EP1809903A1 - Membrane pump for conveying liquids - Google Patents

Membrane pump for conveying liquids

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Publication number
EP1809903A1
EP1809903A1 EP05792541A EP05792541A EP1809903A1 EP 1809903 A1 EP1809903 A1 EP 1809903A1 EP 05792541 A EP05792541 A EP 05792541A EP 05792541 A EP05792541 A EP 05792541A EP 1809903 A1 EP1809903 A1 EP 1809903A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
valve
liquid
check
membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05792541A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dirk Budde
Roger Klein
Andreas Kneer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSG Germany GmbH
Original Assignee
Almatec Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Almatec Maschinenbau GmbH filed Critical Almatec Maschinenbau GmbH
Publication of EP1809903A1 publication Critical patent/EP1809903A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/0076—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the members being actuated by electro-magnetic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/06—Pumps having fluid drive
    • F04B43/073—Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve
    • F04B43/0736—Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve with two or more pumping chambers in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/04—Draining
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections

Definitions

  • the invention relates to a membrane pump for the transport of liquids.
  • a diaphragm pump in a design as a double diaphragm pump is known for example from DE 33 10 131 A1.
  • a pump housing has two product and two pressure chambers, which are each separated by a membrane.
  • the membranes are connected to each other via a common coupling rod, which is guided by the two pressure chambers.
  • compressed air is passed alternately into one of the two pressure chambers, the membrane of the pressurized chamber running a delivery stroke into the adjacent product chamber and the second membrane due to the coupling via the coupling rod performs a suction stroke.
  • the mutual loading and venting of the pressure chambers is achieved via a control slide device, which is arranged parallel to the Koppel ⁇ rod, and cyclically releases individual control ports.
  • Such diaphragm pumps are often used to convey high purity and / or flammable liquids. First, they have only static seals that come into contact with the pumped liquid, and are thus characterized by an extremely low contamination of the product liquid by wear particles. On the other hand, the drive and the reversal of the pump takes place on a purely mechanical basis, so that it can be apart from special safety measures for fire protection, as required for electrically driven or actuated pumps.
  • the invention is based on the problem, a diaphragm pump, as known for example from DE 33 10 131 A1, for conveying a liquid in the sterile area to improve and in particular to allow voll ⁇ permanent emptying and purging of the pump.
  • all fluid-carrying surfaces of the pump can be arranged inclined. This can prevent it When draining the pump to product deposits on non-sloping surfaces can come.
  • all surfaces are to be understood to mean an embodiment which relates at least to those surfaces which make it possible to carry out the object according to the invention substantially, i. advantageous over the prior art to solve.
  • inclined is understood to be a position of a surface (in the operating position of the pump) which is not perpendicular to the direction of gravity or a resultant of gravity and another force.
  • liquid-conducting surface is understood according to the invention to mean a surface which comes into contact with the liquid due to the effect of gravity or a resultant of gravity and another force, and consequently in particular the lower boundary surface or the lower surface segment (FIG. for example, in a circular cross-section) of a liquid-conducting chamber or conduit.
  • liquid-conducting surfaces of the pump are inclined, but all the surfaces that come into contact with the liquid.
  • the product chamber (s) of the pump can be flown by the inlet and / or outlet of the respective product chamber with the liquid to be conveyed in such a way that a direct flow of at least a portion of the membrane and / or an edge region of the product chamber is produced.
  • Direct inflow is understood to mean a flow of the fluid, which is directed in a targeted manner to particular locations within the product chamber, in which the fluid exchange during purging is rather low. These locations are often in the peripheral areas of the product chamber (s), and in particular at the joints where the membrane is connected to the housing of the product chamber (s).
  • the direct flow thus differs from the tangential flow used in such pumps, in which the fluid is conducted at the sharpest possible angle with respect to the membrane surface from the inlet and / or outlet into the working chamber.
  • the Tangentialanströmung the product chamber (s) of a diaphragm pump is characterized by a uniform flow as possible, with the disadvantages that problem areas are not optimally achieved. Due to the direct inflow according to the invention, the cleaning medium (flushing agent) is directed in a targeted manner in order to eliminate the aforementioned problem zones.
  • the relevant points within the product chamber at an angle of 90 ° ⁇ 20 °, preferably from 90 ° ⁇ 10 ° and particularly preferably from 90 ° ⁇ 5 ° (each comprising the entire area) are flown. This can provide a particularly good flushing of these sites by creating turbulences within the liquid flow, which positively influence the liquid exchange.
  • connection of two adjoining liquid-conducting surfaces of the pump is at least partially continuous.
  • valve seats of the check valves are shown as such stages.
  • An embodiment of a check valve according to the invention can therefore have a valve housing which has two sections with different inner dimensions, the transition between the sections constituting the valve seat, and the two sections being offset from one another such that the transition between the sections of the Valve housing is infinitely variable in a region of the valve seat.
  • housing sections of a ball return check valve with an (inner) circular cross section are suitable for this purpose.
  • the stepless portion of the valve seat is preferably arranged on that side of the check valve on which the liquid drains by gravity (gravity side).
  • a device may be provided which allows the locking bodies of the check valves of the pump, e.g. by raising a Magneti ⁇ 's field, independent of the pressure ratios generated by the pump from their valve seat lift off.
  • Check valves which are suitable for use in the pump according to the invention, have a valve housing and a locking element movably mounted therein. At least a portion of the barrier element has (ferro) magnetic or magnetizable properties and can be lifted by applying an external magnetic force from its valve seat.
  • the need to open the valves via a magnetic force is insbe ⁇ special for the reason that can be dispensed ver ⁇ on mechanical valve lifters, which are often performed from the outside through the valve body to the locking body and thus have the disadvantages that they represent further (movable) components within the pump and also cause an additional seal in the valve housing.
  • permanent magnets are used to generate the magnetic field, the temporary, i. only for
  • valve housing in the region of the valve seat has a circular cross-section, wherein the blocking element is designed in the form of a sphere.
  • ball check valves are characterized by a secure closing, so that it is possible to dispense with a special leadership of Sperr ⁇ elements.
  • the (ferro) like netic portion of the ball check valve may be designed in particular as a ball core.
  • the material of the ball shell can be selected as needed, for example, according to the liquid to be conveyed.
  • the sealing effect of the ball in its valve seat can be improved by the use of elastic materials as a jacket.
  • PTFE is used as the material for the ball jacket.
  • ferromagnetic materials especially iron are suitable for the formation of the ball core.
  • Another advantage of an iron core can be the increase in the specific gravity of the ball, which among other things can lead to an improvement in the suction effect. This can be influenced by dimensioning the iron core.
  • a check valve according to the invention can also have a shape of the valve seat, which corresponds to the contour of the blocking element in the contact area.
  • valve seat The adaptation of the annular surface of the valve seat to the contour of the Sperrele ⁇ element causes the effective sealing surface and thus the sealing effect is increased, whereas conventional ball valves usually have only one valve seat in the form of a (sealing) edge.
  • FIG. 1 shows a cross section through an inventive Doppelmembran ⁇ pump.
  • FIG. 2 is a side view of the double diaphragm pump of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of a double membrane diaphragm pump according to the invention
  • 4 shows a perspective detailed view of a housing of a check valve according to the invention
  • FIG. 5 shows a cross section through a Doppelmembran ⁇ pump according to the invention in a third embodiment.
  • Fig. 6 is a side view of the double diaphragm pump of Fig. 5;
  • FIG. 7 shows a cross section through a Doppelmembran ⁇ pump according to the invention in a fourth embodiment
  • FIG 8 shows a cross section through a double diaphragm pump according to the invention in a fifth embodiment.
  • 1 and 2 has a pump housing 1 with two product chambers 2, 3 lying in the outer regions of the pump housing 1, through which the product liquid is conveyed via feed lines 4 located outside the housing.
  • the two product chambers 2, 3 are each separated by a membrane 5, 6 from corresponding pressure chambers 7, 8.
  • Completely smooth, continuous membranes are used, for example made of PTFE or EPDM or another suitable material, without a diaphragm plate and other seals.
  • the pump is supplied with compressed air via a feed line (not shown). This is supplied via the spool 9 alternately either the left (8) or right (7) pressure chamber. During the admission of a pressure chamber, the respective other pressure chamber is vented. The filling of a pressure chamber 7, 8 with compressed air leads to a working stroke, the corresponding membrane 5, 6 in the product chamber 2, 3 into it (in Fig. 1, the right chamber 2). The working stroke of the right-hand diaphragm 5 thus reduces the effective volume of the product chamber 2 and conveys the product fluid through the right-hand outlet valve 10 to the pump outlet 11.
  • the left-hand membrane 6 is pulled back into the corresponding pressure chamber 8 by coupling the two membranes 5, 6 by means of a coupling rod 12, the latter being vented.
  • a coupling rod 12 By this suction stroke, the effective volume of the left product chamber 3 is increased and sucked liquid through the left inlet valve 13, wherein the blocking body is lifted in the form of a ball 14 of the valve seat 15 and thus releases a flow.
  • the movement of the balls 14 of the check valves is restricted by a stroke limiter 16.
  • the ball 14 of the left exhaust valve 17 is pulled into the valve seat 15, thereby closing the outlet.
  • the compressed air is diverted into the left-hand pressure chamber 8.
  • the left diaphragm 6 accordingly starts its working stroke, while the right diaphragm 5 performs a suction stroke.
  • permanent magnets 18 are placed on all valves - shown in Fig. 1 only for the right pump half.
  • the permanent magnets 18 generate a magnetic field that lifts the balls of the check valves having a ferromagnetic iron core (not shown) from the valve seats 15.
  • the liquid can - following the gravity, opposite to the conveying direction - run out of the pump.
  • a continuous operation of the pump with possibly reduced Schlag ⁇ number can still support the emptying of the pump.
  • the drainage of the liquid can be further assisted by a treatment of the surfaces with the aim of reducing the mean surface roughness.
  • valve housing are designed such that the effluent does not have to overcome paragraph.
  • valve housings consist of two circular sections which have a different diameter and are arranged offset from one another in such a way that they merge into one another in the lower area without offset and in a straight line.
  • the annular valve seat 15 and the plane formed thereby is not arranged perpendicular to the central axes of the two sections, but is in a position inclined thereto.
  • valve seats 15 are concave surface formed with a radius that corresponds to that of the ball substantially.
  • sealing surfaces between the valve seats 15 and the balls 14 are achieved, which can improve the seal in comparison to sealing edges (see also FIG. 4).
  • valve seats can be advantageously produced by the use of a ball mill. This would in the present embodiment parallel, but slightly offset from the central longitudinal axis of the smaller Ventil ⁇ housing section are supplied to this and the valve seat, which has already formed by the penetration of the two valve housing sections, the concave shape impress.
  • Fig. 3 shows an alternative embodiment of a pump according to the invention, which differs from that of Fig. 1 only by their design as a double diaphragm pump with Tandemmembranen 5a, b, 6a, b. Due to the blocking chambers 19, 20 within a tandem membrane 5a, b, 6a, b, they can also satisfy extreme safety requirements.
  • a double diaphragm pump according to the invention can be easily upgraded to a tandem pump.
  • the diaphragm pump according to the third embodiment differs from the previously described embodiments, in particular with regard to the shape of the product chambers 102, 103 and the course of the supply lines 104.
  • the supply lines (inflow / outflow) 4 are formed as a continuous pipe having only one side a connection to the working chambers 2, 3. Thereby, a straight, substantially laminar flow of the liquid between inlet and outlet can be achieved, which is advantageous in terms of flow resistance.
  • the supply lines 104 open into the product chambers 102, 103 with their full cross section. Furthermore, the supply lines are bent shortly before the outlet into the product chambers 102, 103 guided whereby the flow of the liquid impinges on the vertical planes of the membranes 105, 106 at a relatively large, almost vertical angle. This provides for increased turbulence within the fluid flows and thus for a good fluid exchange in the region of the mouths of the product chambers 102, 103.
  • Supply line 104 is the case: Since there is a risk that when emptying the pump
  • Flow resistance of the pump can affect.
  • the deflection is about 89 °.
  • FIG. 7 shows an embodiment in which the lower feed line 204 is designed angled to the same extent as the upper feed line 204.
  • Fig. 8 shows an embodiment of the pump, which differs from that of Figs. 5 and 6 only by the use of a double membrane 105a, b, 106a, b (with enclosed lock chamber 119, 120) per product chamber 102, 103.
  • a diaphragm pump it is now also suitable for use in the transport of liquids in the sterile field, for example in the pharmaceutical sector or in the field of biochemistry. For this purpose, only rotating pumps have hitherto been used.

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Abstract

The invention relates to a membrane pump for conveying liquids which is adapted to the use in sterile areas. The inventive pump is characterized in that all surfaces that contact the liquid to be conveyed are inclined and in that all junctions of liquid-carrying surfaces are devoid of steps. In order to allow the membrane pump to idle, the blocking elements of the non-return valves are lifted off their seats by a temporarily generated magnetic field. An improved directed guidance of the liquid flow allows for excellent flushability of the entire pump without substantial residues.

Description

ALMATEC Maschinenbau GmbH ALMATEC Maschinenbau GmbH
Carl-Friedrich-Gauß-Str. 5, 47456 Kamp-LintfortCarl Friedrich Gauss-Str. 5, 47456 Kamp-Lintfort
"Membranpumpe für den Transport von Flüssigkeiten""Diaphragm pump for the transport of liquids"
Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe für den Transport von Flüssig¬ keiten.The invention relates to a membrane pump for the transport of liquids.
Eine Membranpumpe in einer Ausführung als Doppelmembranpumpe ist beispielsweise aus der DE 33 10 131 A1 bekannt.A diaphragm pump in a design as a double diaphragm pump is known for example from DE 33 10 131 A1.
Ein Pumpengehäuse weist zwei Produkt- und zwei Druckkammern auf, die jeweils über eine Membran voneinander getrennt werden. Die Membranen sind über eine gemeinsame Koppelstange miteinander verbunden, die durch die zwei Druckkammern geführt wird.A pump housing has two product and two pressure chambers, which are each separated by a membrane. The membranes are connected to each other via a common coupling rod, which is guided by the two pressure chambers.
Für den Betrieb der Pumpe wird Druckluft abwechselnd in eine der beiden Druckkammern geleitet, wobei die Membran der beaufschlagten Druckkam¬ mer einen Förderhub in die angrenzende Produktkammer und die zweite Membran aufgrund der Koppelung über die Koppelstange einen Saughub ausführt. Das wechselseitige Beaufschlagen und Entlüften der Druckkammern wird über eine Steuerschiebervorrichtung erreicht, die parallel zu der Koppel¬ stange angeordnet ist, und zyklisch einzelne Steueröffnungen freigibt.For the operation of the pump, compressed air is passed alternately into one of the two pressure chambers, the membrane of the pressurized chamber running a delivery stroke into the adjacent product chamber and the second membrane due to the coupling via the coupling rod performs a suction stroke. The mutual loading and venting of the pressure chambers is achieved via a control slide device, which is arranged parallel to the Koppel¬ rod, and cyclically releases individual control ports.
Derartige Membranpumpen werden häufig zum Fördern von hochreinen und/oder feuergefährlichen Flüssigkeiten verwendet. Zum einen weisen sie lediglich statische Dichtungen auf, die mit der Förderflüssigkeit in Berührung kommen, und zeichnen sich somit durch eine äußerst geringe Verunreinigung der Produktflüssigkeit durch Verschleißpartikel aus. Zum anderen erfolgt der Antrieb und die Umsteuerung der Pumpe auf rein mechanischer Basis, so daß von besonderen Sicherheitsmaßnahmen zum Feuerschutz, wie es bei elektrisch angetriebenen oder betätigten Pumpen erforderlich ist, abgesehen werden kann.Such diaphragm pumps are often used to convey high purity and / or flammable liquids. First, they have only static seals that come into contact with the pumped liquid, and are thus characterized by an extremely low contamination of the product liquid by wear particles. On the other hand, the drive and the reversal of the pump takes place on a purely mechanical basis, so that it can be apart from special safety measures for fire protection, as required for electrically driven or actuated pumps.
Besondere Anforderungen werden an (Membran-)Pumpen ferner dann gestellt, wenn diese im Sterilbereich, beispielsweise auf dem Pharmasektor oder in der Biochemie, eingesetzt werden sollen. Dabei wird neben den bereits angesprochenen Anforderungen hinsichtlich einer möglichen Pro¬ duktverunreinigung vorausgesetzt, daß die Pumpen vor dem Abschalten vollständig leerlaufen können, so daß keine Restmengen der Produktflüssig¬ keit in der Pumpe zurückbleiben. Ferner muß ein anforderungsgerechtes Spülen mittels einer Spülflüssigkeit möglich sein.Special requirements are further made on (membrane) pumps if they are to be used in the sterile field, for example in the pharmaceutical sector or in biochemistry. In addition to the already mentioned requirements with regard to a possible product contamination, it is assumed that the pumps can run completely empty before switching off, so that no residual quantities of the product liquid remain in the pump. Furthermore, it must be possible to rinse by means of a rinsing liquid according to the requirements.
Der Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, eine Membranpumpe, wie sie beispielsweise aus der DE 33 10 131 A1 bekannt ist, für das Fördern einer Flüssigkeit im Sterilbereich zu verbessern und insbesondere ein voll¬ ständiges Leerlaufen und Spülen der Pumpe zu ermöglichen.The invention is based on the problem, a diaphragm pump, as known for example from DE 33 10 131 A1, for conveying a liquid in the sterile area to improve and in particular to allow voll¬ permanent emptying and purging of the pump.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprü¬ chen aufgeführt.This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are listed in the dependent claims.
Erfindungsgemäß können sämtliche Flüssigkeit führenden Flächen der Pumpe geneigt angeordnet sein. Dadurch kann verhindert werden, daß es beim Leerlaufen der Pumpe zu Produktablagerungen auf nicht geneigten Flächen kommen kann.According to the invention, all fluid-carrying surfaces of the pump can be arranged inclined. This can prevent it When draining the pump to product deposits on non-sloping surfaces can come.
Unter "sämtliche" Flächen wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Ausführung verstanden, die mindestens diejenigen Flächen betrifft, die es erlauben, die erfindungsgemäße Aufgabe im wesentlichen, d.h. vorteilhaft gegenüber dem Stand der Technik, zu lösen.For the purposes of the present invention, "all" surfaces are to be understood to mean an embodiment which relates at least to those surfaces which make it possible to carry out the object according to the invention substantially, i. advantageous over the prior art to solve.
Unter "geneigt" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Lage einer Fläche (in der Betriebsposition der Pumpe) verstanden, die nicht senkrecht zur Richtung der Schwerkraft oder einer resultierenden aus der Schwerkraft und einer weiteren Kraft ist.For the purposes of the present invention, "inclined" is understood to be a position of a surface (in the operating position of the pump) which is not perpendicular to the direction of gravity or a resultant of gravity and another force.
Unter "Flüssigkeit führender Fläche" wird erfindungsgemäß eine Fläche ver- standen, die mit der Flüssigkeit aufgrund der Wirkung der Schwerkraft oder einer resultierenden aus der Schwerkraft und einer weiteren Kraft in Berüh¬ rung kommt, und folglich insbesondere die untere Begrenzungsfläche oder das untere Flächensegment (beispielsweise bei einem kreisförmigen Quer¬ schnitt) einer die Flüssigkeit leitenden Kammer oder Leitung darstellt.The term "liquid-conducting surface" is understood according to the invention to mean a surface which comes into contact with the liquid due to the effect of gravity or a resultant of gravity and another force, and consequently in particular the lower boundary surface or the lower surface segment (FIG. for example, in a circular cross-section) of a liquid-conducting chamber or conduit.
Vorzugsweise sind nicht nur die Flüssigkeit führenden Flächen der Pumpe geneigt angeordnet, sondern sämtliche Flächen, die mit der Flüssigkeit in Berührung kommen.Preferably, not only the liquid-conducting surfaces of the pump are inclined, but all the surfaces that come into contact with the liquid.
Weiterhin kann/können die Produktkammer(n) der Pumpe von dem Zu- und/oder Ablauf der jeweiligen Produktkammer derart mit der zu fördernden Flüssigkeit angeströmt werden, daß eine Direktanströmung von zumindest einem Abschnitt der Membran und/oder eines Randbereichs der Produktkammer erzeugt wird.Furthermore, the product chamber (s) of the pump can be flown by the inlet and / or outlet of the respective product chamber with the liquid to be conveyed in such a way that a direct flow of at least a portion of the membrane and / or an edge region of the product chamber is produced.
Dadurch kann der Wirkungskreis des Spülprozesses beim Betrieb der Pumpe mit einer Spülflüssigkeit verbessert werden - A -As a result, the sphere of action of the rinsing process during operation of the pump can be improved with a rinsing liquid - A -
Unter "Direktanströmung" wird eine Strömung der Flüssigkeit verstanden, die insbesondere gezielt auf bestimmte Stellen innerhalb der Produktkammer, in denen der Flüssigkeitsaustausch beim Spülen eher gering ist, gerichtet ist. Diese Stellen befinden sich häufig in den Randbereichen der Produktkammer(n) und insbesondere an den Verbindungsstellen, an denen die Membran mit dem Gehäuse der Produktkammer(n) verbunden ist."Direct inflow" is understood to mean a flow of the fluid, which is directed in a targeted manner to particular locations within the product chamber, in which the fluid exchange during purging is rather low. These locations are often in the peripheral areas of the product chamber (s), and in particular at the joints where the membrane is connected to the housing of the product chamber (s).
Die Direktanströmung unterscheidet sich somit von der bei derartigen Pumpen verwendeten Tangentialanströmung, bei der die Flüssigkeit in einem möglichst spitzen Winkel, bezogen auf die Membranfläche von dem Zu- und/oder Ablauf in die Arbeitskammer geleitet wird.The direct flow thus differs from the tangential flow used in such pumps, in which the fluid is conducted at the sharpest possible angle with respect to the membrane surface from the inlet and / or outlet into the working chamber.
Die Tangentialanströmung der Produktkammer(n) einer Membranpumpe zeichnet sich durch eine möglichst gleichförmige Strömung aus, mit den Nachteilen, daß Problemzonen nicht optimal erreicht werden. Durch die erfindungsgemäße Direktanströmung wird das Reinigungsmedium (Spülmittel) zielgerichtet geleitet, um die vorgenannten Problemzonen zu eliminieren.The Tangentialanströmung the product chamber (s) of a diaphragm pump is characterized by a uniform flow as possible, with the disadvantages that problem areas are not optimally achieved. Due to the direct inflow according to the invention, the cleaning medium (flushing agent) is directed in a targeted manner in order to eliminate the aforementioned problem zones.
Vorzugsweise werden die relevanten Stellen innerhalb der Produktkammer in einem Winkel von 90° ± 20°, vorzugsweise von 90° ± 10° und besonders bevorzugt von 90° ± 5° (jeweils den gesamten Bereich umfassend) angeströmt. Dies kann für eine besonders gute Spülung dieser Stellen sorgen, indem Verwirbelungen innerhalb der Flüssigkeitsströmung erzeugt werden, die den Flüssigkeitsaustausch positiv beeinflussen.Preferably, the relevant points within the product chamber at an angle of 90 ° ± 20 °, preferably from 90 ° ± 10 ° and particularly preferably from 90 ° ± 5 ° (each comprising the entire area) are flown. This can provide a particularly good flushing of these sites by creating turbulences within the liquid flow, which positively influence the liquid exchange.
Weiterhin kann vorgesehen sein, die Verbindung von zwei aneinandergren- zenden, Flüssigkeit führenden Flächen der Pumpe zumindest teilweise stufenlos auszubilden.Furthermore, it can be provided that the connection of two adjoining liquid-conducting surfaces of the pump is at least partially continuous.
Unter "stufenlos" werden erfindungsgemäß insbesondere ebene Übergänge ohne erkennbare Stoßkante verstanden; jedoch kann hierunter auch ein Absatz fallen, der eine Bewegung entgegen der Schwerkraft der durch die Pumpe strömenden Flüssigkeit nicht erfordert. Hierdurch kann verhindert werden, daß sich beim Leerlaufen der Pumpe Reste der Flüssigkeit an vorhandenen Stufen anlagern und in der Pumpe verbleiben.Under "stepless" in particular planar transitions are understood without recognizable abutting edge according to the invention; however, this may also include a heel which does not require movement against the force of gravity of the liquid flowing through the pump. In this way it can be prevented that residues of the liquid accumulate at existing stages during idling of the pump and remain in the pump.
In konventionellen Pumpen zeigen sich insbesondere die Ventilsitze der Rückschlagventile als derartige Stufen.In conventional pumps, in particular, the valve seats of the check valves are shown as such stages.
Eine erfindungsgemäße Ausführung eines Rückschlagventils kann daher ein Ventilgehäuse aufweisen, das zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Innen¬ maßen aufweist, wobei der Übergang zwischen den Abschnitten den Ventil¬ sitz darstellt, und die zwei Abschnitte derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß der Übergang zwischen den Abschnitten des Ventilgehäuses in einem Bereich des Ventilsitzes stufenlos ist.An embodiment of a check valve according to the invention can therefore have a valve housing which has two sections with different inner dimensions, the transition between the sections constituting the valve seat, and the two sections being offset from one another such that the transition between the sections of the Valve housing is infinitely variable in a region of the valve seat.
Insbesondere eignen sich hierzu Gehäuseabschnitte eines Kugel-Rück¬ schlagventils mit einem (inneren) kreisförmigen Querschnitt.In particular, housing sections of a ball return check valve with an (inner) circular cross section are suitable for this purpose.
Um ein Abfließen der gesamten Flüssigkeit beim Leerlaufen der Pumpe zu gewährleisten, ist der stufenlose Abschnitt des Ventilsitzes vorzugsweise auf derjenigen Seite des Rückschlagventils angeordnet, auf der die Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft abfließt (Schwerkraftseite).In order to ensure a drainage of the entire liquid during idling of the pump, the stepless portion of the valve seat is preferably arranged on that side of the check valve on which the liquid drains by gravity (gravity side).
Ferner kann eine Einrichtung vorgesehen sein, die es erlaubt, die Sperrkör- per der Rückschlagventile der Pumpe, z.B. durch Erzeugen eines magneti¬ schen Felds, unabhängig von den durch die Pumpe erzeugten Druckverhält¬ nissen aus ihrem Ventilsitz abzuheben.Furthermore, a device may be provided which allows the locking bodies of the check valves of the pump, e.g. by raising a Magneti¬'s field, independent of the pressure ratios generated by the pump from their valve seat lift off.
Rückschlagventile, die sich für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Pumpe eignen, weisen ein Ventilgehäuse und ein darin beweglich gelagertes Sperrelement auf. Mindestens ein Abschnitt des Sperrelements weist (ferro)magnetische oder entsprechend magnetisierbare Eigenschaften auf und kann durch Aufbringen einer äußeren Magnetkraft aus seinem Ventilsitz gehoben werden. Das bedarfsweise Öffnen der Ventile über eine magnetische Kraft ist insbe¬ sondere aus dem Grund vorteilhaft, daß auf mechanische Ventilheber ver¬ zichtet werden kann, die häufig von außen durch das Ventilgehäuse zu dem Sperrkörper geführt werden und somit mit den Nachteilen behaftet sind, daß sie weitere (bewegliche) Bauteile innerhalb der Pumpe darstellen und ferner eine zusätzliche Dichtung in dem Ventilgehäuse bedingen.Check valves, which are suitable for use in the pump according to the invention, have a valve housing and a locking element movably mounted therein. At least a portion of the barrier element has (ferro) magnetic or magnetizable properties and can be lifted by applying an external magnetic force from its valve seat. The need to open the valves via a magnetic force is insbe¬ special for the reason that can be dispensed ver¬ on mechanical valve lifters, which are often performed from the outside through the valve body to the locking body and thus have the disadvantages that they represent further (movable) components within the pump and also cause an additional seal in the valve housing.
In einer vorteilhaften Ausführungsform werden zur Erzeugung des magneti- sehen Felds Permanentmagnete verwendet, die temporär, d.h. lediglich zumIn an advantageous embodiment, permanent magnets are used to generate the magnetic field, the temporary, i. only for
Öffnen der Ventile unabhängig von den Druckverhältnissen, an den Ventilen angeordnet werden. Bei metallischen Ventilgehäusen mit magnetischenOpening the valves regardless of the pressure conditions, are arranged on the valves. For metallic valve bodies with magnetic
Eigenschaften haften die Permanentmagnete an den vorgesehenen Stellen dann in der Regel selbständig, so daß auf weitere Haltevorrichtungen häufig verzichtet werden kann.Properties adhere the permanent magnets at the intended locations then usually independently, so that can often be dispensed with further holding devices.
Der Einsatz von Permanentmagneten hat insbesondere den Vorteil, daß der Einsatz von Elektrizität nicht erforderlich ist, was die Verwendung derartiger Ventile für den Transport von beispielsweise feuergefährlichen Flüssigkeiten ermöglicht bzw. erleichtert.The use of permanent magnets has the particular advantage that the use of electricity is not required, which allows or facilitates the use of such valves for the transport of, for example, flammable liquids.
Vorzugsweise weist das Ventilgehäuse im Bereich des Ventilsitzes einen kreisförmigen Querschnitt auf wobei das Sperrelement in Form einer Kugel ausgeführt ist. Derartige Kugel-Rückschlagventile zeichnen sich durch ein sicheres Verschließen aus, so daß auf eine besondere Führung des Sperr¬ elements verzichtet werden kann.Preferably, the valve housing in the region of the valve seat has a circular cross-section, wherein the blocking element is designed in the form of a sphere. Such ball check valves are characterized by a secure closing, so that it is possible to dispense with a special leadership of Sperr¬ elements.
Der (ferro)mag netische Abschnitt des Kugel-Rückschlagventils kann insbe¬ sondere als Kugelkern ausgebildet sein. Dadurch kann das Material des Kugelmantels bedarfsgerecht, beispielsweise entsprechend der zu fördern¬ den Flüssigkeit ausgewählt werden. Ferner kann durch die Verwendung von elastischen Werkstoffen als Mantel die Dichtwirkung der Kugel in ihrem Ven¬ tilsitz verbessert werden. Vorzugsweise wird PTFE als Werkstoff für den Kugelmantel verwendet. Insbesondere ferromagnetische Werkstoffe (hiervon insbesondere Eisen) eignen sich für die Ausbildung des Kugelkerns.The (ferro) like netic portion of the ball check valve may be designed in particular as a ball core. As a result, the material of the ball shell can be selected as needed, for example, according to the liquid to be conveyed. Furthermore, the sealing effect of the ball in its valve seat can be improved by the use of elastic materials as a jacket. Preferably, PTFE is used as the material for the ball jacket. In particular ferromagnetic materials (especially iron) are suitable for the formation of the ball core.
Ein weiterer Vorteil eines Eisenkerns kann die Erhöhung des spezifischen Gewichts der Kugel sein, die unter anderem zu einer Verbesserung der Saugwirkung führen kann. Über eine Dimensionierung des Eisenkerns kann dies beeinflußt werden.Another advantage of an iron core can be the increase in the specific gravity of the ball, which among other things can lead to an improvement in the suction effect. This can be influenced by dimensioning the iron core.
Ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil kann ferner eine Form des Ventil¬ sitzes aufweisen, die zu der Kontur des Sperrelements in dem Kontaktbe¬ reich korrespondiert.A check valve according to the invention can also have a shape of the valve seat, which corresponds to the contour of the blocking element in the contact area.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform als Kugelventil würde dieses somit einen Ventilsitz aufweisen, dessen Ringfläche flächig konkav mit einem dem Kugelradius entsprechenden Radius ausgeformt ist.In an advantageous embodiment as a ball valve, this would thus have a valve seat, the annular surface is formed flat concave with a radius corresponding to the radius of the ball.
Die Anpassung der Ringfläche des Ventilsitzes an die Kontur des Sperrele¬ ments bewirkt, daß die effektive Dichtfläche und somit die Dichtwirkung ver- größert wird, wohingegen konventionelle Kugelventile in der Regel lediglich einen Ventilsitz in Form einer (Dicht-)Kante aufweisen.The adaptation of the annular surface of the valve seat to the contour of the Sperrele¬ element causes the effective sealing surface and thus the sealing effect is increased, whereas conventional ball valves usually have only one valve seat in the form of a (sealing) edge.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen darge¬ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings darge.
In den Zeichnungen zeigt:In the drawings shows:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Doppelmembran¬ pumpe;1 shows a cross section through an inventive Doppelmembran¬ pump.
Fig. 2 eine Seitenansicht der Doppelmembranpumpe der Fig. 1 ;FIG. 2 is a side view of the double diaphragm pump of FIG. 1; FIG.
Fig. 3 eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dop¬ pelmembranpumpe; Fig. 4 eine perspektivische Detailansicht eines Gehäuses eines erfindungsgemäßen Rückschlagventils;3 shows an alternative embodiment of a double membrane diaphragm pump according to the invention; 4 shows a perspective detailed view of a housing of a check valve according to the invention;
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Doppelmembran¬ pumpe in einer dritten Ausführungsform;5 shows a cross section through a Doppelmembran¬ pump according to the invention in a third embodiment.
Fig. 6 eine Seitenansicht der Doppelmembranpumpe der Fig. 5;Fig. 6 is a side view of the double diaphragm pump of Fig. 5;
Fig. 7 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Doppelmembran¬ pumpe in einer vierten Ausführungsform und7 shows a cross section through a Doppelmembran¬ pump according to the invention in a fourth embodiment and
Fig. 8 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Doppelmembran¬ pumpe in einer fünften Ausführungsform.8 shows a cross section through a double diaphragm pump according to the invention in a fifth embodiment.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemä¬ ßen Doppelmembranpumpe weist ein Pumpengehäuse 1 mit zwei in den Außenbereichen des Pumpengehäuses 1 liegenden Produktkammern 2, 3 auf, durch die über außerhalb des Gehäuses liegende Zuleitungen 4 die Produktflüssigkeit gefördert wird.1 and 2 has a pump housing 1 with two product chambers 2, 3 lying in the outer regions of the pump housing 1, through which the product liquid is conveyed via feed lines 4 located outside the housing.
Die zwei Produktkammern 2, 3 sind jeweils über eine Membran 5, 6 von ent¬ sprechenden Druckkammern 7, 8 getrennt. Es kommen vollständig glatte, durchgehende Membranen, beispielsweise aus PTFE oder EPDM oder einem anderen geeigneten Werkstoff, ohne Membranteller und weiteren Dichtungen zum Einsatz.The two product chambers 2, 3 are each separated by a membrane 5, 6 from corresponding pressure chambers 7, 8. Completely smooth, continuous membranes are used, for example made of PTFE or EPDM or another suitable material, without a diaphragm plate and other seals.
Im Betrieb wird der Pumpe über eine (nicht dargestellte) Zuleitung Druckluft zugeführt. Diese wird über die Steuerschiebervorrichtung 9 abwechselnd entweder der linken (8) oder rechten (7) Druckkammer zugeleitet. Während der Beaufschlagung einer Druckkammer wird die jeweils andere Druckkam¬ mer entlüftet. Das Füllen einer Druckkammer 7, 8 mit Druckluft führt zu einem Arbeitshub, den die entsprechende Membran 5, 6 in die Produktkammer 2, 3 hinein ausführt (in Fig. 1 die rechte Kammer 2). Der Arbeitshub der rechten Mem¬ bran 5 verringert somit das effektive Volumen der Produktkammer 2 und för- dert die Produktflüssigkeit durch das rechte Auslaßventil 10 zu dem Pum¬ penauslaß 11.In operation, the pump is supplied with compressed air via a feed line (not shown). This is supplied via the spool 9 alternately either the left (8) or right (7) pressure chamber. During the admission of a pressure chamber, the respective other pressure chamber is vented. The filling of a pressure chamber 7, 8 with compressed air leads to a working stroke, the corresponding membrane 5, 6 in the product chamber 2, 3 into it (in Fig. 1, the right chamber 2). The working stroke of the right-hand diaphragm 5 thus reduces the effective volume of the product chamber 2 and conveys the product fluid through the right-hand outlet valve 10 to the pump outlet 11.
Gleichzeitig wird die linke Membran 6 durch eine Koppelung der zwei Mem¬ branen 5, 6 mittels einer Koppelstange 12 in die entsprechende Druckkam- mer 8 zurückgezogen, wobei diese entlüftet wird. Durch diesen Saughub wird das effektive Volumen der linken Produktkammer 3 erhöht und Flüssigkeit durch das linke Einlaßventil 13 angesaugt, wobei dessen Sperrkörper in Form einer Kugel 14 von dem Ventilsitz 15 abgehoben wird und somit einen Durchfluß freigibt. Die Bewegung der Kugeln 14 der Rückschlagventile wird durch einen Hubbegrenzer 16 eingeschränkt. Gleichzeitig wird die Kugel 14 des linken Auslaßventils 17 in den Ventilsitz 15 gezogen, wodurch es den Auslaß verschließt.At the same time, the left-hand membrane 6 is pulled back into the corresponding pressure chamber 8 by coupling the two membranes 5, 6 by means of a coupling rod 12, the latter being vented. By this suction stroke, the effective volume of the left product chamber 3 is increased and sucked liquid through the left inlet valve 13, wherein the blocking body is lifted in the form of a ball 14 of the valve seat 15 and thus releases a flow. The movement of the balls 14 of the check valves is restricted by a stroke limiter 16. At the same time the ball 14 of the left exhaust valve 17 is pulled into the valve seat 15, thereby closing the outlet.
Sobald die rechte Membran 5 ihren Arbeitshub beendet hat, wird die Druck- luft in die linke Druckkammer 8 umgeleitet. Die linke Membran 6 beginnt dementsprechend ihren Arbeitshub, während die rechte Membran 5 einen Saughub ausführt.As soon as the right-hand diaphragm 5 has finished its working stroke, the compressed air is diverted into the left-hand pressure chamber 8. The left diaphragm 6 accordingly starts its working stroke, while the right diaphragm 5 performs a suction stroke.
Vielfach ist es nun nötig, die Pumpe vor dem Abschalten oder einem Wech- sei der zu fördernden Flüssigkeit leerlaufen zu lassen.In many cases it is now necessary to let the pump idle before switching off or changing the liquid to be pumped.
Hierzu werden auf alle Ventile - dargestellt in Fig. 1 lediglich für die rechte Pumpenhälfte - Permanentmagnete 18 aufgesetzt. Die Permanentmagnete 18 erzeugen ein magnetisches Feld, das die Kugeln der Rückschlagventile, die einen (nicht dargestellten) ferromagnetischen Eisenkern aufweisen, von den Ventilsitzen 15 abhebt. Somit sind sämtliche Zu- und Abläufe, unabhän¬ gig von der Hubstellung der Membrane 5, 6 geöffnet. Die Flüssigkeit kann - der Schwerkraft folgend, entgegengesetzt der Förderrichtung - aus der Pumpe laufen. Ein fortdauernder Betrieb der Pumpe mit gegebenenfalls reduzierter Schlag¬ zahl kann dabei das Leerlaufen der Pumpe noch unterstützen.For this purpose, permanent magnets 18 are placed on all valves - shown in Fig. 1 only for the right pump half. The permanent magnets 18 generate a magnetic field that lifts the balls of the check valves having a ferromagnetic iron core (not shown) from the valve seats 15. Thus, all inlets and outlets, regardless of the stroke position of the membrane 5, 6 are opened. The liquid can - following the gravity, opposite to the conveying direction - run out of the pump. A continuous operation of the pump with possibly reduced Schlag¬ number can still support the emptying of the pump.
Um ein Zurückbleiben von Produktresten zu verhindern, sind sämtliche Flächen der Pumpe, die mit der Flüssigkeit in Berührung kommen, erkennbar geneigt, d.h. nicht waagerecht ausgeführt.To prevent product residues from remaining, all areas of the pump that come in contact with the liquid are noticeably inclined, i. not horizontal.
Das Abfließen der Flüssigkeit kann ferner durch eine Behandlung der Ober- flächen mit dem Ziel, die mittlere Rautiefe zu verringern, unterstützt werden.The drainage of the liquid can be further assisted by a treatment of the surfaces with the aim of reducing the mean surface roughness.
Weiterhin sind keine Absätze zwischen Flächen vorgesehen, die eine Bewe¬ gung der während des Leerlaufens abfließenden Produktflüssigkeit entgegen der Schwerkraft nötig machen würden.Furthermore, no steps between surfaces are provided which would make it necessary to move the product liquid flowing out during idling against gravity.
Insbesondere sind die Ventilgehäuse derart ausgeführt, daß die abfließende Flüssigkeit keinen Absatz überwinden muß. Die Ventilgehäuse bestehen dazu aus zwei kreisförmigen Abschnitten, die einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen und derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß sie im unteren Bereich absatzlos und geradlinig ineinander übergehen.In particular, the valve housing are designed such that the effluent does not have to overcome paragraph. For this purpose, the valve housings consist of two circular sections which have a different diameter and are arranged offset from one another in such a way that they merge into one another in the lower area without offset and in a straight line.
Um dabei einen sicheren und dichten Sitz der Kugeln 14 zu gewährleisten, ist der ringförmige Ventilsitz 15 bzw. die hierdurch gebildete Ebene nicht senkrecht zu den Mittelachsen der zwei Abschnitte angeordnet, sondern befindet sich in einer hierzu geneigten Stellung.In order to ensure a secure and tight fit of the balls 14, the annular valve seat 15 and the plane formed thereby is not arranged perpendicular to the central axes of the two sections, but is in a position inclined thereto.
Weiterhin sind die Ventilsitze 15 flächig konkav ausgebildet mit einem Radius, der demjenigen der Kugel im wesentlichen entspricht. Dadurch wer¬ den Dichtflächen zwischen den Ventilsitzen 15 und den Kugeln 14 erreicht, die im Vergleich zu Dichtkanten die Abdichtung verbessern können (vgl. auch Fig. 4).Furthermore, the valve seats 15 are concave surface formed with a radius that corresponds to that of the ball substantially. As a result, the sealing surfaces between the valve seats 15 and the balls 14 are achieved, which can improve the seal in comparison to sealing edges (see also FIG. 4).
Derartige Ventilsitze können vorteilhaft durch die Verwendung eines Kugel¬ fräsers erzeugt werden. Dieser würde im vorliegenden Ausführungsbeispiel parallel, jedoch leicht versetzt zu der Mittellängsachse des kleineren Ventil¬ gehäuseabschnitts auf diesen zugeführt werden und dem Ventilsitz, der sich bereits durch die Durchdringung der zwei Ventilgehäuseabschnitte gebildet hat, die konkave Form einprägen.Such valve seats can be advantageously produced by the use of a ball mill. This would in the present embodiment parallel, but slightly offset from the central longitudinal axis of the smaller Ventil¬ housing section are supplied to this and the valve seat, which has already formed by the penetration of the two valve housing sections, the concave shape impress.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe, die sich von derjenigen der Fig. 1 lediglich durch ihre Ausführung als Doppelmembranpumpe mit Tandemmembranen 5a, b, 6a, b unterscheidet. Diese können aufgrund der Sperrkammern 19, 20 innerhalb einer Tandem- membran 5a, b, 6a, b auch extremen Sicherheitsanforderungen genügen.Fig. 3 shows an alternative embodiment of a pump according to the invention, which differs from that of Fig. 1 only by their design as a double diaphragm pump with Tandemmembranen 5a, b, 6a, b. Due to the blocking chambers 19, 20 within a tandem membrane 5a, b, 6a, b, they can also satisfy extreme safety requirements.
Durch den modularen Aufbau kann eine erfindungsgemäße Doppelmem¬ branpumpe auf einfache Weise zu einer Tandempumpe aufgerüstet werden.Due to the modular design, a double diaphragm pump according to the invention can be easily upgraded to a tandem pump.
Die Membranpumpe gemäß der dritten Ausführungsform (Fig. 5 und 6) unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen insbesondere hinsichtlich der Form der Produktkammern 102, 103 sowie des Verlaufs der Zuleitungen 104.The diaphragm pump according to the third embodiment (FIGS. 5 and 6) differs from the previously described embodiments, in particular with regard to the shape of the product chambers 102, 103 and the course of the supply lines 104.
Bei der Membranpumpe der ersten und zweiten Ausführungsform sind die Zuleitungen (Zufluß / Abfluß) 4 als durchgehende Rohrleitung ausgebildet, die lediglich einseitig eine Verbindung zu den Arbeitskammern 2, 3 aufweisen. Dadurch kann eine geradlinige, im wesentlichen laminare Strömung der Flüssigkeit zwischen Zu- und Abfluß erreicht werden, die vorteilhaft hinsichtlich des Strömungswiderstands ist.In the diaphragm pump of the first and second embodiments, the supply lines (inflow / outflow) 4 are formed as a continuous pipe having only one side a connection to the working chambers 2, 3. Thereby, a straight, substantially laminar flow of the liquid between inlet and outlet can be achieved, which is advantageous in terms of flow resistance.
Im Gegensatz dazu münden die Zuleitungen 104 bei der dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Membranpumpe (wie auch bei der vierten und fünften Ausführungsform) mit ihrem vollen Querschnitt in die Produktkammern 102, 103. Weiterhin werden die Zuleitungen kurz vor der Mündung in die Produktkammern 102, 103 abgeknickt geführt, wodurch die Strömung der Flüssigkeit in einem relativ großen, nahezu senkrechten Winkel auf die Vertikalebenen der Membranen 105, 106 auftrifft. Dies sorgt für erhöhte Verwirbelungen innerhalb der Flüssigkeitsströmungen und somit für einen guten Flüssigkeitsaustausch im Bereich der Mündungsstellen der Produktkammern 102, 103.In contrast, in the third embodiment of a diaphragm pump according to the invention (as in the fourth and fifth embodiments), the supply lines 104 open into the product chambers 102, 103 with their full cross section. Furthermore, the supply lines are bent shortly before the outlet into the product chambers 102, 103 guided whereby the flow of the liquid impinges on the vertical planes of the membranes 105, 106 at a relatively large, almost vertical angle. This provides for increased turbulence within the fluid flows and thus for a good fluid exchange in the region of the mouths of the product chambers 102, 103.
In Fig. 5 ist erkennbar, daß die Strömung in der unteren Zuleitung 104 einer Produktkammer 102, 103 stärker umgelenkt wird, als dies bei der oberenIn Fig. 5 it can be seen that the flow in the lower supply line 104 of a product chamber 102, 103 is deflected stronger than that in the upper
Zuleitung 104 der Fall ist: Da die Gefahr, daß sich beim Entleeren der PumpeSupply line 104 is the case: Since there is a risk that when emptying the pump
Flüssigkeit festsetzt, an der in Gravitationsrichtung unteren Mündung größer ist, kann bei der in Gravitationsrichtung oberen Zuleitung 104 eine geringeStuck liquid at the bottom in the gravitational direction of the lower mouth, in the direction of gravity upper feed line 104 a small
Umlenkung mit einer daraus folgenden geringeren Entwicklung von Verwirbelungen gewählt werden, was sich vorteilhaft auf denDeflection with a consequent lower development of turbulence can be chosen, which is beneficial to the
Strömungswiderstand der Pumpe auswirken kann.Flow resistance of the pump can affect.
Bei der unteren Zuleitung 104 beträgt die Umlenkung ca. 89°. Durch eine Zuleitung in einem Winkel ungleich 90° (zur Horizontalen) wird sichergestellt, daß auch der einmündende Abschnitt der Zuleitung 104 (leicht) geneigt ausgeführt ist, um ein Abfließen der Flüssigkeit beim Entleeren der Pumpe zu unterstützen.In the lower supply line 104, the deflection is about 89 °. By a supply line at an angle not equal to 90 ° (to the horizontal) it is ensured that the inflowing portion of the supply line 104 (slightly) is inclined to assist in draining the liquid when emptying the pump.
Die Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der die untere Zuleitung 204 in demselben Maße abgewinkelt ausgeführt ist, wie die obere Zuleitung 204.FIG. 7 shows an embodiment in which the lower feed line 204 is designed angled to the same extent as the upper feed line 204.
Dies zeigt, daß erfindungsgemäß unterschiedliche Strömungsumlenkungen und daraus folgend eine unterschiedliche Erzeugung von Verwirbelungen vorgesehen sein können. Eine Auswahl der Größe der Strömungsumlenkung sowie des Anströmwinkels der entsprechenden Stellen innerhalb der Produktkammern kann folglich beliebig unter Abwägung der erforderlichenThis shows that, according to the invention, different flow deflections and consequently a different generation of turbulences can be provided. A selection of the size of the flow deflection and the angle of attack of the corresponding points within the product chambers can therefore arbitrarily weighing the required
Spülwirkung und unter Berücksichtigung der damit einhergehendenFlushing effect and taking into account the associated
Erhöhung des Strömungswiderstands getroffen werden.Increase of the flow resistance are taken.
Die Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der Pumpe, die sich von derjenigen der Fig. 5 und 6 lediglich durch die Verwendung einer Doppelmembran 105a, b, 106a, b (mit eingeschlossener Sperrkammer 119, 120) je Produktkammer 102, 103 unterscheidet. Durch die erfindungsgemäße Verbesserung einer Membranpumpe ist diese nunmehr geeignet, auch für das Fördern von Flüssigkeiten im Sterilbereich, beispielsweise auf dem Pharmasektor oder im Bereich der Biochemie einge¬ setzt zu werden. Hierzu wurden bisher ausschließlich rotierende Pumpen verwendet. Fig. 8 shows an embodiment of the pump, which differs from that of Figs. 5 and 6 only by the use of a double membrane 105a, b, 106a, b (with enclosed lock chamber 119, 120) per product chamber 102, 103. As a result of the improvement according to the invention of a diaphragm pump, it is now also suitable for use in the transport of liquids in the sterile field, for example in the pharmaceutical sector or in the field of biochemistry. For this purpose, only rotating pumps have hitherto been used.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Membranpumpe mit Rückschlagventilen für den Transport von Flüssig¬ keiten mit einer geneigten Anordnung sämtlicher Flüssigkeit führenden Flächen.1. Diaphragm pump with check valves for the transport of liquids with an inclined arrangement of all liquid leading surfaces.
2. Membranpumpe mit Rückschlagventilen für den Transport von Flüssig¬ keiten mit einer zumindest teilweisen, stufenlosen Verbindung von sämt¬ lichen benachbarten, Flüssigkeit führenden Flächen.2. Diaphragm pump with check valves for the transport of liquids with an at least partial, continuous connection of sämt¬ union adjacent, liquid-conducting surfaces.
3. Membranpumpe mit Rückschlagventilen für den Transport von Flüssig¬ keiten mit einer Einrichtung zum willkürlichen Abheben der Sperrkörper der Rückschlagventile durch Nutzung eines magnetischen Felds, unab¬ hängig von den durch die Pumpe erzeugten Druckverhältnissen.3. Diaphragm pump with check valves for the transport of liquids with a device for arbitrary lifting the blocking body of the check valves by using a magnetic field, regardless of the pressure conditions generated by the pump.
4. Membranpumpe mit mindestens einer Produktkammer für die zu fördernde Flüssigkeit, wobei die Produktkammer über eine Membran von einer Druckkammer abgegrenzt ist und von mindestens einem Zu- und einem Ablauf mit der Flüssigkeit gefüllt bzw. entleert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zu- und/oder Ablauf derart ausgeformt ist, daß eine Direktanströmung von zumindest einem Abschnitt der Membran und/oder einem Randbereich der Produktkammer erzeugt wird.4. membrane pump with at least one product chamber for the liquid to be conveyed, wherein the product chamber is delimited by a membrane of a pressure chamber and filled by at least one inlet and a drain with the liquid or is emptied, characterized in that the supply and / or drain is formed such that a direct flow of at least a portion of the membrane and / or an edge region of the product chamber is generated.
5. Membranpumpe nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine geneigte Anordnung sämtlicher mit der Flüssigkeit in Berührung kom¬ mender Flächen.5. Diaphragm pump according to claim 1 to 4, characterized by an inclined arrangement of all surfaces in contact with the liquid kom¬ mender.
6. Membranpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zu- und/oder Ablauf derart ausgeformt ist, daß der Abschnitt der Membran und/oder der Randbereich der Produktkammer in einem6. A diaphragm pump according to claim 4 or 5, characterized in that the inlet and / or outlet is formed such that the portion of the membrane and / or the edge region of the product chamber in one
Winkel von 90° ± 20°, vorzugsweise von 90° ± 10° und besonders bevorzugt von 90° ± 5° angeströmt wird. Angle of 90 ° ± 20 °, preferably from 90 ° ± 10 ° and particularly preferably from 90 ° ± 5 ° is flowing.
7. Rückschlagventil mit einem Ventilgehäuse und einem darin beweglich gelagerten Sperrelement für den Einsatz in einer Pumpe, wobei das Ventilgehäuse einen ersten Abschnitt mit im Vergleich zu einem zweiten Abschnitt des Ventilgehäuses verkleinerten Innenmaßen aufweist, und wobei an den Kontaktstellen der zwei Abschnitte ein Ventilsitz für das7. Check valve with a valve housing and a movably mounted therein locking element for use in a pump, wherein the valve housing has a first portion with reduced compared to a second portion of the valve housing interior dimensions, and wherein at the contact points of the two sections a valve seat for the
Sperrelement gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Ventilgehäuseabschnitte derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß der Übergang zwischen den Abschnitten des Ventilgehäuses in einem Bereich des Ventilsitzes stufenlos ist.Blocking element is formed, characterized in that the two valve housing sections are arranged offset from one another in such a way that the transition between the sections of the valve housing in a region of the valve seat is stepless.
8. Rückschlagventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte des Ventilgehäuses im Inneren kreisförmige Querschnitte aufweisen und das Sperrelement in Form einer Kugel ausgebildet ist.8. Check valve according to claim 7, characterized in that the sections of the valve housing in the interior have circular cross sections and the blocking element is in the form of a ball.
9. Rückschlagventil nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch die Lage des stufenlosen Übergangs auf der Schwerkraftseite des Rück¬ schlagventils.9. Non-return valve according to claim 7 or 8, characterized by the position of the stepless transition on the gravitational side of the return check valve.
10. Rückschlagventil mit einem Ventilgehäuse und einem darin beweglich gelagerten Sperrelement für den Einsatz in einer Pumpe, gekennzeich¬ net durch einen (ferro-)magnetischen Abschnitt des Sperrelements und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines magnetischen Felds, daß das Sperrelement entgegen einer Schließkraft aus einem Ventilsitz hebt.10. Check valve with a valve housing and a movably mounted therein locking element for use in a pump, gekennzeich¬ net by a (ferro-) magnetic portion of the locking element and a device for applying a magnetic field, that the blocking element against a closing force from a valve seat lifts.
1 1. Rückschlagventil nach Anspruch 10 in Form eines Kugel-Rückschlagven¬ tils.1 1. Check valve according to claim 10 in the form of a ball Rückschlagven¬ tils.
12. Rückschlagventil nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel einen Eisenkern aufweist.12. Check valve according to claim 1 1, characterized in that the ball has an iron core.
13. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch einen temporär an dem Rückschlagventil angeordneten Perma¬ nentmagneten zum Aufbringen des magnetischen Felds. 13. Non-return valve according to one of claims 10 to 12, characterized by a temporarily arranged on the check valve Perma¬ nentmagneten for applying the magnetic field.
14. Rückschlagventil mit einem Ventilgehäuse und einem darin beweglich gelagerten Sperrelement für den Einsatz in einer Pumpe, gekennzeich¬ net durch einen flächigen Ventilsitz, dessen Form zu der Kontur des Sperrelements im Kontaktbereich zwischen beiden Elementen korre- spondiert.14. Check valve with a valve housing and a movably mounted therein locking element for use in a pump, gekennzeich¬ net by a flat valve seat, whose form corresponds to the contour of the blocking element in the contact area between the two elements.
15. Rückschlagventil nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Kugel als Sperrelement und einen konkaven Ventilsitz mit einem dem Kugelra¬ dius entsprechenden Radius.15. Non-return valve according to claim 14, characterized by a ball as a blocking element and a concave valve seat with a radius corresponding to the Kugelra¬ radius.
16. Verfahren zum Leerlaufen einer Pumpe mit mindestens zwei Rück¬ schlagventilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile durch tempo¬ räre Erzeugung eines magnetischen Felds aus ihrem Lagersitz gehoben werden. 16. A method for emptying a pump with at least two Rück¬ impact valves, characterized in that the valves are lifted by tempo¬ rary generation of a magnetic field from its bearing seat.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006046567B3 (en) * 2006-08-30 2008-03-06 Knf Neuberger Gmbh Diaphragm pump has two diaphragms which are moved relative to each other in axial direction at same value as piston rods at places turned away from each other
USD923060S1 (en) 2018-08-09 2021-06-22 Psg Germany Gmbh Pump

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE697303C (en) * 1938-05-01 1940-10-10 Pleiger Paul Diaphragm pump
DE825798C (en) * 1950-06-13 1951-12-20 Georg Volland Dr Ing Device for emptying liquid pumps
DE1961838U (en) * 1966-10-14 1967-06-08 Realpa A G CHECK VALVE.
US4381180A (en) * 1981-07-13 1983-04-26 Sell John R Double diaphragm pump with controlling slide valve and adjustable stroke
US4854832A (en) * 1987-08-17 1989-08-08 The Aro Corporation Mechanical shift, pneumatic assist pilot valve for diaphragm pump
DE3737350A1 (en) * 1987-11-04 1989-05-24 Kopperschmidt Mueller & Co PUMP ARRANGEMENT WITH DOUBLE PUMP
GB2222230A (en) * 1988-08-23 1990-02-28 Score A pipeline check valve
DE3909800A1 (en) * 1989-03-24 1990-09-27 Neuhaeuser Gmbh & Co Diaphragm pump for pneumatic delivery of fluidised bulk solids
US5205819A (en) * 1989-05-11 1993-04-27 Bespak Plc Pump apparatus for biomedical use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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