DOPPELMEMBRANPUMPE

Abstract

 Doppelmembranpumpe (1) mit einem mechanischen Antriebsmechanismus mit einem Pumpengehäuse (10), welches mindestens einen Sauganschluss (72) und mindestens einen Druckanschluss (82) sowie eine erste Membrankammer (40) und eine zweite Membrankammer (50) aufweist, wobei in der ersten Membrankammer (40) eine erste Membran (42) einen ersten Förderraum (46) von einem Antriebsraum (48) und in der zweiten Membrankammer (50) eine zweite Membran (52) einen zweiten Förderraum (56) von einer Luftkammer (58) trennt, wobei die ersten und zweiten Förderräume (46; 56) mit dem mindestens einen Sauganschluss (72) einerseits und dem mindestens einen Druckanschluss (82) andererseits über Ventileinrichtungen (90; 92) verbunden sind. Die erste Membran (42) und die zweite Membran (52) sind mit einer Kopplungsstange (68) verbindbar und zumindest eine der Membranen (42; 52) ist mittels des mechanischen Antriebsmechanismus bewegbar. Der mechanische Antriebsmechanismus der Doppelmembranpumpe (1) umfasst einen Antriebskolben (120) und ein darin aufnehmbares Kugelgelenk (112) sowie eine mit dem Kugelgelenk (112) verbindbare Aufnahme (100) t, welche ausgebildet ist, um mit einer als Exzenterwelle ausgebildeten Abtriebswelle (20) einer Antriebseinheit koppelbar zu sein.

Beschreibung

Technisches Gebiet der Erfindung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelmembranpumpe mit einem mechanischen Antriebsmechanismus.

Stand der Technik

[0002] Membranpumpen werden zum Fördern von Fluiden eingesetzt, insbesondere Flüssigkeiten und Gasen. Allgemein weist eine Membranpumpe eine in einer Membrankammer angeordnete Membran auf, welche einen Förderraum bzw. Fluidraum oder Produktkammer von einem Antriebsraum trennt, d.h. von einem Antriebsmechanismus der Pumpe. Demnach stehen die im Antriebsraum befindlichen Antriebselemente nicht in Kontakt mit dem zumindest teilweise aggressiven, zu fördernden Fluid. Die Membran wird in eine Bewegung durch einen hydraulischen, pneumatischen, mechanischen oder elektromagnetischen Antriebsmechanismus versetzt. Eine mechanische Membranpumpe zeigt im Allgemeinen einen höheren Wirkungsgrad, eine geringere Pulsation und universelle Einsatzbarkeit als beispielsweise eine pneumatische Membranpumpen. Bei mechanischen Membranpumpen kann der Antrieb mittels eines Elektromotors über einen Exzenter und einen Hubkolben oder Pleuel erfolgen.

[0003] Doppelmembranpumpen umfassen ein Pumpengehäuse mit zwei parallelen Leitungsabschnitten, welche eine erste Membrankammer und eine zweite Membrankammer ausbilden. In jeder der Membrankammern ist eine Membran angeordnet, die den jeweiligen Fluidraum von dem Antriebsraum dichtend trennt. Der Antriebsmechanismus der Doppelmembranpumpe ist eingerichtet, um die Membranen periodisch zu bewegen. Gemäss einem Membrantyp sind die Membranen mit einer Verbindungswelle, bezeichnet auch als Kopplungsstange, koppelbar und bewegen sich im Gleichtakt. Bekannt sind auch unabhängige Antriebsmittel der Membranen, welche mittels einer Steuerung synchronisierbar sind.

[0004] Durch Bewegung der Membranen ändern sich die Volumina des Förder- bzw. Fluidraums und des Antriebsraums komplementär zueinander, so dass in einer Saugbewegung der Fluidraum mit zu förderndem Medium gefüllt und in einer Druckbewegung der Fluidraum entleert wird. Mittels angeordneter Ventileinrichtungen wird die Förderrichtung vorgegeben, so dass bei der Saugbewegung eine Auslassseite und bei einer Druckbewegung eine Einlassseite blockiert ist. Doppelmembranpumpen saugen zeitgleich Fluid an und drücken Fluid heraus.

[0005] Bekannt sind Membranpumpen mit einem mehrteiligen Pumpengehäuse, wobei die einzelnen Gehäuseteile des Pumpengehäuses im Wesentlichen plattenförmig, entlang einer Längsachse angeordnet, gegeneinander abgedichtet und beispielsweise mittels Befestigungsmitteln verspannt sind. Die Gehäuseteile sind z.B. aus Metall, so dass axial aufzubringende Abdichtkräfte verzugsfrei und ohne Setzerscheinungen aufgebracht werden können. Bei gewissen Ausführungen modular aufgebauter Membranpumpen, bzw. Doppelmembranpumpen, sind Sauganschluss und Druckanschluss je nach Anforderung in einer geeigneten Orientierung anordenbar. Derartige Membranpumpen sind in ihrer Fertigung teuer und können über ihre Lebenszeit bei ungünstigen Einsatzbedingungen ihre Festigkeit bzw. Dichtheit verlieren.

[0006] Im Allgemeinen haben Doppelmembranpumpen mit im Gleichklang, d.h. synchron zueinander, hin und her bewegter Membranen, um abwechselnd den Förderraum zu füllen und zu evakuieren, den Nachteil, dass es an der Auslassseite zu periodisch wiederkehrenden Förderdruckabfällen kommt. Damit kommt es zu mehr oder weniger starken Förderunterbrüchen und Vibrationen, welche eine nachgeschaltete Dämpfung erforderlich machen. Ferner zeigt der Förderdruck aufgrund von Materialeigenschaften der Membranen einen sägezahnförmigen zeitlichen Verlauf.

[0007] Es ist bekannt, Membranpumpen mit Druckluft zu betätigen, wobei dies den Einsatz von teurer und nur begrenzt zur Verfügung stehender Druckluft erfordert. Demnach bedarf es einer speziell abgestimmten Infrastruktur, um Druckluft am Einsatzort verfügbar zu machen, so dass ein mobiler Einsatz der Membranpumpe problematisch ist.

[0008] Es sind elektromechanisch betriebene Doppelmembranpumpen bekannt, wobei eine Kolbenstange in Wirkverbindung mit einem Kurbelzapfen steht, welcher an einem freien Ende einer Abtriebswelle eines Getriebemotors angeordnet ist. So wird eine von dem Antriebsmotor ausgehende Drehbewegung in die Linearbewegung der Kolbenstange bzw. der damit verbundenen Membranen umgewandelt, wie dies beispielsweise in DE 20109650 U1 beschrieben ist.

[0009] In einer Membranpumpe unterliegt die Membran während eines Pumpenzyklus einer mechanischen Verformung, so dass über die Lebenszeit der Membranpumpe Verschleisserscheinungen und mechanische Defekte der Membran häufig zum Ausfall der Pumpe führen. Bekannte Membrane sind aus einem Material mit einer gewissen Elastizität gefertigt, z.B. Elastomere, wie NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk). Bekannt sind auch Verbundmembrane in Sandwichbauweise mit einer Schicht eines Elastomer und einer weiteren z.B. extrudierten Schicht, beispielsweise PTFE, welche sich durch Chemiebeständigkeit gegenüber aggressiven Medien auszeichnet und demnach an der Mediumseite vorgesehen ist.

[0010] Damit die Membran gleichzeitig ausreichend formstabil und ausreichend elastisch ist, um während des Pumpenbetriebs durch die auf gegenüberliegenden Membranseiten wirkenden gegensätzlichen Druckkräfte verformt zu werden, sind Strukturmembrane bekannt. Diese können beispielsweise an ihrer dem Fluidraum abgewandten Seite konzentrische Stege oder radiale Rippen aufweisen, welche eine definierte Walkbewegung der Strukturmembran während des Pumpbetriebes erlauben. Form- und Strukturmembrane können an ihrer dreidimensionalen Oberfläche zur Mediumseite hin eine Beschichtung aus Teflon aufweisen.

Zusammenfassung der Erfindung

[0011] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Doppelmembranpumpe mit einem mechanischen Antriebsmechanismus weiterzuentwickeln. Die erfindungsgemässe Doppelmembranpumpe kann kostengünstig gefertigt werden und weist eine kompakte Bauweise auf. Die Doppelmembranpumpe ist demontierbar und Verschleissteile sind einfach austauschbar, wobei Dichtmittel im Bereich der Produkt- bzw. Mediumseite nicht erforderlich sind. Ferner ist die Doppelmembranpumpe gemäss der Erfindung auch zum Fördern aggressiver Chemikalien sowie von Fluiden mit einem Feststoffanteil geeignet. Darüber hinaus zeichnet sich die Doppelmembranpumpe durch einen hohen Wirkungsgrad und einen nahezu vibrationsfreien Betrieb aus, so dass die gute Standfestigkeit einen universellen Einsatz erlaubt.

[0012] Die Aufgaben werden gemäss der Erfindung mit einer Doppelmembranpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Doppelmembranpumpe ergeben sich durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche.

[0013] Zwar bezieht sich die Erfindung auf eine Doppelmembranpumpe, doch sind auch andere Membranpumpen mit einem mechanischen Antriebsmechanismus grundsätzlich umfasst.

[0014] Die erfindungsgemässe Doppelmembranpumpe mit einem mechanischen Antriebsmechanismus umfasst ein Pumpengehäuse, welches mindestens einen Sauganschluss und mindestens einen Druckanschluss sowie eine erste Membrankammer und eine zweite Membrankammer aufweist. Dabei trennt in der ersten Membrankammer eine erste Membran einen ersten Förderraum von einem Antriebsraum und in der zweiten Membrankammer eine zweite Membran einen zweiten Förderraum von einer Luftkammer. Im Falle, dass beide Membranen durch einen mechanischen Antriebsmechanismus bewegbar sind, ist die zweite Membrankammer spiegelbildlich zur ersten Membrankammer ausgebildet. Die Förderräume sind mit mindestens einem Sauganschluss einerseits und dem Druckanschluss andererseits über Ventileinrichtungen verbunden. Ferner sind die erste Membran und die zweite Membran mit einer Kopplungsstange verbindbar. Durch die mechanische Kopplung erfolgt eine Übertragung der Bewegung einer der Membranen, erzeugt durch den mechanischen Antriebsmechanismus. Besonders vorteilhaft ist eine symmetrische Gestaltung des Pumpengehäuses in Bezug auf den Saug- und Druckanschluss, so dass dieses gegebenenfalls in einer umgekehrten Orientierung wieder für einen Einsatz montierbar ist.

[0015] Der mechanische Antriebsmechanismus der Doppelmembranpumpe umfasst einen Antriebskolben und ein darin aufnehmbares Kugelgelenk sowie eine mit dem Kugelgelenk verbindbare Aufnahme, welche ausgebildet ist, um mit einer als Exzenterwelle ausgebildeten Abtriebswelle einer Antriebseinheit koppelbar zu sein.

[0016] Demnach sind in dem Pumpengehäuse in zwei parallelen Leitungsabschnitten jeweils eine Membrankammer ausgebildet, in denen freischwingende Membranen angeordnet sind, so dass eine Produkt- bzw. Fluidkammer, bezeichnet als Förderraum und ein Antriebsraum bzw. eine Luftkammer dichtend voneinander getrennt sind. Antriebsraum und Luftkammer der beiden Membrankammern können mittels eines Luftkanals, vorzugsweise mit kleinem Durchmesser, miteinander verbunden sein. Demnach wird bei einer Bewegung der Membranen in der jeweils anderen Luftkammer bzw. dem Antriebsraum ein sich aufbauender und abbauender Gegendruck erzeugt. Dieser Gegendruck unterstützt die Bewegung der Membranen und dient zum Ausgleich von thermischen Effekten und Umpumpeffekten.

[0017] Die beiden Membranen, auch bezeichnet als erste Membran und als zweite Membran, sind durch eine starre Kopplungsstange miteinander verbindbar, welche sich axial entlang einer Längsachse durch den Mittelpunkt jeder der Membranen erstreckt und an den Membranen jeweils lösbar befestigt ist. Hierfür ist an jeder der Membranen in einer Zentralzone ein Befestigungselement vorgesehen, beispielsweise einvulkanisiert, das einerseits zur lösbaren Befestigung der Kopplungsstange mit der jeweiligen Membran und andererseits bei einer der Membranen zur axialen Sicherung gegenüber bzw. zur lösbaren Befestigung mit dem Antriebskolben des mechanischen Antriebsmechanismus dient. Hierzu kann jedes Befestigungselement ein Innengewinde aufweisen, in welches Aussengewinde, ausgebildet an Enden der Kopplungsstange, eingeschraubt werden oder umgekehrt. Ferner kann an einer Membran zur Verbindung mit dem mechanischen Antriebsmechanismus an dem Befestigungselement ein Innengewinde vorgesehen sein, in welches ein Aussengewinde des Antriebskolbens eingeschraubt wird oder umgekehrt. Eine Befestigung mittels Verschrauben hat den Vorteil, dass die Montage einfach zu handhaben, preiswert und demontierbar ist, sowie eine Einstellbarkeit ermöglicht, um ein Fördervolumen einzustellen. Vorzugsweise ist das Befestigungselement scheibenförmig ausgebildet, wobei der Durchmesser derart gewählt ist, dass dieser weitgehend eine Zentralzone der Membran überdeckt. Insbesondere ist das Befestigungselement aus Metall gefertigt, wodurch eine formstabile und präzise Befestigung einerseits der Kopplungsstange und andererseits der Antriebskomponente des Antriebsmechanismus möglich ist.

[0018] Mittels der Kopplungsstange und dem mechanischen Antriebsmechanismus werden die Membranen im Gegentakt zwischen zwei Bewegungsendpunkten hin und her bewegt. Denkbar ist aber auch, dass die Membranen durch separate Antriebsmittel bewegt werden, wobei mittels einer umfassten Steuerung die Bewegung der Membranen koordinierbar ist. Bei dem Bewegungsablauf wird abwechselnd in einer Saugbewegung einer der Förderräume mit zu förderndem Medium bzw. Fluid gefüllt und bei einer Druckbewegung entleert. Ventileinrichtungen am Sauganschluss und am Druckanschluss geben die Förderrichtung vor, in dem sie bei der Saugbewegung die Auslassseite und bei der Druckbewegung die Einlassseite der jeweiligen Membrankammer blockieren.

[0019] Zur Bewegung der Membranen ist eine Antriebseinheit, z.B. ein Motor, vorgesehen, welcher mit dem mechanischen Antriebsmechanismus koppelbar ist. Die Antriebseinheit ist an dem Pumpengehäuse lösbar verbindbar, beispielsweise mittels einer entsprechend ausgebildeten Flanschverbindung. Eine Abtriebswelle der Antriebseinheit ragt mit einem freien Ende in das Pumpengehäuse hinein und ist dort mit einem Exzenter versehen. So greift beispielsweise eine als Exzenterwelle ausgebildete Abtriebswelle in die Aufnahme ein, wobei der Exzenter auf ein Wälz- Kugel- oder Nagellager setzbar ist und ein Aussenring des Lagers in der Aufnahme aufnehmbar ist. In einer Ausführungsform umfasst die Aufnahme an einer Seitenfläche und damit senkrecht zur Achse der Abtriebswelle eine Gewindebohrung, in welche eine als Kugelgelenk ausgebildete Komponente des Antriebsmechanismus einschraubbar und in Position klemmend gehalten ist. Das Kugelgelenk kann derart ausgebildet sein, dass es einen Kugelkopf und einen sich davon erstreckenden Gewindeschaft aufweist, an dessen freiem Ende ein Gewindebereich ausgebildet ist. Das Kugelgelenk ist ausgebildet, um die von der Antriebseinheit und dem Exzenter ausgehende Bewegung auf eine der Membranen zu übertragen.

[0020] In einer Ausführungsform ist die in der Aufnahme vorgesehene Gewindebohrung geschlitzt ausgebildet, wobei eine Breite des Schlitzes mittels Schraubmitteln veränderbar ist. Die Schraubmittel ermöglichen in einem gelösten Zustand die Positionierung des Gewindeschafts in der Gewindebohrung und damit des Kugelgelenks relativ zu einer der Membranen und legen in einem gespannten Zustand die einstellbare bzw. eingestellte Position fest.

[0021] Das Kugelgelenk ist in dem Antriebskolben aufgenommen, welcher mit einer der Membranen verbindbar und innerhalb des Pumpengehäuses verschieblich aufgenommen ist. Eine Dichtung steht im dichtenden Kontakt mit dem Antriebskolben und ist in einer am Pumpengehäuse ausgebildeten Nut aufgenommen. Demnach sind keine Schmiermittel zur verschieblichen Lagerung des Antriebskolbens erforderlich, sondern es liegt eine Anordnung mit Trockenschmierung vor.

[0022] Das Kugelgelenk bzw. der Kugelkopf ist in einem in dem Antriebskolben aufnehmbaren Lagerblock gelagert, so dass eine Drehbewegung der Abtriebswelle in eine Längsbewegung des Antriebskolbens transformiert und auf eine der Membranen übertragbar ist. Der Lagerblock selbst kann mehrteilig ausgebildet sein und ist innerhalb des Antriebskolbens positionierbar. Beispielsweise kann der Lagerblock an Einlegeteilen anliegen, beispielsweise zylinderförmigen Distanzstücken, aufgenommen in dem Antriebskolben. Alternativ können Stirnflächen des Lagerblocks an entsprechend ausgebildeten Anschlägen im Innenraum des Antriebskolbens anliegen.

[0023] In einer Ausführungsform weist der Antriebskolben eine Durchgangsbohrung auf, so dass das Kugelgelenk in gelagerter Position aus der Aufnahme mittels eines einführbaren Werkzeugs demontierbar ist. Hierbei kann an dem Kugelkopf eine Werkzeugaufnahme ausgebildet sein, in welches ein durch die Durchgangsbohrung einführbares Werkzeug angreift und drehfest mit dem Kugelgelenk verbindbar ist. Diese Durchgangsbohrung dient der Demontierbarkeit der Komponenten des mechanischen Antriebsmechanismus.

[0024] Der Antriebskolben kann mehrteilig ausgebildet sein, wobei hülsenförmige Komponenten miteinander durch eine Schraubverbindung verbindbar sind.

[0025] In einer bevorzugten Ausführungsform sind in dem Antriebskolben Federmittel aufnehmbar, zwischen welchen das Kugelgelenk vorgespannt lagerbar ist. Die Position des Kugelgelenks ist demnach vorgespannt, so ist dieses stets in eine Ausgangslage rückstellbar. Die Rückstellung erfolgt dabei gegen eine Federkraft eines der Federmittel. Durch die Anordnung der Federmittel innerhalb des Antriebskolbens kann ein kompakter Aufbau mit vermindertem Bauraum realisiert werden. Die Anordnung der Federmittel erlaubt eine Art Überlastsicherung, welche das automatische Rückstellen des Kugelgelenks und damit des Antriebskolbens in eine Ausgangsposition ermöglicht.

[0026] Das oder die Federmittel können in Form von Spiralfedern oder Tellerfedern ausgebildet sein, wobei eine freie Federlänge an den Hub des Antriebskolbens anpassbar ist. Da eine begrenzte Drehbewegung des Kugelgelenks um seine Längsachse aber keine Bewegung in Richtung der Längsachse möglich ist, stellt das Kugelgelenk eine Kraftübertragung mit einer stabilen zentrierten Lagerung bereit, welche ein Kippen oder Schlingern vermeidet.

[0027] In einer Ausführungsform der Doppelmembranpumpe sind die Ventileinrichtungen in fluidleitenden Verbindungen der Förderräume einerseits zu dem mindestens einen Sauganschluss und andererseits zu dem mindestens einen Druckanschluss anordenbar. Demnach sind an mindestens einer in jedem Förderraum vorgesehenen Saugöffnung eine passive Ventileinrichtungen anordenbar, welche bei einer Saugbewegung der zugeordneten Membran öffnet. In einer Ausführungsform ist die einsetzbare Ventileinrichtung als Plattenventil aus einem elastischen Kunststoff ausgebildet. Die bewegliche Ventilplatte ist mit einem Stopfen verbindbar, welcher an einem Verbindungskanal an der jeweiligen Saugöffnung aufnehmbar ist. Dabei kann in Abhängigkeit der Stellung des Plattenventils eine fluidleitende Verbindung zwischen Förderraum und Sauganschluss freigegeben oder verschlossen werden.

[0028] Ferner ist in der fluidleitenden Verbindung der Förderräume mit dem Druckanschluss die dort anordenbare Ventileinrichtung als Klappenventil aus einem elastischen Kunststoff ausgebildet. Insbesondere ist das Klappenventil in einen Kreuzungsbereich zwischen den Verbindungskanälen und einem Auslasskanal einsetzbar, so dass das Klappenventil abwechselnd eine der Drucköffnungen der Förderräume der ersten Membrankammer und der zweiten Membrankammer öffnet oder schliesst. Das Klappenventil ist bevorzugt mehrteilig ausgebildet. In einer Ausführungsform weist das Klappenventil eine V-Form auf, wobei eine Scharnierwelle am Grund der V-Form klemmend gehalten und in ein Scharnierelement einsetzbar ist. Demnach können die Klappen oder Flügel des Klappenventils eine Kippbewegung ausführen.

[0029] In einer Ausführungsform ist das Klappenventil durch den Druckanschluss montierbar und demontierbar. Hierbei ist zumindest das Scharnierelement fest in Position fixiert und die Scharnierwelle, klemmend gehalten in der V-Form der Flügel, kann in Aufnahmen am Scharnierelement eingepresst werden.

[0030] In einer weiteren Ausführungsform ist das Pumpengehäuse mehrteilig ausgebildet, wobei ein Pumpendeckel, ein Steuerblock, in welchen der Sauganschluss für das Ansaugen eines zu fördernden Fluid und der Druckanschluss für das Austreten des geförderten Fluid vorgesehen sind und ein Antriebsgehäuse umfasst und miteinander dichtend verbindbar sind.

[0031] Pumpendeckel und Steuerblock bilden demnach eine Art Pumpenkopf, welcher mit dem Antriebsgehäuse verbindbar ist. Der Steuerblock selbst kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. In einer Ausführungsform ist das Pumpengehäuse aus einem Kunststoff gefertigt, welches insbesondere chemisch inert und resistent gegen das zu fördernde Medium ist. Alternativ ist aber auch eine Ausführung aus Metall vorstellbar.

[0032] So kann eine der Membrankammern, hier bezeichnet als zweite Membrankammer, von dem Pumpendeckel und dem Steuerblock gebildet werden und die andere der Membrankammern, die erste Membrankammer, ist zwischen Steuerblock und Antriebsgehäuse ausgebildet. An parallelen Aussenfläche des Steuerblocks können kreisförmige Vertiefungen ausgebildet sein, die jeweils von einer der Membranen überwölbt sind. Insbesondere ist konzentrisch um die kreisförmige Vertiefung auf jeder der zwei Aussenseiten des Steuerblocks eine umlaufende Nut vorgesehen, in welche ein peripherer Ringwulst der jeweiligen Membran aufnehmbar ist. Beim Zusammenfügen und Verbinden des mehrteiligen Pumpengehäuses können die Membranen mit ihrem peripheren Ringwulst in einem jeweiligen Einspannbereich zusammengedrückt und in der Nut gehalten werden. Die Trennflächen zwischen Pumpendeckel und Steuerblock und zwischen Steuerblock und Antriebsgehäuse sind gegeneinander über die jeweils in dieser Trennfläche anordenbare Membran abgedichtet. Beispielsweise können die mehreren Teile des Pumpengehäuses mittels Schraubverbindungen miteinander verbunden werden, welche in einer Anordnung vorgesehen sind, welche eine gleichmässige Kraftbeaufschlagung ermöglicht.

[0033] In einer anderen Ausführungsform kann der Steuerblock mehrteilig ausgebildet sein. Bei dem mehrteiligen Steuerblock können die einzelnen Blöcke durch Verpressen oder einer anderen geeigneten Verbindungstechnik miteinander kraft- und/oder formschlüssig dichtend verbunden sein.

[0034] Der Steuerblock umfasst einen Saugblock mit dem Sauganschluss sowie Einlasskanal und Verbindungskanäle, einen Druckblock mit dem Druckanschluss sowie Auslasskanal und Verbindungskanäle und einen zentralen Block, ausgebildet zur Aufnahme der Kopplungsstange. In einem Saugbereich steht demnach der mindestens eine Sauganschluss über einen Einlasskanal und jeweils einen Verbindungskanal mit einer Saugöffnung des jeweiligen Förderraums der ersten Membrankammer und der zweiten Membrankammer in fluidleitender Verbindung. Aus dem Förderraum wird das Fluid über einen Druckbereich über sogenannte Drucköffnungen aus den Förderräumen über jeweilige Verbindungskanäle zu einem Auslasskanal und zum Druckanschluss gefördert. Die Förderrichtung wird durch die Stellung der Ventileinrichtungen bestimmt. Die Verbindungskanäle können beispielsweise im Saugbereich T-förmig und im Druckbereich Y-förmig ausgebildet sein.

[0035] Die einsetzbaren Membranen sind ausgebildet, um ausreichend formstabil zu sein, so dass sie nicht während des Pumpenbetriebs durch die auf gegenüberliegenden Membranseiten einwirkenden gegensätzlichen Druckkräfte leistungsmindernd verformt werden. Insbesondere ist jede Membran als Strukturmembran ausgebildet. In einer Zentralzone der Membran kann ein Membrankern vorgesehen sein, welcher eine gewisse Versteifung der Zentralzone bewirkt. In dieser ist auch das Befestigungselement zur Verbindung mit dem Antriebsmechanismus und der Kopplungsstange einsetzbar.

[0036] Neben der Zentralzone kann die Membran eine oder weitere Zonen umfassen, welche jeweils unterschiedliche Funktionen erfüllen. So umfasst die Membran am Aussenumfang den erwähnten Ringwulst und damit eine Einspannzone, über welche die Membran zwischen Gehäuseteilen des Pumpengehäuses eingespannt und umfangsseitig dichtend gehalten ist. Mittels der Einspannzone ist eine Zentrierung und/oder Positionierung in Bezug auf den Antriebsmechanismus möglich. Aufgrund der dichtenden Wirkung werden die Gehäuseteile des Pumpengehäuses ohne zusätzliche Dichtmittel im Bereich des zu fördernden Mediums gegenüber der Umgebung und gegenüber dem Antriebsmechanismus abgedichtet.

[0037] Zwischen Einspannzone und Zentralzone können sich eine oder mehrere radiale Zonen der Membran anschliessen, welche im unbelasteten Zustand der Membran konvex und/oder konkav geformt sind und beispielsweise eine Stützfunktion und/oder eine Ausgleichsfunktion erfüllen. So ist eine möglichst sichere und schwingungsarme Membranführung möglich. Dies begünstigt darüber hinaus einen geräuscharmen Betrieb.

[0038] Ferner sind die Membranen auf der Seite des Fluid- bzw. Förderraums aus einem Material gefertigt, welches insbesondere gegenüber aggressiven Chemikalien weitgehend unempfindlich ist. So kann die Membran aus einem chemikalienresistenten, aber auch gleichzeitig sehr reissfesten sowie elastischen Material, wie Kunststoff, gefertigt sein. Bevorzugt umfasst jede der Membranen mindestens zwei aufeinanderliegende und miteinander verbundene Einzelmembranlagen. Insbesondere handelt es sich dabei um Kunststoffschichten aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise einem PTFE (Polytetraflourethylen) bzw. einem chemisch modifizierten PTFE mit einem gewissen Glasfaseranteil, welche nur geringe Deformationsneigung unter Last und eine geringe Gasdurchlässigkeit zeigen. Für die Produktseite eignen sich Kunststoffe mit hoher Beständigkeit, unteranderem gegen Mineralöle und Chemikalien, sowie guten technologischen Eigenschaften wie Quellbeständigkeit, Elastizität, Druckverformungsresistenz.

[0039] Aufgrund der Ausbildung des mechanischen Antriebsmechanismus und seiner Verbindung zu den Membranen kann die erfindungsgemässe Doppelmembranpumpe einfach in ihre Einzelteile demontiert werden. Darüber hinaus können auch Verschleissteile, beispielsweise Ventileinrichtungen, bei Bedarf einfach ausgetauscht werden, ohne die Doppelmembranpumpe komplett zu demontieren. Mittels separater Zugangsmöglichkeiten können Membranen und Ventileinrichtungen getrennt voneinander ausgetauscht werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

[0040] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Pumpengehäuses einer Doppelmembranpumpe mit einer darin angeordneten Abtriebswelle einer Antriebseinheit;

Figur 2 einen Längsschnitt einer Doppelmembranpumpe in Seitenansicht mit einem Antriebsmechanismus gemäss einer ersten Ausführungsform;

Figur 3 eine Detailansicht der Doppelmembranpumpe gemäss der ersten Ausführungsform in Draufsicht;

Figur 4 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der Doppelmembranpumpe mit teilweise entfernten Ventileinrichtungen;

Figur 5 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der Doppelmembranpumpe gemäss Figur 4 mit eingesetzten Ventileinrichtungen;

Figur 6 eine perspektivische Detailansicht einer Ventileinrichtung, ausgebildet als Plattenventil;

Figur 7 eine perspektivische Detailansicht einer Ventileinrichtung, ausgebildet als Klappenventil;

Figur 8 eine perspektivische Ansicht eines Details des mechanischen Antriebsmechanismus;

Figur 9 eine Detailansicht einer Doppelmembranpumpe mit einem mechanischen Antriebsmechanismus gemäss einer zweiten Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung

[0041] Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Pumpengehäuses 10 einer Doppelmembranpumpe 1. Das Pumpengehäuse 10 ist in der dargestellten Ausführungsform mehrteilig ausgebildet. Es umfasst demnach einen Pumpendeckel 12, einen Steuerblock 14 und ein Antriebsgehäuse 16. Das Antriebsgehäuse 16 ist mit einer nicht dargestellten Antriebseinheit, beispielsweise einem elektrischen Servomotor, bzw. einem üblichen Antriebsmotor oder Luftmotor verbindbar. Eine als Exzenterwelle ausgebildete Abtriebswelle 20 der Antriebseinheit kann in dem Antriebsgehäuse 16 gelagert gehalten sein und steht in Wirkverbindung mit einem noch zu beschreibenden mechanischen Antriebsmechanismus. Die Drehbewegung der Abtriebswelle 20 der Antriebseinheit wird so in eine translatorische Bewegung des mechanischen Antriebsmechanismus transformiert, d.h. in eine sinusförmige Bewegung. An einer der Seitenflächen des Pumpengehäuses 10 ist schematisch eine Öffnung 30 dargestellt, welche einen Einlass oder einen Auslass für das zu fördernde Fluid markiert. Das Pumpengehäuse 10 oder Teile davon können aus einem Kunststoff gefertigt sein, beispielsweise aus Polytetrafluorethylen oder einem anderen chemisch inerten Material.

[0042] Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Doppelmembranpumpe 1. Die als Doppelmembranpumpe 1 dargestellte Membranpumpe ist nicht auf eine Ausführungsform als Doppelmembranpumpe beschränkt, sondern deren technische Prinzipien sind vielmehr auf jede denkbare Ausführungsform einer Membranpumpe übertragbar.

[0043] Wie angedeutet in Figur 2 kann die Antriebseinheit (nicht dargestellt) mittels einer Flanschverbindung an dem Pumpengehäuse 10, bzw. dem Antriebsgehäuse 16, lösbar befestigt werden. Dabei ragt die als Exzenterwelle ausgebildete Abtriebswelle 20 der Antriebseinheit in das Innere des Antriebsgehäuses 16 und ist dort gelagert. Ferner steht der an der Abtriebswelle 20 ausgebildete Exzenter in Kontakt mit einer Aufnahme 100, bzw. ist in einem in der Aufnahme 100 angeordneten Lager aufgenommen. Die Abtriebswelle 20 ist mit dem noch näher zu beschreibenden mechanischen Antriebmechanismus koppelbar, wobei hier auf die Figuren 3, 9 und 10 verwiesen wird. Der mechanische Antriebsmechanismus umfasst Antriebskomponenten, welche als ein Pleuel bzw. eine Schub- oder Treibstange ausgebildet und in Wirkverbindung mit der Abtriebswelle 20 bringbar sind. Insbesondere ist ein Antriebskolben 120 vorgesehen, welcher mit einer Membran verbindbar ist, um diese zu bewegen.

[0044] Die dargestellte Doppelmembranpumpe 1 weist in dem mehrteilig ausgebildeten Pumpengehäuse 10 zwischen dem Antriebsgehäuse 16 und dem Steuerblock 14 eine erste Membrankammer 40 sowie zwischen dem Steuerblock 14 und dem Pumpendeckel 12 eine zweite Membrankammer 50 auf. In der ersten Membrankammer 40 und in der zweiten Membrankammer 50 sind jeweils eine Membran 42, 52 freischwingend angeordnet. Die Membranen 42, 52 weisen jeweils einen peripheren Ringwulst 44, 54 auf, welcher zwischen Antriebsgehäuse 16 und Steuerblock 14 bzw. zwischen diesem und dem Pumpendeckel 12 in einem entsprechend ausgebildeten Einspannbereich zusammengedrückt und dort dichtend gehalten sind. Die Membran 42 trennt in der ersten Membrankammer 40 einen ersten Förderraum 46 von einem Antriebsraum 48 und die Membran 52 in der zweiten Membrankammer 50 einen zweiten Förderraum 56 von einer Luftkammer 58 mit wechselnden Volumina ab.

[0045] Wie in der Figur 2 dargestellt sind der Antriebsraum 48 und die Luftkammer 58 miteinander über einen Luftkanal 18 verbunden, welcher vorzugsweise mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist. Der Luftkanal 18 ist eingerichtet, dass bei einer Saugbewegung beispielsweise der Membran 42 in der ersten Membrankammer 40 Luft aus dem Antriebsraum 48 in die Luftkammer 58 der zweiten Membrankammer 50 gepresst wird. Dabei und bedingt durch den kleinen Durchmesser des Luftkanals 18 baut sich ein Druck in der Membrankammer 50 auf, welcher die Druckbewegung der zweiten Membran 52 unterstützt und umgekehrt.

[0046] Materialien der Membranen 42, 52 sind vorzugsweise elastomere Verbundstoffe, beispielsweise NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk), welches in dem Verbundstoff die Funktion eines elastischen Grundmaterials übernimmt. Zum Förderraum 46; 56 hin und damit zum geförderten Medium hin kann an den Membranen 42; 52 eine chemisch inerte PTFE-Folie (Polytetrafluorethylen) aufkaschiert sein.

[0047] In jeder der Membranen 42; 52 ist ein Befestigungselement 60 in einer Zentralzone der Membranen 42; 52 aufnehmbar, z.B. eingebettet. Das Befestigungselement 60 kann mit einem Ansatz ausgebildet sein, der durch eine in der Zentralzone der Membranen 42; 52 vorgesehene Öffnung geführt ist. Ferner kann an dem Befestigungselement 60 ein scheibenförmiger Bereich ausgebildet sein, welcher diese Öffnung bzw. die Zentralzone der Membranen 42; 52 überdeckt und an dieser anliegt. Der Ansatz des Befestigungselements 60 ist als eine Komponente einer Schraubverbindung ausgebildet, d.h. weist z.B. ein Innengewinde 62 auf, in welches ein Aussengewinde entweder eines Deckelelements 64 oder ein Aussengewinde eines vom Antriebsmechanismus umfassten Antriebskolbens 120 einschraubbar ist. Letzteres dient der lösbaren Verbindung einer der Membranen 42; 52 mit dem Antriebsmechanismus.

[0048] Ferner ist an einer dem Ansatz gegenüberliegenden Seite des Befestigungselements 60 ein zweites Innengewinde 66 ausgebildet, in welches ein Aussengewinde einer Kopplungsstange 68 zur starren Verbindung der ersten Membran 42 und der zweiten Membran 52 einschraubbar ist. Die Anordnungen der Gewinde können auch umgekehrt sein. Mittels der vorgesehenen Schraubverbindungen sind die Teile in einfacher Weise voneinander lösbar und demontierbar, so dass ein Austausch einer der Membranen 42; 52 leicht durchführbar ist. Andere Verbindungsarten der Membranen 42; 52 mit der Kopplungsstange 68 bzw. dem Deckelelement 64 und/oder Antriebskolben 120 sind denkbar. So kann die Kopplungsstange 68 mit den Membranen 42; 52 mittels Formschluss verbunden sein, beispielsweise kann die Kopplungsstange 68 mit mindestens einer der Membranen 42; 52 umspritzt sein.

[0049] In der Figur 2 sind die Membranen 42; 52 als Strukturmembran ausgebildet, wobei zwischen der Zentralzone und dem Ringwulst 44 mehrere Zonen ausgebildet sein können, welche unterschiedliche Funktionen haben. Hierfür sind in Richtung Förderraum 46; 56 konkav und/oder konvex gewölbte Zonen denkbar, welche als Stützzone und/oder als Ausgleichszone ausgebildet sein können.

[0050] Die Membranen 42; 52 können einen Membrankern 41 aufweisen, welcher als ein Formkern insbesondere die Zentralzone stabilisiert. Der Membrankern 41 kann aus Metall, Kunststoff oder einem Elastomer in die Membranen 42; 52 einvulkanisiert oder eingeklebt sein, um ein Durchbiegen der Membrane 42; 52 über den noch zu beschreibenden Saug- bzw. Drucköffnungen in den Förderräumen 46; 56 vermindert oder aufgehoben wird.

[0051] Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt eines Teils der Doppelmembranpumpe 1 gemäss der Ausführungsform der Figur 2 in einer Draufsicht. Gleiche Elemente werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

[0052] In den Förderräumen 46; 56 der ersten Membrankammer 40 bzw. der zweiten Membrankammer 50 ist zumindest je eine Saugöffnung 70 und je eine Drucköffnung 80 ausgebildet. An jeder Saugöffnung 70 ist eine als Plattenventil 90 ausgebildete Ventileinrichtung aufgenommen, welche die Förderrichtung des zu fördernden Fluid bzw. Medium bestimmt. Das zu fördernde Fluid wird über einen Sauganschluss 72 am Einlass, einen Einlasskanal 74 und einem der Verbindungskanäle 76 zu einer der Saugöffnungen 70 in den Förderraum 46; 56 der Membrankammern 40; 50 gefördert, in der sich die angeordnete Membran 42; 52 in Saugstellung befindet. Bei einer Saugbewegung der jeweiligen Membranen 42; 52 wird die zugeordnete Saugöffnung 70 von dem entsprechenden Plattenventil 90 freigegeben. Details des Plattenventils 90 werden in Figur 7 dargestellt.

[0053] Das geförderte Fluid wird bei einer Druckbewegung der Membran 42; 52, bei welcher das entsprechende Plattenventil 90 die Saugöffnung 70 in dem Förderraum 46; 56 schliesst, über die Drucköffnung 80, den Verbindungskanal 76, einem geöffneten Klappenventil 92 und einem Auslasskanal 84 zu einem Druckanschluss 82 gefördert. Das Klappenventil 92 ist derart an einem Kreuzungsbereich zwischen den Verbindungskanälen 76 und dem Auslasskanal 84 angeordnet und ausgebildet, dass mit der Druckbewegung der Membranen 42; 52 das Fluid aus einem der Förderräume 46; 56 ausgepresst wird. Details des Klappenventils 92 sind in der Figur 8 dargestellt. Insbesondere ist das Klappenventil 92 aus dem Pumpengehäuse 10 über den Auslasskanal 84 einsetzbar bzw. demontierbar.

[0054] Aus Figur 3 geht auch hervor, dass an einem Aussenumfang des Antriebskolbens 120 eine Dichtung 122 vorgesehen ist, welche den zugeordneten Antriebsraum 48 abdichtet.

[0055] Die Figuren 4 und 5 zeigen jeweils unterschiedliche Phasen der Montage einer Doppelmembranpumpe 1 gemäss einer Ausführungsform. In den Figuren 4 und 5 ist der Steuerblock 14 zumindest teilweise geschnitten dargestellt und zeigt jeweils sein Inneres. Sichtbar sind die jeweiligen Verbindungskanäle 76, welche eine fluidleitende Verbindung einerseits auf der Seite des Sauganschlusses 72 und andererseits auf der Seite des Druckanschlusses 82 zum Fördern von Fluid in bzw. aus dem ersten Förderraum 46 der ersten Membrankammer 40 und dem zweiten Förderraum 56 der zweiten Membrankammer 50 ermöglichen. Die Förderrichtung des zu fördernden bzw. des geförderten Fluid wird durch die von der Bewegung der Membranen 42; 52 (nicht dargestellt) bedingte Stellung der Ventileinrichtungen 90, 92 vorgegeben. In dem Saugbereich, in dem sich der Sauganschlusses 72 befindet, sind die Plattenventile 90 an den jeweiligen Saugöffnungen 70 anordenbar. Das Plattenventil 90 kann in dem Verbindungskanal 76 eingesetzt werden, welcher eine entsprechende Ausnehmung bereitstellt.

[0056] Bei der Saugbewegung der zugeordneten Membran 42 bzw. 52 öffnet das Plattenventil 90 die Saugöffnung 70 und das Fluid gelangt in den sich vergrössernden Förderraum 46; 56. Währenddessen ist in dem Druckbereich eine fluidleitende Verbindung zwischen dem zu füllenden Förderraum 46 bzw. 56 und dem Druckanschluss 82 von dem dort angeordneten Klappenventil 92 blockiert. Bei einer Bewegungsumkehr der entsprechenden Membran 42; 52 in die Druckbewegung schliesst das Plattenventil 90 die zugeordnete Saugöffnung 70. Das Klappenventil 92 bewegt sich in eine Stellung, so dass die fluidleitende Verbindung zwischen dem zu entleerenden Förderraum 46; 56 freigegeben wird.

[0057] Mit Verweis auf Figur 6, welche eine perspektivische Ansicht eines Plattenventils 90 zeigt, umfasst das Plattenventil 90 eine bevorzugt aus einem elastischen Material bzw. Kunststoff gefertigte, V-förmig gebogene Platte 91a. An einer Seite der V-förmigen Platte 91a ist eine Bohrung vorgesehen, in welche eine Hülse 91b gehalten ist, die in die Saugöffnung 70 bzw. den Verbindungskanal 76 einführbar ist.

[0058] Aus Figur 7 geht eine perspektivische Darstellung des Klappenventils 92 hervor. Das Klappenventil 92 ist in einer V-förmigen Form gestaltet und weist zwei Klappenflügeln 93a, 93b auf. Das Material des Klappenventils 92 ist ebenfalls ein elastischer Kunststoff mit sehr guten mechanischen Eigenschaften, z.B. hoher mechanischer Festigkeit, Steifigkeit und Verschleissfestigkeit, welche für einen Dauerbetrieb des Klappenventils 92 geeignet sind. Geeignet ist PEEK (Polyetheretherketon), welches sowohl für thermisch als auch mechanisch stark belastete Teile empfohlen ist. Am Grund der V-Form des Klappenventils 92 ist eine Scharnierwelle 94 haltend aufgenommen, welche mit freien Enden über die Flügel 93a, 93b vorsteht. Die freien Enden der Scharnierwelle 94 sind in ein Scharnierelement 95 (Figur 4) einrastbar, und darin frei drehbar, so dass das Klappenventil 92 eine Kippbewegung ausführen kann. Das Scharnierelement 95 ist in einem Kreuzungsbereich zwischen den Verbindungskanälen 76 und dem Auslasskanal 84 fest aufgenommen, so dass bei eingerasteter Scharnierwelle 94 die damit verbundenen Klappenflügel 93a, 93b abwechselnd eine der fluidleitenden Verbindungen zu den Förderräumen 46; 56 öffnet bzw. blockiert.

[0059] In Figur 8 ist ein Detail des mechanischen Antriebsmechanismus perspektivisch dargestellt. Gezeigt ist die Aufnahme 100, in welche die Abtriebswelle 20 der Antriebseinheit (nicht dargestellt) in einem dafür vorgesehenen Lager 110, hier ausgebildet als Kugellager, drehbar gelagert ist. Die Aufnahme 100 bildet mit einem Kugelgelenk 112 eine Art Pleuel, welches als Komponente des mechanischen Antriebsmechanismus betrachtet wird. Die Aufnahme 100 entspricht in gewisser Weise einem Pleuelkopf und weist weitgehend eine Quaderform auf. An einer der Seitenflächen der Aufnahme 100 ist ein Schlitz 102 ausgebildet, welcher parallel zu einer Grundfläche der Aufnahme 100 und so senkrecht zur Abtriebswelle 20 verläuft. Der Schlitz 102 schneidet eine Gewindebohrung 104, welche an der Seitenfläche ausgebildet ist. Die Breite des Schlitzes 102 ist einstellbar. Hierfür sind Schraubmittel 106 vorgesehen, welche je nach Stellung die Breite des Schlitzes 102 verändern. Das Kugelgelenk 112 umfasst an einem Ende einen Kugelkopf 114, von welchem sich ein Gewindeschaft 116 erstreckt, an dessen Ende ein Gewindebereich komplementär zur Gewindebohrung 104 ausgebildet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das Kugelgelenk 112 einstückig ausgebildet, wobei auch eine mehrteilige Ausführung denkbar ist. Demnach kann das Kugelgelenk 112 in die Aufnahme 100 eingeschraubt und klemmend in Position gehalten werden, wobei die Breite des Schlitzes 102 entsprechend eingestellt ist.

[0060] An dem Kugelkopf 114 in Verlängerung des Gewindeschaftes 116 ist eine Werkzeugaufnahme 118 ausgebildet, in welche ein Werkzeug verdrehsicher aufnehmbar ist. Demnach kann das Kugelgelenk 112 bei gelösten Schraubmitteln 106 aus der Aufnahme 100 gelöst werden. So ist eine einfache Justierung der Spannung der mit dem Antriebsmechanismus verbindbaren Membran 42; 52 möglich.

[0061] Die Figur 9 zeigt eine Detailansicht des mechanischen Antriebsmechanismus der Doppelmembranpumpe 1 in einer Schnittdarstellung. In dieser Darstellung ist das Kugelgelenk 112 über den Gewindeschaft 116 mit der Aufnahme 100 verbunden, d.h. in die geschlitzte Gewindebohrung 104 eingeschraubt. In dem Lager 110 ist die als Exzenterwelle ausgebildete Abtriebswelle 20 aufgenommen.

[0062] Der Kugelkopf 114 des Kugelgelenks 112 ist in dem Antriebskolben 120 aufgenommen. Hierfür ist der Kugelkopf 114 in einem mehrteiligen Lagerblock 130 drehbar gelagert, welcher in dem als Hohlkolben ausgebildeten Antriebskolben 120 aufgenommen ist, beispielsweise anliegend an einem oder mehreren einsetzbaren Distanzstücken (nicht dargestellt). In der dargestellten Ausführungsform ist der Antriebskolben 120 mehrteilig ausgebildet, wobei die Teile mittels einer Schraubverbindung 121 miteinander verbindbar sind. Der Antriebskolben 120 weist an einer Stirnfläche eine Durchgangsbohrung 124 auf. Durch die Durchgangsbohrung 124 ist von dem Antriebsraum 48 der ersten Membrankammer 40 aus ein Werkzeug bis zur Werkzeugaufnahme 118 am Kugelkopf 114 durchführbar ist, um das Kugelgelenk 112 aus der Aufnahme 100 zu lösen.

[0063] Anstelle oder zusätzlich zu den in dem Antriebskolben 120 aufnehmbaren Distanzstücken können Federmittel 140 angeordnet sein, welche eine vorgespannte Halterung des mehrteiligen Lagerblocks 130 ermöglichen. Insbesondere ist der mehrteilige Lagerblock 130 zwischen Federmitteln 140 angeordnet, so dass dieser stets in seine Ausgangsposition rückstellbar ist. Auf diese Weise ist eine Art Überlastsicherung geschaffen, welche das Rückstellen des mechanischen Antriebsmechanismus und der damit verbundenen ersten Membran 42 und zweiten Membran 52 ermöglicht. Alternativ kann auch die Überlastsicherung in Form einer elektronischen Überlastsicherung ausgebildet sein.

Bezugszeichen

1	Doppelmembranpumpe	92	Klappenventil
10	Pumpengehäuse	93a,b	Klappenflügel
12	Pumpendeckel	94	Scharnierwelle
14	Steuerblock	95	Scharnierelement
16	Antriebsgehäuse
18	Luftkanal	100	Aufnahme
20	Abtriebswelle	102	Schlitz
		104	Gewindebohrung
30	Öffnung	106	Schraubmittel
40	erste Membrankammer	110	Lager
50	zweite Membrankammer	112	Kugelgelenk
		114	Kugelkopf
41	Membrankern	116	Gewindeschaft
42	erste Membran	118	Werkezugaufnahme
44	Ringwulst	120	Antriebskolben
46	erster Förderraum	121	Schraubverbindung
48	Antriebsraum	122	Dichtung
		124	Durchgangsbohrung
52	zweite Membran
54	Ringwulst	130	Lagerblock
56	zweiter Förderraum
58	Luftkammer	140	Federmittel
60	Befestigungselement
62	Innengewinde
64	Deckelelement
66	zweites Innengewinde
68	Kopplungsstange
70	Saugöffnung
72	Sauganschluss
74	Einlasskanal
76	Verbindungskanal
80	Drucköffnung
82	Druckanschluss
84	Auslasskanal
90	Plattenventil
91a	V-förmig gebogene Platte
91b	Hülse

Ansprüche

1. Doppelmembranpumpe (1) mit einem mechanischen Antriebsmechanismus mit

- einem Pumpengehäuse (10), welches mindestens einen Sauganschluss (72) und mindestens einen Druckanschluss (82) sowie eine erste Membrankammer (40) und eine zweite Membrankammer (50) aufweist, wobei

- in der ersten Membrankammer (40) eine erste Membran (42) einen ersten Förderraum (46) von einem Antriebsraum (48) und in der zweiten Membrankammer (50) eine zweite Membran (52) einen zweiten Förderraum (56) von einer Luftkammer (58) trennt, wobei die ersten und zweiten Förderräume (46; 56) mit dem mindestens einen Sauganschluss (72) einerseits und dem mindestens einen Druckanschluss (82) andererseits über Ventileinrichtungen (90; 92) verbunden sind, wobei

- die erste Membran (42) und die zweite Membran (52) mit einer Kopplungsstange (68) verbindbar sind, und

- zumindest eine der Membranen (42; 52) mittels des mechanischen Antriebsmechanismus bewegbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass
der mechanische Antriebsmechanismus einen Antriebskolben (120) und ein darin aufnehmbares Kugelgelenk (112) sowie eine mit dem Kugelgelenk (112) verbindbare Aufnahme (100) umfasst, welche ausgebildet ist, um mit einer als Exzenterwelle ausgebildeten Abtriebswelle (20) einer Antriebseinheit koppelbar zu sein.

2. Doppelmembranpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (120) mittels eines Befestigungselements (60) mit der ersten Membran (42) lösbar verbindbar ist.

3. Doppelmembranpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (112) in einer an der Aufnahme (100) ausgebildeten Gewindebohrung (104) einschraubbar und darin klemmend gehalten ist.

4. Doppelmembranpumpe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung (104) geschlitzt ausgebildet ist, wobei eine Breite des Schlitzes (102) mittels Schraubmitteln (106) veränderbar ist.

5. Doppelmembranpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (112) einen Gewindeschaft (116) zum lösbaren Verbinden mit der Aufnahme (100) und einen Kugelkopf (114) aufweist, welcher in einem in dem als Hohlkolben ausgebildeten Antriebskolben (120) aufnehmbaren Lagerblock (130) gelagert ist, so dass eine Drehbewegung der Abtriebswelle (20) in eine Längsbewegung des Antriebskolbens (120) transformiert und auf eine der Membranen (42; 52) übertragbar ist.

6. Doppelmembranpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (120) eine Durchgangsbohrung (124) aufweist, so dass mit einem einführbaren Werkzeug das Kugelgelenk (112) in die Aufnahme (100) einschraubbar bzw. aus der Aufnahme (100) demontierbar ist.

7. Doppelmembranpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Federmittel (140) in dem als Hohlkolben ausgebildeten Antriebskolben (120) aufgenommen sind, um das Kugelgelenk (112) innerhalb des Antriebskolbens (120) vorgespannt zu lagern.

8. Doppelmembranpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtungen (90), anordenbar in einer fluidleitenden Verbindung der Förderräume (46; 56) mit dem Sauganschluss (72), als Plattenventile (90) aus einem elastischen Kunststoff ausgebildet sind.

9. Doppelmembranpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (92), anordenbar in einer fluidleitenden Verbindung der Förderräume (46; 56) mit dem Druckanschluss (82), als Klappenventil (92) aus einem elastischen Kunststoff ausgebildet ist.

10. Doppelmembranpumpe (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenventil (92) eine V-Form aufweist, mit einer Scharnierwelle (94), welche am Grund der V-Form klemmend gehalten ist und welche in ein Scharnierelement (95) einsetzbar ist, welches in der fluidleitenden Verbindung von dem Druckanschluss (82) zu den Förderräumen (46; 56) aufgenommen ist.

11. Doppelmembranpumpe (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenventil (92) durch den Druckanschluss (82) montierbar und demontierbar ist.

12. Doppelmembranpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (10) mehrteilig ausgebildet ist, wobei ein Pumpendeckel (12), ein Steuerblock (14) und ein Antriebsgehäuse (16) derart ausgebildet sind, dass sie ohne Dichtungsmittel miteinander dichtend verbindbar sind.

13. Doppelmembranpumpe (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennfläche zwischen Pumpendeckel (12) und Steuerblock (14) und zwischen Steuerblock (14) und Antriebsgehäuse (16) gegeneinander über die jeweils in dieser Trennfläche anordenbaren Membran (42, 52) abgedichtet ist.

14. Doppelmembranpumpe (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerblock (14) mehrteilig ausgebildet ist.

15. Doppelmembranpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsraum (48) und die Luftkammer (58) mittels eines Luftkanals (18) verbunden sind.

Zeichnung