DE4425515A1 - Doppelmembranpumpe mit einer zweistufigen Luftventilbetätigungseinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Membranpumpvorrich­ tung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Doppelmembran­ pumpe mit einer zweistufigen Luftventilbetätigungseinrichtung zur Regulierung des Pumpvorganges.

Nach dem Stand der Technik sind Doppelmembranpumpen bekannt, bei welchen eine Druckluftquelle wahlweise an jeweils eine von zwei Membrankammern angelegt wird, um dadurch eine Wöl­ bung der jeweiligen Membranen zu verursachen und eine Pumpwirkung gegen flüssige Materialien zu schaffen, die in die Membrankammer eingeführt werden. Jede Membran trennt die Kammer in effektiver Weise in zwei Hälften, eine erste Hälfte, die unterschiedlichen Luftdrücken ausgesetzt ist, und eine zweite Hälfte, die den flüssigen Materialien, die ge­ pumpt werden, ausgesetzt ist.

Die Zufuhr von Druckluft zu einer Doppelmembranpumpe wird ty­ pischerweise durch ein Luftventil gesteuert und das Luftven­ til wird typischerweise durch eine mechanische Verbindung mit den Membranen betätigt. Daher verursacht die Wölbung einer Membran, daß die Betätigungseinrichtung das Luftventil um­ schaltet, so daß Druckluft in die Membrankammer eingeführt wird, die anschließend die Wölbung der zweiten Membran verur­ sacht, bis die mechanische Betätigungseinrichtung das Luft­ ventil in umgekehrter Richtung umschaltet. Diese Hin- und Herbewegung der jeweiligen Membranen wird solange fortge­ führt, wie die zugeführte Druckluft den Druck der in dem För­ derabschnitt der Membrankammern eingeschlossenen Flüssigkei­ ten übersteigt. Wenn die Flüssigkeits- und Luftdrücke ausge­ glichen sind, werden die Membranen nicht mehr hin- und herbe­ wegt und die Pumpe erreicht einen sogenannten Anhaltezustand. Dieser Anhaltezustand hält an, bis ein Druckunterschied auf­ tritt und die Luftdruckantriebskraft gegen die Membran wie­ derum eine Membranbewegung verursacht. Die Ventilbetätigungs­ einrichtung, die den Druckluftstrom in die Membrankammern steuert, ist typischerweise mechanisch mit den Membranen selbst verbunden, so daß sie an vorbestimmten Positionen der Membran betätigt wird. In einigen Fällen wurde für Doppelmem­ branpumpen ein mechanisch mit der Membran verbundenes Schalt­ ventil verwendet, das dann den Druckluftstrom zu einem Betä­ tigungsventil lenkt, welches den Druckluftstrom in die Mem­ brankammer richtet. Verschiedene Typen von Spulenventilen wurden für eine oder für beide dieser Ventilfunktionen ver­ wendet.

Das Betätigungsventil, das dazu dient, den Druckluftstrom in eine Membrankammer zu richten, führt gewöhnlich gleichzeitig die Druckluft aus der anderen Membrankammer ab. Die durch die Ventilbetätigungseinrichtung ausströmende Luft erfährt eine rasche und plötzliche Dekompression, was einen starken Tempe­ raturabfall in der Nähe der Ventilbetätigungseinrichtung ver­ ursacht. Wiederholte Auslaßzyklen führen insbesondere dann, wenn die Druckluft einen beträchtlichen Feuchtigkeitsgehalt hat, zu Reifbildung nahe am Betätigungsventil und in der Aus­ laßkammer. Diese Reifbildung kann sich ansammeln und einen Vereisungseffekt schaffen, der im Extremfall die weitere phy­ sikalische Bewegung des Betätigungsventils blockieren und da­ durch das Pumpsystem außer Betrieb setzen kann.

Ein weiteres Problem bei Doppelmembranpumpen nach dem Stand der Technik betrifft die durch Verschleiß der Ventilbetäti­ gungseinrichtung verursachte Ineffizienz. Ventilbetätigungs­ einrichtungen arbeiten typischerweise mit bis zu mehreren hundert Takten pro Minute während der Lebensdauer der Pumpe, und mit dem allmählichen Verschleiß dieser Betätigungsein­ richtungen treten bei den zu diesen Betätigungseinrichtungen gehörenden Luftdichtungen Undichtigkeiten auf, die den druck­ beaufschlagten Betrieb der Pumpe verschlechtern. Dies kann schließlich zum Versagen der Pumpe führen, wenn ein Undich­ tigkeitszustand so stark wird, daß eine effektive Betätigung der Betätigungseinrichtungen nicht länger möglich ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftbetäti­ gungseinrichtung und ein Schaltventil für eine Doppelmembran­ pumpe aufzuzeigen, die eine selbstabdichtende Konstruktion und einen Wärmetauscher zur Temperatursteuerung aufweisen. Es ist weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaltven­ til und Betätigungsventil für eine Doppelmembranpumpe aufzu­ zeigen, bei dem beide Ventile Schieber über einer gehärteten Metallplatte aufweisen. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein selbstabdichtendes Betätigungsventil für eine Doppelmembranpumpe aufzuzeigen, das aus einer relativ gerin­ gen Anzahl von Teilen aufgebaut ist und ohne vollständiges Zerlegen der Pumpe. Für Wartungsarbeiten zugänglich ist. Wei­ ter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine äußere Luftkammer aufzuzeigen, die im wesentlichen die Auslaßkammer umgibt, um die relativ wärmere Zuluft zur Steuerung der Tem­ peratur der relativ kälteren Abluft zu nutzen.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1 und 11. Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.

Die Erfindung umfaßt eine Doppelmembranpumpe mit einem Schaltventil und einem Betätigungsventil, die aus Ventiltas­ sen bestehen, die gleitend über eine gehärtete Metallplatte bewegt werden. Die Metallplatte enthält sechs Luftöffnungen, wovon drei zum Leiten von Druckluft und Abluft zwischen dem Schaltventil und dem Betätigungsventil verwendet werden und drei zum Leiten von Druckluft und Abluft zwischen den Mem­ brankammern und dem Betätigungsventil. Das Betätigungsschie­ beventil hat eine Wärmetauschereinrichtung, die der einströ­ menden druckbeaufschlagten warmen Luft ausgesetzt ist, und hat eine Ventiltasse, die den Dekompressions- und Kühleffek­ ten der Abluft ausgesetzt ist. Der Wärmetauscher nimmt Wärme von der einströmenden warmen Luft auf, um den Aufbau von Reif in dem Bereich der Betätigungseinrichtung und der Auslaßöff­ nung zu verhindern.

Andere und weitere Vorteile und Aufgaben werden aus der fol­ genden Beschreibung und den Patentansprüchen unter Bezug auf die beigefügten Figuren deutlich.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Pumpe;

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Pumpe;

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Pumpe entlang der Linie 5-5 in Fig. 1;

Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 6-6 in Fig. 5; und

Fig. 7 zeigt eine isometrische Ansicht der Betätigungsven­ tilanordnung.

In Fig. 1 und 2 sind verschiedene Seitenansichten der Erfin­ dung dargestellt. Eine Doppelmembranpumpe 10 weist ein Pum­ pengehäuse 12 auf, an dem zwei Membrandeckel 14, 16 befestigt sind. Ein Flüssigkeitseinlaßverteilrohr 18 sowie ein Flüssig­ keitsausstoßverteilrohr 20 sind ebenfalls am Gehäuse 12 ange­ bracht. Ein Luftauslaßschalldämpfer 22 ist abnehmbar am Ge­ häuse 12 angebracht. Die von der Pumpe 10 zu pumpende Flüs­ sigkeit ist mit einer von zwei oder mit beiden Einlaßöffnun­ gen 24, 25 verbunden und die von der Pumpe 10 abgegebene ge­ pumpte Flüssigkeit wird über Auslaßöffnungen 26, 27 ausgesto­ ßen. Eine Betätigungsventilanordnung, die im folgenden im De­ tail beschrieben wird, ist durch eine abnehmbare Abdeckplatte 28 zugänglich.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung der Pumpe 10 entlang der Linie 3-3 in Fig. 1. In den Membrandeckeln 14, 16 sind je­ weils eine erste bzw. eine zweite Membrankammer 30, 32 ausge­ bildet. Das Einlaßverteilrohr 18 ist mit den Membrankammern 30, 32 über Einlaßkugelrückschlagventile 34, 35 verbunden. Das Auslaßverteilrohr 20 ist mit den Membrankammern 30, 32 über Auslaßkugelrückschlagventile 38, 39 verbunden. Eine Mem­ bran 40 ist zwischen dem Deckel 14 und dem Gehäuse 12 einge­ klemmt und trennt dadurch die Membrankammer 30 von einer Mem­ branluftkammer 44. Eine Membran 42 ist zwischen der Deckel­ platte 16 und dem Gehäuse 12 eingeklemmt, um dadurch die Mem­ brankammer 32 von einer Membranluftkammer 46 zu trennen. Der Mittelabschnitt der Membran 40 ist zwischen zwei Platten 41a, 41b geklemmt und die Platten sind an einer Membranschubstange 50 mittels einer Befestigungseinrichtung 48 befestigt. Der Mittelabschnitt der Membran 42 ist zwischen zwei Platten 43a, 43b geklemmt und die Platten sind mittels einer Befestigungs­ einrichtung 49 an der Membranschubstange 50 befestigt. Die Schubstange 50 verbindet die beiden Membranen 40, 42 und sorgt damit für eine übereinstimmende Bewegung der Membranen. Die Schubstange 50 ist verschieblich innerhalb einer Mittel­ öffnung durch das Gehäuse 12 bewegbar, wobei ein ausreichen­ der Abstand zwischen der Schubstange 50 und der Mittelöffnung vorliegt, um den Durchtritt von Luft zwischen diesen zu er­ lauben.

Eine Betätigungskammer 52 ist mit einem Lufteinlaß 51 zur Aufnahme einer Druckluftquelle verbunden. Der Luftauslaß­ schalldämpfer ist mit einer Luftauslaßöffnung 55 verbunden, die sich in eine Auslaßkammer 56 öffnet. Ein Auslaßkanal 57 öffnet sich ebenfalls in die Auslaßkammer 56 und der Auslaß­ kanal 57 steht mit einem Auslaßkanal 58 über den Abstand zwi­ schen der Verbindungsstange 50 und der Öffnung durch das Ge­ häuse in Stromverbindung. Ein Schaltventil 60 steuert die Luftstromverbindung in den Kanal 58 mittels einer Verschiebe­ position auf einer Ventilplatte 62. Durch die Ventilplatte 62 verlaufen drei Öffnungen, wovon die Mittelöffnung mit dem Ka­ nal 58 fluchtend ausgerichtet ist. Die beiden äußeren Öffnungen durch die Ventilplatte 62 sind mit Kanälen 64, 66 verbun­ den. Die untere Fläche des Schaltventils 60 ist in Tassenform ausgebildet und wird als Ventiltasse bezeichnet. Die Größe der Ventiltasse reicht aus, um einen Luftstrom zwischen zwei beliebigen unter der Ventiltasse liegenden Öffnungen zu er­ lauben. In der in Fig. 3 dargestellten Position ist das Schaltventil 60 so positioniert, daß die Ventiltasse an sei­ ner Unterseite in Stromverbindung zwischen den Kanälen 66 und 58 ausgerichtet ist und dadurch eine Auslaßstromverbindung in die Auslaßkammer 56 schafft. In ihrer alternativen Position schafft die Ventiltasse im Schiebeventil 60 einen Stromver­ bindungsweg zwischen Kanal 64 und Kanal 58, wodurch eine Aus­ laßstromverbindung mit der Auslaßkammer 56 hergestellt ist.

Das Schaltventil 60 ist mit Betätigungsstiften 68, 69 verbun­ den, die jeweils horizontal durch Kanäle verschieblich sind, die zu den Membranluftkammern 44, 46 führen. Der Betätigungs­ stift 68 verbindet das Schaltventil 60 mit der Membranluft­ kammer 44 und der Betätigungsstift 69 verbindet das Schalt­ ventil 60 mit der Membranluftkammer 46. Die jeweiligen Enden der Betätigungsstifte 68, 69 können mit den Platten 41b, 43b Berührung haben, wobei diese Platten jeweils die Betätigungs­ stifte horizontal verschieben und dadurch das Schaltventil übereinstimmend damit horizontal verschieben. In der in Fig. 3 dargestellten Ansicht ragt der Betätigungsstift 69 in die Membranluftkammer 46 vor und ist daher zur Berührung mit der Platte 43b positioniert, wenn sich die Membran 42 nach links bewegt. Die entsprechende Bewegung des Betätigungsstiftes 69 nach links verschiebt die gesamte Anordnung, bestehend aus Betätigungsstift 69, Schaltventil 60 und Betätigungsstift 68, wodurch verursacht wird, daß das Ende des Betätigungsstiftes 68 in die Membranluftkammer 44 vorragt.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2. In dieser Ansicht sind die Auslaßkanäle zwischen dem Luftauslaßschalldämpfer 22 und dem Schaltventil 60 und einem Betätigungsventil 70 vollständig sichtbar-. Beispielsweise schließen die dem Schaltventil 60 zugehörigen Auslaßkanäle Kanal 58, den Spalt um die Schubstange 50, Kanal 57, Auslaß­ kammer 56 und Luftauslaß 55 ein. Ein Auslaßkanal 71 von dem Betätigungsventil 70 ist direkt mit der Auslaßkammer 56 ver­ bunden. Eine äußere Kammer 53 kann im Pumpengehäuse 12 in ei­ ner in unterbrochenen Umrissen in Fig. 4 dargestellten Form ausgebildet sein. Ferner kann ein Luftkanal 54 zwischen der äußeren Kammer 53 und der Einlaßluftkammer 52 ausgebildet sein, was die freie Zirkulation der relativ warmen Einlaßluft durch die äußere Kammer 53 erlaubt. Die äußere Kammer 53 um­ gibt im wesentlichen die Auslaßkammer 56 und die Zirkulation der relativ wärmeren Einlaßluft in die äußere Kammer 53 wirkt erwärmend auf die Auslaßkammer 56. Dieser Erwärmungsvorgang verringert die Reifbildung innerhalb der Auslaßkammer 56 und verringert auch die durch den Durchtritt der relativ kälteren Auslaßluft durch die Luftauslaßöffnung 55 verursachte Konden­ sation.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Pumpe 10 entlang der Li­ nie 5-5 in Fig. 1. In dieser Ansicht ist die abnehmbare Ab­ deckplatte 28 deutlich zu sehen. Fig. 6 zeigt eine Schnitt­ darstellung entlang der Linie 6-6 in Fig. 5, die eine Schnittansicht des Betätigungsventils 70 darstellt. Das Betä­ tigungsventil ist mit einem Paar von verschieblichen Kolben­ einrichtungen 72, 74 verbunden, die jeweils innerhalb von Zy­ lindergehäusen verschieblich sind. Der Kolben 72 steht über einen Kanal 73 in Stromverbindung mit dem Schaltventilkanal 64; der Kolben 74 steht über einen Kanal 75 in Stromverbin­ dung mit dem Schaltventilkanal 66. Die Unterseite des Betäti­ gungsventils 70 umfaßt eine tassenförmige Vertiefung, die über die Ventilplatte 62 verschieblich ist. Durch die Ventil­ platte 62 führen drei Öffnungen, eine Mittelöffnung, die über einen Kanal 71 in Stromverbindung mit der Auslaßkammer 56 steht, und jeweilige äußere Öffnungen, die in Stromverbindung mit den Membranluftkammern 44, 46 stehen. Ein erster Kanal 76 verbindet die erste äußere Öffnung in der Ventilplatte 62 mit der Membranluftkammer 44; ein zweiter Kanal 78 verbindet die andere äußere Öffnung in der Ventilplatte 62 mit der Membran­ luftkammer 46. In der in Fig. 6 dargestellten Stellung ist das Betätigungsventil 70 in einer Position zum Ausstoß von Luft aus der Membranluftkammer 46 zur Ablaßkammer 56, indem ein Luftstromverbindungsweg zwischen dem Kanal 78 und dem Ka­ nal 71 geschaffen wird. In seiner alternativen Position schafft das Betätigungsventil 70 einen Auslaßstromverbin­ dungsweg zwischen dem Kanal 76 und Kanal 71.

Der Betrieb des Betätigungsventils 70 und des Schaltventils 60 ist am besten in der isometrischen Ansicht in Fig. 7 dar­ gestellt. Das Schaltventil 60 und das Betätigungsventil 70 sind als Verschiebeventile ausgebildet, die verschieblich über die Ventilplatte 62 bewegbar sind. Die Ventilplatte 62 weist für jedes der beiden Ventile drei durch diese Platte verlaufende ausgerichtete Öffnungen auf. Das Schaltventil 60 wird durch Betätigungsstifte 68, 69 über die drei Öffnungen verschoben, die wiederum durch die Berührung mit entweder der Membranplatte 41b oder der Membranplatte 43b bewegt werden. In der in Fig. 7 dargestellten Position schafft das Schalt­ ventil 60 über seine tassenförmige Unterfläche 61 eine Luft­ stromverbindung zwischen dem Kanal 64 und dem Kanal 58. Der Kanal 66 wird in die Betätigungskammer 52 geöffnet und im Be­ trieb wird die Betätigungskammer 52 mit Druckluft aus dem Lufteinlaß 51 gefüllt. Daher tritt die Druckluft in der Betä­ tigungskammer 52 frei durch den Kanal 66, der in Stromverbin­ dung mit dem Kolben 74 steht, der mit dem Betätigungsventil 70 verbunden ist. In seiner alternativen Position erlaubt das Schaltventil 60 die Luftstromverbindung zwischen Kanal 58 und Kanal 66, wodurch der Kanal 64 der Druckluft innerhalb der Betätigungskammer 52 zugänglich gemacht wird. Die Druckluft in der Betätigungskammer 52 kann daher frei durch den Kanal 64 in Berührung mit dem Kolben 72 des Betätigungsventils 70 treten. In beiden Betriebspositionen erlaubt das Schaltventil 60 einem der Kanäle 64, 66 die Verbindung mit dem Auslaßkanal 58, während es gleichzeitig dem anderen Kanal ermöglicht, Druckluft zur Verbindung mit einem der Kolben 72, 74 aufzu­ nehmen, die mit dem Betätigungsventil 70 verbunden sind.

Das Betätigungsventil 70 ist ebenfalls über die Ventilplatte 62 verschiebbar und hat eine tassenförmige Unterfläche 77, die der Druckluft der Betätigungskammer die Verbindung mit entweder dem Kanal 76 oder dem Kanal 78 zu einer der Membran­ luftkammern erlaubt. In der in Fig. 7 dargestellten Position ist das Betätigungsventil 70 über den beiden Öffnungen ange­ ordnet, die eine Stromverbindung zwischen Kanal 76 und Kanal 71 herstellen; Kanal 71 ist der zur Auslaßkammer 56 führende Auslaßkanal. Daher wird die Membranluftkammer 44 über den Ka­ nal 76 zur Auslaßluftkammer 56 entlüftet während gleichzeitig die Membrankammer 46 über den Kanal 78 Druckluft erhält.

Das Betätigungsventil 70 ist vorzugsweise aus mehreren ver­ schiedenen Materialien aufgebaut. Eine Ventiltasse 80 ist vorzugsweise aus verschleißbeständigem Kunststoffmaterial mit niedrigem Reibungskoeffizienten hergestellt; ein Wärmetau­ scher 82 ist vorzugsweise aus Aluminium oder einem anderen Metallwerkstoff mit guten Wärmeübertragungseigenschaften her­ gestellt und hat eine Vielzahl von Rippen, um die Wärmeüber­ tragung zu unterstützen; der Wärmetauscher 82 ist an der Ven­ tiltasse 80 durch einen O-Ring 81 befestigt, der zusammen­ drückbar zwischen die beiden Teile paßt und eine Luftabdich­ tung zwischen diesen bildet. Das Schaltventil 60 ist vorzugs­ weise aus verschleißbeständigem Kunststoffmaterial mit nied­ rigem Reibungskoeffizienten aufgebaut. Eine Art von Kunst­ stoffmaterial, das sich im Betätigungsventil 70 und im Schaltventil 60 bewährt hat, ist aus Acetal mit Teflonfasern hergestellt.

Im Betrieb wird Druckluft in eine erste Membranluftkammer eingeführt, um eine Wölbung der Membran nach außen zu verur­ sachen und gleichzeitig eine Wölbung der-anderen Membran nach innen zu verursachen. Nach einem vorbestimmten Wölbungsausmaß kommt die nach innen gewölbte Membran mit einem Betätigungs­ stift in Berührung und verursacht eine Verschiebung des Schaltventils in eine neue Position über der Ventilplatte 62.

Das Schaltventil ermöglicht anschließend den Druckluftstrom zu einem zweiten Betätigungsventilkolben, wodurch das Betäti­ gungsventil in eine zweite Position bewegt wird und der Druckluftstrom zum ersten Membranluftzylinder blockiert wird, während der Druckluftstrom zur zweiten Membrankammer zugelas­ sen wird. Gleichzeitig erlaubt die neue Position des Betäti­ gungsventils 70 das Entlüften der ersten Membranluftkammer in die Auslaßkammer 56. Auf diese Weise fahren die beiden Mem­ branen innerhalb der Pumpe 10 solange mit der Hin- und Herbe­ wegung fort, wie Druckluft an die Betätigungskammer 50 ange­ legt ist, und solange, wie die die jeweiligen Membranen wöl­ benden Druckluftkräfte ausreichend groß sind, um den Gegen­ druck der gepumpten Flüssigkeit zu übersteigen. Während jeder nach innen gerichteten Wölbung einer Membran wird Flüssigkeit in die Membrankammer der nach innen sich wölbenden Membran angesaugt, während gleichzeitig die andere Membran Flüssig­ keit aus ihrer Membrankammer nach außen durch ihr Auslaßrück­ schlagventil ausstößt. Dieser Pumpvorgang wird umgekehrt, wenn sich die Membranen in die entgegengesetzte Richtung wöl­ ben, aber in jedem Fall tritt die Flüssigkeit nach innen in eine Membrankammer durch eines der Kugelrückschlagventile 34, 35 ein und tritt nach außen zu dem Ausstoßverteilrohr über Kugelrückschlagventile 38, 39 aus.

Jedesmal wenn sich das Betätigungsventil 70 hin und her be­ wegt, gibt es die Druckluft in einer der Membrankammern zur Auslaßkammer 56 hin frei und aus dieser nach außen durch den Schalldämpfer 22. Dies verursacht eine rasche Dekompression der druckbeaufschlagten Membrankammer und eine rasche Expan­ sion der Luft beim Durchtritt in den Auslaßkanal 71 und die Auslaßkammer 56. Diese rasche Luftausdehnung schafft einen Abkühlungseffekt und senkt die Temperatur der Auslaßkanal­ wände und der Betätigungsanordnung mit fortdauerndem Ventil­ betrieb. Wenn die Druckluft einen nennenswerten Feuchtig­ keitsgehalt hat, kann dieser Abkühleffekt den Aufbau von Reif entlang den Oberflächen verursachen, die dem Punkt der Luft­ dekompression am nächsten sind, das heißt, dem Bereich in der Nähe des Auslaßkanales 71. Unter bestimmten Bedingungen kann diese Reifbildung ausreichend stark werden, daß die Kanäle blockiert sind und eine weitere Bewegung des Betätigungsven­ tils verhindert ist. Daher ist das Betätigungsventil 70 mit einem metallenen Wärmetauscher aufgebaut, um Wärme in den Auslaßkanalbereich weiterzuleiten. Der Wärmetauscher ist be­ sonders wirksam, da er innerhalb der Betätigungskammer 52 an­ geordnet ist, wo ein eher kontinuierlicher Strom von Druck­ luft existiert. Die Druckluft, die in die Betätigungskammer 52 eingeführt wird, ist relativ warme Luft im Vergleich zur Auslaßluft und daher kann die Wärme dieser Luft über den Wär­ metauscheraufbau des Betätigungsventils 70 übertragen werden, um die Reifbildung zu verhindern.

Die vorliegende Erfindung kann in anderen bestimmten Formen ausgeführt werden, ohne vom Gedanken oder von wesentlichen Merkmalen derselben abzuweichen. Daher sollte die darge­ stellte Ausführungsform in jeder Hinsicht als erläuternd und nicht als einschränkend betrachtet werden, wobei auf die bei­ gefügten Ansprüche eher als auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen wird, um den Umfang der Erfindung anzugeben.

Claims (21)

1. Doppelmembranpumpvorrichtung (10) mit einem Paar von axial ausgerichtet miteinander verbundenen Membranen (40, 42), die jeweils innerhalb einer Membrankammer (30, 32) hin und her bewegbar sind, wobei die Kammer (30, 32) einen Flüssig­ keitspumpabschnitt und einen Luftabschnitt aufweist, umfas­ send:

• (a) eine zwischen den jeweiligen Membrankammern (30, 32) an­ geordnete Betätigungskammer (52) und ein Paar von verschieb­ lichen Stiften (68, 69), die sich jeweils zwischen der Betä­ tigungskammer (52) und einem der Luftabschnitte einer Mem­ brankammer (30, 32) erstrecken und durch Berührung durch die Membran (40, 42) verschieblich sind;
• (b) ein Schaltventil (60), das mit dem Paar verschieblicher Stifte (68, 69) in der Betätigungskammer (52) verbunden ist;
• (c) ein Betätigungsventil (70) in der Betätigungskammer (52), das ein Paar von verschieblichen Betätigungseinrichtungen und Mittel zur Bewegung der Betätigungseinrichtungen, die mit dem Schaltventil (60) verbunden sind, aufweist;
• (d) Kanäle, die das Betätigungsventil (70) mit jedem der Luftabschnitte der Membrankammern (30, 32) verbinden;
• (e) Einrichtungen zum Einführen von Druckluft in die Betäti­ gungskammer (52) und Betätigungsventilkanäle, die selektiv zu der Betätigungskammer (52) durch Bewegung der Betätigungsein­ richtungen zu öffnen sind, wobei die Betätigungsventilkanäle mit den Kanälen gekoppelt sind, die das Betätigungsventil (70) mit jedem der Luftkammerabschnitte der Membrankammern (30, 32) verbinden;

wobei vorbestimmte Positionen der Membranen (40, 42) die Be­ tätigung des Schaltventils (60) verursachen, das die Betäti­ gung des Betätigungsventils (70) verursacht, um Druckluft zu dem entsprechenden Luftabschnitt der Membrankammer zu leiten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Luft­ auslaßkammer (56) in der Pumpvorrichtung (10) und erste Kanäle, die das Schaltventil (60) mit der Luftauslaßkammer (56) verbinden, sowie zweite Kanäle, die das Betätigungsven­ til (70) mit der Luftauslaßkammer (56) verbinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Betätigungsventil (70) weiter eine Wärmetauschereinrichtung zur Erhöhung der Temperatur der zweiten Kanäle umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Wärmetauscherein­ richtung weiter an dem Betätigungsventil (70) befestigte Me­ tallrippen umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Betätigungseinrich­ tungen des Betätigungsventils (70) weiter jeweils einen in­ nerhalb eines Zylinders verschieblichen Kolben (72, 74) um­ fassen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Einrichtung zum Be­ wegen der Betätigungsventileinrichtungen weiter Luftkanäle umfaßt, die das Schaltventil (60) und die Zylinder verbinden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, weiter umfassend eine abnehm­ bare Abdeckung (28) über der Betätigungskammer (56).

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, weiter umfassend eine Luft­ auslaßkammer (56) in der Pumpvorrichtung (10) und erste Kanäle, die das Schaltventil (60) mit der Luftauslaßkammer (56) verbinden, sowie zweite Kanäle, die das Betätigungsven­ til (70) mit der Luftauslaßkammer (56) verbinden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Betätigungsventil (70) weiter eine Wärmetauschereinrichtung zum Erhöhen der Temperatur der zweiten Kanäle umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Wärmetauscherein­ richtung weiter an dem Betätigungsventil (70) angebrachte Me­ tallrippen umfaßt.

11. Doppelmembranpumpvorrichtung, umfassend:

• (a) ein Gehäuse (12) mit einem Paar von entlang einer Achse ausgerichteten Membrankammern (30, 32), das einen Gehäusemit­ telabschnitt aufweist;
• (b) ein Paar von abnehmbaren Deckeln (14, 16), die jeweils an einer der Membrankammern (30, 32) angebracht sind, sowie eine flexible Membran (40, 42), die jeweils zwischen dem Deckel (14, 16) und dem Gehäuse (12) festgeklemmt ist;
• (c) eine verschieblich in den Gehäusemittelabschnitt entlang der Achse eingesetzte Achse (50) und Einrichtungen (48, 49) zum Befestigen der jeweiligen Enden der Achse (50) jeweils an der Membran (40, 42);
• (d) eine Betätigungsventilkammer (52) im Gehäusemittelab­ schnitt und Einrichtungen zum Fördern von Druckluft in die Betätigungsventilkammer (52);
• (e) ein Betätigungsventil (70) in der Betätigungsventilkammer (56), das Einrichtungen zum selektiven Fördern von Druckluft zu den Membrankammern (30, 32) aufweisen und Steuereinrich­ tungen für die Einrichtungen zum selektiven Fördern aufweist;
• (f) ein Schaltventil (60) in der Betätigungsventilkammer (52), das mit der Betätigungsventilsteuereinrichtung verbun­ den ist und ein Einrichtungen zum Ansprechen auf vorbestimmte Positionen der Membranen (40, 42) aufweist, um die Betäti­ gungsventilsteuereinrichtung zu aktivieren; und
• (g) eine Auslaßkammer (56) in dem Gehäusemittelabschnitt so­ wie Kanäle, die die Auslaßkammer (56) mit dem Schaltventil (60) und dem Betätigungsventil (70) verbinden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Betätigungsventil (70) weiter eine über einer Ventilplatte (62) verschiebliche Ventiltasse umfaßt, wobei die Ventilplatte (62) drei ausge­ richtete Öffnungen aufweist, die Mittelöffnung mit den Kanä­ len zur Auslaßkammer (56) verbunden ist, und die beiden ande­ ren Öffnungen jeweils mit den Kanälen verbunden sind, die zu einer der Membrankammern (30, 32) führen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, weiter umfassend einen an der Ventiltasse befestigten Wärmetauscher.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Wärmetauscher weiter ein Metallelement mit einer Vielzahl von Rippen um­ faßt, die sich in die Betätigungskammer (52) erstrecken.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Betätigungsven­ tilsteuereinrichtung weiter wenigstens einen mit der Ventil­ tasse verbundenen Luftkolben umfaßt sowie Kanäle, die mit we­ nigstens einem Luftkolben und dem Schaltventil (60) verbunden sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Einrichtung des Schaltventils (60) zum Ansprechen auf vorbestimmte Positionen der Membranen (40, 42) weiter ein Paar von Stiften (68, 69) umfaßt, die verschieblich in dem Gehäusemittelabschnitt ange­ bracht sind und deren jeweilige erste Enden in die jeweiligen Membrankammern (30, 32) vorragen und deren zweite Enden mit dem Schaltventil (60) verbunden sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Schaltventil (60) weiter eine über eine Ventilplatte (62) verschiebliche Ven­ tiltasse umfaßt, wobei die Ventilplatte (62) drei ausgerich­ tete Öffnungen aufweist, deren Mittelöffnung mit den Kanälen zur Auslaßkammer (56) verbunden ist und jede der anderen Öffnungen mit Kanälen verbunden ist, die zu wenigstens einem Luftkolben des Betätigungsventils (70) führen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die zweiten Enden der Stifte (68, 69) mit der Schaltventiltasse verbunden sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, weiter umfassend einen mit der Auslaßkammer (56) verbundenen Schalldämpfer (22).

20. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiter umfassend eine äu­ ßere Kammer in dem Gehäuse in naher Nachbarschaft zur Auslaß­ kammer (56) und einen Stromkanal, der die äußere Kammer und die Betätigungsventilkammer verbindet.