bewegt wird, wobei bei einer Bewegung der Membran in Druckrichtung der Einlassventilkörper in Richtung auf seine Schließstellung gedrückt wird.
Die erfindungsgemäße Membranpumpe wird insbesondere bevorzugt im Bereich der Chemie, Pharmazie oder Biotechnologie eingesetzt, indem die zu fördernden Medien mitunter sehr teuer sind, sodass es wünschenswert ist, dass nach dem Pumpvorgang möglichst kein, bzw. nur ein geringes Restvolumen des geförderten Mediums in der Membranpumpe verbleibt. Ferner ist die vollständige Ausfüllung derartiger Membranpumpen mit dem Fluid ohne Lufteinschlüsse vorteilhaft für die Förderleistung. Denkbare Einsatzgebiete sind die Tangentialflussfiltration oder die Chromatographie.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fiq. 1 eine Membranpumpe in einer perspektivischen Ansicht;
Fiq. 2 eine Explosionsdarstellung der in Fig. 1 dargestellten Membranpumpe;
Fiq. 3 eine perspektivische Ansicht von hinten auf die Frontplatte der
Membranpumpe gemäß Fig. 1;
Fiq. 4 eine perspektivische Ansicht von vorne auf eine Ventilplatte der
Membranpumpe gemäß Fig. 1;
Fiq. 5 eine Frontansicht auf eine Ventilplatte der Membranpumpe gemäß Fig. 1;
Fiq. 6 eine perspektivische Ansicht von hinten auf eine Ventilplatte der
Membranpumpe gemäß Fig. 1 ;
Fiq. 7 eine Ansichten von hinten auf die Membranpumpe gemäß Fig. 1 ;
Fiq. 8 eine Schnittdarstellung der Membranpumpe gemäß Fig. 1 entlang der Linie A- A in Fig. 7;
Fiq. 9 eine Ansichten von vorne auf die Ventilplatte gemäß Fig. 5;
Fiq. 10 eine Schnittdarstellung der Ventilplatte gemäß Fig. 7 entlang der Linie B-B in Fig. 9;
Fiq. 11 eine perspektivische, teilweise durchsichtige Ansichten auf die Ventilplatte gemäß Fig. 9;
Fiq. 12 eine geschnittene Seitenansicht eines Ventils der Ventilplatte gemäß Fig. 9 und
Fiq. 13, 14, 15 perspektivische Ansichten des erfindungsgemäßen Ventilkörpers.
Die insbesondere in den Fig. 1 , 2, 8 dargestellte Membranpumpe 1 weist eine Frontplatte 2, eine Ventilplatte 3 und eine Membranplatte 4 auf. Die Frontplatte 2, die Ventilplatte 3 und die Membranplatte 4 sind mittels vier Schrauben 13 miteinander verschraubt.
An der Frontseite der Frontplatte 2 ist ein Einlassanschlussstück 5 angeschraubt und ein Auslassanschlussstück 6 angeschraubt. In der hier dargestellten Bauform erlauben das Einlassanschlussstück 5 und das Auslassanschlussstück 6 ein einfaches und sicheres Aufschieben und Halten von Schläuchen. Es sind aber auch andere Verbindungsarten denkbar, beispielsweise Schlaukupplungen. O-Ring Dichtungen dichten das Einlassanschlussstück 5 und das Auslassanschlussstück 6 gegen den Grundkörper der Frontplatte 2 ab.
An der Rückseite der Frontplatte 2 (vgl. Fig. 3) ist ein Einlassvolumen 7 ausgebildet. Das Einlassvolumen 7 erstreckt sich zum Teil in die Ventilplatte 3 hinein (vgl. Fig. 2, 4, 5, 8, 9, 10, 11). Das Einlassvolumen 7 ist von einer Dichtung 17 umgeben. Ferner ist an der Rückseite der Frontplatte 2 (vgl. Fig. 3) ein Auslassvolumen 8 ausgebildet. Das Auslassvolumen 8 ist einer Dichtung 18 umgeben. Die Membranplatte 4 weist drei Öffnungen 9 auf. In jeder Öffnung 9 ist eine Membran 10 angeordnet. Wie die Schnittzeichnung der Fig. 8 zeigt, liegt die jeweilige Membran 10 mit einem umlaufenden Wulst 11 in einer auf der Frontseite der Membranplatte 4 ausgebildeten Ausnehmung 12 und wird dort durch die Verschraubung der Membranplatte 4 mit der Ventilplatte 2 (Schrauben 13) gehalten. Die jeweilige Membran 10 weist einen Antriebsstift 14 auf. Der jeweilige Antriebsstift 14 weist ein Außengewinde auf, mit der er in ein Innengewinde einer Öffnung 15 in einem Tragring 16 eingeschraubt ist. Der Tragring 16 kann mit einem nicht dargestellten Antrieb in eine Taumelbewegung versetzt werden, die bewirkt, dass die Antriebsstifte 14 der Membrane 10 abwechselnd nach hinten (= von der Ventilplatte 2 fort) oder nach vorne (= zur Ventilplatte 2 hin) bewegt werden können. Dadurch wird der Pumphub der jeweiligen Membran 10 erzeugt. Durch die Taumelbewegung sind die jeweiligen Pumphübe zeitlich versetzt zueinander, so dass die Membranpumpe gleichmäßiger pumpt und eine Pulsation im gepumpten Fluid vermieden, bzw. reduziert wird.
Die dargestellt Membranpumpe 1 ist mit drei Pumpkammern ausgeführt. Es ist denkbar, dass erfindungsgemäße Membranpumpen auch mit zwei Pumpkammern, insbesondere bevorzugt aber auch mit mehr als drei Pumpkammern ausgeführt werden, beispielswiese mit vier, fünf, sechs, sieben oder sogar mehr Pumpkammern. Je mehr Pumpkammern verwendet werden, desto höher ist der konstruktive Aufbau und die Zahl der zu verbauenden Teile, desto mehr kann jedoch auch die Pulsation im gepumpten Fluid vermieden, bzw. reduziert werden.
Die des Weiteren vorgesehenen drei Löcher auf dem Tragring 16 können zur Aufnahme von Stiften verwendet werden, die sich auf der antreibenden Taumelscheibe befinden und eine Relativdrehung der Taumelscheibe verhindern.
Die Ventilplatte 2 weist drei erfindungsgemäße Ventilanordnungen 20 auf. Jede Ventilanordnung 20 weist eine zur Membranplatte 4 hin weisende Einlassseite 21 und eine zur Frontseite 2 hin weisende Auslassseite 22 auf. Jede Ventilanordnung 20 weist einen ersten Auslasskanal 23 auf, der von einer an der Einlassseite 21 angeordneten, dem ersten Auslasskanal 23 zugeordneten Einlassöffnung 24 zu einer an der Auslassseite 22 angeordneten, dem ersten Auslasskanal 23 zugeordneten Auslassöffnung 25 führt. Jede Ventilanordnung weist einen zweiten Auslasskanal 26 auf, der von einer an der Einlassseite 21 angeordneten, dem zweite Auslasskanal 26 zugeordneten Einlassöffnung 27 zu einer an der Auslassseite 22 angeordneten, dem zweiten Auslasskanal 26 zugeordneten Auslassöffnung 28 führt. Jeder erste Auslasskanal 23 ist oberhalb des zweiten Auslasskanals 26 angeordnet.
Jede Ventilanordnung 20 weist einen Einlasskanal 30 auf. Jeder Einlasskanal 30 weist einen ersten Teil 31 und einen zweiten, sich an den ersten Teil 31 anschließenden Teil 32 auf. Der zweite Teil 32 weist eine Auslassöffnung 33 auf, die an der Einlassseite 21 angeordnet ist. Der erste Teil 31 erstreckt sich in einem Winkel zum zweiten Teil 32. Der zweite Teil 32 des Einlasskanal 30 ist in Vertikalrichtung betrachtet zwischen dem ersten Auslasskanal 23 und dem zweiten Auslasskanal 26 angeordnet.
An der Auslassöffnung 33 des zweiten Teils 32 des Einlasskanals 30 ist ein Einlassventilkörper 40 vorgesehen, der die Auslassöffnung 33 in einer Schließstellung (vgl. Fig. 12) verschließt und die Auslassöffnung 33 in einer Öffnungsstellung freigibt.
An der Auslassöffnung 25 des ersten Auslasskanal 23 ein Auslassventilkörper 41 vorgesehen ist, der die Auslassöffnung 25 in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung 25in einer Öffnungsstellung freigibt. Der Auslassventilkörper 41, der die Auslassöffnung 25 des ersten Auslasskanals 23 in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung 25 des ersten Auslasskanals 23 in einer Öffnungsstellung freigibt, ist so ausgeführt, dass er in der Schließstellung, in der er die Auslassöffnung 25 des ersten Auslasskanals 23 verschließt, auch die Auslassöffnung 28 des zweiten Auslasskanals 26 verschließt, und dass er in der Öffnungsstellung, in der er die Auslassöffnung 25 des ersten Auslasskanals 23 freigibt, auch die Auslassöffnung 28 des zweiten Auslasskanals 26 freigibt.
Der erste Auslasskanal 23 verläuft entlang einer Längsachse (vgl. Fig. 8, Fig. 10). Der zweite Auslasskanal 26 verläuft entlang einer Längsachse (vgl. Fig. 8, Fig. 10). Der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Auslasskanal 23 und der Längsachse des zweiten Auslasskanal 26 ist kleiner als 90°, nämlich etwa 20° (vgl. Fig. 10).
Der zweite Teil 32 vdes Einlasskanals 30 verläuft zumindest für einen Teil seiner Erstreckung entlang einer Längsachse. Der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Auslasskanals 23 und der Längsachse des zweiten Teils 32 des Einlasskanals 30 ist kleiner als 90°, nämlich etwa 10° (die Längsachse des zweiten Teils 32 des Einlasskanals 30 verläuft in der hier dargestellten Ausführungsform in etwa horizontal (vgl. Fig. 8) und die Längsachse des ersten Auslasskanals 23 verläuft in etwa 10° zur Horizontalen). Der Winkel zwischen der Längsachse des zweiten Auslasskanals 26 und der Längsachse des zweiten Teils 32 des Einlasskanals 30 ist kleiner als 90°, nämlich etwa 10° (die Längsachse des zweiten Teils 32 des Einlasskanals 30 verläuft in der hier dargestellten Ausführungsform in etwa horizontal (vgl. Fig. 8) und die Längsachse des zweiten Auslasskanals 26 verläuft in etwa 10° zur Horizontalen).
Der erste Teil 31 des Einlasskanals 30 verläuft entlang einer Längsachse. Der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Teils 31 des Einlasskanals 30 und der Längsachse des zweiten Teils 32 des Einlasskanals 30 ist größer als 90° (vgl. Fig. 8). Der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Auslasskanals 23 und der Längsachse des ersten Teils 31 des Einlasskanals 30 ist größer als 90° (vgl. Fig. 8). Der Winkel zwischen der Längsachse des zweiten Auslasskanals 26 und der Längsachse des ersten Teils 31 des Einlasskanals 30 ist größer als 90° (vgl. Fig. 8).
Es besteht eine Kopplung des Einlassventilkörpers 40 mit dem Auslassventilkörper 41 der jeweiligen Ventilanordnung 20. Die Kopplung bewirkt, dass sich der Einlassventilkörper 40 in der Schließstellung befindet, wenn sich der Auslassventilkörper 41 in der Öffnungsstellung befindet. Die Kopplung wird durch einen Steg 42 bewirkt. Der Einlassventilkörper 40 ist als Schirmventil ausgeführt, das einen Schirm 43 und den Steg 42 aufweist. Der Schirm 43 ist in Form einen Kreises ausgeführt, wobei oben ein Kreisabschnitt 44 und unten ein Kreisabschnitt 44 entfernt wurde. Der Auslassventilkörper 41 ist als Schirmventil ausgeführt mit einem kreisförmigen Schirm 45 und dem Steg 42. Der Steg 42 bildet somit sowohl Teil des Einlassventilkörpers 40 als auch Teil des Auslassventilkörpers 41.
Der erste Teil 31 des Einlasskanals 30 weist eine Einlassöffnung 34 auf. Diese ist an dem in der Ventilplatte 3 angeordneten Teil des Einlassvolumens 7 vorgesehen. Wie in der Fig. 9 und 11 ersichtlich, sind an dem in der Ventilplatte 3 angeordneten Teil des Einlassvolumens 7 somit drei Einlassöffnungen 34 vorgesehen, nämlich für jeden ersten Teil 31 des jeweiligen Einlasskanals 30 der insgesamt drei Ventilanordnungen 20.
Zur besseren Übersichtlichkeit zeigt die Ansicht der Fig. 11 nur eine Ventilanordnung 20 mit Einlassventilkörper 40 und Auslassventilkörper 41. Bei den anderen beiden Ventilanordnungen 20 wurde auf eine Darstellung des jeweiligen Einlassventilkörpers 40 und des jeweiligen Auslassventilkörpers 41 verzichtet, um die Führung des ersten Auslasskanals 23, des zweiten Auslasskanals 26 und des Einlasskanals 30 besser darstellen zu können. Zur besseren Übersichtlichkeit zeigt die Ansicht der Fig. 9 nur zwei Ventilanordnung 20 mit Einlassventilkörper 40. Bei der dritten Ventilanordnungen 20 wurde auf eine Darstellung des Einlassventilkörpers 40 verzichtet, um die Führung des ersten Auslasskanals 23, des zweiten Auslasskanals 26 und des Einlasskanals 30 besser darstellen zu können.
Beim Betrieb der Membranpumpe führt ein Zurückziehen der Membran 10 (= eine Bewegung der Membran 10 fort von der Ventilplatte 3) zu einem Unterdrück in der zwischen dem Einlassventilkörper 40 und der Membran 10 ausgebildeten Pumpenkammer. Der Unterdrück bewirkt, dass der Einlassventilkörper 40 in seine Öffnungsstellung (= fort von der Frontplatte 2) gezogen wird und der Auslassventilkörper 41 in seine Schließsteilung (=fort von der Frontplatte 2) gezogen wird. Damit wird die Auslassöffnung 33 des Einlasskanals 30 freigegeben. Das zu pumpende Fluid wird durch den Unterdrück aus dem Einlassvolumen 7 durch die Einlassöffnung 34 in den ersten Teil 31 des Einlasskanals 30 und von dort in den zweiten Teil 32 des Einlasskanals 30 gefördert und verlässt den Einlasskanal 30 über die geöffnete Auslassöffnung 33. In diesem Teil des Pumptakts kann das zu pumpende Fluid die Pumpenkammer nicht verlassen, da sowohl die Auslassöffnung 25 des ersten Auslasskanals 23 als auch die Auslassöffnung 28 des zweiten Auslasskanals 26 durch den Auslassventilkörper 41 verschlossen sind. Diese Fluidbewegung ist durch die im unteren Teil der Fig. 10 vorgesehenen Pfeile und die in der Fig. 5 und Fig. 11 dargestellten Pfeile angedeutet.
Die die Ansaugbewegung des Fluids darstellenden Pfeile der Fig. 5, 10, 11 dienen allein der Verdeutlichung der Fließbewegung des Fluids in der jeweiligen Ansaugbewegung der jeweiligen Ventilanordung 20. Da die Ansaugbewegungen - wie oben ausgeführt - der jeweiligen Ventilanordnungen 20 zeitlich versetzt sind, erfolgt die jeweilige Fließbewegung natürlich zeitversetzt. Die für die Fig. 5, 10, 11 gewählte Darstellungsform soll nicht darstellen, dass die Ansaugbewegungen gleichzeitig stattfinden (auch wenn bspw. in Fig. 5 und 11 die Pfeile jeweils für alle Ventilanordnungen dargestellt sind). Die Pfeile dienen allein der Darstellung der Fluidbewegung während der jeweiligen Ansaugbewegung, ohne andeuten zu wollen, dass diese Ansaugbewegungen zeitgleich erfolgen; sie erfolgen natürlich zeitversetzt. Die Fig. 10 zeigt durch die dort vorgesehenen Pfeile beispielsweise, dass die untere Ventilanordnung 20 eine Ansaugbewegung durchführt (Fluid wird aus dem Einlassvolumen 7 in die Pumpenkammer gezogen), während die obere Ventilanordnung 20 eine Ausstoßbewegung durchführt (Fluid wird durch den ersten Auslasskanal 23 und den zweiten Auslasskanal 26 in das Auslassvolumen 8 gepumpt.
Beim Betrieb der Membranpumpe führt ein Vorschieben der Membran 10 (= eine Bewegung der Membran 10 auf die Ventilplatte 3 hin) zu einem Überdruck in der zwischen dem Einlassventilkörper 40 und der Membran 10 ausgebildeten Pumpenkammer. Der Überdruck bewirkt, dass der Einlassventilkörper 40 in seine Schließstellung (= auf die Frontplatte 2 zu) geschoben wird und der Auslassventilkörper 41 in seine Öffnungsstellung (=auf die Frontplatte 2 zu) geschoben wird. Damit wird die Auslassöffnung 33 des Einlasskanals 30 verschlossen. Die Auslassöffnung 25 des ersten Auslasskanals 23 und die Auslassöffnung 28 des zweiten Auslasskanals 26 werden freigegeben. Das zu pumpende Fluid wird durch den Überdruck aus der Pumpenkammer durch die Einlassöffnung 24 des ersten Auslasskanals 23 in den ersten Auslasskanal 23 und durch die Auslassöffnung 25 aus diesem heraus in das Auslassvolumen 8 gedrückt und durch die Einlassöffnung 27 des zweiten Auslasskanals 26 in den zweiten Auslasskanal 26 und durch die Auslassöffnung 28 aus diesem heraus in das Auslassvolumen 8 gedrückt Diese Fluidbewegung ist durch die im oberen Teil der Fig. 10 vorgesehenen Pfeile angedeutet.

Claims

"Patentansprüche:"
1. Ventilanordnung für eine Membranpumpe, wobei die Ventilanordnung eine Einlassseite und eine Auslassseite aufweist, wobei ein erster Auslasskanal von einer an der Einlassseite angeordneten, dem ersten Auslasskanal zugeordneten Einlassöffnung zu einer an der Auslassseite angeordneten, dem ersten Auslasskanal zugeordneten Auslassöffnung führt und ein zweiter Auslasskanal von einer an der Einlassseite angeordneten, dem zweite Auslasskanal zugeordneten Einlassöffnung zu einer an der Auslassseite angeordneten, dem zweiten Auslasskanal zugeordneten Auslassöffnung führt und ein Einlasskanal vorgesehen ist, der einen ersten Teil aufweist und einen zweiten, sich an den ersten Teil anschließenden Teil aufweist, wobei der zweite Teil eine Auslassöffnung aufweist, die an der Einlassseite angeordnet ist, und der erste Teil sich in einem Winkel zum zweiten Teil erstreckt, und an der Auslassöffnung des zweiten Teils des Einlasskanals ein Einlassventilkörper vorgesehen ist, der die Auslassöffnung in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung in einer Öffnungsstellung freigibt und an der Auslassöffnung des ersten Auslasskanal ein Auslassventilkörper vorgesehen ist, der die Auslassöffnung in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung in einer Öffnungsstellung freigibt und entweder an der Auslassöffnung des zweiten Auslasskanal ein eigener Auslassventilkörper vorgesehen ist, der die Auslassöffnung in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung in einer Öffnungsstellung freigibt oder der Auslassventilkörper, der die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Öffnungsstellung freigibt, so ausgeführt ist, dass er in der Schließstellung, in der er die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals verschließt, auch die Auslassöffnung des zweiten Auslasskanals verschließt, und dass er in der Öffnungsstellung, in der er die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals freigibt, auch die Auslassöffnung des zweiten Auslasskanals freigibt.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Auslasskanal entlang einer Längsachse verläuft und der zweite Auslasskanal entlang einer Längsachse verläuft und der zweite Teil des Einlasskanals zumindest für einen Teil seiner
Erstreckung entlang einer Längsachse verläuft, wobei der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Auslasskanal und der Längsachse des zweiten Auslasskanal kleiner als 90° ist und/oder der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Auslasskanals und der Längsachse des zweiten Teils des Einlasskanals kleiner als 90° ist und/oder der Winkel zwischen der Längsachse des zweiten Auslasskanals und der Längsachse des zweiten Teils des Einlasskanals kleiner als 90° ist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil des Einlasskanals zumindest für einen Teil seiner Erstreckung entlang einer Längsachse verläuft und der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Teils des Einlasskanals und der Längsachse des zweiten Teils des Einlasskanals kleiner als 90° ist und/oder der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Auslasskanals und der Längsachse des ersten Teils des Einlasskanals kleiner als 90° ist und/oder der Winkel zwischen der Längsachse des zweiten Auslasskanals und der Längsachse des ersten Teils des Einlasskanals kleiner als 90° ist.
4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erster Auslasskanal oberhalb des zweiten Auslasskanals angeordnet ist.
5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil des Einlasskanal zwischen dem ersten Auslasskanal und dem zweiten Auslasskanal angeordnet ist.
6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Kopplung des Einlassventilkörpers mit dem Auslassventilkörper, der die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Schließstellung verschließt und die Auslassöffnung des ersten Auslasskanals in einer Öffnungsstellung freigibt.
7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassventilkörper und/oder der Auslassventilkörper ein Ventilkörper eines Schirmventils ist.
8. Ventilkörper eines Ventils einer Membranpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper als Schirm ausgeführt ist, wobei der Schirm die Form eines Kreises hat, bei dem zumindest ein Kreisabschnitt entfernt wurde, oder der Schirm die Form einer Ellipse hat, bei der zumindest ein Ellipsenabschnitt entfernt wurde.
9. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassventilkörper ein Ventilkörper nach Anspruch 12 ist.
10. Ventilplatte einer Membranpumpe, gekennzeichnet durch eine in der Ventilplatte integrierten Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9 oder gekennzeichnet durch einen Ventilkörper nach Anspruch 8.
11. Membranpumpe mit einer Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9 oder einer Ventilplatte nach Anspruch 10 oder einen Ventilkörper nach Anspruch 8.
12. Membranpumpe nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch mehrere Ventilanordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9 oder durch einen Ventilplatte mit mehreren Ventilanordnungen oder durch mehrere Ventilkörper nach Anspruch 8.
13. Verwendung eines mit einem Auslassventilkörper gekoppelten
Einlassventilkörpers, bei dem die Kopplung des Einlassventilkörpers mit dem Auslassventilkörper bewirkt, dass eine Bewegung des Einlassventilkörpers eine Bewegung des Auslassventilkörpers bewirkt, für eine Membranpumpe.
14. Verfahren zum Betreiben einer Membranpumpe, wobei die Membranpumpe eine Pumpenkammer aufweist, und eine bewegbare Membran an die Pumpenkammer angrenzt, wobei eine Bewegung der Membran in eine erste, als Saugrichtung bezeichnete Richtung das Volumen der Pumpenkammer erhöht und eine Bewegung der Membran in entgegengesetzte, als Druckrichtung bezeichnete Richtung das Volumen der Pumpenkammer reduziert, und die Membranpumpe eine Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9 aufweist, wobei die Einlassseite der Ventilanordnung an die Pumpenkammer angrenzt, wobei bei einer Bewegung der Membran in die Saugrichtung der Einlassventilkörper in Richtung auf seine Öffnungsstellung gezogen und bei einer Bewegung der Membran in Druckrichtung der Einlassventilkörper in Richtung auf seine Schließstellung gedrückt wird.
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