DE4106180C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetriebene Doppel- Membranpumpe mit durch eine Koppelstange miteinander verbundenen, zwei Membrankammern teilenden Membranen, einem in Abhängigkeit von den Membranen verschiebbaren Betätigungselement sowie einem von dem Betätigungselement abhängigen Steuerschieber.

Eine derartige Doppelmembranpumpe ist in der deutschen Offenlegungsschrift 33 10 131 beschrieben. Bei dieser Doppelmembranpumpe besteht das Betätigungselement aus einer axial verschiebbaren, aus dem Steuerschiebegehäuse herausragenden, koaxial im Steuerschieber angeordneten Betätigungsstange. Diese Betätigungsstange wirkt in beiden Richtungen über eine Druckfeder auf den Steuerschieber, der durch federbeaufschlagte Rastkugeln in seinen Endstellungen so lange festgehalten wird, bis die Kraft der koaxial auf der Betätigungsstange angeordneten Feder die Rastkraft übersteigt. Danach schnellt der Steuerschieber, durch Federkraft getrieben in die entgegengesetzte Steuerstellung und bewirkt das Umsteuern der Membranbewegung. Auf diese Weise wird der Steuerschieber zwischen zwei stabilen Endstellungen hin- und herbewegt.

Da die Bewegung des Steuerschiebers mechanisch von den starr über eine Koppelstange miteinander verbundenen Membra­ nen gesteuert wird und im Wege einer Ausnutzung von potentieller Federenergie eine Schnappvorrichtung den Steuerschieber zwischen seinen beiden Endstellungen hin- und herbewegt, ergibt sich als Nachteil, daß der Steuerschieber bei sehr geringer Pumpenleistung zum Hängenbleiben in einer Zwischenstellung neigt und bei sehr hoher Pumpenleistung infolge Flatterns im Federmechanismus keine genaue Ventilsteuerung möglich ist. Des weiteren sind eine Vielzahl bewegter Einzelteile erforderlich, die aufeinander gleiten und daher eine entsprechende Schmierung erfordern. Die Fe­ der auf der Betätigungsstange ist hoch belastet und muß in der Regel aus Edelstahl bestehen. Dennoch besitzt sie eine begrenzte Standzeit, so daß ein verhältnismäßig hoher Repa­ raturaufwand gegeben ist. Darüber hinaus ist auch der Mon­ tageaufwand verhältnismäßig hoch.

Diesen Nachteilen soll - gemäß der deutschen Offenlegungs­ schrift 33 10 131 - dadurch abgeholfen werden, daß die den Steuerschieber über die Feder direkt beaufschlagende Betäti­ gungsstange durch ein Pilotventil ersetzt wird, das durch die Membranbewegung gesteuert, den als Kolben ausgebildeten Steuerschieber mit Druckmittel abwechselnd beaufschlagt, so daß für das Betätigen des Pilotventils nur geringe Kräfte erforderlich sind, während der Steuerschieber selber mit­ tels des Druckmittels verschoben wird.

Dieser Ausführung haftet als Nachteil an, daß eine Vielzahl von Dichtflächen mit entsprechender Reibung und Leckver­ lusten erforderlich sind, und daß auch hier die Gefahr einer funktionslosen Mittelstellung besteht, die zum Still­ stand führen kann. Zum Umschalten des Steuerschiebers ist zudem ein Mindestdruck des Treibmittels erforderlich, so daß insbesondere bei kleinen Doppelmembranpumpen ein Be­ trieb mit Drücken unter 2 bar nicht möglich ist. Bei dieser Ausführung ist es erforderlich, einen Kompromiß zwischen geringen Druckmittelverlusten, aber damit verbundener Schwergängigkeit oder umgekehrt Leichtgängigkeit und damit verbundenen Druckmittelverlusten einzugehen. Diese Doppel­ membranpumpe stellt zudem hohe Anforderungen an die Ferti­ gungsgenauigkeit, erfordert aufgrund der Vielzahl von Ein­ zelteilen einen hohen Montageaufwand und muß überwiegend aus Metall bestehen.

Schließlich ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 39 00 718 eine druckluftbetriebene Doppelmembranpumpe mit einem pneumatisch pilotierten Steuersystem bekannt, bei dem der Steuerkolben über Pilotventile mit einem Druckmittel beaufschlagt wird. Um Zwischenstellungen des Steuerkolbens zu vermeiden, verwendet das Steuersystem eine elastische magnetische Haltevorrichtung. Diese Haltevorrichtung besteht aus an den mit Druckluft beaufschlagten Flächen des Steuerkolbens angeordneten Permanentmagneten, die mit dem aus einem magnetisierbaren Werkstoff bestehenden Zylindergehäuse zusammenwirken. Die Haltevorrichtung arbeitet unabhängig von der Bewegung der Pumpenmembran und dient dazu, beim Ansteuern des Pilotventils an der betreffenden Kolbenfläche zunächst einen die Haltekraft des Magneten überwindenden Druck aufzubauen, um den Steuerkolben alsdann bei einem die Haltekraft übersteigenden Druck schlagartig und mit hohem Bewegungsimpuls in seine andere Endstellung zu bewegen und dort magnetisch zu arretieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine machanisch pilotierte Doppelmembranpumpe zu schaffen, die aus wenigen Teilen besteht, keine bedeutenden inneren Reibungskräfte ergibt, sich problemlos von geringer Leistung bis zur Höchstleistung betreiben läßt und möglichst geringe Druckmittelverluste verursacht. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einer Doppelmembranpumpe der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß das Betätigungselement magnetisch mit dem Steuerschieber gekoppelt ist. Diese Koppelung läßt sich berührungslos gestalten, so daß in diesem Bereich keine Reibung auftritt und keine Dichtflächen erforderlich sind, außer dort, wo das Betätigungselement in den Bereich der Membranen geführt ist.

Das Betätigungselement kann mit dem Steuerschieber durch sich gegenseitig abstoßende gleichpolige Magnete gekoppelt sein. Ebenso kann das Betätigungselement aber auch mit dem Steuerschieber durch entgegengesetzt gepolte Magnete oder einen Magneten und ein ferromagnetisches Teil, die sich gegenseitig anziehen, gekoppelt sein.

Des weiteren kann je ein Magnet oder ferromagnetisches Teil an je einer Membran und mindestens ein Magnet oder ein ferromagnetisches Teil im Steuerschieber angeordnet sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn am Betätigungselement und am Steuerschieber mindestens je ein Magnet so angeordnet ist, daß sich in den entgegengesetzten Endstellungen gleiche Pole gegenüberliegen und sich abstoßen.

Die Magnete können vorteilhafterweise als Ringmagnete ausge­ bildet sein.

Vorzugsweise werden Dauermagnete verwendet, die stark genug sind, um die Betätigungskräfte aufzubringen, und die kei­ nerlei Verbindung nach außen bedürfen.

Das Betätigungselement kann aus einer in koaxial im Steuer­ schieber angeordneten Stange bestehen. Diese Stange kann die Koppelstange selbst sein oder aber aus einer axial verschiebbaren und abgedichtet aus dem Steuerschieber her­ ausragenden, parallel zur Koppelstange verlaufenden Betäti­ gungsstange bestehen.

Des weiteren können jeweils zwei Magnete mit Abstand vonein­ ander auf dem Betätigungselement und im Steuerschieber mit einander zugekehrten ungleichnamigen Polen angeordnet sein, wenn die einander zugekehrten ungleichnamigen Pole auf dem Betätigungselement und im Steuerschieber jeweils gleich ge­ polt sind. Diese Tandemanordnung der Magnetpaare ergibt einen genauen, lastunabhängigen Schaltpunkt mit doppelter Umschaltkraft und stabilen Endlagen des Steuerschiebers, basierend auf einer axialen Magnetisierungsrichtung.

Diese Ausführung eignet sich insbesondere für relativ klei­ ne Umsteuerventile. Ist jedoch mehr Platz für größere Magne­ te vorhanden und somit eine radiale Magnetisierung möglich, so ist dies günstiger, da die Betätigungskräft in diesem Fall größer sind. Die Außenflächen der Magnete auf dem Betätigungselement sind gleich gepolt mit den Innenflächen der Magnete im Steuerschieber.

Die erfindungsgemäße Doppelmembranpumpe läßt sich besonders einfach herstellen, wenn die Abstände der Magnete auf dem Betätigungselement und im Steuerschieber gleich und bezüg­ lich ihrer Abstände zu Gehäuseanschlägen so bemessen sind, daß das Betätigungselement und der Steuerschieber an entge­ gengesetzten Gehäuseanschlägen anschlagen sowie bei einem Betätigen des Betätigungselements nach einem vorgegebenen Betätigungsweg in die entgegengesetzte Stellung gegenläufig umspringen.

Die Umschaltkräfte im Punkte größter Näherung lassen sich wesentlich erhöhen, wenn jeweils drei Magnete mit Abstand voneinander auf dem Betätigungselement und im Steuerschie­ ber mit einander zugekehrten gleichnamigen Polen angeordnet sind und die in den Endstellungen einander zugewandten Pole auf den Betätigungselement und im Steuerschieber jeweils ungleichnamig sind. Dabei können die Abstände der Magnete auf dem Betätigungselement und im Steuerschieber gleich sein. Bezüglich ihres Abstandes zu Gehäuseanschlägen können die Magnete so angeordnet sein, daß das Betätigungselement und der Steuerschieber an entgegengesetzten Gehäuseanschlä­ gen anliegen und dabei jeweils zwei Magnetpaare in einer zur Achse des Betätigungselements senkrechten Ebene liegen, so daß sie bei einem Betätigen des Betätigungselements nach einem vorgegebenen Betätigungsweg in die entgegengesetzte Endlage gegenläufig umspringen. Mit dieser Anordnung ergibt sich eine bessere Kraftverteilung auf dem gesamten Schalt­ weg des Steuerschiebers und eine Kraftreserve auch bei ver­ schmutzter Antriebsluft. Durch das anziehende Zusammenwir­ ken der mittleren Magnete auf dem Betätigungselement und im Steuerschieber jeweils mit äußeren Magneten in den End­ stellungen ergibt sich eine sehr stabile, erschütterungs­ feste Endlage des Steuerschiebers und des Betätigungsele­ ments.

Es können auch jeweils drei radial magnetisierte Magnete mit Abstand voneinander auf dem Betätigungselement und im Steuerschieber angeordnet sein. In diesem Fall sind die äußeren Magnete jeweils gleich gepolt und mit gleichen Polen einander zugewandt, während die mittleren Magnete dazu entgegengesetzt gepolt aber auch mit gleichen Polen einander zugewandt sind. In den Endstellungen sind dann benachbarte Magnete auf dem Betätigungselement und im Steu­ erschieber jeweils entgegengesetzt gepolt und ziehen sich an, während sich die Magnete auf dem Betätigungselement und im Steuerschieber, die keinem entsprechenden Magneten gegen­ überliegen, abstoßen. In der Mittelstellung, in der sich alle drei radial magnetisierte Magnetpaare gegenüberstehen, sind bei jedem Magnetpaar gleichnamige Pole einander zuge­ wandt, so daß in dieser Position ein augenblickliches Um­ springen des Betätigungselements und des Steuerschiebers in die jeweils entgegengesetzte Endlage eintritt.

Die auf der von den Membranen bewegten Betätigungsstange angeordneten ringförmigen Dauermagnete unterfahren die im konzentrischen Steuerschieber angeordneten, ebenfalls ring­ förmigen Dauermagneten und stoßen diese nach Überschreiten des Punktes größter Näherung in die entgegengesetzte Rich­ tung ab, so daß sich der Steuerschieber sprungartig in seine entgegengesetzte Arbeitsstellung bewegt. Der Steuer­ schieber und die Betätigungsstange benötigen jeweils nur zwei bewegte Dichtflächen und nur eine eng tolerierte Gegen­ lauffläche für den Steuerschieber. Reibung tritt somit nur noch an diesen vier Dichtflächen auf. Außer dem Steuerschie­ ber und der Betätigungsstange gibt es keine bewegten Teile; außerdem gibt es zwischen der Betätigungsstange und dem Steuerschieber keine Reibung, da diese berührungslos inein­ ander gleiten. Des weiteren treten keine Druckmittelver­ luste und kein Druckmittelverlauf wie bei einem durch ein Pilotventil angesteuerten Steuerschieber auf, und die Um­ schaltkraft besitzt eine konstante, vom Druck des Druckmit­ tels unabhängige Größe.

Für den Betrieb der Doppelmembranpumpe genügt ein Druck bis herunter zu 0,3 bar, wenn das Druckmittel aus Druckluft besteht. Die Doppelmembranpumpe läuft sehr leicht an und weist einen gegenüber pilotventilgesteuerten Doppelmembran­ pumpen erheblich höheren Wirkungsgrad, insbesondere im wich­ tigen Teillastbereich auf.

Die erfindungsgemäße Doppelmembranpumpe ist zudem wenig an­ fällig gegen Verschmutzungen, kann schmierungs- und ermü­ dungsfrei arbeiten und weist dementsprechend einen vermin­ derten Verschleiß auf.

Da den Endstellungen des Steuerschiebers stabile Endstellun­ gen der Magnete entsprechen, ergibt sich beim Umschalten eine magnetische Endlagendämpfung mit einer entsprechenden Verminderung der Umschaltgeräusche.

Die Verwendung von sich gegenseitig abstoßenden Dauermagne­ ten gewährleistet eine absolut sichere Totpunktfreiheit und ein ständiges Selbstzentrieren des Steuerschiebers bei sehr geringen Radialkräften. Der Steuerschieber schwimmt sozusa­ gen auf seinen beiden Dichtungen.

Der Steuerschieber und die Betätigungsstange lassen sich in besonders einfacher Weise herstellen, wenn sie aus Kunst­ stoff bestehen und die Magnete sowie andere Metallteile mit Kunststoff umspritzt werden. Diese Herstellungsweise erfor­ dert praktisch keine Nachbearbeitung. Auch das Steuerschie­ bergehäuse läßt sich als Kunststoff-Spritzgußteil fertigen, so daß die erfindungsgemäße Doppelmembranpumpe in ihren wesentlichen, insbesondere den bewegten Teilen aus Kunst­ stoff besteht und insoweit metallfrei ist, was besonders wichtig für den Einsatz in der Halbleiterindustrie ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeich­ nung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläu­ tert. In der Zeichnung zeigen:.

Fig. 1 eine ausschnittsweise, schnittbildliche Darstel­ lung einer Doppelmembranpumpe mit Koppelstange und Betätigungselement für den Steuerschieber,

Fig. 2 eine entsprechende ausschnittsweise, schnittbildli­ che Darstellung mit einer Koppelstange als Betäti­ gungselement,

Fig. 3 den Steuerschieber nach Fig. 1, jedoch mit anders magnetisierten Magneten,

Fig. 4 eine Ventilsteuerung mit Stirnmagneten am Steuer­ schieber,

Fig. 5 eine Doppelmembranpumpe entsprechend Fig. 1, je­ doch mit je drei Magneten auf dem Betätigungsele­ ment und dem Steuerschieber.

Von einer Doppelmembranpumpe ist in Fig. 1 ein Steuerschie­ bergehäuse 1 mit Steuerkanälen 2, 3, 4, 5, 6 dargestellt. Diese Steuerkanäle führen in einen Umsteuerblock 9. Der Steuerkanal 2 ist mit einer Druckquelle verbunden, der Steuerkanal 3 mit einer nicht dargestellten Treibmittelkam­ mer, der Steuerkanal 5 mit der anderen nicht dargestellten Treibmittelkammer, der Steuerkanal 4 mit einem Treibmittel­ auslaß und der Steuerkanal 6 ebenfalls mit einem Treibmit­ telauslaß. Als Treibmittel dient in der Regel Druckluft. Die Steuerkanäle 2, 3, 4, 5, 6 sind untereinander und nach außen mittels O-Ring-Dichtungen abgedichtet und im Umsteuer­ block 9 mittels Sprengringen 8 festgelegt. Des weiteren befinden sich in Deckelbereichen des Steuerschiebergehäuses 1 weiterer O-Ring, der als Dämpfungselement für den hin- und hergehenden Steuerschieber 12 wirkt. Die O-Ringe 10 und die Stirnflächen 21 bilden jeweils Anschlagflächen.

Im Gehäuse 1 ist ein Steuerschieber 12 axial verschiebbar angeordnet. In den Endbereichen des Steuerschiebers 12 sind radial vorstehende Verschlußorgane 13 mit Gleitdichtungen 14 angeordnet.

In der in Fig. 1 dargestellten Stellung ergibt sich für die eine Treibmittelkammer eine Verbindung zur Druckmittelzu­ fuhr über die Kanäle 5, 2 sowie für die andere Treibmittel­ kammer eine Verbindung zu einer Druckmittelentlastung über die Kanäle 3, 4. Bewegt sich der Steuerschieber 12 nach links, werden die Treibmittelkammern umgekehrt beaufschlagt bzw. entlastet. Der Steuerschieber 12 besteht aus Kunst­ stoff und besitzt ringförmige Dauermagnete 15, die mit Kunststoff umspritzt sind. Die Ringmagnete 15 sind mit Abstand voneinander so angeordnet, daß ihre ungleichnamigen Pole benachbart sind, beispielsweise Nordpole links und Südpole rechts.

Im Steuerschiebergehäuse 1 ist des weiteren eine Betäti­ gungsstange 16 mit Endzapfen 17 kleineren Durchmessers axial verschiebbar und mittels Gleitdichtungen 11 abgedich­ tet geführt. Absätze 19 an der Betätigungsstange 16 bilden in Verbindung mit entsprechenden Stirnflächen 20 im Deckel­ bereich des Steuerschiebergehäuses 1 Anschlagflächen für die Bewegung der Betätigungsstange 16.

Die Betätigungsstange 16 besteht aus einem Kunststoff- Spritzgußteil, in das ebenfalls Ringmagnete 18 eingebettet sind. Diese Ringmagnete 18 sind im selben Abstand wie die Ringmagnete 15 angeordnet und ebenfalls einander mit un­ gleichnamigen Polen zugekehrt, und zwar in gleicher Weise wie die Ringmagnete 15, d. h. Nordpole links und Südpole rechts.

In der dargestellten Lage ziehen sich alle Magnete gleich­ stark an. Dies hat zur Folge, daß der Steuerschieber 12 sich in einer stabilen Endlage befindet.

Durch Verändern des axialen Abstands der beiden Ringmagnet­ paare unter Beibehaltung der Wege für den Steuerschieber sowie der Betätigungsstange läßt sich die axiale Restkraft in den Endlagen beeinflussen. Bei Verringerung des Abstan­ des ergibt sich eine anziehende resultierende Kraft zwi­ schen Steuerschieber und Betätigungsstange und bei Vergröße­ rung eine abstoßende Kraft. Diese können entweder zur Siche­ rung der Endlagen (abstoßend) oder als Bremskraft für die Umsteuerung (anziehend) genutzt werden.

In der stabilen Endlage verbleiben der Steuerschieber 12 und die Betätigungsstange 16 so lange, bis die Betätigungs­ stange 16 nach rechts verschoben wird und die Ringmagnete 15, 18 zur Deckung kommen. Eine geringfügige Weiterbewegung der Betätigungsstange nach rechts genügt dann, um die gleichgerichteten Pole der Ringmagnete 15, 16 in der Weise zur Wirkung zu bringen, daß der Steuerschieber 12 schlagar­ tig nach links und die Betätigungsstange 16 nach rechts schnellen, um in die entgegengesetzte stabile Endstellung zu gelangen.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, sind das Steuerschiebergehäuse 1 mit dem Steuerschieber 12 in gleicher Weise aufgebaut wie nach Fig. 1, so daß insoweit dieselben Bezugsziffern gelten. Die Koppelstange 22 dient hier jedoch als Betätigungsstange. Dementsprechend sind das Steuerschiebergehäuse 1 und der Steuerschieber 12 koaxial zur Koppelstange 22 angeordnet. Die Koppelstange 22 besteht ebenfalls aus Kunststoff. Ringmagnete 18 sind dementspre­ chend wie nach Fig. 1 mit Kunststoff umspritzt.

In den Endbereichen der Koppelstange 22 sind umspritzte Hülsen 28 angeordnet, die zur Befestigung je einer Membrane 25 mittels eines eingelagerten Membrankerns 24 dienen. In diesem Fall bilden die Außenflächen 26 des Steuerschieberge­ häuses 1 Anschlagflächen für Innenflächen 27 der Membranen 25; sie dienen somit als Hubbegrenzung. Bewegt sich die linke Membrane 25 mit der Koppelstange 22 nach rechts, so bleibt der Steuerschieber 12 so lange in der dargestellten Lage, bis die Ringmagnete 18 in den Bereich der Ringmagnete 15 gelangen. In diesem Moment bewirkt die abstoßende Wir­ kung der Ringmagnete 15 und 18, daß der Steuerschieber 12 schlagartig nach links springt. Hierdurch wird, wie bereits beschrieben eine Bewegungsumkehr eingeleitet. Somit wieder­ holt sich der Vorgang jeweils am Ende des Weges der Kop­ pelstange 22.

Reicht ein berührungsloses Mitnehmen des Steuerschiebers 12 durch die Betätigungsstange 16 oder die Koppelstange 22 aus, läßt sich eine gegensinnige Bewegung des Steuerschie­ bers 12 und der Betätigungsstange 16 bzw. der Koppelstange 22 durch die Anordnung eines Ringmagneten im Steuerschieber 12 und eines ferromagnetischen Teils in der Betätigungsstan­ ge 16 bzw. der Koppelstange 22 erreichen. Ebenso kann ein weiterer Ringmagnet in der Betätigungsstange 16 oder der Koppelstange 22 angeordnet sein, wenn dessen Polarität zu der des Ringmagneten im Steuerschieber 12 entgegengesetzt gerichtet ist.

Der Steuerschieber gemäß Fig. 3 entspricht dem Ausführungs­ beispiel der Fig. 1, jedoch mit radial magnetisierten inne­ ren und äußeren Magneten. Diese Version eignet sich beson­ ders für größere Steuerventile, da, bezogen auf die gleiche Magnetmasse, die Betätigungskraft hier höher als bei axia­ ler Magnetisierung ist.

Die Umsteuerung des Steuerschiebers kann entsprechend Fig. 4 auch durch entsprechend starke axial wirkende Stirnmagne­ te 30 an den Enden des Steuerschiebers 12 geschehen, die mit einem ferromagnetischen Membrankern oder Membranteller 25 direkt zusammenwirken und die Umsteuerung bei Annäherung einer Membrane durch Anziehen auslösen. Hierbei entfällt dann auch noch die Betätigungsstange. Die Seitenwand des Steuerschiebergehäuses ist dann möglichst dünnwandig.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist zudem die Koppel­ stange 22 beiderseits des Steuerkanals 2 mit zwei Dichtun­ gen 29 versehen. Der Verlauf des Steuerkanals 2 erlaubt dabei ein Kühlen der vorzugsweise in einem Kunststoffblock 9 geführten Koppelstange.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind jeweils drei Magnete 15, 31; 18, 32 mit Abstand voneinander auf dem Betä­ tigungselement 16, 17 und im Steuerschieber 12 angeordnet. Die Magnete 15, 31 im Steuerschieber 12 und die Magnete 18, 32 auf dem Betätigungselement 16, 17 sind so angeordnet, daß gleichnamige Pole einander zugekehrt sind.

Die Abstände der Magnete 15, 31 im Steuerschieber 12 und der Magnete 18, 32 auf dem Betätigungselement 16, 17 sind jeweils gleich. Die Magnete 15, 31 sind bezüglich ihrer Abstände zu den Gehäuseanschlägen 10 so angeordnet, daß das Betätigungselement 16, 17 und der Steuerschieber 12 an entgegengesetzten Gehäuseanschlägen 10 anliegen, dabei je­ weils zwei Magnetpaare 15, 32; 31, 18 in einer zur Achse des Betätigungselements 16, 17 senkrechten Ebene liegen und bei einem Betätigen des Betätigungselements 16, 17 nach einem vorgegebenen Betätigungsweg in die entgegengesetzte Endlage gegenläufig umspringen.

Die Magnete 15, 31; 18, 32 können auch radial magnetisiert sein, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. In diesem Fall sind die mittleren Magnete 31, 32 jeweils entgegengesetzt gepolt zu den äußeren Magneten 15, 18, so daß sich in den Endlagen jeweils entgegengesetzt gepolte Magnete 15, 32 und 31, 18 gegenüberliegen und dadurch eine stabile Endstellung definieren, während sich beim Umschalten in der mittleren Position die Magnete 15, 18, 31, 32 und nochmals 15, 18 gegenüberliegen, gleichnamige Pole einander zugekehrt sind und ein sofortiges Umspringen in die entgegengesetzte End­ stellung bewirken.

Claims (19)

1. Druckmittelbetriebene Doppelmembranpumpe mit durch eine Koppelstange miteinander verbundenen, zwei Membrankammern teilenden Membranen, einem in Abhängigkeit von den Membranen verschiebbaren Betätigungselement sowie einem von dem Betätigungselement abhängigen Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (16, 17; 22, 28) magnetisch mit dem Steuerschieber (12) gekoppelt ist.

2. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Betätigungselement (16, 17; 22, 28) mit dem Steuerschieber (12) durch sich gegenseitig abstoßende, gleichpolige Magnete (15, 18) gekoppelt ist.

3. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Betätigungselement (16, 17; 22, 28) mit dem Steuerschieber (12) durch sich gegenseitig anziehende, entgegengesetzt gepolte Magnete (15, 18) oder einen Magneten und ein ferromagnetisches Teil gekoppelt ist.

4. Doppelmembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Dauermagneten (15, 18).

5. Doppelmembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement aus einer koaxial im Steuerschieber (12) angeordneten Stange (16, 22) besteht.

6. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Koppelstange (22) koaxial im Steuer­ schieber (12) angeordnet ist.

7. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerschieber (12) parallel zur Koppelstange (22) angeordnet ist und das Betätigungs­ element (16, 17) axial verschiebbar aus dem Steuer­ schiebergehäuse (1) herausragt.

8. Doppelmembranpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Betätigungselement (16, 17; 22, 28) und am Steuerschieber (12) mindestens je ein Magnet (15, 18) angeordnet ist, deren gleichnamige Pole in den beiden Endstellungen zueinander zeigen.

9. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Magnete (15, 18) als Ringmagnete ausgebildet sind.

10. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Magnete (15, 18) mit Abstand voneinander auf dem Betätigungselement (16, 17; 22, 28) und im Steuerschieber (12) miteinander zugekehrten ungleichnamigen Polen angeordnet sind so­ wie in den beiden Endstellungen die einander zuge­ wandten ungleichnamigen Pole zwischen dem Betätigungs­ element (16, 17; 22, 28) und dem Steuerschieber (12) entgegengesetzt gepolt sind.

11. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abstände der Magnete (15, 18) auf dem Betätigungselement (16, 17; 22, 28) und im Steuer­ schieber (12) gleich sind und bezüglich ihrer Abstände zu Gehäuseanschlägen (10, 20, 26) so bemessen sind, daß das Betätigungselement (16, 17; 22, 28) und der Steuerschieber (12) an entgegengesetzten Gehäusean­ schlägen (10, 20, 26) anliegen und bei einem Betätigen des Betätigungselements (16, 17; 22, 28) nach einem vorgegebenen Betätigungsweg in die entgegengesetzte Stellung gegenläufig umspringen.

12. Doppelmembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (12) und/oder das Betätigungselement (16, 17; 22, 28) aus Kunststoff bestehen.

13. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Magnete (15, 18) und/oder das ferro­ magnetische Material mit Kunststoff umspritzt sind.

14. Doppelmembranpumpe mit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils drei axial magnetisierte Magnete (15, 31; 18, 32) mit Abstand voneinander auf dem Betätigungselement (16, 17) und im Steuerschieber (12) mit einander zugekehrten gleichnamigen Polen ange­ ordnet und die in den Endstellungen einander zuge­ wandten Pole zwischen dem Betätigungselement und dem Steuerschieber ungleichnamig sind.

15. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils drei axial magnetisierte Magnete (15, 31; 18, 32) mit Abstand voneinander auf dem Betätigungselement (16, 17) und im Steuerschieber (12) angeordnet sind, die äußeren Magnete (15; 18) jeweils gleichnamig und mit gleichen Polen einander zugewandt sind, während die mittleren Magnete (31; 32) dazu entgegengesetzt gepolt aber auch mit gleichen Polen einander zugewandt sind und die in den Endstellungen benachbarten Magnete (15, 32 bzw. 31, 18) auf dem Betätigungselement und im Steuerschieber jeweils entgegengesetzt gepolt sind.

16. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Magnete (15, 31; 18, 32) auf dem Betätigungselement (16, 17) und im Steuerschieber (12) gleich sind, die Magnete bezüglich ihrer Abstände zu Gehäuseanschlägen (10) so angeordnet sind, daß das Betätigungselement und der Steuerschie­ ber an entgegengesetzten Gehäuseanschlägen (10) anlie­ gen, dabei jeweils zwei Magnetpaare (15, 32; 31, 18) in einer zur Achse des Betätigungselements senkrechten Ebene liegen und das Betätigungselement sowie die Steuerschieber bei einem Betätigen des Betätigungselements nach einem vorgegebenen Betätigungsweg in die entgegengesetzte Endlage gegenläufig umspringen.

17. Druckmittelbetriebene Doppelmembranpumpe mit durch eine Koppelstange mit einander verbundenen, zwei Membrankammern teilenden Membranen und einem in Abhängigkeit von den Membranen verschiebbaren Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (12) magnetisch mit den Membranen (24) oder Membrantellern (25) gekoppelt ist.

18. Doppelmembranpumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (12) mit Stirnmagneten (30) und die Membranen (24) mit einem ferromagnetischen Kern versehen sind.

19. Doppelmembranpumpe nach einem der Ansprüche 7 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Magnet oder ein ferromagnetisches Teil an je einer Membrane (24) und mindestens ein Magnet (30) oder ferromagnetisches Teil am Steuerschieber (12) angeordnet ist.