DE3876169T2 - Doppel-membranpumpe. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Doppel-Membranpumpen und insbesondere auf eine Steuerventil-Anordnung für eine derartige Pumpe. Pumpen nach der vorliegenden Erfindung sind besonders zum Antrieb durch druckbeaufschlagtes Fluid, typischerweise Luft, geeignet.
• Bisher war die Benutzung von Doppel-Membranpumpen zum übertragen hochviskoser Flüssigkeiten bekannt. Eine derartige bekannte Pumpe weist ein Paar von Pumpkammern auf, wobei eine Druckkammer parallel zu jeder Pumpkammer in einem Gehäuse angeordnet ist. Jede Druckkammer ist von ihrer zugeordneten Pumpkammer durch eine flexible Membran getrennt. Wenn eine Druckkammer mit Druck beaufschlagt wird, wird die Membran zum Komprimieren des Fluids in der zugeordneten Pumpkammer veranlaßt. Das Fluid wird somit aus der Pumpkammer herausgedrückt. Gleichzeitig wird die der zweiten Pumpkammer zugeordnete Membran ausgelenkt, so daß Fluidmaterial in die zweite Pumpkammer gezogen wird. Die Membranen werden im Gleichklang hin- und herbewegt, um abwechselnd die Pumpkammer zu füllen und zu evakuieren. In der Praxis sind die Kammern alle in einer Linie angeordnet, so daß die Membranen sich axial im Gleichklang hin- und herbewegen können. Auf diese Weise können die Membranen mechanisch auch miteinander verbunden werden, um einen gleichmäßigen Betrieb und eine gleichmäßige Arbeitsweise durch die doppelt wirkende Membranpumpe sicherzustellen.
• Diverse Steuerungsarten sind zum Liefern eines druckbeaufschlagten Fluids an die bei der doppelt wirkenden Membranpumpe verwendeten Kammern vorgeschlagen worden. Es ist wichtig, eine Art von Steuerventil-Anordnung zu schaffen, die den Strom des druckbeaufschlagten Fluids zur zugeordneten Druckkammer bewegt. Die meisten bekannten Steuerventil-Konstruktionen für Membranpumpen erzeugen am Ende jedes Pumphubs ein kurzzeitiges Signal, um die Bewegung des Fluidstroms zu bewirken. Dieses kurzzeitige Signal wird typischerweise durch die Bewegungsumkehr der Membranen wieder aufgehoben.
• Wenn Pumpen mit einer sehr niedrigen Zyklusgeschwindigkeit betrieben werden oder sehr schweres oder viskoses Material pumpen, wird der überhub der Membran reduziert. Die Dauer des Steuer- oder Bewegungssignals wird ebenfalls verkürzt. Dies kann ein nur teilweises Bewegen des Steuerventils oder ein Anhalten desselben in einer mittleren Stellung bewirken, wodurch die Pumpe nicht mehr leistungsfähig ist. Die vorliegende Erfindung soll diesen Mangel bei bekannten Konstruktionen beseitigen.
• Das US-Patent Nr. 3791768 offenbart eine mit Fluiddruck betriebene Membranpumpe, die einen ersten Einlag- und Auslaßstutzen definierenden Grundkörper, eine Steuerventil-Kammer, ein Umschaltventil und die Stutzen und Ventilelemente verbindende Fluid-Druckdurchgänge aufweist. Ein Paar von Pumpengehäusen ist an entgegengesetzten Seiten des Grundkörpers befestigt, die Membranen enthalten, die mit den Gehäusen zum Definieren von ersten und zweiten Druckkammern zusammenwirken, wobei der Grundkörper die Umschaltventil-Kammer mit den ersten Druckkammern verbindende Fluiddurchgänge aufweist. Die Membranen sind auf einer gemeinsamen Achse angeordnet und sind durch ein starres Verbindungselement zur gemeinsamen Hin- und Herbewegung in ihren jeweiligen Gehäusen ausgebildet. Ein Umschaltventil ist axial beweglich in der Umschaltventil-Kammer angeordnet, und ein Steuer- oder Wechselventil ist axial beweglich in der Steuerventil-Kammer angeordnet, wobei das Steuerventil die Form eines Schiebers mit einer Achse parallel zur Achse der Membranen und mit entgegengesetzten Endteilen hat, die jeweils in eine der ersten Kammern hineinragen und gegen die Membranen anliegen. Ein rohrförmiges Element ist axial verschiebbar auf einem im Umfang reduzierten Teil des Schiebers in der Steuerventil-Kammer angeordnet, und ein Paar von Stop-Elementen begrenzt die axiale Bewegung des rohrförmigen Elements relativ zum Abstand zwischen den Membranen, um einen vorgegebenen Leergang zwischen Schieber und Membranen zu schaffen. Ein einstellbares Druckentlastungsventil ist im Grundkörper zum Herstellen einer Umgehungsleitung im ersten Fluiddruck-Kreis angeordnet. Die zweiten Druckkammern kommunizieren über Absperrventile mit einem Leitungssystem mit zweiten Fluideinlaß- und -auslaßstutzen.
• Das US-Patent Nr. 4548551 offenbart eine fluidbetriebene Kolbenpumpe mit einem Paar von Pumpköpfen, die jeweils ein eine Antriebskammer und eine Pumpkammer definierendes, verschiebbares Element auf entgegengesetzten Seiten aufweist; mit einer mechanischen, die beiden verschiebbaren Elemente zur gemeinsamen Hin- und Herbewegung koppelnden Verbindung; mit Mitteln, die ein Hauptventil und ein Steuerventil zum Verbinden der Antriebskammer einer der beiden Köpfe mit einer Quelle von druckbeaufschlagtem Fluid des zu pumpenden Materials aufweist; und mit Mitteln, die das erwähnte Hauptventil und das erwähnte Steuerventil aufweisen, zum Verbinden der Antriebskammer des anderen Pumpkopfs mit einer Quelle von druckbeaufschlagtem Fluid.
• Das Hauptventil weist einen Zylinder, einen im Zylinder bewegbaren Stößel, ein Paar von an bewegbaren Stöeln befestigten Kolben, eine Vielzahl von durch die Kolben gesteuerten Stutzen und eine mit einem Ende des Stößels verbundene und ein Ende des Zylinders zur Bildung einer fluidgesteuerten Kammer abschließende Membran auf. Das Steuerventil besitzt vom Stößel hin- und herbewegbare Elemente, die miteinander derart hin- und herbewegt werden, daß in einer Stellung der beiden verschiebbaren Elemente das Steuerventil die Quelle von druckbeaufschlagtem Fluid mit der Steuerkammer des Hauptventils verbunden ist, so daß der Stößel des Hauptventils in einer Richtung zur Verbindung der Antriebskammer eines Pumpkopfes mit der Quelle von druckbeaufschlagtem Fluid bewegt wird, während in der entgegengesetzten Stellung der beiden verschiebbaren Elemente das Steuerventil die Verbindung der Quelle von druckbeaufschlagtem Fluid mit der Steuerkammer des Hauptventils unterbricht.
• Das Stellventil nach dem US-Patent 3348803 umfaßt ein Gehäuse, erste und zweite Kammern in diesem Gehäuse, einen ersten Durchgang zum Einführen von Fluid in die erste Kammer und einen zweiten Durchgang zum Steuern des Durchgangs von Fluid von der ersten Kammer zu der zweiten Kammer, wobei das Ventil ein zwischen einer ersten Stellung, in der die Fluidverbindung zwischen den Kammern unterbrochen wird, und einer zweiten Stellung, in der die Fluidverbindung zwischen den Kammern besteht, bewegbares Element, Mittel zum Halten des Ventilelements in der ersten Stellung, Mittel zum Bewegen des Ventilelements von der ersten in die zweite Stellung, wodurch Fluid sich vom ersten Durchgang durch die erste Kammer in die zweite Kammer bewegt, Drosselmittel zwischen der zweiten Kammer und dem zweiten Durchgang zum Drosseln der Fluidströmung von der zweiten Kammer zum zweiten Durchgang, eine dritte Kammer und einen dritten Durchgang in Fluidverbindung mit der dritten Kammer zum Einbringen von Fluid in die letztere, um die Bewegung des Ventilelements aus der zweiten Stellung in die erste Stellung zu erhöhen und die Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Kammer zu sperren, aufweist.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen kombinierten mechanischen Bewegungsmechanismus und einen pneumatischen Steuerventil-Aufbau zum Steuern der Zyklen der Doppel-Membranpumpe. Eine Pumpe nach der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Gehäuse mit einer Mittenachse, mit einer ersten und einer zweiten axial beabstandeten Fluid-Druckkammer; eine erste und eine zweite Membran, die in der ersten bzw. der zweiten Druckkammer angebracht sind, wodurch in jeder Druckkammer eine flexible Wand quer zur Gehäuseachse gebildet ist, und wobei jede der Membranen eine flexible Wand zu den benachbarten Pumpkammern darstellt, die zur synchronen, wechselweisen axialen Bewegung in axialer Richtung mechanisch miteinander verbunden sind; und eine Steuerventil-Anordnung zum Betreiben der Pumpe. Die Steuerventil-Anordnung enthält einen einzelnen Fluid-Einlaß, einen ersten Auslaß für die erste Druckkammer und einen zweiten Auslaß für die zweite Druckkammer und weist ein fluidbetätigtes Schieberventil zum wechselweisen Verbinden des Fluid-Einlasses mit dem ersten oder zweiten Auslaß auf, wobei das Schieberventil ein Differential-Oberflächenbereich Stellorgan einschließt, das einen kleinen und einen großen Oberflächenbereich besitzt, und wobei die Anordnung weiterhin aus einem mechanisch bewegbaren Steuerglied besteht, das axial in die Druckkammern vorspringt und in Reaktion auf die Betätigung einer der Membranen axial gleitet; ersten und zweiten Fluid- Druckdurchgängen zu den kleinen bzw. den großen Oberflächenbereichen, wobei der erste Druckdurchgang direkt mit dem kleinen Oberflächenbereich und der zweite Druckdurchgang durch das mechanisch bewegbare Steuerglied mit dem großen Oberflächenbereich kommuniziert; und wobei das mechanisch bewegbare Steuerglied einen das Fluid leitenden Durchgang besitzt, welcher den zweiten Durchgang für den druckbeaufschlagten Fluidstrom über die mechanische Bewegung des Steuerglieds axial vorwärts zu nur einer der Membranen durch Zusammenwirken mit der anderen Membran öffnet.
• Bei einer typischen Pumpe nach der vorliegenden Erfindung befindet sich der mechanische Bewegungsmechanismus im Pumpengehäuse zwischen den Druckkammern der Membranpumpe und erstreckt sich axial in eine oder die andere Druckkammer. Der Bewegungsmechanismus bewegt sich axial in Reaktion auf das Zusammenwirken mit einer der Pumpenmembranen. Bei Zusammenwirken mit einer Membran öffnet die mechanische Verschiebung Fluid- Durchgänge zu einem pneumatischen Steuerventil, das den Fluidstrom zu den jeweiligen in der Membranpumpe vorhandenen Druckkammern steuert. Ein positives Steuersignal wird somit über den gesamten Hub oder Zyklus der Membranpumpe geliefert. Der mechanische Bewegungsmechanismus ist nicht direkt mit einer Membran oder mit der die Membranen verbindenden Verbindungsstange verbunden.
• Eine Ausführungsform wird im folgenden beispielhaft und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht der in einer Doppel-Membranpumpe verwendeten Steuerventil-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer ersten Stellung;
• Fig. 2 eine Querschnittsansicht ähnlich zu der von Fig. 1, wobei die Pumpe sich in eine nächste, folgende Stellung bewegt hat.
• Fig. 3 ist ähnlich Fig 2 und stellt die weitere Bewegung der Steuerventil-Anordnung in die nächste, folgende Stellung dar.
• Die Zeichnungen stellen eine typische Doppel-Membranpumpe der mechanisch bewegbaren, pneumatisch unterstützten Steuerventil-Anordnung nach der vorliegenden Erfindung dar. Fig. 1, 2 und 3 zeigen aufeinanderfolgende Betriebsstellungen der Pumpe. Gleiche Bezugsziffern in jeder der Figuren beziehen sich auf gleiche Teile.
• Somit weist die Pumpe ein Hauptgehäuse 10 auf, das aus ersten und zweiten entgegengesetzten, axial beabstandeten Druckkammern 12 und 14 besteht, die in Größe, Form und Volumen im wesentlichen identisch sind, Die Kammern 12 und 14 haben eine allgemein konische Form. Wie in Querschnitt von Fig. 1 dargestellt, ist die Querschnittskonfiguration im wesentlichen gleich, unabhängig davon, wo der Querschnitt angelegt ist.
• Jeder der Kammern 12 und 14 ist eine flexible Membran 16 bzw. 18 zugeordnet. Die Membranen 16 und 18 sind im wesentlichen von Kreisform und werden durch ein zugeordnetes Schließelement 20 bzw. 22 in abdichtender Beziehung zum Gehäuse 10 in Position gehalten. Wie auf der rechten Seite von Fig. 1 dargestellt, definieren das Gehäuse 10, die Membran 18 und das Element 20 somit eine Druckkammer 14 und eine Pumpkammer 29. In ähnlicher Weise definieren das Gehäuse 10, die Membran 16 und das Element 22 eine Druckkammer 12 und eine Pumpkammer 23, wie auf der linken Seite von Fig. 1 dargestellt.
• Jede der Membranen 16 und 18 ist aus einem elastomeren Material gebildet, wie dem Fachmann bekannt ist. Die Membranen 16 und 18 sind mechanisch mittels einer Welle 24 verbunden, die sich axial entlang einer Achse 26 durch den Mittelpunkt jeder der Membranen 16 und 18 erstreckt. Die Welle 24 ist an der Membran 18 mittels entgegengesetzter Platten 28 und 30 befestigt, die auf entgegengesetzten Seiten der Membran mittels einer Schraube 32 in der Welle 24 in Position gehalten werden. Bezüglich der Membran 16 werden Platten 34 und 36 mittels einer in die Welle 24 gedrehten Schraube 38 in Position gehalten. Somit bewegen sich die Membranen 16 und 18 axial im Gleichklang, wenn die Pumpe arbeitet.
• Während des Betriebs wird die Kammer 12 zunächst mit Druck beaufschlagt, und die Kammer 14 wird mit einem Auslaß verbunden. Dadurch wird die Membran 16 zum Bewegen nach links in Fig. 1 veranlaßt, wodurch das Fluid in einer Fluid-Kammer 23 komprimiert und durch ein Absperrventil 25 nach außen abgelassen wird. Ein zweites Absperrventil 27 am entgegengesetzten Ende der Kammer 23 wird durch diese Pumpwirkung geschlossen. Wenn sich die Membran 16 nach links in Fig. 1 bewegt, bewegt sich gleichzeitig auch die Membran 18 nach links. Druckbeaufschlagtes Fluid wird aus der Kammer 14 abgelassen. Zur gleichen Zeit tritt das gepumpte Fluid durch ein Absperrventil 31 in die Kammer 29 ein. Ein zweites Absperrventil 33 wird während dieses Betriebsabschnittes geschlossen.
• Die Bewegung der Welle 24 in umgekehrter Richtung oder in Fig. 1 nach rechts dreht die Pump- und Füllvorgänge der Kammern 23 und 29 um. In jedem Fall wird ein Strom durch den Auslaß 25 oder den Auslaß 35 bewirkt. Ein Fluidstrom in die Pumpe wird durch den Einlaß 27 oder den Einlaß 31 bewirkt.
• Der spezielle Aufbau nach der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf den Aufbau der mechanischen fluidbetätigten Steuerventil-Anordnung, die den Strom von druckbeaufschlagtem Fluid zu den Kammern 12 und 14 und somit den Antrieb der Doppel-Membranpumpe steuert.
• Unter Bezug zunächst auf Fig. l weist die Steuerventil-Anordnung ein axial verschiebbares mechanisches Steuerglied oder eine Schubstange 40 und ein pneumatisch betätigtes Stellorgan 42 auf. In der gezeigten Ausführungsform ist auch das Stellorgan 42 axial verschiebbar, obwohl die Bewegungsrichtung des Ventils 42 relativ zu den Membranen 16, 18 kein einschränkendes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist.
• Das mechanische Steuerglied 40 ist eine im wesentlichen zylindrische Stange, die durch das Gehäuse 10 in die Kammern 12 und 14 ragt. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Länge des Steuerglieds 40 kleiner als die Länge der Welle 24 zwischen den Membranen 16 und 18. Das Steuerglied 40 hat eine Ringnut 44 mit reduziertem Durchmesser ungefähr am Mittelpunkt zwischen den Enden des Steuerglieds 40. Das Steuerglied 40 gleitet in einem zylindrischen, durch das Gehäuse 10 gebildeten Durchgang 46, wobei eine Reihe von O-Ringen 48, 49, 50 und 51 in Nuten innerhalb der zylindrischen Öffnung 46 eingelegt sind und abdichtend gegen das Steuerglied 40 wirken. Die Durchgänge zwischen den O-Ringen 48, 49, 50 und 51 sind somit abgedichtet und voneinander getrennt, so daß keine Fluid-Leckage dazwischen auftreten kann. An entgegengesetzten Enden des Steuerglieds 40 ist eine Umfangscheibe 52 und 54 in einer Nut gehalten. Die Scheiben 52 und 54 dienen zur Wegbegrenzung des Steuerglieds 40, wenn es innerhalb des zylindrischen Durchgangs 46 in Reaktion auf das Zusammenwirken mit der Platte 48 oder der Platte 36, auch in Reaktion auf den Luftdruck, gleitet, wie es im folgenden beschrieben wird.
• Das Stellorgan 42 ist ein im wesentlichen zylindrisches Ventilelement mit einer Reihe unterschiedlicher Durchmesser, um eine Betätigung in Reaktion auf einen Druckunterschied zu liefern. Somit weist das Stellorgan 42 eine innerhalb einer Kammer 58 mit konstantem Durchmesser positionierte erste Endfläche 56 auf. Die Kammer 58 ist über einen Durchgang 60 mit der Atmosphäre verbunden. Das Stellorgan 42 besitzt eine Ringnut 62 mit einer Dichtung 64, die mit den Wänden der Kammer 58 zusammenwirkt. Der Durchmesser der Kammer 58 ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser des ersten Endabschnitts 66 des Stellorgans 42. Das Stellorgan 42 hat weiterhin eine Ringnut 68, die ein D-Schieberventil 70 aufnimmt. Das Stellorgan 42 weist einen Hals 72 mit dem gleichen Durchmesser wie der Abschnitt 66 auf, der mit einem Kopf 74 mit größerem Durchmesser und mit einer Ringnut 76 verbunden ist> die eine Dichtung 78 aufnimmt. Die Endfläche 80 des Stellorgans 42 bildet einen Oberflächenbereich, der eine aktive Oberfläche ist, wie unten erläutert wird. Der Durchmesser des Kopfes 74 ist im wesentlichen gleich dem vergrößerten Durchmesser der Kammer 82, innerhalb der der Kopf 74 gleitet. Die Kammer 82 begrenzt den Weg des Stellorgans 42. Der Durchmesser der Kammer 82 ist größer als der Durchmesser der nächsten benachbarten Kammer 84 im Zentrum zwischen den Kammern 58 und 82. Ein Fluid- Druckeinlaß 86 ist mit der Kammer 84 verbunden und liefert einen Fluid-Druck, der die doppelt wirkende Membranpumpe betreibt.
• Ein Durchgang 88 führt vom Einlaß 86 zum Durchgang 46 zwischen den O-Ringen 48 und 49. Ein Durchgang 90 verbindet zwischen dem Vorderende der Kammer 82 und zwischen den O-Ringen 49 und 50 zum Durchgang 46. Ein Durchgang 92 verbindet zwischen den O-Ringen 50 und 51 des Durchgangs 46 zur Atmosphäre. Die Kammer 12 ist über einen Durchgang 94 mit der Kammer 84 über eine Verzweigungsplatte 96 verbunden. Der Durchgang 98 verbindet von der Atmosphäre zur Kammer 84. Die Kammer 14 ist über den Durchgang 100 mit der Kammer 84 verbunden, wiederum über die Platte 96. Natürlich ist das D- Ventil oder Schieberventil 70 so aufgebaut, daß nur zwei der durch die Platte 96 definierten Durchgänge verbunden werden. Somit liefert das D-Ventil 70 eine Verbindung der Durchgänge 98 und 100 oder 98 und 94, je nach der Stellung des Stellorgans 42. Der Abstand und die Stellung des D-Ventils 70 und der Aufbau des Stellorgans 42 und die relativen Stellungen aller beschriebenen, mit dem Betrieb der Vorrichtung konsistenten Durchgänge werden im folgenden erläutert.
• Im Betrieb wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Luft tritt durch den Stutzen 86 ein und beaufschlagt den Durchgang 88 und auch die Kammer 84 sowie einen Teil der Kammer 82 mit Druck. Wenn das Stellorgan 42 sich in der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet, ist die Fläche 80 oder der Oberflächenbereich 80 des Kopfes so verbunden, daß durch Durchgang 90, Ringnut 44 und Durchgang 92 abgelassen wird. Zur gleichen Zeit ist die Kammer 12 über den Durchgang 94 mit der Kammer 84 und somit mit einer druckbeaufschlagten Fluid- Quelle verbunden. Wegen der Stellung des Ventils 70 ist die Kammer 14 gleichzeitig über den Durchgang 100 und den Durchgang 98 mit der Atmosphäre verbunden. Somit sorgt der auf die Membran 16 wirkende Luftdruck dafür, daß diese sich in Fig. 1 nach links bewegt. Die Welle 24 bewegt sich ebenfalls nach links, genau wie die Membran 18. Das Antriebsfluid, z.B. Luft, tritt aus der Kammer 14 aus. Das gepumpte Fluid wird in die Kammer 29 gezogen. Das Fluid wird aus der Kammer 23 gepumpt.
• Das Stellorgan 42 wird in der in Fig. 1 dargestellten Stellung aufgrund der Tatsache gehalten, daß der Druck in der Kammer 84 gegen die Rückseite des Kopfes 74 wirkt. Die Vorderseite oder Vorderfläche 80 ist mit der Atmosphäre verbunden. Somit wird das Stellorgan 42 während der Druckbeaufschlagung der Kammer 12 konstant in der in Fig. 1 gezeigten Stellung gehalten. Der Druck innerhalb der Kammer 12 wirkt auch auf die Oberfläche oder Fläche des in die Kammer 12 vorspringenden Elements 40, wodurch dieses in Fig. 1 ganz nach rechts gedrückt wird. Der Ring 52 hält das Element 40 und hindert es daran, sich durch den Zylinder 46 zu bewegen. Der Druck auf die Fläche des Elements 40 ist ausreichend, um die Reibungswirkung der O-Ringe 48, 49, 50 und 51 zu überwinden. Der Luftdruck auf die Dichtungen, wie z.B. die Dichtungen 64 und 78, verhindert eine Leckage von Luft in die Kammern am Ende des Elements 42. Die Kammer 58 ist über den Durchgang 60 mit der Atmosphäre oder dem Auslaß verbunden.
• Wenn sich die Membranen 16 und 18 nach links bewegen, wird die Bewegung des Elements 40 durch das Zusammenwirken mit der Platte 28 bewirkt. Wenn sich die Membran 18 nach links bewegt, wird sie irgendwann gegen das Element 40 und insbesondere gegen den Kopf des Elemenis 40 treffen, wodurch das Element 40 nach links gedrückt wird.
• Somit kann man in Fig. 2 sehen, daß das Element 40 mechanisch nach links übertragen wird. Bei einer derartigen Übertragung wird der Auslaß-Durchgang 92 geschlossen. Bei weiterer Bewegung nach links wird der Durchgang 88 mit dem Durchgang 90 verbunden, wie in Fig. 3 gezeigt. Druckbeaufschlagtes Fluid oder Luft strömt dann in die Kammer 82 gegen die Oberfläche 80, wodurch das Ventil wegen des Differential-Oberflächenbereichs nach links getrieben wird, wie in Fig. 3 dargestellt. Der D-Ventil-Einsatz 70 wird axial verschoben, wie in Fig. 3 gezeigt, so daß die Durchgänge 94 und 98 verbunden werden. Die Kammer 12 wird dann zum Ablassen angeschlossen, und die Kammer 14 wird mit druckbeaufschlagter Luft vom Einlap 86 durch die Kammer 84 und den durch die Platte 96 laufenden Durchgang 100 verbunden. Wiederum wird Luft aus der Kammer 58 durch den Durchgang 60 abgelassen.
• Wenn die Kammer oder der Hohlraum 14 mit Druck beaufschlagt wird, wirkt der Druck innerhalb der Kammer gegen das rechte Ende des Elements 40, wodurch dieses in der in Fig. 3 gezeigten Stellung gehalten wird. Dies stellt sicher, daß der Druck fegen das Ende 80 des Ventils 42 aufrechterhalten wird. Dies stellt wiederum sicher, daß druckbeaufschlagte Luft durch den Durchgang 100 geliefert wird und dap kontinuierlich von der Kammer 12 durch den Durchgang 94 abgelassen wird. Die Membran 18 wie auch die Membran 14 und die Welle 24 bewegen sich dann in Fig. 3 nach rechts, wodurch ein Pumpen aus der Kammer 29 und ein Hineinziehen von Fluid in Kammer 23 bewirkt wird.
• Die Bewegung der Platte 36 in Fig. 3 nach rechts bringt schließlich die Platte mit dem Ende des Elements 40 in Eingriff, wodurch wieder eine Betriebsumkehr der Pumpe bewirkt wird. Das Element 40 wird somit schließlich zu der in Fig. 1 gezeigten Stellung zurückbewegt, wodurch wieder eine Bewegung der Membranen 16, 18 und der Welle 24 nach links bewirkt wird. Die Pumpe arbeitet weiter, solange Luft durch den Einlaßstutzen 86 zugeführt wird.
• Mit dem Aufbau nach der vorliegenden Erfindung wird immer ein positiver Druck auf das Stellorgan 42 geliefert, bis das Stellorgan 42 sich tatsächlich verschoben hat. Dann wird positiver Druck auf das Stellorgan 42 in seiner verschobenen Stellung ausgeübt. Das mechanische Element 40 sorgt somit für ein konstantes und positives Bewegen des Steuerventil-Mechanismus. Da die Enden des Elements 40 mit Fluid-Druck beaufschlagt werden, hält die Steuerventil-Anordnung den positiven Druck auch nach Beendigung des mechanischen Auslösens der Zyklusänderung aufrecht.

Claims (5)

1. Doppel-Membranpumpe mit folgenden Bestandteilen:

- einem Gehäuse (10) mit einer Mittenachse (26), mit einer ersten und einer zweiten axial beabstandeten Fluid-Druckkammer (12, 14);

- einer ersten und einer zweiten Membran (16, 18), die in der ersten bzw. der zweiten Druckkammer (12, 14) angebracht sind, wodurch in jeder Druckkammer (12, 14) eine flexible Wand quer zur Gehäuseachse (26) gebildet ist, und wobei jede der Membranen (16, 18) eine flexible Wand zu den benachbarten Pumpkammern (23, 29) darstellt, die zur synchronen, wechselweisen axialen Bewegung in axialer Richtung mechanisch miteinander verbunden sind;

einer Steuerventil-Anordnung zum Betreiben der Pumpe, bestehend aus einem mechanisch bewegbaren Steuerglied (40), das axial in die Druckkammern (12, 14) vorspringt und in Reaktion auf die Betätigung einer der Membranen (16, 18) axial gleitet,

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventil-Anordnung weiterhin enthält:

- einen einzelnen Fluid-Einlaß (86),

- einen ersten Auslaß (94) für die erste Druckkammer (12)

- einen zweiten Auslaß (100) für die zweite Druckkammer (14)

- ein fluidbetätigtes Schieberventil (70) zum wechselweisen Verbinden des Fluid-Einlasses (86) mit dem ersten (94) oder zweiten Auslaß (100), wobei das Schieberventil (70) ein Differential-Oberflächenbereich-Stellorgan (42) einschließt, das einen kleinen (74) und einen großen (80) Oberflächenbereich besitzt sowie

- eine Kammer (84) als ein erster Fluid-Druckdurchgang und ein zweiter Fluid-Druckdurchgang (90), die mit dem Fluid-Stellorgan mit kleinem Oberflächenbereich (74) kommuniziert und entsprechend mit dem großen Oberflächenbereich (80), wobei der erste Druckdurchgang direkt mit dem kleinen Oberflächenbereich (74) und der zweite Druckdurchgang (90) durch das mechanisch angetriebene Steuerglied (40) mit dem großen Oberflächenbereich (80) kommuniziert, wobei das mechanisch bewegbare Steuerglied (40) einen das Fluid leitenden Durchgang besitzt, welcher den zweiten Fluid- Durchgang (90) für den druckbeaufschlagten Fluidstrom über die mechanische Bewegung des, Steuerglieds (40) axial vorwärts zu nur einer (16) der Membranen durch Zusammenwirken mit der anderen Membran (18) öffnet.

2. Doppel-Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberventil (70) und das Stellorgan (42) ein verlängertes Schieberventil zur axialen Übertragung im Gehäuse aufweisen, welches einen Gleitkörper auf der einen Seite, zusammenarbeitend mit dem ersten oder zweiten Auslaß (94, 100), sowie einen zwischengeschalteten Auslaß (98) besitzt, wobei nur einer von den Auslässen (94, 100) an den druckbeaufschlagten Fluid-Einlaß angeschlossen ist.

3. Doppel-Membranpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanisch bewegte Steuerglied (40), das in der Druckkammer (12, 14) vorgelagert ist, einen Oberflächenbereich gegen das druckbeaufschlagte Fluid in der Kammer (12, 14) bildet, so daß diese in der Lage ist, das Steuerglied (40) zu beeinflussen.

4. Doppel-Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanisch bewegte Steuerglied (40) ein Stop-Element (52, 54) zur Begrenzung dessen axialer Bewegung aufweist.

5. Doppel-Membranpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslaß (92) vorgesehen ist, der mit dem großen Oberflächenbereich (80) des Fluid-Stellorgans (42) über das mechanisch bewegte Steuerglied (40) durch axiale Übertragung des Steuerglieds verbindbar ist.