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EP 3 567 248 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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17.06.2020 Patentblatt 2020/25 |
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Anmeldetag: 03.05.2019 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER MEHRFACHMEMBRANPUMPE
METHOD FOR OPERATING A MULTIPLE MEMBRANE PUMP
PROCÉDÉ DE FONCTIONNEMENT D'UNE POMPE À MEMBRANE MULTIPLE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
07.05.2018 DE 102018110918
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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13.11.2019 Patentblatt 2019/46 |
(73) |
Patentinhaber: Lutz Holding GmbH |
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97877 Wertheim (DE) |
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Erfinder: |
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- Lutz, Heinz
97887 Wertheim (DE)
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Vertreter: Geitz Truckenmüller Lucht Christ |
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Patentanwälte PartGmbB
Obere Wässere 3-7 72764 Reutlingen 72764 Reutlingen (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-A1- 2 311 016 FR-E- 54 797
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DE-A1- 4 132 930 GB-A- 1 595 254
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Mehrfachmembranpumpe,
welche ein Pumpengehäuse mit mehreren in parallelen Leitungsabschnitten aufgenommenen
Membrankammern aufweist, die jeweils zwischen mehreren in Strömungsrichtung gleichsinnig
schließenden Kugelventilen eingeschlossen und von einer Membran flüssigkeitsdicht
in jeweils eine Flüssigkeitskammer und eine Luftkammer unterteilt sind und wobei dem
Pumpengehäuse ferner in einer zwischen den Luftkammern angeordneten Antriebskammer
wenigstens ein Antrieb zugeordnet ist, wobei der Antrieb mechanisch mit den Membranen
verbundene Antriebsmittel zum voneinander unabhängigen Bewegen der Membran zwischen
jeweils zwei Bewegungsendpunkten aufweist und die Antriebsmittel der beiden Membranen
von dem wenigstens einen Antrieb asynchron bewegt werden.
[0003] Doppelmembranpumpen sind im Stand der Technik bereits seit Langem bekannt. Sie sind
dafür bekannt, auch schwieriges Fördergut zu transportieren und basieren darauf, dass
zwei Membranen in einander gegenüberliegenden Membrankammern einen Flüssigkeitsraum
abwechselnd in einer Saugbewegung füllen und in einer Druckbewegung entleeren. Kugelventile
sorgen dabei für eine vorgegebene Förderrichtung, indem sie bei der Druckbewegung
die Zulaufseite, bei der Saugbewegung die Ablaufseite blockieren. Die Membranen werden
dabei mithilfe einer starren Verbindungswelle gekoppelt und bewegen sich daher im
Gegentakt.
[0004] Der Stand der Technik sieht bevorzugtermaßen eine Betätigung der Membranen mit Druckluft
vor. In einer zentralen Kammer ist ein Druckluftanschluss vorgesehen, über welchen
Druckluft in eine erste Membrankammer eingebracht wird. Die Membrankammern sind durch
die Membran in eine Luftkammer und eine Flüssigkeitskammer getrennt, wobei die Druckluft
in die Luftkammer strömt und die Flüssigkeitskammer zusammenpresst, wodurch die Flüssigkeit
aus der Flüssigkeitskammer herausgepresst wird. Die Membran bewegt sich dabei von
der gegenüberliegenden Kammer weg, nimmt aber aufgrund der Verbindung mithilfe der
Verbindungswelle die gegenüberliegende Membran mit und wird bei dieser die Luftkammer
zusammendrücken, die Flüssigkeitskammer hingegen aufblähen und damit eine Saugwirkung
auf den Zulauf ausüben. Im äußersten Punkt wechselt ein Luftverteiler die Luftrichtung
und die Luft wird in die gegenüberliegende, soeben erst entleerte Luftkammer eingebracht
und die Membranen bewegen sich gekoppelt in die Gegenrichtung.
[0005] Ein bekanntes Verfahren aus der
FR 54 797 E1 sieht ergänzend zwar vor, dass die beiden Membranen nicht direkt miteinander verbunden
sind, sondern separat für sich, gleichwohl aber synchron zueinander betrieben werden.
[0006] Ein solches Verfahren, sei es mit separaten oder durchverbundenen Membranen, bewirkt
allerdings, dass die Membranen sich immer im Gegentakt bewegen und folglich auch die
gleichen Fördermengen bewegen.
[0007] Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein
Verfahren zum Betrieb einer Mehrfachmembranpumpe vorzuschlagen, bei dem eine angepasste
Nutzung einer Mehrfachmembranpumpe insbesondere auch als Dosierpumpe ermöglicht wird.
[0008] Dies gelingt durch ein Verfahren zum Betrieb einer Mehrfachmembranpumpe gemäß den
Merkmalen des Anspruchs 1. Sinnvolle Weiterentwicklungen eines solchen Verfahrens
zum Betrieb einer Mehrfachmembranpumpe sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
[0009] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Mehrfachmembranpumpe weitgehend so aufgebaut
ist, wie dies hinsichtlich der Doppelmembranpumpe aus dem Stand der Technik vorbekannt
ist. Sie umfasst ein Pumpengehäuse mit mehreren parallelen Leitungsabschnitten, welche
jeweils eine Membrankammer ausbilden. In den Membrankammern befindet sich jeweils
eine Membran, welche die Membrankammer flüssigkeitsdicht in eine Flüssigkeitskammer
und eine Luftkammer trennt. Lediglich die Flüssigkeitskammer ist über die Leitungsabschnitte
erreichbar und ist zu- und ablaufseitig durch Kugelventile begrenzt.
[0010] Die Erfindung sieht nun vor, anstelle des mit Druckluft betriebenen Mechanismus eine
Antriebskammer zwischen den Membrankammern vorzusehen, in welcher ein oder mehrere
Antriebe und mit diesem verbundene Antriebselemente zum mechanischen Angriff an den
Membranen aufgenommen sind. Die Antriebsmittel werden durch die mechanische Kraft
des wenigstens einen Antriebs zwischen zwei Bewegungsendpunkten hin und her bewegt
und nehmen dabei die Membranen mit, so dass zunächst prinzipiell der gleiche Bewegungsablauf
entsteht wie bei der bekannten Doppelmembranpumpe im Stand der Technik.
[0011] Der Unterschied besteht jedoch darin, dass der wenigstens eine Antrieb nunmehr so
betrieben wird, dass die zwei oder mehr Membranen nunmehr nicht im Gegentakt, sondern
unabhängig voneinander betrieben werden. Hierdurch ist es nun möglich, die Ausgangsleitungen
der Mehrfachmembranpumpe zusammenzuführen und diese als Dosierpumpe einzusetzen, in
welcher zu einem Strom eines ersten Mediums ein einstellbarer Strom eines zweiten,
dritten oder weiteren Medien hinzugefügt wird.
[0012] Hierbei sind die Antriebsmittel über unterschiedliche Getriebe mit demselben Antrieb
verbunden Durch einstellbare Getriebe wird mit lediglich einem Antrieb dennoch ein
einstellbares Förderverhältnis erreicht.
[0013] Im Hinblick auf die verwendeten Antriebe können unterschiedliche Lösungen genutzt
werden, insbesondere können als Antriebe elektrische Motoren verwendet werden.
[0014] Vorstehend beschrieben ist somit ein Verfahren zum Betrieb einer Mehrfachmembranpumpe,
welches eine asynchrone Ansteuerung der beiden Membranen vorsieht und es somit erlaubt,
eine Mehrfachmembranpumpe als Dosierpumpe zu benutzen.
1. Verfahren zum Betrieb einer Mehrfachmembranpumpe, welche ein Pumpengehäuse mit mehreren
in parallelen Leitungsabschnitten aufgenommenen Membrankammern aufweist, die jeweils
zwischen zwei in Strömungsrichtung gleichsinnig schließenden Kugelventilen eingeschlossen
und von einer Membran flüssigkeitsdicht in jeweils eine Flüssigkeitskammer und eine
Luftkammer unterteilt sind und wobei dem Pumpengehäuse ferner in einer zwischen den
Luftkammern angeordneten Antriebskammer ein Antrieb zugeordnet ist, wobei der Antrieb
mechanisch mit den Membranen verbundene Antriebsmittel zum voneinander unabhängigen
Bewegen der Membran zwischen jeweils zwei Bewegungsendpunkten aufweist und die Antriebsmittel
der beiden Membranen von dem einen Antrieb asynchron bewegt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel zur Erreichung eines einstellbaren Förderverhältnisses der mehreren
Membranen mit dem Antrieb über einstellbare Getriebe bewegt werden.
2. Verfahren zum Betrieb einer Mehrfachmembranpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Mehrfachmembranpumpe um eine Doppelmembranpumpe mit zwei Membranen
handelt.
3. Verfahren zum Betrieb einer Mehrfachmembranpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Mehrfachmembranpumpe um eine Membranpumpe mit drei oder mehr Membranen
handelt.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel der beiden Membranen in unterschiedlicher Hubfrequenz bewegt werden.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel der beiden Membranen von unterschiedlichen Antrieben bewegt werden.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Antrieben um elektrische Motoren handelt.
1. Method for operating a multiple-membrane pump that has a pump housing comprising a
plurality of membrane chambers which are accommodated in parallel line sections and
each of which is enclosed between two ball valves that close in the same flow direction
and is divided, in a fluid-tight manner, into a liquid chamber and an air chamber
by a membrane, and furthermore a drive being associated with the pump housing in a
drive chamber arranged between the air chambers, the drive having drive means that
are mechanically connected to the membranes for moving, independently of one another,
each membrane between two movement end points, and the drive means of the two membranes
being asynchronously moved by the one drive,
characterized in that the drive means are moved by the drive by means of adjustable gears in order to achieve
an adjustable conveying ratio of the plurality of membranes.
2. Method for operating a multiple-membrane pump according to claim 1, characterized in that the multiple-membrane pump is a double-membrane pump comprising two membranes.
3. Method for operating a multiple-membrane pump according to claim 1, characterized in that the multiple-membrane pump is a membrane pump comprising three or more membranes.
4. Method according to any of the preceding claims, characterized in that the drive means of the two membranes are moved at different stroke frequencies.
5. Method according to any of the preceding claims, characterized in that the drive means of the two membranes are moved by different drives.
6. Method according to any of the preceding claims, characterized in that the drives are electric motors.
1. Procédé pour faire fonctionner une pompe à membranes multiples, laquelle présente
un corps de pompe avec plusieurs chambres à membrane logées dans des sections de conduites
parallèles, chaque chambre à membrane étant enfermée entre deux robinets à tournant
sphérique se fermant dans le même sens dans la direction d'écoulement, et étant subdivisée
par une membrane de manière étanche aux liquides en une chambre à liquide et une chambre
à air, et un dispositif d'entraînement étant en outre associé au corps de pompe, dans
une chambre d'entraînement disposée entre les chambres à air, le dispositif d'entraînement
présentant des moyens d'entraînement reliés mécaniquement aux membranes pour déplacer
indépendamment la membrane entre deux points finaux de déplacement, et les moyens
d'entraînement des deux membranes étant déplacés de manière asynchrone par le même
dispositif d'entraînement,
caractérisé en ce que les moyens d'entraînement sont déplacés au moyen du dispositif d'entraînement par
l'intermédiaire de transmissions réglables, pour parvenir à un rapport de refoulement
réglable des nombreuses membranes.
2. Procédé pour faire fonctionner une pompe à membranes multiples selon la revendication
1, caractérisé en ce que la pompe à membranes multiples est une pompe à double membrane comportant deux membranes.
3. Procédé pour faire fonctionner une pompe à membranes multiples selon la revendication
1, caractérisé en ce que la pompe à membranes multiples est une pompe à membrane comportant trois membranes
ou plus.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement des deux membranes se déplacent à des fréquences de course
différentes.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement des deux membranes sont déplacés par des dispositifs d'entraînements
différents.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs d'entraînements sont des moteurs électriques.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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