EP4711614A2

EP4711614A2 - Mehrfachverdrängerpumpe

Info

Publication number: EP4711614A2
Application number: EP26154897.8A
Authority: EP
Inventors: Felix Schneider; Takumi Nasu
Original assignee: Lutz Pumpen GmbH
Current assignee: Lutz Pumpen GmbH
Priority date: 2024-02-06
Filing date: 2025-01-20
Publication date: 2026-03-18
Anticipated expiration: 2045-01-20
Also published as: CN120444242A; EP4711614A3; DE102024103304A1; EP4711614B1; EP4600493A1; EP4600493B1; US20250250975A1; US20260126037A1

Abstract

Bekannte Mehrfachverdrängerpumpen sind darauf festgelegt, entweder mit einem pneumatischen oder einem elektrischen Antrieb betätigt zu werden. Die vorliegende Erfindung schlägt eine Anordnung vor, mit der eine Herstellung einer solchen Pumpe aus weitgehend gleichen Teilen oder eine Umrüstung einer solchen Pumpe von einer auf die andere Antriebsart mit geringem Aufwand möglich ist. Hierfür ist vorgesehen, dass die Verdrängerelemente über ein Verbindungsmittel verbunden werden können, das durch einen Deckel der Fluidkammern hindurch verlängerbar ist, so dass wahlweise ein mechanischer Aktuator angebracht werden kann, der mit einem elektrischen Antrieb oder mit einem Steuerventil verbunden sein kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einem Pumpengehäuse, welches einen ersten außenliegenden Deckel und einen zweiten außenliegenden Deckel und wenigstens ein zwischen den Deckeln aufgenommenes Zwischenstück umfasst, wobei zwischen den Deckeln und dem wenigstens einen Zwischenstück wenigstens zwei Fluidkammern gebildet sind, welche mithilfe von jeweils wenigstens einem Verdrängerelement in zumindest eine Treibmittelkammer und eine Medienkammer geteilt sind und wobei die Verdrängerelemente der wenigstens zwei Fluidkammern über wenigstens ein Verbindungselement kraftschlüssig und lösbar mit wenigstens einer Hubstange verbindbar sind, wobei die wenigstens eine Hubstange das wenigstens eine Verbindungselement durch eine erste Durchführung des benachbarten ersten Deckels hindurch verlängern kann, wobei die Treibmittelkammern über pneumatische Zugangsöffnungen in den Deckeln mit einem pneumatischen Antrieb wirkverbunden sind und das wenigstens eine Verbindungselement mithilfe der wenigstens einen Hubstange derart verlängerbar ist, dass der Antrieb entfernt werden kann.
Eine derartige mechanische Mehrfachverdrängerpumpe ist bereits aus der CH 717057 A1 vorbekannt, eine entsprechende pneumatische Verdrängerpumpe aus der DE 197 38 779 A1 . Weiter ist auf die US 2,918,878 A , die AT 34296 B , die US 2023/184235 A1 , die US 5,558,506 A1 und die EP 3 115 607 A1 zu verweisen.
Zudem ist aus dem Stand der Technik die DE 10 2021 104 548 A1 vorbekannt. Diese betrifft eine pneumatisch betriebene Doppelmembranpumpe, deren Membranen mithilfe eines Verbindungselements miteinander gekoppelt sind. Das Verbindungselement durchgreift ein Zwischenstück, das zwei Fluidkammern voneinander trennt, in denen die Membranen ein Fluid verdrängen. Hierbei ist das Verbindungselement einseitig aus den Fluidkammern heraus verlängert und betätigt mit einem freien Ende ein Steuerventil, welches den abwechselnden Ab- und Zustrom von Treibmittel in Treibmittelkammern innerhalb der Fluidkammern steuert.
Doppelmembranpumpen im Allgemeinen sind Pumpen, die nach dem Verdrängungsprinzip arbeiten. Sie beinhalten zwei gleichlaufende Membranen, welche sich in separaten Kammern befinden. Die Membranen werden am äußeren Durchmesser geklemmt. Jede Kammer besitzt einen Einlasskanal und einen Auslasskanal. Vor und nach diesem befindet sich jeweils ein Rückschlagventil. Durch axiale Bewegung der Membranen wird das Kammervolumen der ersten Medienkammer vergrößert, während das Kammervolumen der zweiten Medienkammer verkleinert wird. Durch die Volumenveränderung wird das Medium angezogen und anschließend verdrängt. Aufgrund des gleichlaufenden Hubes befindet sich eine Membran im Saughub, während sich die zweite im Pumphub befindet. Doppelmembranpumpen werden mit zwei unterschiedlichen Antriebsarten angeboten. Man unterscheidet zwischen einem pneumatischen und einem elektrischen Antrieb.
Die Mehrheit der angebotenen Doppelmembranpumpen arbeitetet nach dem peripherical flow Prinzip. Dieser Aufbau unterscheitet sich im Gegensatz zum central flow durch die Platzierung der Antriebseinheit. Die Antriebseinheit befindet sich beim peripherical flow mittig zwischen beiden Membranen, während die Fluidseite jeweils außen ist. Beim central flow ist die Antriebseinheit außen montiert und die Fluidseite befindet sich innenliegend.
Aus der US 11,655,810 B2 , der US 11,174,854 B2 und der US 11,434, 892 B2 sind jeweils Doppelmembranpumpen nach dem peripherical flow Prinzip bekannt, bei denen der Antrieb zwischen den beiden Membranen auf eine Spindel einwirkt, welche die Membranen als Verbindungselement miteinander verbindet.
Allgemein lassen sich die Prinzipien der Doppelmembranpumpen auf die hier diskutierte Mehrfachverdrängerpumpe erweitern. Als Mehrfachverdrängerpumpe werden vorliegend auch solche Pumpen bezeichnet, die nicht unbedingt nur zwei Membranen aufweisen, sondern zwei oder mehr, und es müssen auch nicht zwangsweise Membranen sein, es kann sich durchaus auch um andere Verdränger handeln, wie beispielsweise um Kolben.
Zwar weisen gerade die genannten Pumpen nach dem peripherical flow Prinzip eine große Kompaktheit auf, was im Alltag hilfreich sein kann, jedoch sind diese genannten Pumpen unflexibel und nicht an äußere Umstände anpassbar. Insbesondere kann der Antrieb der Pumpe nicht angepasst werden. Liegt etwa in einer bestimmten Umgebung das Erfordernis vor, dass etwa aus Explosionsschutzgründen auf einen elektrischen Antrieb verzichtet werden muss, so sind diese Pumpen nicht weiter einsetzbar. Umgekehrt gilt dies für die Pumpe gemäß der DE 10 2021 104 548 A1 , wenn diese in eine Anwendungsumgebung verbracht wird, in der keine Druckluft zur Verfügung steht.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Mehrfachverdrängerpumpe zu schaffen, welche möglichst variabel sowie hierbei an verschiedene Anwendungsumgebungen anpassbar ist.
Dies gelingt durch eine Mehrfachverdrängerpumpe gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Sinnvolle Ausgestaltungen solcher Mehrfachverdrängerpumpen können den sich anschließenden abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
Eine mögliche Ausgestaltung ist insoweit eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einem Pumpengehäuse, welches zwei außenliegende Deckel und wenigstens ein zwischen den Deckeln aufgenommenes Zwischenstück umfasst, wobei zwischen den Deckeln und dem wenigstens einen Zwischenstück wenigstens zwei Fluidkammern gebildet sind, welche mithilfe von jeweils wenigstens einem Verdrängerelement in zumindest eine Treibmittelkammer und eine Medienkammer geteilt sind und wobei die Verdrängerelemente der wenigstens zwei Fluidkammern über wenigstens ein Verbindungselement kraftschlüssig, und vorzugsweise lösbar, mit wenigstens einer Hubstange verbunden sind. Eine solche Mehrfachverdrängerpumpe kann zudem vorsehen, dass sie die wenigstens eine Hubstange das wenigstens eine Verbindungselement durch eine erste Durchführung eines benachbarten ersten Deckels hindurch verlängert, wobei die Hubstange mit einem ersten mechanischen Aktuator mithilfe lösbarer Verbindungsmittel kraftschlüssig verbunden ist.
Die Pumpeinheit sowie die Antriebseinheit werden hierbei separat betrachtet. In Kombination wird eine funktionsfähige Pumpe gebildet. Die Besonderheit liegt darin, dass die Pumpeinheit für unterschiedliche Antriebsweisen ausgelegt ist. Aufgrund der kraftschlüssigen aber lösbaren Verbindung zwischen der Verbindungsstange und dem Antrieb kann der Antrieb von der Mehrfachverdrängerpumpe entfernt und ein anderer Antrieb daran angebracht werden. Seitlich kann entweder eine pneumatische oder eine elektrische Antriebseinheit adaptiert werden. Hierbei kann insbesondere das Verbindungsmittel so ausgelegt sein, dass sowohl ein elektrischer Antrieb als auch ein mechanisch betätigtes Steuerventil daran angeschlossen werden kann. Der Wechsel soll mit wenigen Montageschritten erfolgen. Geringfügige Veränderungen der Pumpeinheit sind nicht ausgeschlossen. Der Nutzer kann durch diese Möglichkeit entscheiden, welchen Antrieb er bevorzugt und die Pumpe innerhalb kurzer Zeit entsprechend umrüsten.
Die Pumpeinheit ist dabei nach dem central flow Prinzip aufgebaut. Der Einlass und der Auslass sowie die Rückschlagventile befinden sich in dem Zwischenstück. Die Verdrängerelemente können entweder einzeln laufen oder sind mechanisch über das Verbindungselemente miteinander verbunden. Einseitig kann die Pumpeinheit durch einen zweiten Deckel komplett verschlossen sein. Auf der gegenüberliegenden Seite ragt dann die Hubstange nach außen. Diese wird zur Kopplung der Antriebseinheit mit dem wenigstens einen Verbindungselement verwendet. Zur Entleerung der Pumpeinheit können die Medienkammern über Ablaufbohrungen verfügen, welche sich an der tiefsten Stelle befinden und während des Betriebs verschlossen sind.
Mit einigem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der erste mechanische Aktuator mit dem ersten Deckel auf dessen von der ersten Fluidkammer weg weisenden Außenseite lösbar verbunden ist. Hierdurch kann zwar der Antrieb ausgetauscht werden, wird aber nach dem Austausch wieder mit dem Pumpengehäuse verbunden, so dass im Falle eines Transports wieder eine Einheit entsteht, die als Ganzes bewegt werden kann.
Hierbei ist es sinnvoll, wenn die erste Durchführung des ersten Deckels, vorzugsweise nach einer Entfernung der wenigstens einen Hubstange, treibmitteldicht verschließbar ist. Ein solcher Verschluss sorgt dafür, dass bei einem Wegfall der nach außen geführten Hubstange das Treibmittel nicht aus der Treibmittelkammer austreten kann. Prinzipiell ist es bei einem pneumatischen Antrieb auch möglich, auf die Hubstange zu verzichten und die beiden Verdrängerelemente über das Verbindungselement zu verbinden, im Übrigen aber nur aufgrund des Drucks auf die Treibmittelkammern anzutreiben. Entsprechend können hierfür den Deckeln treibmitteldicht verschließbare pneumatische Zugangsöffnungen zur Verbindung mit einem pneumatischen Antrieb zugeordnet sein. Solche Zugangsöffnungen können insbesondere so gestaltet sein, dass sie einen besonders einfachen, gegebenenfalls normierten Anschluss an eine Treibmittelquelle, also beispielsweise einen Druckluftanschluss, aufweisen.
Neben einer Verbindung eines Gehäuses des mechanischen Aktuators mit dem ersten Deckel kann dies auch dadurch gelöst sein, dass der erste Deckel mit einem Gehäuse des mechanischen Aktuators einteilig gebildet ist. In einem solchen Fall kann der Deckel mit einem Antrieb gelöst und ein anderer Deckel mit einem anderen Antrieb wieder befestigt werden. Hierbei kann auch bedarfsweise vorgesehen sein, dass keine Durchführöffnung in dem Deckel vorgesehen ist, wenn die Hubstange diesen nicht durchqueren muss.
Hinsichtlich der Anschlussmöglichkeiten einer nach außen geführten Hubstange besteht eine erste Möglichkeit darin, dass der mechanische Aktuator ein Steuerventil ist und dieses von der Hubstange in Abhängigkeit von der Auslenkposition der Verdrängerelemente betätigt wird. Während hierbei die Auslenkung der Verdrängerelemente durch das Treibmittel erfolgt, wird durch die Hubstange beim Erreichen einer Endlage das Steuerventil betätigt, so dass der Gegenhub erzeugt und die betroffene Treibmittelkammer nach einer vollständigen Entleerung wieder befüllt, beziehungsweise nach einer vollständigen Befüllung wieder entleert wird.
Im Fall von mechanischen, insbesondere auf elektrischen Antrieben beruhenden Konstruktionen werden jedoch umgekehrt die Verdrängerelemente betätigt und verdrängen dadurch das zu pumpende Medium abwechselnd aus den beiden Fluidkammern. Ein Treibmittel kann ergänzend dennoch vorgesehen sein, um die Verdrängerelemente zu stützen. Relevant ist dies insbesondere bei Membranen. In einem solchen Fall werden die Treibmittelkammern miteinander fluidisch verbunden und können dadurch miteinander kommunizieren, also das Treibmittel während der Betätigung der Verdrängerelemente untereinander austauschen.
Eine erste Möglichkeit eines elektrischen Antriebs kann darin bestehen, dass der mechanische Aktuator einen mit der Hubstange zusammenwirkenden elektrischen Antrieb mit wechselnder Drehrichtung umfasst, vorzugsweise einen Elektromotor, welcher mit einer Kugelumlaufspindel oder einem Gewinde zusammenwirkt, welche der Hubstange wahlweise zugeordnet sind.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass der mechanische Aktuator einen auf einer mit einem Elektromotor direkt oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes verbundenen Drehachse aufgenommenen Exzenter umfasst, welcher von einem Drehlager umschlossen ist, welches seinerseits an einem Ende der Hubstange schwenkbar gelagert ist.
Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass der mechanische Aktuator einen auf einer mit einem Elektromotor direkt oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes verbundenen Drehachse aufgenommenen Exzenter umfasst, welcher einen, vorzugsweise gefederten, Stößel betätigt, welcher seinerseits von der Hubstange gebildet ist. Um den Hub hierbei zu begrenzen kann der Stößel, auf den Exzenter zu, gegen einen Anschlag ausrücken. In diesem Fall wird der Exzenter nicht durchgehend in Kontakt mit dem Stößel sein und die Förderleistung wird begrenzt.
Eine weitere Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Hubstange mit einem Anker eines Zugmagneten verbunden ist, welcher gegenüber einem feststehenden Joch federnd gelagert und durch Bestromung einer dem Joch zugeordneten Erregerspule elektromagnetisch betätigbar ist. Während bei dieser Ausgestaltung die Hälfte der Bewegung mechanisch durch eine Feder erfolgt und sich damit eine definierte Ruhelage einstellen kann, kann in einer weiteren Variante auch vorgesehen sein, dass die Hubstange mit einem Anker eines Zugmagneten verbunden ist, welcher zwischen zwei einander gegenüberliegenden Jochen hin- und her beweglich ist und durch abwechselnde Bestromung den Jochen zugeordneter Erregerspulen elektromagnetisch betätigbar ist. Hier erfolgt eine Bewegung der Verdrängerelemente jeweils nur aufgrund einer Bestromung der Erregerspulen.
Mit besonderem Vorteil kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement rohrförmig gebildet und die Hubstange durch das Verbindungselement hindurchgeführt ist, wobei die Hubstange beiderseits benachbart zu den Stirnseiten des Verbindungselements Anschlagelemente aufweist, an welche das Verbindungselement bei einer Längsverschiebung der Hubstange anschlägt. Diese Lösung kann besonders bei Membranpumpen von Interesse sein. Es zeigt sich, dass diese im Fall einer Befestigung von bekannten Verbindungselementen einem besonders großen Verschleiß unterworfen sind, wenn sie auf Zug beansprucht werden. Auch bei einem Verbinden der Verdrängerelemente mit einem rohrförmigen Verbindungselement und der Durchführung einer Hubstange, welche beiderseits des Verbindungselements Anschlagelemente aufweist, kann das Verbindungselement und können damit auch die solchermaßen verbundenen Verdrängerelemente bei jeder Bewegung stets geschoben werden. Es ergibt sich bei der Verwendung von Membranen eine besonders schonende Betätigung derselben.
In einem solchen Fall kann zudem vorgesehen sein, dass zumindest ein stirnseitiges Anschlagelement der Hubstange lösbar, vorzugsweise vermittels einer Verschraubung, mit der Hubstange verbunden ist. Dies vereinfacht die Installation der Hubstange, die ohne das stirnseitige Anschlagelement durch das Verbindungselement und die entsprechenden Anschlussöffnungen des wenigstens einen beteiligten Verdrängerelements hindurchgeführt werden können und dann aufgrund der Verbindungsmittel, insbesondere mittels einer Verschraubung, fixierbar sind. Das zweite Anschlagelement kann auf verschiedene Art und Weise befestigt sein, zum Einen im Fall einer mehrteiligen Hubstange zwischen zwei Elementen eingefügt sein, oder kraft- oder formschlüssig, durch Schrumpfen oder durch Schweißen mit der Hubstange befestigt sein.
Wird hingegen die Hubstange weggelassen, etwa bei einem pneumatischen Betrieb, so kann vorgesehen sein, dass das rohrförmige Verbindungselement nach einem Entfernen der Hubstange zumindest an einer Position, vorzugsweise an beiden Enden, lösbar verschließbar ist. Insbesondere muss sichergestellt sein, dass die beiderseits des Verbindungselements liegenden Kammern nicht über das Verbindungselement hinweg miteinander kommunizieren, also Treibmittel untereinander austauschen oder gar Treibmittel mit Medium mischen können. Dies gelingt besonders gut, wenn das Verbindungselement an beiden Enden abgedichtet und entweder mit Material verfüllt oder dichtend verschlossen ist.
Während es zunächst möglich ist, dass die elektrischen Antriebsmittel direkt auf das von den Verdrängerelementen weg weisende Ende der Hubstange einwirken, kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Verbindungsmittel zur Herstellung einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen einem mechanischen Anschluss des mechanischen Aktuators und der Hubstange ertüchtigt sind, wobei es sich insbesondere um Schraubverbinder, einen Bajonettverschluss oder eine Schnellkupplung handeln kann.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass es im Fall einer rein elektrisch betriebenen Mehrfachverdrängerpumpe möglich ist, dass die Treibmittelkammern der Fluidkammern miteinander fluidisch verbunden sind. In einem solchen Fall kann ergänzend vorgesehen sein, dass den Fluidkammern jeweils ein zweites, paralleles Verdrängerelement unter Ausbildung eines Zwischenraums, vorzugsweise unter Zwischenlage eines Einsatzes, zugeordnet ist, wobei der Zwischenraum mit einem Unterstützungsfluid gefüllt ist.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist vorliegend eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einem Pumpengehäuse, welches zwei außenliegende Deckel und wenigstens ein zwischen den Deckeln aufgenommenes Zwischenstück umfasst, wobei zwischen den Deckeln und dem wenigstens einen Zwischenstück wenigstens zwei Fluidkammern gebildet sind, welche mithilfe von jeweils wenigstens einem Verdrängerelement in zumindest eine Treibmittelkammer und eine Medienkammer geteilt sind und wobei die Verdrängerelemente der wenigstens zwei Fluidkammern, untereinander und/oder separat, über wenigstens ein Verbindungselement kraftschlüssig, und vorzugsweise lösbar, mit wenigstens einer Hubstange verbindbar sind, wobei das wenigstens eine Verbindungselement mithilfe der wenigstens einen Hubstange verlängerbar ist und die Treibmittelkammern über pneumatische Zugangsöffnungen in den Deckeln mit einem pneumatischen Antrieb wirkverbunden sind.
Hierbei ist vorgesehen, dass einem dem Verbindungsmittel benachbarten ersten Deckel eine Druckübersetzungseinheit mit einer weiteren Fluidkammer zugeordnet ist, wobei das Verbindungselement mithilfe der Verbindungsmittel durch eine Hubstange verlängert ist und die Hubstange das Verbindungselement mit einem in der weiteren Fluidkammer aufgenommenen weiteren Verdrängerelement verbindet und wobei eine erste Teilkammer der Druckübersetzungseinheit mit der ersten Treibmittelkammer und eine zweite Teilkammer der Druckübersetzungseinheit mit der zweiten Treibmittelkammer fluidverbunden ist.
Bei einer pneumatisch angetriebenen Pumpe, welche nach dem oben beschriebenen Prinzip arbeitet, ist der erreichbare Förderdruck ungefähr gleich dem Eingangsdruck des Treibmittels. Um einen höheren Förderdruck als den Eingangsdruck des Treibmittels zu erreichen, wird eine Druckübersetzung eingesetzt. Hierfür wird eine Druckübersetzungseinheit verwendet, welche ein weiteres Verdrängerelement umfasst. Dieses kann abwechselnd auf beiden Seiten mit Treibmittel, beispielsweise mit Druckluft, beaufschlagt werden. Durch Verbindungskanäle kann das Treibmittel in die Kammern der Druckübersetzungseinheit gelangen. Eine pneumatische Antriebseinheit steuert oder regelt den Treibmittelstrom und kann seitlich angeflanscht sein. Die Wirkfläche des Treibmittels vergrößert sich dadurch, während die des zu fördernden Mediums gleichbleibend ist. Das Verbindungselement ist hierbei mit beiden Verdrängerelementen der Mehrfachverdrängerpumpe, sowie der Druckübersetzungseinheit fest verbunden.
Hierbei kann es sich prinzipiell um die gleiche Mehrfachverdrängerpumpe handeln wie in dem eingangs beschriebenen Fall, wobei lediglich ein pneumatischer Betrieb ohne Hubstange vorgesehen ist, während in der vorstehend beschriebenen Ausführung ein mechanischer Betrieb oder ein pneumatischer Betrieb mit Hubstange vorgesehen ist.
Durch eine solche Mehrfachverdrängerpumpe wird die Membranbewegung pneumatisch umgesetzt. Sie beinhaltet einen Druckluftanschluss, durch welchen Druckluft zu einem Steuerventil geleitet wird. Dieses Steuerventil steuert den Treibmittelstrom abwechselnd jeweils in den Treibmittelraum hinter den Verdrängerelementen. Durch das einströmende Treibmittel baut sich dort ein Druck auf und bewegt das Verdrängerelement axial. Dieses führt hierdurch einen Pumphub aus. Sobald der Hub komplett ausgeführt ist, wird das Steuerventil betätigt und schaltet anschließend den Treibmittelstrom hinter das zweite Verdrängerelement. Hieraus resultiert ein Hub in entgegengesetzter Richtung.
Entsprechend kann in dieser Variante ebenfalls vorgesehen sein, dass ein erster Deckel eine erste Durchführung zur Aufnahme einer Hubstange aufweist, wobei in dieser Ausgestaltung nun die erste Durchführung treibmitteldicht verschlossen ist.
Ferner kann auch hier der erste Deckel mit einem Gehäuse des pneumatischen Aktuators einteilig gebildet sein.
In Weiterbildung der vorgenannten Merkmale können mehrere parallele Druckübersetzungseinheiten vorgesehen sein, deren erste Teilkammern mit der ersten Treibmittelkammer und deren zweite Teilkammern mit der zweiten Treibmittelkammer fluidverbunden sind. Es ist also möglich, mehrere Druckübersetzungseinheiten zu verwenden und diese auf der Seite des ersten oder des zweiten Deckels anzubauen. Die Druckübersetzungseinheit kann insbesondere mit einer weiteren Membran oder mit einem weiteren Kolben ausgeführt sein.
Auch in dieser Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement rohrförmig ist und in Richtung einer Längserstreckung eine Durchführung zur Aufnahme der Hubstange aufweist. Bevorzugt kann dann das rohrförmige Verbindungselement zumindest an einer Position, vorzugsweise an beiden Enden, einen lösbaren Verschluss aufweisen.
Zwischen den Kammern der Mehrfachverdrängerpumpe dient das Zwischenstück zur Trennung der Fluidkammern und nimmt, soweit vorhanden, das Verbindungselement auf. Bevorzugtermaßen ist ferner vorgesehen, dass das Zwischenstück entweder eine gemeinsame Saugleitung und eine gemeinsame Druckleitung, oder zwei getrennte Saugleitungen und zwei getrennte Druckleitungen für die Medienkammern der jeweils benachbarten Fluidkammern aufweist, wobei die Saugleitungen und die Druckleitungen gegenüber den Medienkammern jeweils mithilfe gleichsinnig sperrender Ventile, vorzugsweise Kugelventile, abgesperrt sind. Je nach Anwendung kann durch getrennte Saug- und Druckleitungen eine Dosierung mehrerer Fluide, durch gemeinsame Saug- und Druckleitungen lediglich eine gemeinsame Förderung, ermöglicht werden.
Weiter kann vorgesehen sein, dass das Zwischenstück eine Durchgriffsöffnung aufweist, durch welche ein Verbindungsmittel hindurchgeführt werden kann, das mehrere Verdrängerelemente miteinander und mit der wenigstens einen Hubstange verbindet. Hierbei kann ergänzend vorgesehen sein, dass diese Durchgriffsöffnung verschließbar ist, was insbesondere für die Möglichkeit wesentlich ist, die Mehrfachverdrängerpumpe mit separaten Antrieben für die unterschiedlichen Verdrängerelemente auszustatten. Um einen Austausch zwischen den Fluidkammern zu verhindern, muss sichergestellt sein, dass die Durchgriffsöffnung mediendicht verschlossen ist, wenn kein Verbindungselement eingesetzt wird, das mehrere Verdrängerelemente miteinander verbindet.
Durch die Verwendung von zwei separaten Antrieben für jedes der Verdrängerelemente können die Fluidkammern unterschiedlich schnell durchströmt und dadurch zwei unterschiedliche Fluide mit unterschiedlichem Durchsatz gefördert werden. Je nach Fördergeschwindigkeiten können so Mischungen in vorgegebenen Verhältnissen erstellt werden. Dies ist auch durch die Verwendung eines Einsatzes möglich, welcher in die Treibmittelkammer einerseits der Fluidkammer eingebracht wird, denn Es besteht die Möglichkeit, hierdurch das Kammervolumen durch ein Einlegeteil zu verändern. Hierfür wird ein axial verstellbarer Anschlag eingebaut. Beim Saughub wird durch das Anschlagen das Saugvolumen reduziert, wodurch sich auch das Pumpvolumen verringert. Gerade wenn die Verdrängerelemente, hier bevorzugt Membranen, durch ein Verbindungselement fest miteinander verbunden sein, wodurch der mittige Hub gleichbleibend ist, können so in benachbarten Fluidkammern unterschiedliche Mengen gefördert werden.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass das Zwischenstück und/oder die Deckel und/oder das Gehäuse des wenigstens einen mechanischen Aktuators wenigstens einseitig einen von dem Zwischenstück wegweisenden Stützfuß aufweisen. Dies ist besonders dann hilfreich, wenn mittels eines Verbindungselements die Verdrängerelemente miteinander verbunden und das Verbindungselement nach außen zu einem Antrieb verlängert ist. Aufgrund der sich so einstellenden Asymmetrie wird durch einen Stützfuß sichergestellt, dass die Mehrfachverdrängerpumpe nicht zum Kippen neigt.
Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen

Figur 1a: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einer verlängerten Hubstange und zwei verbundenen Membranen in schematischer Darstellung,
Figur 1b: die Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Figur 1a mit einer durch das Verbindungselement hindurchgeführten Hubstange in schematischer Darstellung,
Figur 2: die Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Figur 1a mit einem Einsatz zur einseitigen Verkleinerung der Förderleistung in schematischer Darstellung,
Figur 3a: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einer Druckübersetzungseinheit mit einer weiteren Membran in schematischer Darstellung,
Figur 3b: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einer doppelten Druckübersetzungseinheit mit zwei weiteren Membranen in schematischer Darstellung,
Figur 3c: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einer Druckübersetzungseinheit mit einem weiteren Kolben in schematischer Darstellung,
Figur 4a: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einem mechanischen Aktuator in Form eines Elektromotors mit Kugelumlaufspindel in schematischer Darstellung,
Figur 4b: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit beidseitigem mechanischen Aktuator in Form eines Elektromotors mit Kugelumlaufspindel in schematischer Darstellung,
Figur 4c: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einem mechanischen Aktuator in Form eines Elektromotors mit Gewinde in schematischer Darstellung,
Figur 5a: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einem mechanischen Aktuator in Form eines Exzenters und einer gelenkigen Hubstange in schematischer Seitenansicht,
Figur 5b: die Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Figur 5a in einer Draufsicht,
Figur 5c: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einem mechanischen Aktuator in Form eines Exzenters zur Einwirkung auf einen durch die Hubstange gebildeten Stößels in schematischer Darstellung,
Figur 6a: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit einem mechanischen Aktuator in Form eines Zugmagneten mit Federrückstellung in schematischer Darstellung eines ersten Hubs,
Figur 6b: die Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Figur 6a in schematischer Darstellung eines zweiten Hubs,
Figur 6c: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit zwei mechanischen Aktuatoren in Form von Zugmagneten mit Federrückstellung in schematischer Darstellung,
Figur 6d: eine Mehrfachverdrängerpumpe mit zwei mechanischen Aktuatoren in Form von Zugmagneten mit einander gegenüberliegenden und in Gegenrichtung wirkenden Jochen in schematischer Darstellung,
Figur 7a: die Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Figur 1a mit Medienverbindung der Treibmittelkammern in schematischer Darstellung,
Figur 7b: die Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Figur 7a mit unverbundenen Verdrängerelementen in schematischer Darstellung,
Figur 8a: die Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Figur 1a mit Einsätzen in den Fluidkammern und jeweils einem zweiten Verdrängerelement unter Bildung eines Zwischenraums in schematischer Darstellung, sowie
Figur 8b: die Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Figur 8a mit unverbundenen Verdrängerelementen in schematischer Darstellung.

Figur 1a zeigt eine Mehrfachverdrängerpumpe 1, welche aus einem ersten Deckel 2 und einem zweiten Deckel 3, sowie einem Zwischenstück 4 zwischen den Deckeln 2 und 3 hergestellt ist. Die Deckel 2 und 3 bilden jeweils mit dem Zwischenstück 4 eine Fluidkammer 5 beziehungsweise 8, wobei in der Darstellung der weiteren Figuren jeweils die links dargestellte Fluidkammer als erste Fluidkammer 5 und die rechts dargestellte Fluidkammer als zweite Fluidkammer 8 bezeichnet wird.
In der ersten Fluidkammer 5 ist ein erstes Verdrängerelement 11 und in der zweiten Fluidkammer 8 ein zweites Verdrängerelement 12 so angeordnet, dass die Fluidkammern 5 und 8 jeweils in eine Medienkammer 7 und 10 und eine Treibmittelkammer 6 und 9 geteilt werden. Durch die Medienkammern 7 und 10 wird ein zu förderndes Medium geleitet, wobei die hierfür erforderlichen Leitungen in dem Zwischenstück 4 enthalten sind. Da es hierauf nicht ankommt, sind sie im Weiteren nicht gezeichnet. Als Verdrängerelemente 11 und 12 sind in den nachfolgenden Figuren stets Membranen gezeichnet, was aber lediglich stellvertretend verstanden werden soll. Ebenso gut können andere Verdrängerelemente eingesetzt werden, insbesondere Kolben.
Die Mehrfachverdrängerpumpe 1 weist in dem Zwischenstück 4 eine Durchgriffsöffnung 38 auf, durch welche ein Verbindungselement 13 hindurchgeführt ist, welches die beiden Verdrängerelemente 11 und 12 miteinander verbindet.
Aufgrund dieser mechanischen Verbindung bewegen sich die Verdrängerelemente 11 und 12 zwangsläufig im Gleichtakt. Über Verbindungsmittel 15, etwa eine Verschraubung, einen Bajonettverschluss oder dergleichen mehr, ist dem Verbindungsmittel 13 eine Hubstange 14 zugeordnet, welche durch den ersten Deckel 2 nach außen geführt ist. Dort besteht die Möglichkeit, an der Hubstange 14 mit einem mechanischen Aktuator anzugreifen, um die Verdrängerelemente 11 und 12 zu bewegen, oder umgekehrt ein Strömungsventil von der Hubstange 14 betätigen zu lassen. Die Mehrfachverdrängerpumpe 1 ist aufgrund dieser Konstruktion sehr variabel und vielseitig und kann insbesondere auch nach der Herstellung noch hinsichtlich ihres Antriebs wie auch hinsichtlich weiterer Funktionselemente angepasst werden.
Im Fall eines Weglassens der Hubstange 14 und eines Verschließens einer hierdurch freiwerdenden ersten Durchführung 16 des ersten Deckels 2 kann die Mehrfachverdrängerpumpe etwa auf einen pneumatischen Betrieb umgestellt werden. Während die Verdrängerelemente 11 und 12 gekoppelt bleiben können, werden pneumatische Zugangsöffnungen 18 in den Deckeln 2 und 3, die auch in dem Zwischenstück 4 angeordnet sein können, geöffnet und mit einem Steuerventil verbunden. Durch abwechselnde Betätigung des Ventils werden dann die Verdrängerelemente 11 und 12 nicht mehr mechanisch von außen, sondern durch ein Treibmittel betätigt, das abwechselnd aus der ersten Treibmittelkammer 5 in die zweite Treibmittelkammer 8 gepumpt werden kann und umgekehrt. Eine separate Ansteuerung der Treibmittelkammern 5 und 8 ist jedoch ebenfalls möglich. Eine Durchführung der Hubstange 14 durch den ersten Deckel 2 ist jedoch auch in diesem Fall sinnvoll, um in den Endlagen das Steuerventil über die Hubstange 14 zu betätigen.
Figur 1b zeigt eine Variante der Figur 1a, wobei die Hubstange 14 mit dem Verbindungselement 13 konzentrisch gebildet ist. Zwischen zwei Anschlagelementen 39 und 40 ist das Verbindungselement 13 aufgenommen und wird auch hier in einer Durchgriffsöffnung 38 des Zwischenstücks 4 bewegt, da es so lang gewählt ist, dass es die beiden Verdrängerelemente 11 und 12 miteinander verbindet. Eine Abdichtung erfolgt auch hier so, dass ein in den Medienkammern 7 und 10 gefördertes Medium nicht zwischen den Medienkammern 7 und 10 durch die Durchgriffsöffnung 38 wechseln kann.
Das Verbindungselement 13, das in diesem Zusammenhang rohrförmig gebildet ist, umgreift die Hubstange 14, so dass in beiden Bewegungsrichtungen die Hubstange 14 nur schiebend, aber nicht ziehend, auf das Verbindungselement 13 und damit verbunden auf die Verdrängerelemente 11 und 12 einwirkt. Es besteht also keine flächige, reibschlüssige Verbindung zwischen Hubstange 14 und Verbindungselement 13, sondern die Hubstange 14 kann in dem Verbindungselement 13 zwischen den Anschlagelementen 39 und 40 gleiten, wobei die Hubstange 14 im montierten Zustand möglichst spielfrei zum Verbindungselement 13 gelagert ist. Gerade im Fall von Membranen ist es besonders vorteilhaft, wenn diese lediglich auf Druck und nicht auf Zug beansprucht sind, um deren Haltbarkeit zu erhöhen.
Während ein mittleres Anschlagelement 40 an der Hubstange 14 durch Schweißen, Fügen, Schrumpfen und dergleichen mehr unlösbar befestigt sein kann, ist ein stirnseitiges Anschlagelement 39 mit einer Stirnseite der Hubstange 14 lösbar, etwa durch Verschraubung, verbunden, so dass die Hubstange 14 bedarfsweise durch das rohrförmige Verbindungselement 13 herausgezogen werden kann. Die hierdurch offen verbleibenden Enden des Verbindungselements 13 können sodann mediendicht verschlossen werden, wenn die Hubstange 14 nicht weiter benutzt werden soll. An dem freien Ende der Hubstange 14, also gegenüberliegend von dem stirnseitigen Anschlagelement 39, ist ein Verbindungsmittel 43 angebracht, um eine Verbindung mit einem mechanischen Aktuator, etwa einem Antriebsmotor oder einem der nachfolgend dargestellten Antriebe, herzustellen. Ein Wechsel zwischen verschiedenen Antrieben und Antriebsarten, mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch, sind hierdurch möglich. Ebenfalls kann das rohrförmige Verbindungsmittel 13 auch nur an einem Verdrängerelement 11 oder 12 befestigt sein, so dass die Anschlagelemente 39 und 40 direkt beiderseits des Verdrängerelements 11 oder 12 liegen. Solche Konfigurationen sind im Weiteren noch gezeigt und können dann eingesetzt werden, wenn insbesondere zum Zwecke der Dosierung mehrere Antriebe für die einzelnen Verdrängerelemente 11 und 12 eingesetzt werden.
Die Hubstange 14 und das wenigstens eine Verbindungselement 13 sind im Folgenden jeweils zur Vereinfachung gemeinsam mit eventuellen Verbindungsmitteln 15 oder 43 als ein Teil dargestellt.
Figur 2 zeigt zunächst eine Mehrfachverdrängerpumpe 1, bei welcher ein erstes Verdrängerelement 11 durch die Hubstange 14 und das Verbindungselement 13 bewegt wird. Das erste Verdrängerelement 11 kann dabei die Größe seiner Fluidkammer ausnutzen, während ein zweites Verdrängerelement 12 gegen einen in die dortige Fluidkammer eingesetzten Membrananschlag 34 läuft. Hierdurch kann ein variables Verhältnis zwischen der Fördermenge in den beiden Fluidkammern eingestellt werden, was insbesondere für eine Verwendung als Dosierpumpe von Vorteil ist.
Figuren 3a, 3b und 3c zeigen verschiedene Mehrfachverdrängerpumpen 1, welche mit einer Druckübersetzung arbeiten. Um gegenüber dem Eingangsdruck einen höheren Förderdruck realisieren zu können, wird eine Druckübersetzungseinheit 31 zu dem vorstehend beschriebenen Aufbau hinzugefügt. Dies kann mit einer weiteren Membran 32 erfolgen wie in Figur 3a, oder auch über einen weiteren Kolben 33 wie in Figur 3c, welche eine weitere Fluidkammer 35 in eine erste Teilkammer 36 und eine zweite Teilkammer 37 unterteilen. Auch die Verwendung mehrerer parallel hinzugefügter Druckübersetzungseinheiten 31 ist hierbei möglich, wie in Figur 3b gezeigt.
Die Druckübersetzungseinheit 31 ist ein zusätzliches Element, in welchem ein weiteres Verdrängerelement 32 oder 33 aufgenommen ist. Dieses kann abwechselnd in beiden Teilkammern 36 und 37 mit dem Treibmittel beaufschlagt werden. Durch Verbindungskanäle 44 kann das Treibmittel, etwa Druckluft, in die Treibmittelkammern der Pumpeinheit gelangen. Die pneumatische Antriebseinheit regelt die Luftsteuerung und ist seitlich angeflanscht, was jedoch in den Abbildungen nicht dargestellt ist. Die Wirkfläche des Treibmittels vergrößert sich dadurch, während die des Mediums gleichbleibend ist. Das Verbindungselement 13 ist hierbei mit beiden Verdrängerelementen der Mehrfachverdrängerpumpe 1, sowie der Druckübersetzungseinheit 31 fest verbunden.
Die Erzeugung der geradlinigen Bewegung der Verdrängerelemente 11 und 12 kann, wie in den Figuren 4a und 4b gezeigt, mittels eines Motors und einer Kugelumlaufspindel 20 erzeugt werden. Hierzu wird ein Elektromotor 19 verwendet, bei welchem der drehende Rotorring als Antriebsmutter ausgeführt ist. Das Gegenstück hierzu ist die Kugelumlaufspindel 20. Diese bewegt sich, je nach Rotationsrichtung des Rotors, translatorisch nach vorne bzw. nach hinten. Durch eine feste Verbindung zum Verbindungselement 13 wird die Kraft/Bewegung übertragen. In der Variante der Figur 4b wird hierbei je Seite ein Spindeltrieb verwendet, um die Verdrängerelemente 11 und 12 zu bewegen. Bei einer solchen Anordnung ist eine Verbindung der Verdrängerelemente 11 und 12 nicht notwendig und die Hubstangen 14 sind mit jeweils einem Verbindungselement 13 nur mit einem Verdrängerelement 11 oder 12 verbunden. Die beiden Antriebseinheiten können hierbei unabhängig voneinander angesteuert werden.
Die Funktion eines in Figur 4c gezeigten Gewindetriebs ist identisch mit der des Spindeltriebs gemäß Figuren 4a und 4b. Anstelle einer Kugelumlaufspindel 20 wird allerdings ein Gewinde 21 verwendet, um die Drehbewegung in eine translatorische Bewegung umzuwandeln.
Eine weitere Variante ergibt sich aus den Figuren 5a und 5b. Bei dieser Variante befindet sich ein Exzenter 22 auf einer als Drehlager 23 dienenden Antriebswelle, welche mit einem Elektromotor verbunden ist. Zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle kann sich ein Getriebe befinden. Um diesen Exzenter 22 befindet sich ein drehbar gelagertes Gehäuse 45 mit einem weiteren Schwenklager 46 für eine axial geführte Hubstange. Die Drehung der Antriebswelle bewirkt somit eine geradlinige Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung der Hubstange 14.
Thematisch ähnlich ist eine weitere Variante gemäß Figur 5c. Hierbei wird ein Exzenter 22 mit der als Drehlager 23 dienenden Antriebswelle des Elektromotors fest verbunden. Zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle kann sich auch hier ein Getriebe befinden. Ein gefederter Stößel 24 ist dauerhaft anliegend an dem Exzenter vorgesehen. Durch eine Drehung des Exzenters 22 wird der Stößel 24 nach innen gedrückt und die Feder gestaucht. Bei weiterer Drehung des Exzenters 22 bewegt sich der Stößel 24, durch die Vorspannung der Feder, wieder nach außen. Der Stößel 24 ist mit beiden Verdrängerelementen verbunden und überträgt seine Bewegung auf diese.
Im Hinblick auf Figuren 6a und 6b wird dort ein Verbindungselement über eine Hubstange 14 fest mit einem beweglichen Anker 26 verbunden. Der Anker 26 ist einseitig gefedert. Eine feststehende Erregerspule 28 befindet sich neben dem Anker 26. Zusammen bilden die Bauteile einen Zugmagneten 25. Beim Anlegen einer Spannung an der Erregerspule 28 entsteht in dieser ein Magnetfeld, welches den Anker 26 in Richtung eines Jochs 27 anzieht, wie in Figur 6b gezeigt. Die Feder 47 wird hierbei gespannt. Beim Abschalten der Spannung wird der Anker 26 aufgrund der Federkraft in seine ursprüngliche Position gemäß Figur 6a gedrückt.
In einer weiteren Variante gemäß Figur 6c wird auf beiden Seiten jeweils ein Zugmagnet 25 verwendet. Ein Verdrängerelement 11 bzw. 12 ist jeweils mit nur einem Zugmagneten 25 verbunden. Durch abwechselndes Bestromen der linken und rechten Erregerspule 28 werden die Hübe ausgeführt. Die Feder 47 drückt die Anker 26 beim Abschalten der Spannung in die Startposition zurück. Die beiden Zugmagnete 25 können hierbei unabhängig voneinander angesteuert werden.
Ferner ist es möglich, wie in Figur 6d gezeigt, zwei Zugmagneten 25 je Seite zu verwenden. Hierbei befindet sich der Anker 26 zwischen diesen. Eine Durchgehende Hubstange 14 verbindet beide Anker, sowie die Verdrängerelemente 11 und 12 über Verbindungselemente 13 miteinander. Beim Anlegen der Spannung wird gleichzeitig die äußere Erregerspule auf der linken Seite mit der inneren Erregerspule der rechten Seite, bzw. die innere Erregerspule auf der linken Seite mit der äußeren auf der rechten Seite bestromt.
Bei Nutzung einer pneumatischen Antriebseinheit entsteht hinter dem Verdrängerelement 11, 12 ein Druck, welcher gegen dieses wirkt. Gegenüber herrscht der Druck des Mediums. Das Verdrängerelement 11 oder 12 wird somit von beiden Seiten mit Druck beaufschlagt und dauerhaft gestützt. Bei Nutzung einer elektrischen Antriebseinheit ist dieser pneumatische Gegendruck nicht vorhanden. Das Verdrängerelement 11 beziehungsweise 12 wird beim Betrieb einseitig mit dem Druck belastet. Durch diesen einseitigen Druck wird der Verschleiß insbesondere bei Membranen erhöht und deren Lebensdauer verkürzt. Dem Verschleiß kann durch eine hydraulische Unterstützung entgegengewirkt werden. Hierbei wird eine Flüssigkeit in die Treibmittelkammern 6 und 9 hinter den Membranen eingefüllt, bis das System komplett gefüllt und entlüftet ist. Beim Betrieb wird das Treibmittel abwechselnd von einer Treibmittelkammer 6 in die andere Treibmittelkammer 9 befördert und umgekehrt. Der Druck auf beiden Seiten der Membran ist nahezu identisch. Der Verschleiß verringert sich. Eine mechanische Verbindung der Membranen ist nicht weiter erforderlich, kann jedoch mit eingebaut werden. Figur 7a zeigt diese Variante mit einem durchgehenden Verbindungselement 13 mit Hubstange 14, bei Figur 7b ist ein Verbindungselement 13 nur auf der linken Seite mit einer Hubstange 14 verbunden, auf der rechten Seite, wo das Verbindungselement 13 blind verschlossen ist, ist keines vorhanden.
Schließlich ist in einer weiteren Ausführung pro Seite ein Einsatz 29 und eine weitere Membran montiert. Es entsteht ein gekapselter Zwischenraum 30. In diesem Zwischenraum 30 befindet sich ein Fluid, insbesondere Druckluft oder eine Flüssigkeit. Bei Inbetriebnahme der Pumpe wird die innere Membran abgestützt. Die Membranbewegung findet durch das Treibmittel statt, welche durch einen Verbindungskanal 44 zwischen der ersten Treibmittelkammer 6 und der zweiten Treibmittelkammer 9 hin und her gefördert wird.
Vorstehend beschrieben ist somit eine Mehrfachverdrängerpumpe, welche möglichst variabel sowie hierbei an verschiedene Anwendungsumgebungen anpassbar ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

1: Mehrfachverdrängerpumpe
2: erster Deckel
3: zweiter Deckel
4: Zwischenstück
5: erste Fluidkammer
6: erste Treibmittelkammer
7: erste Medienkammer
8: zweite Fluidkammer
9: zweite Treibmittelkammer
10: zweite Medienkammer
11: erstes Verdrängerelement
12: zweites Verdrängerelement
13: Verbindungselement
14: Hubstange
15: Verbindungsmittel
16: erste Durchführung
17: zweite Durchführung
18: pneumatische Zugangsöffnung
19: Elektromotor
20: Kugelumlaufspindel
21: Gewinde
22: Exzenter
23: Drehlager
24: Stößel
25: Zugmagnet
26: Anker
27: Joch
28: Erregerspule
29: Einsatz
30: Zwischenraum
31: Druckübersetzungseinheit
32: weitere Membran
33: weiterer Kolben
34: Membrananschlag
35: weitere Fluidkammer
36: erste Teilkammer
37: zweite Teilkammer
38: Durchgriffsöffnung
39: stirnseitiges Anschlagelement
40: mittleres Anschlagelement
41: paralleles Verdrängerelement
42: Durchführung
43: Verbindungsmittel
44: Verbindungskanal
45: Gehäuse
46: Schwenklager
47: Feder

Claims

Mehrfachverdrängerpumpe mit einem Pumpengehäuse, welches einen ersten außenliegenden Deckel (2) und einen zweiten außenliegenden Deckel (3) und wenigstens ein zwischen den Deckeln (2, 3) aufgenommenes Zwischenstück (4) umfasst, wobei zwischen den Deckeln (2, 3) und dem wenigstens einen Zwischenstück (4) wenigstens zwei Fluidkammern (5, 8) gebildet sind, welche mithilfe von jeweils wenigstens einem Verdrängerelement (11, 12) in zumindest eine Treibmittelkammer (6, 9) und eine Medienkammer (7, 10) geteilt sind und wobei die Verdrängerelemente (11, 12) der wenigstens zwei Fluidkammern (5, 8) über wenigstens ein Verbindungselement (13) kraftschlüssig und lösbar mit wenigstens einer Hubstange (14) verbindbar sind, wobei die wenigstens eine Hubstange (14) das wenigstens eine Verbindungselement (13) durch eine erste Durchführung (16) des benachbarten ersten Deckels (2) hindurch verlängern kann, wobei die Treibmittelkammern (6, 9) über pneumatische Zugangsöffnungen (18) in den Deckeln (2, 3) mit einem pneumatischen Antrieb wirkverbunden sind und das wenigstens eine Verbindungselement (13) mithilfe der wenigstens einen Hubstange (14) derart verlängerbar ist, dass der Antrieb entfernt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass ein anderer Antrieb an dem Verbindungselement (13) angebracht werden kann, wobei nämlich entweder ein pneumatischer oder ein elektrischer Antrieb adaptiert werden kann, wobei dem ersten Deckel (2), welcher Verbindungsmittel (15) benachbart sind, eine Druckübersetzungseinheit (31) mit einer weiteren Fluidkammer (35) zugeordnet ist, wobei das Verbindungselement (13) mithilfe der Verbindungsmittel (15) durch eine Hubstange (14) verlängert ist und die Hubstange (14) das Verbindungselement (13) mit einem in der weiteren Fluidkammer (35) aufgenommenen weiteren Verdrängerelement (32, 33) verbindet und wobei eine erste Teilkammer (36) der Druckübersetzungseinheit (31) mit der ersten Treibmittelkammer (6) und eine zweite Teilkammer (37) der Druckübersetzungseinheit (31) mit der zweiten Treibmittelkammer (9) fluidverbunden ist.
Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Deckel (2) eine erste Durchführung (16) zur Aufnahme der Hubstange (14) aufweist, wobei die erste Durchführung (16) treibmitteldicht verschlossen ist.
Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Deckel (2) mit einem Gehäuse des pneumatischen Antriebs einteilig gebildet ist.
Mehrfachverdrängerpumpe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallele Druckübersetzungseinheiten (31) vorgesehen sind, deren erste Teilkammern (36) mit der ersten Treibmittelkammer (6) und deren zweite Teilkammern (37) mit der zweiten Treibmittelkammer (9) fluidverbunden sind.
Mehrfachverdrängerpumpe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängerelement (32, 33) der einen oder mehreren Druckübersetzungseinheiten (31) eine weitere Membran (32) oder ein weiterer Kolben (33) ist.
Mehrfachverdrängerpumpe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (13) rohrförmig ist und in Richtung einer Längserstreckung eine Durchführung (42) zur Aufnahme der Hubstange (14) aufweist.
Mehrfachverdrängerpumpe gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Verbindungselement (13) zumindest an einer Position einen lösbaren Verschluss aufweist.
Mehrfachverdrängerpumpe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (4) entweder eine gemeinsame Saugleitung und eine gemeinsame Druckleitung, oder zwei getrennte Saugleitungen und zwei getrennte Druckleitungen für die Medienkammern (7, 10) der jeweils benachbarten Fluidkammern (5, 8) aufweist, wobei die Saugleitungen und die Druckleitungen gegenüber den Medienkammern (7, 10) jeweils mithilfe gleichsinnig sperrender Ventile abgesperrt sind.
Mehrfachverdrängerpumpe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (4) eine Durchgriffsöffnung (38) aufweist, durch welche das Verbindungselement (13), welches mehrere Verdrängerelemente (11, 12) untereinander und mit der wenigstens einen Hubstange (14) verbindet, durchführbar ist, wobei die Durchgriffsöffnung (38) mediendicht verschließbar ist.
Mehrfachverdrängerpumpe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (4) und/oder die Deckel (2, 3) und/oder das Gehäuse des wenigstens einen mechanischen Aktuators wenigstens einseitig einen von dem Zwischenstück (4) wegweisenden Stützfuß aufweisen.