DE3872994T2

DE3872994T2 - Einweg-zell-membranpumpe.

Info

Publication number: DE3872994T2
Application number: DE8888303654T
Authority: DE
Inventors: Gena Perlov
Original assignee: D F LAB Ltd
Current assignee: D F LAB Ltd
Priority date: 1987-07-20
Filing date: 1988-04-22
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2008-04-23
Also published as: IL83259A; EP0307069A3; IL83259A0; EP0307069B1; DE3872994D1; ATE78555T1; US5002471A; EP0307069A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einweg- bzw. Wegwerfzelle für eine membran- bzw. diaphragmabetätigte Fluidübertragungssteuervorrichtung, die das Hindurchleiten eines jeden Fluids in Abhängigkeit vom Material, aus dem die Zelle besteht, erleichtert, ohne daß die Vorrichtung das Fluid verunreinigt und durch dieses verunreinigt wird. Für den vorliegenden Zweck sind derartige Vorrichtungen Einrichtungen, die Membranpumpen ebenso wie Membranventile umfassen.
Bestehende Membranpumpen weisen beispielsweise keine wegwerfbaren inneren Bestandteile auf und es wird, um mit dem Problem der Verunreinigung fertig zu werden, der gesamte Pumpenkörper ersetzt, wobei nur der Antriebsabschnitt beibehalten wird. Derartige Pumpen sind als Kassettenmembranpumpen bekannt und sind relativ teuer. Analog dazu ist die Situation bei Membranventilen.
Die US-PS 4 290 346 offenbart eine relativ einfache Pumpenkammerkassette, die jedoch nur begrenzt einsetzbar ist, da sie im speziellen für die Verwendung in Verbindung mit einem Infusionsset bestimmt ist, das eine peristaltische Pumpe umfaßt. Tatsächlich kann sie kaum für einen anderen Zweck verwendet werden, da bei dieser Kassette kein Zwangsansaugungshub möglich ist und sie nur arbeitet, wenn die Flüssigkeit durch die Schwerkraft zugeführt wird, was bei einem Infusionsset tatsächlich der Fall ist, in dem der Behälter mit der I.V.-Lösung am höchsten Punkt des Systems angeordnet ist.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der Membran- bzw. Diaphragmavorrichtungen nach dem Stand der Technik zu überwinden und eine für eine große Vielfalt im Handel erhältlicher Membranvorrichtungen geeignete Einweg- bzw. Wegwerfzelle zu schaffen, die das Verunreinigungsproblem löst und weit weniger teuer als die oben erwähnten Lösungen ist, wobei die Verwendung des Gehäuses der ursprünglichen Vorrichtung und auch ihrer Membran bzw. ihres Diaphragmas möglich ist.
Das erreicht die Erfindung durch die Schaffung einer Einwegbzw. Wegwerfzelle zum Einbau innerhalb einer membran- bzw. diaphragmabetätigten Fluidübertragungssteuervorrichtung mit Zwangsansaugung und Austreibung, die ein aus zwei im wesentlichen aneinanderliegenden Hälften bestehendes geteiltes Gehäuse aufweist, wobei die genannte Zelle an ihrer Peripherie zwischen eine Peripheriezone einer Hälfte des genannten geteilten Gehäuses und ein Peripheriezone der genannten Membran bzw. des genannten Diaphragmas geklemmt ist, umfassend zwei Zellwände, die an ihrem Umfang bzw. ihrer Peripherie dauerhaft und fluiddicht miteinander verbunden sind, wobei zumindest eine der genannten Wände flexibel ist und die genannte zumindest eine Wand so ausgebildet ist, daß sie von einer ersten Position, in der sie sich in großer Nähe zur anderen Wand befindet, wobei der von den genannten beiden Wänden eingeschlossene Raum verringert wird, in zumindest eine zweite Position gebogen wird, in der zumindest einige Bereiche der genannten zumindest einen Wand sich von der genannten anderen Wand wegbewegt haben, wodurch der genannte Raum zwischen den genannten beiden Wänden vergrößert wird, und einen Einlaß und einen Auslaß, die in zumindest einer der genannten Wände vorgesehen sind, womit die genannte Zelle weiterhin ein mit dem genannten Einlaß in Verbindung stehendes Einlaßventil und ein mit den genannten Auslaß in Verbindung stehendes Auslaßventil umfaßt und die Wände der Zelle im eingebauten und betriebsbereiten Zustand der genannten Einwegzelle eine undurchlässige Verkleidung einer Hälfte des genannten geteilten Gehäuses einerseits und der genannten Membran bzw. des genannten Diaphragmas andererseits bilden.
Die Erfindung bildet des weiteren eine Verbesserung in einer membran- bzw. diaphragmabetätigten Fluidübertragungssteuervorrichtung mit Zwangsansaugung und Austreibungshub, die ein geteiltes Gehäuse aufweist, das aus zwei im wesentlichen aneinanderliegenden Hälften besteht, umfassend eine Einweg- bzw. Wegwerfzelle zum Einbau innerhalb des genannten geteilten Gehäuses, die an ihrer Peripherie zwischen eine Peripheriezone einer Hälfte des genannten geteilten Gehäuses und eine Peripheriezone der genannten Membran bzw. des genannten Diaphragmas geklemmt ist, wobei die genannte Zelle zwei Zellwände aufweist, die dauerhaft und fluiddicht am Umfang bzw. an der Peripherie miteinander verbunden sind, wobei zumindest eine dieser Wände flexibel ist und zumindest eine der genannten Wände mit der genannten Membran verbindbar bzw. an diese anfügbar und zur Teilnahme an deren Bewegung fähig ist, wobei die genannte eine Wand so ausgebildet ist, daß sie von einer ersten Position, in der sie sich in großer Nähe zur anderen Wand befindet, wobei der von den genannten beiden Wänden eingeschlossene Raum verringert wird, in zumindest eine zweite Position biegbar ist, in der zumindest einige Bereiche der genannten zumindest einen Wand sich von der genannten anderen Wand wegbewegt haben, wodurch der genannte Raum zwischen den genannten beiden Wänden vergrößert wird, einen Einlaß und einen Auslaß, die in zumindst einer der genannten Wände vorgesehen sind, womit die genannte Zelle weiterhin ein mit dem genannten Einlaß in Verbindung stehendes Einlaßventil und ein mit dem genannten Auslaß in Verbindung stehendes Auslaßventil umfaßt, eine Einrichtung zum Freisetzen von zwischen zumindest der genannten verbindbaren bzw. anfügbaren flexiblen Wand eingeschlossener Luft vorgesehen ist, wobei die genannte Einrichtung zumindest einen Bereich in der genannten Membran bzw. im genannten Diaphragma umfaßt, der zum Durchleiten bzw. Passieren von Luft ausgebildet ist, und wobei die Wände der Zelle im eingebauten und betriebsbereiten Zustand der genannten Einwegzelle eine undurchlässige Verkleidung einer Hälfte des genannten geteilten Gehäuses einerseits und der genannten Membran andererseits bilden.
Nun speziell im Detail auf die Figuren bezugnehmend wird hervorgehoben, daß die gezeigten Einzelheiten nur als Beispiele und zum Zweck der veranschaulichenden Diskussion bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen und der Grund für ihre Präsentation darin besteht, die, wie angenommen wird, nützlichste und verständlichste Beschreibung der Prinzipien und begrifflichen bzw. abstrakten Aspekte der Erfindung zu bieten. In dieser Beziehung wird kein Versuch gemacht, strukturelle Einzelheiten der Erfindung detaillierter zu zeigen als dies für ein grundlegendes Verständnis der Erfindung notwendig ist, wobei die Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen dem Fachmann deutlich macht, wie die verschiedenen Formen der Erfindung in der Praxis ausgeführt sein können.

In den Zeichnungen:

ist Figur 1 eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einweg- bzw. Wegwerfzelle;
ist Figur 2 eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts A von Figur 1;
ist Figur 3 eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts B von Figur 1;
zeigt Figur 4 eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der Einwegzelle, eingebaut in eine Membranpumpe, die durch eine sich hin und her bewegende Stange betrieben wird;
stellt Figur 5 eine Variante der Ausführungsform von Figur 4 dar, worin sowohl das Einlaß- als auch das Auslaßventil zentral angeordnet sind;
stellt Figur 6 eine Variante der Einwegzelle von Figur 5 dar, worin beide Zellwände flexibel sind;
ist Figur 7 eine weitere Ausführungsform der Einwegzelle, eingebaut in eine hydraulisch oder pneumatisch betriebene Pumpe;
ist Figur 8 eine perspektive Ansicht einer wieder anderen Ausführungsform der Zelle mit zwei flexiblen Wänden;
ist Figur 9 eine Querschnittsansicht, die die Zelle von Figur 8 in eine mit einer Stange betriebenen Membranpumpe eingebaut zeigt;
ist Figur 10 eine schematische Querschnittsansicht einer Einwegzelle für eine magnetoelektromechanische Membranpumpe ohne Ventile;
ist Figur 11 eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts A von Figur 10;
ist Figur 12 eine Ansicht im Querschnitt entlang Ebene XII-XII von Figur 11;
stellt Figur 13 eine andere Konfiguration von Abschnitt A aus Figur 10 dar;
zeigt Figur 14 zwei der Einwegzellen von Figur 10, montiert in einer magnetoelektromechanischen Pumpe;
veranschaulicht Figur 15 die Pumpe mit den an die beiden Oberflächen der Pumpenmembran angefügten flexibeln Wänden; und zeigt Figur 16 ein Membranventil, das die erfindungsgemäße Einwegzelle einschließt.
Nun auf die Zeichnungen bezugnehmend ist in den Figuren 1 bis 3 eine Einwegzelle zu sehen, die, wie in Figur 4 veranschaulicht, in eine Membranpumpe einbaubar ist und eine elastisch flexible Wand 2 umfaßt, die, wie in Figur 1 zu sehen, eine zweite Wand 4 berührt, die in dieser Ausführungsform starr ist und mit ihrer konvexen Seite genau zur konkaven Hohlraumoberfläche 6 der Pumpengehäusehälfte 8 paßt (Figur 4). Ebenfalls im vergrößerten Detail 8 von Figur 3 ist weiter ein Einlaß 10 zu sehen, der über eine Buchse 12 mit einem Rückschlagventil in Verbindung steht, das als ein Einlaßventil 14 dient, und ein Auslaß 16, der über eine andere Buchse 18 mit einem Rückschlagventil in Verbindung steht, das als Auslaßventil 20 dient.
Die beiden Wände 2 und 4 sind am peripheren, flanschartigen Rand 22 der letzteren verbunden, der auch dazu dient, die Zelle innerhalb des Pumpengehäuses dicht einzubauen, wie in Figur 4 zu sehen (in der die Klemmeinrichtungen aus Gründen der Klarheit weggelassen wurden).
Weiter sind Ausnehmungen 24 in der starren Wand 4 zu sehen, die sich von einem zentralen Vorsprung bzw. einer zentralen Nabe nach außen entfachen, wie in Figur 4 deutlich zu sehen ist, wo sie nicht von der flexibelen Wand 2 abgedeckt sind. Die Funktion dieser Ausnehmungen besteht darin, das Einströmen zu erleichtern und zu verhindern, daß Fluid am Ende des Ausgangshubes der flexiblen Wand 2 eingeschlossen wird.
Figur 4 zeigt, wie bereits erwähnt, die erfindungsgemäße Einwegbzw. Wegwerfzelle in eine herkömmliche Membranpumpe eingebaut, welche die erste Gehäusehälfte 8, eine zweite Gehäusehälfte 26, eine Pumpenmembran 28 und eine Betätigungsstange 30 umfaßt, die so ausgebildet ist, daß sie eine lineare Hin- und Herbewegung durchführt, die beispielweise von einem Solenoid, einem Nockenantrieb, einem Kolben oder ähnlichem erzeugt wird.
In der gezeigten Position, die dem Ende des Ansaugungshubs entspricht, hat sich die flexible Wand 2 auf eine unten weiter zu besprechende Art an der inneren Oberfläche der Pumpenmembran 28 angefügt, wodurch ein Arbeitsraum 32 geschaffen wird, der, wie zu sehen ist, von allen Elementen der eigentlichen Pumpe völlig isoliert ist.
Ebenfalls zu sehen sind enge Känale 34, die, mit ähnlichen Kanälen 36 in der Gehäusehälfte 26 fluchtend, zu Entnahmeventilen 38 führen. Diese sind Rückschlagventile, die der Luft das Austreten ermöglichen, ihre Rückkehr aber verhindern.
Das "Ansaugenlassen" der Pumpe, zu dem das Anfügen der flexiblen Wand 2 an der inneren Oberfläche der Pumpenmembran 28 gehört, wird auf folgende Art durchgeführt:
Nachdem die Zelle in den Pumpenkörper eingebaut worden ist, wird die Pumpe in Betrieb gesetzt. Während des ersten Austreibungshubs bewegt sich die Pumpenmembran 28 hin zur flexiblen Wand 2 der Zelle, die sich zu Beginn in einer ziemlich flachen Zwischenposition befinden kann. Bevor die Membran 28 die flexible Wand 2 erreicht, wird die gesamte Luft im Raum zwischen Wand 2 und Membran 28 durch die Leitungen 34, 36 und die Rückschlagsentnahmeventile 38 ausgetrieben. Am Ende des Austreibungshubs befindet sich die Membran 28 in vollem Kontakt mit der flexiblen Wand 2 und hat sie gegen die starre Wand 4 gedrückt, wobei die relativen Positionen dieser beiden Wände in Figur 1 gezeigt werden. Mit dem Ansaugungshub der Membran 28, der dem Austreibungshub folgt, kann sich die flexible Wand 2 nicht von dem Membran 28 trennen, weil eine derartige Trennung die Erzeugung eines Vakuums zwischen Wand 2 und Membran 28 bedeuten würde, da die Entnahmeventile 38 die Rückkehr der während des Hubs zum "Ansaugenlassen" ausgetriebenen Luft nicht zulassen. Die flexible Wand 2 wird so von der sich zurückziehenden Membran 28 mitgezogen, was einen Ansaugungseffekt erzeugt, der bewirkt, daß das Fluid durch das Ansaugungs- oder Einlaßventil 14 in den Arbeitsraum 32 eintritt. Mit dem darauffolgenden Austreibungshub der Membran 28 wird das Fluid durch den Auslaß 16 und das Auslaßventil 20 ausgetrieben.
Zwecks besserer Haftung der flexiblen Wand 2 der Zelle an der Membran 28 ist es möglich, entweder die Wand 2 oder die Membran 28 mit einer Haftschicht zu versehen, die nach dem Hub zum "Ansaugenlassen" bewirkt, daß diese Oberflächen aneinander haften, auch wenn ein oder mehrere Entnahmeventil(e) 38 seine/ihre Rückschlagsfunktion nicht erfüllen sollte(n). Beim verwendeten Klebstoff muß es sich um einen Typ handeln, der nicht abbindet und nicht aushärtet, so daß, wenn die Einwegzelle entfernt werden muß, beispielsweise zum Wechseln des Arbeitsfluids, die flexible Wand 2 leicht von der Membrn 28 abzuziehen ist.
Bei der Ausführungsform von Figur 5 sind die Einlässe 10 konzentrisch um den mittleren Auslaß 16 angeordnet. Um die Zelle in die Gehäusehälfte 8 einzubringen oder aus dieser zu entfernen, kann das Einlaßventil 14 vom zentralen Ventilstamm (40) abgeschraubt werden. Als weiterer Unterschied zur Ausführungsform nach Figur 4 sind die Entnahmekanäle 36 eher bzw. vielmehr in einem ringförmigen Element 42 als in der Gehäusehälfte 26 angeordnet.
Ein weiterer Weg, Lufttaschen zu eliminieren, d.h. zwischen der Wand 2 und der Membran 28 eingeschlossene Luft freizusetzen, bestünde in solchen Ausführungsformen wie in den Figuren 4, 5 und 16 veranschaulicht, darin, die oben erwähnte Haftschicht in Verbindung mit einer porösen oder teilweise porösen Membran bzw. einem porösen bzw. teilweise porösen Diaphragma 28 zu verwenden. Jegliche Luft, die während des Stadiums des "Ansaugenlassens" eingeschlossen wird, könnte durch die poröse Membran in den natürlich belüfteten Raum hinter letzterer entweichen. Die Wand 2 würde dann als die aktive, notwendigerweise nicht poröse Oberfläche der Membran 28 dienen. Eine derartige Anordnung würde die Notwendigkeit für Entnahmekanäle 36 und, in der Ausführungsform von Figur 5, das ringförmige Element 42, erübrigen.
Figur 6 veranschaulicht eine Variante der Ausführungsform von Figur 5, bei der eine Einwegzelle mit zwei flexiblen Wänden 2, 2' vorgesehen ist. Die Wand 2' wird während des gleichen Vorgangs des "Ansaugenlassens", während dessen die Wand 2 an der inneren Oberfläche der Pumpenmembran 28 angefügt wird bzw. daran haftet, an der Hohlraumoberfläche der Gehäusehälfte 8 angefügt bzw. haftet daran. Um die Eliminierung von Lufttaschen zu erleichtern, sind Rinnen bzw. Nuten 44 in der Membranoberfläche vorgesehen, die in die Entnahmekanäle 34 führen. Ähnliche Rinnen bzw. Nuten 44' sind in der Hohlraumoberfläche der Gehäusehälfte 8 vorgesehen, die in Entnahmekanäle 34' führen.
Figur 7 veranschaulicht eine Einwegzelle wie sie in einer hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Membranpumpe verwendet wird. Wie zu sehen ist, besteht die Zelle aus einer flexiblen Wand 2 und einer starren Wand 4 mit an der Peripherie angeordneten Öffnungen 10 und 16 und den Einlaß- und Auslaßventilen 14 und 20, die diesen Öffnungen zugeordnet sind. Das pulsierende hydraulische oder pneumatische Arbeitsfluid 46 wird von Ventilen 48 und 50 gesteuert.
Figur 8 zeigt eine Einweg- bzw. Wegwerfzelle mit zwei flexiblen Wänden 2, 2' und peripherem, diametral entgegengesetztem Einlaß und Auslaß 10 und 16, wobei das Ganze durch Flanschen 52, 52' zusammengehalten wird.
Eine Membranpumpe, bei der eine derartige Zelle verwendet wird, wird in Figur 9 gezeigt, und sie ist, mit Ausnahme der peripheren, diametral entgegengesetzten Einlaß- udn Auslaßeinrichtungen, der Ausführungsformen nach Figur 6 ähnlich.
Figur 10 veranschaulicht eine Einweg- bzw. Wegwerfzelle zur Verwendung in einer magnetoelektromechanischen Membranpumpe wie in der US-PS 4 498 850 geoffenbart, wiedergegeben in den Figuren 14 und 15.
Die Zelle, von der bei oben erwähnter Pumpe zwei verwendet werden, umfaßt eine flexible Wand 2, eine dünne aber starre Wand 4, einen peripheren Einlaß 16, einen peripheren Auslaß 10 und die jeweiligen Buchsen 18 und 12. Wie in der obigen Offenbarung erklärt, benötigt diese Pumpe keine Ventile. Nahe dem Auslaß 10 ist der flanschartige Rand der starren Wand 4 mit einer trogbzw. muldenartigen Ausnehmung 54 versehen, die mit einem Teil des Randabschnittes der flexiblen Wand verkleidet ist und vorteilhafter im vergrößerten Detail A von Figur 11 und der Draufsicht von Figur 12, aufgeschnitten entlang der Ebene XII-XII von Figur 11, gezeigt wird. Der Zweck dieser Ausnehmung ist es, das Entweichen der Luft während des Stadiums des "Ansaugenlassens" zu erleichtern, währenddessen die flexiblen Wände 2, 2' der Einwegzellen an den jeweiligen Oberflächen der Pumpenmembran 28 angefügt werden bzw. haften (siehe Figur 4).
Figur 13 stellt eine andere Konfiguration des Details A von Figur 10 dar. Hier führt die Ausnehmung 54 nicht geradewegs zur Kante des Randes, sondern endet etwas unter der Kante. Das Entweichen der zwischen der flexiblen Wand 2 und der Pumpenmembran 28 eingeschlossenen Luft (siehe Figur 14) wird durch einen Kanal 56 erleichtert, der in der zusammengebauten Pumpe (in dieser Ausführungsform nicht gezeigt) über eine auf geeignete Weise angeordnete Bohrung im Pumpengehäuse in die Atmosphäre führt.
Figur 14 zeigt die Einweg- bzw. Wegwerfzellen nach Figur 10 in die oben erwähnte Pumpe eingebaut, bei der es sich um einen peristaltischen Typ handelt, und deren Betrieb im obigen US- Patent beschrieben wird. Es ist zu sehen, daß die flexible Wand 2' bereits an der rechts liegenden Oberfläche der Membran 28 angefügt ist. Es ist auch zu sehen, daß die Ausnehmung 54' abgeklemmt ist und geschlossen bleiben wird, auch wenn im weiteren Verlauf des Vorgangs des "Ansaugenlassens" der obere Teil der Membran 28 wegen des im oberen Bereich nahe der Ausgänge 10, 10' herrschenden Drucks nach links überkippen wird, der einen auf die flexible Wand 2 wirkenden Druckunterschied erzeugt.
Bohrungen 36, 36', die in den Gehäusehälften 8, 26 vorgesehen und in Ausrichtung mit den Ausnehmungen 54, 54' angeordnet sind, sind ebenfalls zu sehen.
Die vollständig zum Ansaugen gebrachte Pumpe wird in Figur 15 gezeigt, wo auch zu sehen ist, daß die flexible Wand 2 der linken Zelle an die Membran 28 angefügt worden ist bzw. daran haftet.
In dieser Zeichnung wird jedoch eine Variante der Entlüftungsanordnungen der Figuren 10-14 gezeigt. Anstelle der Ausnehmungen 54, 54' in den flanschartigen Rändern der starren Zellwände 4, 4' ist ein radialer Kanal 58 vorgesehen, der an seinem oberen Ende über einen einzelnen Kanal 36 in die Atmosphäre führt und sich an seinem unteren Ende nach links und rechts verzweigt, wodurch er sich zu beiden Oberflächen der Membran 28 öffnet. Durch diese Oberflächenöffnungen kann die Luft während des Stadiums des "Ansaugenlassens" entweichen, während welchem die flexiblen Wände 2, 2' an die jeweiligen Membranoberflächen angefügt werden bzw. haften. Wieder hält der Oberdruck im oberen Bereich der Pumpe diese Membranoberflächenöffnungen unter allen Umständen geschlossen, sobald sie angefügt sind bzw. haften.
Figur 16 veranschaulicht die Verwendung der erfindungsgemäßen Einweg- bzw. Wegwerfzelle in einem solenoidbetätigten Membranventil.
Die in den geteilten Körper des Ventils eingebaute Zelle umfaßt die flexible Wand 2 und die starre Wand 4, in einer Anordnung, die der in der Membranpumpe von Figur 4 gezeigten ähnlich ist, und die Entlüftungskanäle 34 in der Membran 28, ihre Fortsetzung im Ventilkörper und die Entnahmeventile 38 umfaßt. Die Betätigungsstange 30, deren unteres Ende an der Membran 28 angelenkt ist, ist in dieser Ausführungsform Teil des Ankers eines Solenoids 60, das eine mit einer Stromquelle verbindbare Spule 62, eine Führungsmuffe 64, in der die Stange 30 sich glatt bewegen kann, und eine Schraubenfeder 66 umfaßt, durch welche die Ventilmembran 28 hin zur geschlossenen Position des Ventils vorgespannt wird.
Die Zelle weist einen Einlaß 10 mit einem leicht erhöhten Rand zum verstärkten Kontaktdruck im geschlossenen Zustand des Ventils auf, eine Einlaßbuchse 12, einen Auslaß 16 und eine Auslaßbuchse 18. Das Anfügen der flexiblen Wand 2 an der Oberfläche der Membran 28 wird auf die gleiche Weise durchgeführt, wie es in Verbindung mit der Ausführungsform von Figur 4 erklärt wurde.
Der Betrieb des Ventils bedarf kaum der Erklärung. Wie in Figur 16 gezeigt, befindet sich das Ventil in der "offenen" Position, d.h. das Solenoid 60 ist mit Energie versorgt worden und hat die Stange 30 gegen die Rückstellkraft der Feder 66 in ihre obere Position innerhalb der Muffe 64 gezogen. Sobald diese Position erreicht ist, übernimmt ein mechanisches Arretierelement, so daß das Solenoid nicht unter Strom gehalten werden muß, um den "offenen" Zustand des Ventils aufrechtzuerhalten. Zum Schließen des Ventils wird ein weiterer stromimpuls angelegt, der die Arretierung löst und es der Feder 66 gestattet, den Stab 30 nach unten zu stoßen, wordurch die flexible Wand 22 gegen den Einlaß 10 gedrückt wird und diesen dadurch schließt.
Bei bestimmten Typen von Membranpumpen, bei denen letztere entweder gestoppt werden können, wenn die Pumpenmembran 28 sich in der äußersten Position des Austreibungsstoßes befindet, oder bei denen die Membran 28 manuell in diese Position gebracht werden kann, kann eine zuvor in Verbindung mit den Figuren 1-4 erwähnte Version der Zelle verwendet werden, bei der die ansonsten getrennten Stadien des Einbauens der Zelle und des "Ansaugenlassens" der Pumpe in einem einzigen Stadium kombiniert würden und bei der sich auch die Notwendigkeit für die Kanäle 34, 36 und die Rückschlagentnahmeventile 38 erübrigen würde. Bei dieser Version ist die flexible Wand 2, anstatt im nicht eingebauten Zustand der Zelle die Innenseite der starren Wand 4 zu berühren, ziemlich flach, ausgestreckt über den flanschartigen Rand 22. Zum Einbauen (und "Ansaugenlassen") wird die Zelle in den Hohlraum der Gehäusehälfte 8 eingebracht, und die andere Gehäusehälfte 26 wird, wobei sich die Pumpenmembran 28 nun in der zuvor genannten äußersten, nach außen gewölbten Position befindet, vor dem Klemmen gegen die erste Hälfte 8 angelegt. Zuerst berührt der zentrale vorragende Abschnitt der Membran 28 die anfänglich flache Wand 2 und drückt sie ein, und je weiter sich die beiden Gehäusehälften 8, 26 einander nähern, desto weiter dehnt sich die Berührung nach außen zur Peripherie hin aus, und da die Flächen der Gehäusehälften einander bis zum allerletzten Moment des Einbauvorgangs nicht vollständig berühren, besteht nicht das Problem, daß Luft zwischen der flexiblen Wand 2 und der Membran 28 eingeschlossen wird. Es besteht daher keine Notwendigkeit für die Durchgänge 34, 36 und das Entnahmeventil 38. Wenn die beiden Hälften 8, 26 dicht verklammert sind, hat die flexible Wand 2 die in Figur 4 gezeigte Position angenommen.
Fachleuten wird klar sein, daß die Erfindung nicht auf die Details der vorangehenden veranschaulichenden Ausführungsform beschränkt ist und daß die vorliegende Erfindung andere spezifische Ausführungsformen annehmen kann, ohne daß vom Geist oder wesentlichen Merkmalen derselben abgegangen wird.

Claims

1. Einweg- bzw. Wegwerfzelle zum Einbau innerhalb einer membranbetätigten fluidübertragungssteuervorrichtung mit Zwangsansaugung und Austreibung, die ein aus zwei im wesentlichen aneinanderliegenden Hälften (8, 26) bestehendes geteiltes Gehäuse aufweist, wobei die genannte Zelle an ihrer Peripherie zwischen eine Peripheriezone einer Hälfte (8) des genannten geteilten Gehäuses und eine Peripheriezone der genannten Membran (28) geklemmt ist, umfassend:

zwei Zellwände (2, 4), die an ihrem Umfang dauerhaft und fluiddicht miteinander verbunden sind, wobei zumindest eine der genannten Wände (2, 4) flexibel ist und die genannte zumindest eine Wand (2) so ausgebildet ist, daß sie von einer ersten Position, in der sie sich in großer Nähe zur anderen Wand (4) befindet, wobei der von den genannten beiden Wänden eingeschlossene Raum verringert wird, in zumindest eine zweite Position gebogen wird, in der zumindest einige Bereiche der genannten zumindest einen Wand (2) sich von der genannten anderen Wand wegbewegt haben, wodurch der genannte Raum zwischen den genannten beiden Wänden vergrößert wird, und

einen Einlaß (10) und einen Auslaß (16), die in zumindest einer der genannten Wände vorgesehen sind, wodurch die genannte Zelle weiterhin ein mit dem genannten Einlaß (10) in Verbindung stehendes Einlaßventil (14) und ein mit dem genannten Auslaß (16) in Verbindung stehendes Auslaßventil (20) umfaßt und die Wände (2, 4) davon im eingebauten und betriebsbereiten Zustand der genannten Einwegzelle eine undurchlässige Verkleidung einer Hälfte (8) des genannten geteilten Gehäuses einerseits und der genannten Membran (28) anderseits darstellen.

2. Einwegzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine (4) der genannten Wände (2, 4) starr und mit einem flanschartigen Rand (22) versehen ist.

3. Einwegzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide der genannten Wände (2, 4) flexibel sind.

4. Einwegzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte flanschartige Rand (22) mit zumindest einer im wesentlichen radialen trogartigen Ausnehmung (54) versehen ist, die sich über die gesamte Breite des Randes (22) erstreckt.

5. Einwegzelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die genannte trogartige Ausnehmung (54) von der Innenkante des genannten Randes (22) zu einem Punkt unterhalb der Außenkante davon erstreckt, und die des weiteren einen Kanal (56) umfaßt, der von einem Punkt innerhalb der genannten Ausnehmung durch den genannten Rand (22) zur Außenkante davon führt.

6. Einwegzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der genannten zumindest einen flexiblen Wand (2) mit einem Haftbelag versehen ist.

7. Verbesserung in einer membranbetätigten Fluidübertragungssteuervorrichtung mit Zwangsansaugung und Austreibungshub, die ein geteiltes Gehäuse aufweist, das aus zwei im wesentlichen aneinanderliegenden Hälften (8, 26) besteht, umfassend:

eine Einwegzelle zum Einbau innerhalb des genannten geteilten Gehäuses, die an ihrer Peripherie zwischen eine Peripheriezone einer Hälfte (8) des genannten geteilten Gehäuses und eine Peripheriezone der genannten Membran (28) geklemmt ist, wobei die genannte Zelle zwei Zellwände (2, 4) aufweist, die dauerhaft und fluiddicht am Umfang miteinander verbunden sind, wobei zumindest eine dieser Wände (2) flexibel ist und zumindest eine der genannten Wände mit der genannten Membran (28) verbindbar und zur Teilnahme an deren Bewegung fähig ist, wobei die genannte eine Wand (2) so ausgebildet ist, daß sie von einer ersten Position, in der sie sich in großer Nähe zur anderen Wand (4) befindet, wobei der von den genannten beiden Wänden eingeschlossene Raum verringert wird, in zumindest eine Zweite Position gebogen wird, in der zumindest einige Bereiche der genannten zumindest einen Wand (2) sich von der genannten anderen Wand (4) wegbewegt haben, wodurch der genannte Raum zwischen den genannten beiden Wänden (2, 4) vergrößert wird,

einen Einlaß (10) und einen Auslaß (16), die in zumindest einer der genannten Wände vorgesehen sind, wodurch die genannte Zelle weiterhin ein mit dem genannten Einlaß (10) in Verbindung stehendes Einlaßventil (14) und ein mit dem genannten Auslaß (16) in Verbindung stehendes Auslaßventil (20) umfaßt und eine Einrichtung zum Freisetzen von zwischen zumindest der genannten verbindbaren flexiblen Wand (2) eingeschlossener Luft vorgesehen ist, wobei die genannte Einrichtung zumindest einen Bereich in der genannten Membran (28) umfaßt, der zum Durchleiten von Luft ausgebildet ist, und wobei die Wände (2, 4) davon im eingebauten und betriebsbereiten Zustand der genannten Einwegzelle eine undurchlässige Verkleidung einer Hälfte (8) des genannten geteilten Gehäuses einerseits und der genannten Membran (28) anderseits darstellen.

8. Fluidübertragungssteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest eine Entlüftungsleitung (34, 36) in zumindest einem Teil des genannten geteilten Gehäuses umfaßt.

9. Fluidübertragungssteuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zumindest eine Entlüftungsleitung (34, 36) mit einem Rückschlagventil (38) ausgestattet ist, das es ermöglicht, daß eingeschlossene Luft von der genannten Entlüftungsleitung über das genannte Ventil (38) in die Atmosphäre gelangt, das aber Luft aus der Atmosphäre daran hindert, wieder in die genannte zumindest eine Entltiftungsleitung (34, 36) einzutreten.

10. fluidübertragungssteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Bereich aus zumindest einer Luftleitung (44) besteht, die von zumindest einer Oberfläche der genannten Membran (28) zur genannten zumindest einen Entlüftungsleitung (36) im genannten zumindest einen Gehäuseteil (26) führt.

11. fluidübertragungssteuervorrichtung mit Zwangsansaugung und Austreibungshub, umfassend:

ein geteiltes Gehäuse, das aus zwei im wesentlichen aneinanderliegenden Hälften (8, 26) besteht;

eine Membran (28), die mit Hilfe einer Betätigungsstange (30) linear hin- und herbeweglich ist und an ihrer Peripherie zwischen Peripheriezonen der Elemente des genannten geteilten Gehäuses geklemmt eingebaut ist;

eine Einwegzelle bestehend aus zwei Zellwänden (2, 4), die dauerhaft und fluiddicht an ihrem Umfang miteinander verbunden sind, wobei die genannte Zelle an ihrer Peripherie zwischen eine Peripheriezone einer Hälfte des genannten geteilten Gehäuses und eine Peripheriezone der genannten Membran (28) geklemmt ist, wobei zumindest eine der genannten Wände (2, 4) flexibel ist und die genannte zumindest eine Wand (2) so ausgebildet ist, daß sie von einer ersten Position, in der sie sich in großer Nähe zur anderen Wand (4) befindet, wobei der von den genannten beiden Wänden eingeschlossene Raum verringert wird, in zumindest eine zweite Position gebogen wird, in der zumindest einige Bereiche der genannten zumindest einen Wand (2) sich von der genannten anderen Wand wegbewegt haben, wodurch der genannte Raum zwischen den genannten beiden Wänden vergrößert wird, und