DE3112434C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine druckluftgetriebene Doppelmembran- Pumpe, bestehend aus einem Pumpengehäuse mit zwei mit Abstand nebeneinander angeordneten Gehäusekammern, die jeweils eine Membraneinrichtung aufweisen und von dieser in eine Pumpenkammer und eine Luftkammer aufgeteilt sind, wobei die Luftkammern der beiden Gehäusekammern zueinander ausgerichtet sind und zwischen sich eine Druckluft-Umsteuereinrichtung aufweisen, die den beiden Luftkammern Druckluft zuführt und die Luftkammern wechselweise entlastet, wobei die Pumpenkammern über Ventileinrichtungen mit einem Saugstutzen und einem Druckstutzen in Verbindung stehen, über die das zu fördernde Gut in die Pumpenkammer aufgrund der durch die Druckluft erzeugten Membranbewegung angesaugt bzw. aus der Pumpenkammer herausgedrückt wird, wobei die Druckluft- Steuereinrichtung einen Hauptventil-Steuerkolben zur Umsteuerung der Luftkammer-Verbindungswege besitzt, welcher eine Mittelstellung durchläuft, in der die Luftkammern von der Arbeitsluft bzw. der Atmosphärenluft abgetrennt sind, und wobei der Hauptventil-Steuerkolben über ein pneumatisch arbeitendes Pilot-Steuersystem mit einem Pilotventil-Steuerkolben angetrieben wird, der seinerseits von der Bewegung der Membraneinrichtungen betätigt wird.

Derartige Doppelmembran-Pumpen sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, wie bspw. der DE-AS 18 13 712, der US-PS 37 91 768 und der US-PS 38 49 033 entnommen werden kann.

Nachteilig bei diesen bekannten Doppelmembran-Pumpen ist jedoch, daß die Luftkammer durch die Druckluft-Umsteuereinrichtung jeweils abrupt entlastet werden und diese Entlastung zu starken Strömungsgeräuschen führt, die ein recht lautes Arbeiten der Doppelmembran-Pumpe zur Folge haben.

Nachteilig ist aber auch, daß sich bei bestimmten Stellungen des Ventil-Steuerkolbens ein direkter Weg von den unter Arbeitsdruck stehenden Luftbereichen zu den unter atmosphärischem Druck stehenden Bereichen der Druckluft- Umsteuereinrichtung ergeben kann, wobei in diesen Stellungen ein ungewünschter Druckverlust eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Pumpen der gattungsgemäßen Art unter Erhöhung des Wirkungsgrades die Strömungsgeräusche zu vermindern.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der pneumatische Antrieb des Hauptventil-Steuerkolbens durch das Pilot- Steuersystem mittels einer Engstelle im Kanal für die Antriebsluft und/oder die vom Hauptventil-Steuerkolben verdrängte Luft verzögert ist, und daß in der Mittelstellung des Hauptventil-Steuerkolbens die beiden Luftkammern miteinander verbunden sind.

Der Vorteil dieser Maßnahmen liegt darin, daß mit Hilfe des Hauptventil-Steuerkolbens und des Pilotventil-Steuerkolbens der Pilot-Steuereinrichtung einerseits eine die direkte Verbindung zwischen Arbeitsluft und Außenluft verhindernde Schleusenwirkung erreicht werden kann, während sich andererseits die Umsteuerung des Hauptventil- Steuerkolbens in solcher Weise verzögern läßt, daß ein Druckausgleich zwischen den beiden Luftkammern erreicht wird.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich einerseits eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Doppelmembran-Pumpe, weil der unvermeidliche Totraum in den Luftkammern nicht von der Arbeitsluft selbst, sondern von der Entlastungsluft der jeweils anderen Luftkammer beaufschlagt wird, bevor durch den Hauptventil-Steuerkolben die Luftkammer mit Arbeitsluft in der Verbindung kommt. Andererseits wird aber durch den Druckausgleich auch die Geräuschentwicklung am Auslaß erheblich verringert und außerdem wird der Vereisungsgefahr am Luftaustritt in vorteilhafter Weise entgegengewirkt.

Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Doppelmembran-Pumpe ist schließlich aber auch, daß anstelle von Metall/ Metall-Dichtungsflächen Kunststoff/Metall-Dichtungsflächen in Benutzung genommen werden können, so daß eine Ölnebel-Schmierung entbehrlich wird. Es kann hierdurch nicht nur eine Umweltbelastung durch Ölnebel verhindert werden, sondern es lassen sich auch die bisher aufgrund von Toleranzen zwischen Ventilkolben und Ventilgehäuse auftretende Luftverluste weitgehend ausschalten, weil die Metall/Kunststoff-Dichtungen einen besseren Dichtungseffekt haben als Metall/Metall-Dichtungsflächen.

Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sich in keiner Position des Membrankolbens ein direkter Verbindungsweg zwischen dem Anschluß für Arbeitsluft und dem Auslaß ergibt. Beim Stehenbleiben der Membrankolbenstange an irgendeiner Stelle, bspw. infolge eines blockierten Fördermaterialabflusses, wird daher keine Arbeitsluft verbraucht.

Ebenso ist es von Vorteil, daß die Luftkammern beim Umschalten nicht mehr vom vollen Arbeitsdruck schlagartig entleert werden, sondern nur von einem durch den Druckausgleich erreichten, niedrigeren Druck. Die einzelnen Teile der Pumpe belastende, harte Druckspitzen werden somit sicher vermieden.

Die Gesamtkonstruktion der Druckluft-Umsteuereinrichtung ist so konzipiert, daß sie in ein und derselben Ausführung für verschieden große Membranpumpen-Einheiten verwendbar ist. Insbesondere läßt sie sich für beliebige Hubwege der Membran einsetzen, weil die Umsteuerung immer erst im letzten Teil des jeweiligen Hubes erfolgt. Die Druckluft-Umsteuereinrichtung läßt sich als Massenprodukt also verhältnismäßig preiswert fertigen, wobei deren einzelne Teile leicht auswechselbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigt

Fig. 1 in einer Schnittansicht eine Doppelmembran- Pumpe üblicher Bauart,

Fig. 2 eine Druckluft-Umsteuereinrichtung herkömmlicher Art, wie sie bei der Doppelmembran- Pumpe gemäß Fig. 1 anwendbar ist,

Fig. 3 eine mit einer Doppelmembran-Pumpe gemäß Fig. 1 anwendbare Druckluft-Umsteuereinrichtung erfindungsgemäßer Art in einer Längsschnittdarstellung, die durch den Hauptventil-Steuerkolben gelegt ist,

Fig. 3a-3c die wesentlichsten Teile der in Fig. 3 dargestellten Umsteuereinrichtung als Einzelteile, wobei die Fig. 3b neben einem Axialschnitt noch verschiedene Radialschnitte des dargestellten Teils wiedergibt,

Fig. 4 eine durch die Achse des Pilotventils verlaufende Schnittansicht der erfindungsgemäßen Umsteuereinrichtung, wobei der Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3 gelegt ist,

Fig. 5 einen gleichfalls durch die Achse des Pilotventils verlaufenden Schnitt, wobei dieser jedoch senkrecht zum Schnitt der Fig. 4 gelegt ist und längs der Linie V-V der Fig. 3 verläuft,

Fig. 5a-5c die einzelnen Teile der in Fig. 5 dargestellten Anordnung, wobei die Schnittansicht der Fig. 5a auch entlang der Linie Va-Va der Fig. 8 gelegt ist,

Fig. 6 eine zum Schnitt der Fig. 5a parallele Schnittansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 9,

Fig. 7 eine zum Schnitt der Fig. 6 parallele Schnittansicht längs der Linie VII-VII der Fig. 9,

Fig. 8 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Druckluft-Umsteuereinrichtung in Richtung der Pfeile VIII-VIII der Fig. 4, also von rechts gesehen,

Fig. 9 eine Seitenansicht von links gemäß Fig. 4 in Richtung der Pfeile IX-IX und

Fig. 10 in schematisierter Wiedergabe drei verschiedener Arbeitsstellungen des Hauptventils zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgegemäßen Druckluft-Umsteuereinrichtung.

Der Fig. 1 ist in schematisierter Schnittansicht eine herkömmliche, druckluftgetriebene Doppelmembran-Pumpe 10 zu entnehmen, die ein Pumpengehäuse 12 mit zwei mit Abstand nebeneinander angeordneten Gehäusekammern 14 aufweist. Die Gehäusekammern 14 enthalten jeweils eine Membran 16 und sind von dieser in eine Pumpenkammer 18 und eine Luftkammer 20 aufgeteilt, wobei die beiden Luftkammern 20, wie ohne weiteres ersichtlich ist, zueinander ausgerichtet sind und zwischen sich eine Druckluft-Umsteuereinrichtung 22 aufweisen, die den beiden Luftkammern 20 von oben unter Druck stehende Arbeitsluft zuführt, wie das durch die Pfeile 24 und 26 angedeutet ist. Die Pumpenkammern 18 stehen über Kugelventileinrichtungen 30 mit einem gemeinsamen Saugstutzen 32 in Verbindung, der seinerseits wiederum am einen das zu fördernde Medium liefernden Vorratsbehälter angeschlossen ist. Über ein weiteres Kugelventil 28 besteht Verbindung zu einem gemeinsamen Druckstutzen 34, der wiederum an die mit dem zu fördernden Gut zu beliefernde Einrichtung angeschlossen ist.

Die Membraneinrichtungen 16 umfassen jeweils ringförmige Membranstützplatten 36, die auf dem Ende eines Membrankolbens 38 aufgeschraubt sind und zwischen sich druckdicht eine ringförmige, aus nachgiebigem Material bestehende Membran 40 an ihrem inneren Umfang halten. Die äußere Umrandung des ringförmigen Membranteils 40 wird zwischen den Rändern von entsprechend geformten Teilen des Pumpengehäuses 12 druckdicht gehalten.

In Fig. 2 sind in größerem Maßstab Einzelheiten der bei der Doppelmembran-Pumpe nach Fig. 1 verwendeten Druckluft- Umsteuereinrichtung 22 dargetellt. Diese besteht aus einem mit dem Pumpengehäuse 12 verschraubten Luftsteuerventilgehäuse 42, das einen Einlaß 44 für Arbeitsluft und einen Auslaß 46 für Abluft aufweist. Der Auslaß 46 mündet in einen Schalldämpfer 48, der zumindest einen Teil des Strömungsgeräusches der austretenden Luft dämpfen soll.

Das Luftsteuerventilgehäuse gemäß Fig. 2 besitzt einen Ölbehälter 50. Die am oberen Ende eines in diesen Ölbehälter hineinragenden Rohres vorbeiströmende Arbeitsluft saugt aus diesem Öl an und zerstäubt dieses, so daß die dann in die Umsteuereinrichtung eintretende Arbeitsluft feine Öltröpfchen mitführt, die zur Schmierung der bewegten Teile des Luftsteuerventilgehäuses dienen. Diese beweglichen Teile umfassen einen Metall-Kolben 52, der in einem vom Gehäuse 42 gebildeten und aus Metall bestehenden Zylinder 54 zwischen zwei Endstellungen hin und her verschieblich ist.

In der aus Fig. 2 ersichtlichen Stellung gelangt Arbeitsluft - längs der Strömungsrichtung des Pfeils 26 in Fig. 1 - die rechte Luftkammer 20 auf der Rückseite der Membraneinrichtung 40, woraufhin die Luft die Membran nach außen in die gestrichelt dargestellte Stellung drückt und damit das Fördergut aus der Pumpenkammer 18 über das obere Kugelventil 28 in den Druckstutzen 34 dringt.

Gleichzeitig wird die andere Membran auf der linken Seite nach innen gezogen und damit neues Fördergut aus dem Saugstutzen 32 durch das untere, links dargestellte Kugelventil 30 in die linke Pumpenkammer gezogen. Während dieser Zeit ist die linke Luftkammer über einen Kanal mit dem Auslaßraum 64 verbunden, welcher durch Durchbrüche 60 und 62 im Luftsteuerventilgehäuse 42 und eine Durchbruchsbrücke 58 gebildet wird, die sich innerhalb des Kolbens 52 befindet. Gleichzeitig wird auch der oberhalb des Kolbens 52 befindliche Raum 66 entlüftet, so daß dieser Kolben 52 entlastet wird, obwohl dem Raum 66 über schmale Düsen unter Druck stehende Arbeitsluft zugeführt wird. Die untere Seite des Kolbens 52 ist dagegen nicht entlüftet, so daß dort die zugeführte Arbeitsluft zu einem Druckaufbau führt und schließlich den Kolben 52 aus der in Fig. 2 dargestellten Stellung nach oben bewegt. Die im Kolben 52 vorhandene Verbindung 58 überbrückt nunmehr die Durchbrüche 68 und 56 und verbindet damit die rechte Luftkammer mit dem Auslaßraum 64. Gleichzeitig wird die entsprechende Verbindung der linken Luftkammer mit dem Ablaßraum 64 unterbrochen, wodurch sich nunmehr in der linken Luftkammer aufgrund der Arbeitsluft Druck aufbauen kann, damit sich der Arbeitszyklus in umgekehrter Richtung wiederholt.

Das bekannte Luftsteuerventil versorgt somit beide Luftkammern unter allen Betriebsbedingungen und in jeder beliebigen Stellung der Membran mit Arbeitsluft. Die Membranbewegung erfolgt jeweils durch Entlüftung der Luftkammer.

Dieser Aufbau des Luftsteuerventils erfordert lediglich einen beweglichen Kolben 52, der in Fig. 2 zu sehen ist. Diesem einfachen Aufbau steht als Nachteil entgegen, daß der Verbrauch an Druckluft sehr hoch ist. Außerdem muß der Kolben 52 durch Ölnebel geschmiert werden, den die eintretende Arbeitsluft aus dem Ölbehälter 50 mitzieht.

Fig. 3 der Zeichnung zeigt eine verbesserte Druckluft- Umsteuereinrichtung in einer Längsschnittdarstellung, die im wesentlichen der Schnittansicht der Fig. 2 entspricht. Sie ist also durch die Achse des Hauptventil- Steuerkolbens 52 gelegt und schneidet gleichzeitig den die beiden Membraneinrichtungen 60 starr miteinander verbindenden Membrankolben 38 senkrecht.

Auch die Druckluft-Steuereinrichtung 22 umfaßt ein Luftsteuerventilgehäuse 42 mit einem Einlaß 44 für Zuluft und einem Auslaß 46 für Abluft. Ein Schalldämpfer kann vorgesehen sein. Er ist jedoch wegen nur geringer Strömungsgeräusche der Druckluft nicht unbedingt erforderlich. Ein Ölbehälter fehlt ebenfalls hier, weil der Kolben 52 in seinem Zylinder 54 so gelagert ist, daß keine Reibung Metall/Metall auftreten kann.

Die in Fig. 3 dargestellte Druckluft-Umsteuereinrichtung 22 besitzt außerdem durch Druckluft angetriebene Hauptventil- Steuerkolben 52 ein der Steuerung dieser Druckluft dienendes, pneumatisch arbeitendes Pilotsteuersystem mit einem Pilotventil-Steuerkolben 70, der senkrecht zum Hauptventil-Steuerkolben 52 angeordnet ist. Er liegt somit parallel zum Membrankolben 38 und läßt sich daher auf einfache Weise mechanisch durch die Bewegung der Membranstützplatten oder Membranteller 36 betätigen.

Die Betätigungsart des Pilotventil-Steuerkolbens 70 ist in Fig. 4 deutlicher zu erkennen, welche einen Schnitt durch den Membrankolben 38 und das Pilotventil entlang der Linie IV-IV der Fig. 3 wiedergibt. Die Schnittdarstellung der Fig. 4 entspricht damit im wesentlichen der Fig. 1, so daß auch hier die Membran 40 sichtbar ist, welche über die Membranteller 36 mittels einer Schraube 72 am Ende des Membrankolbens 38 befestigt ist. Das Ende des Membrankolbens 38 trägt außerdem einen Anschlagteller 74, dessen innere Ringfläche 76 mit dem Stirnende des Pilotventil-Steuerkolbens 70 in Berührung kommt und diesen in die jeweils andere Stellung verschiebt sobald der Membrankolben 38 in seine Endstellung gelangt. Gemäß Fig. 4 ist dies die am weitesten rechts liegende Stellung, in die der Pilotventil-Steuerkolben 70 verschoben werden kann.

Der Pilotventil-Steuerkolben 70 ist derart geformt, daß er in seiner Stellung eine mittlere Öffnung 78 im Pilotkolbenzylindern 80 mit einer rechts davon liegenden Öffnung 82 verbindet, die in Fig. 4 zu sehen ist, aber auch aus Fig. 5 hervorgeht.

Die Öffnung 78 ist aber auch in Fig. 3 zu erkennen, welche einen Längsschnitt durch den Hauptventil-Steuerkolben 52 darstellt. Die dem Einlaß 44 zugeführte Arbeitsluft strömt, bspw. über einen Staubfilter 84, in den Zuluftraum 86 und von dort in den Kanal 88, von wo aus sie wiederum durch die Öffnung 78 in den vom Pilotventil- Steuerkolben 70 gebildeten Ringraum gelangt. Von dort aus wird dann die Luft in der aus Fig. 5 ersichtlichen Stellung des Pilotventils-Steuerkolbens 70 durch die Öffnung 82 in einen Kanal 92 geführt, der wiederum in einen Kanal 94 mündet, der in Fig. 3a erkennbar ist, die lediglich das Luftsteuerventilgehäuse 42 in einer Schnittansicht ähnlich der Fig. 3 zeigt. Der Kanal 94 endet dabei am rechten Ende des Zylinders 54 in einer Öffnung 96.

Die rechte Seite des in Fig. 3 dargestellten Hauptventils steht also unter dem Druck der Arbeitsluft und das Hauptventil 52 nimmt daher die in Fig. 3 dargestellte, nach links verschobene, Stellung ein. Diese Stellung ist schematisiert auch in Fig. 10, oben, dargestellt, wobei diese schematische Darstellung die beiden an sich senkrecht zueinander liegenden Ventilkolben 52 und 70 gleichzeitig in ihrer Längserstreckung wiedergibt.

In ähnlicher Weise wie der Pilotventil-Steuerkolben 70 bildet auch das Hauptventil 52 zusammen mit seinem Zylinder 54 Ringräume 98, 100 und 102, die zur Überbrückung von verschiedenen Kanälen dienen, welche ihrerseits in Öffnungen enden, die teilweise in Fig. 3 erkennbar sind, insgesamt aber den verschiedenen Radialschnittansichten der Fig. 3b entnommen werden können.

Neben den drei genannten, ziemlich breiten Ringräumen 98, 100 und 102 bildet das Hauptventil 52 noch zwei schmale Ringräume 104 und 106 aus, die durch eine innerhalb des Ventilkolbens 52 verlaufende Bohrung 108 sowie durch jeweils eine von dieser Axialbohrung 108 ausgehende Radialbohrung 110 bzw. 112 miteinander in Verbindung stehen.

Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, hat der Kanal 88 und damit die unter Druck stehende Zuluft über die Öffnung 114 mit dem Ringraum 98 Verbindung, welcher wiederum über eine in Fig. 3 nicht sichtbare Öffnung des Zylinders 54 und einen weiteren von dieser Öffnung ausgehenden Kanal mit der linken Luftkammer nach Fig. 4 in Verbindung steht. Im Schnitt D der Fig. 3b ist diese Öffnung 116 jedoch zu erkennen.

Die mit der Verbindung zur rechten Luftkammer verknüpften Öffnungen 118 im Zylinder 54 sind hingegen in Fig. 3 erkennbar. Diese Öffnungen 118 münden nach Fig. 3a im Kanal 120, der wiederum auch in Fig. 5 zu erkennen ist und mit der rechten Luftkammer in Verbindung steht. Da andererseits der Ringraum 100 über in Fig. 3 oberhalb der Zeichenebene liegende, aber im Schnitt G der Fig. 3b gezeigte Durchbrüche 122 über einen Kanal mit dem Abluftraum 124 in Verbindung steht, ergibt sich eine erwünschte Entlüftung der rechten Luftkammer. Die entsprechenden Öffnungen 126 für die andere Luftkammer sind in Fig. 3 wiederum zu erkennen, wie auch der zugehörige, in die Abluftkammer 124 führende Kanal 128 aus Fig. 3a hervorgeht.

Infolge der durch den Zentralkanal 108 des Hauptventils 52 fließenden Zuluft, die in die linke Luftkammer gelangt, wird sich der Druck in der linken Luftkammer erhöhen und bei Erreichen des in der zugehörigen Pumpenkammer herrschenden Druckes die linke Membran und damit den zugehörigen Membranteller die Kolbenstange 38 nach links verschieben. Dadurch hebt sich der Membranteller vom Ende der Pilotventil-Steuerkolben 70 ab. Das Pilotventil bleibt jedoch noch in seiner Stellung, weil die rechte Membran mit zugehörigem Membranteller erst am Ende des Pumpenhubes das rechte Ende des Pilotventilkolbens erreicht und diesen nach links verschiebt. Nach Fig. 10 erfolgt dadurch die Umschaltung, und zwar derart, daß nunmehr die durch den Kanal 78 eintretende Zuluft nicht mehr in den rechten Kanal 94 und zum rechten Ende des Hauptventils 52 gelangt, sondern stattdessen über den linken Kanal 194 zur Öffnung 196 und zur linken Seite des Hauptventil-Steuerkolbens 52. Der Hauptventil-Steuerkolben 52 verschiebt sich damit verzögert nach rechts, weil die auf der rechten Seite des Hauptventilkolbens 52 befindliche Luft durch die Öffnung 96 und den Kanal 94 an einer Engstelle 130 vorbei in die rechte Luftkammer fließen muß, die gegenwärtig entlüftet ist. Die Engstelle 130 wird durch einen Ring 148 gebildet, der vom Pilotventil-Steuerkolben 70 getragen ist und einen nur geringfügig kleineren Durchmesser aufweist, als der Innendurchmesser des Pilotkolbenzylinders 80. Der sich dadurch zwischen der Zylinderwand und dem Düsenring- Außenumfang ergebende Ringspalt ist als Engstelle 130 so bemessen, daß sich unter Betriebsbedingungen das Hauptventil mit einer vorbestimmten, verzögerten Geschwindigkeit in die jeweils andere Richtung bewegt, um einen Druckausgleich zwischen den beiden Luftkammern herzustellen.

Durch die langsame Umschaltbewegung des Hauptventil-Steuerkolbens 52 wird die in Fig. 10 dargestellte Zwischenstellung ausreichend lange beibehalten und dadurch ein Druckausgleich erreicht. In dieser Zwischenstellung verbindet nämlich die Zentralbohrung 108 über die Ringräume 104 und 106 die Öffnungen 116 und 118 miteinander, während die mit der Abluftkammer in Verbindung stehenden Öffnungen 132, wie auch die mit der Zuluftkammer in Verbindung stehenden Öffnung 114 in den Ringräumen 100, 102 bzw. 98 blind enden, also verschlossen sind, wie das durch die Kreuze angedeutet ist. Damit verbleibt nur eine Verbindung zwischen der linken Luftkammer und der rechten Luftkammer, so daß über die Öffnungen 116 und 118 sowie die zugehörigen Verbindungskanäle und die Axialbohrung 108 des Hauptventils 52 der erwünschte Druckausgleich zwischen den beiden Luftkammern stattfindet. Da aber in diesem Verbindungsweg keine Engstellen vorgesehen sind, stellt sich ein ausreichend schneller Druckausgleich ein. Es wird lediglich einem plötzlichen Umstellen entgegengewirkt, welches bei einem Fehlen der Engstelle 130 im Pilotventil-Steuerkolben 70 auftreten würde.

Die Bohrungen im Zylinder 54 für den Hauptsteuerkolben 52 sowie die Ringräume des Hauptsteuerkolbens 52 sind zueinander so ausgerichtet, daß beim Umschalten des Pilotventil-Steuerkolbens 70 und der hieraus resultierenden Umsteuerung der Antriebsluft für den Hauptsteuerkolben 52, der Hauptsteuerkolben 52 zunächst auf der ersten Hälfte seines Weges schneller vorankommt, wie das in Fig. 10 (2) gezeigt ist. Inzwischen hat sich aber dann durch die über den Ringspalt 130 im Pilotventil 70 auf der Ablaufseite des Hauptsteuerkolbens 52 ein Luftpolster aufgebaut. Ziemlich genau in dieser Mittelstellung wird der Hauptventilkolben 52 stark verzögert, wobei er eine ausreichend lange Zeit in dieser Stellung verharrt. Es kann dabei der Druckausgleich durch das Überströmen von Luft aus der einen Luftkammer in die andere Luftkammer erfolgen. Währenddessen sind Zuluft und Abluft gesperrt, also nur die beiden Luftkammern miteinander verbunden. Ist schließlich die andere Stellung erreicht, dann beginnt die Füllung der vorher entlasteten Luftkammer, während die Entlastung der vorher gefüllten und durch den Druckausgleich bereits teils entlasteten anderen Luftkammer stattfindet.

Hauptventil und Pilotventil werden von Zylinderhülsen 54 bzw. 80 gebildet, in denen die Steuerkolben 52 bzw. 70 bleiben, welche Ringnuten aufweisen, die von Dichtringen aus nachgiebigem Material abgeschlossen sind. Es handelt sich hier um die breiten Ringnuten 98, 100 und 102 sowie die schmalen Ringnuten 104 und 106 des Hauptsteuerkolbens 52 sowie um die Ringnut 90 des Pilotventil-Steuerkolbens 70.

Die Dichtringe 150 nach Fig. 3 sind nach Fig. 3c in Nuten 134 von Kolbenringwulsten 136 eingelegt. Beim Pilotventil-Steuerkolben 70 wird ein entsprechender Dichtring 150 gemäß 5c auf eine Ringfläche 138 bis gegen eine Schulter 140 aufgeschoben und dann durch den anschließend aufgeschobenen Drosselring 148 festgehalten, wie das in Fig. 5 zu sehen ist.

Diese Dichtringe 150 können durchaus herkömmlicher Art sein; bspw. kann es sich um handelsübliche Mantelringe handeln, die einen inneren O-Ring aus einem Kautschukmaterial und einen äußeren Laufring aus PTFE aufweisen.

Der als Drosseleinrichtung dienende Ring 148 kann ebenfalls aus PTFE bestehen und bspw. zwischen seinem äußeren Umfang und der Innenfläche des Kolbenseinsatzes 80 einen Spalt von etwa 0,2 mm bilden. Dieser reicht nämlich üblicherweise aus, um die erwünschte Luftdrosselwirkung und damit die Verzögerung des Hauptventils 52 zu erreichen.

Die in den Ventilzylinderhülsen 54 bzw. 80 angeordneten Durchbrüche 114, 118, 126, die in Fig. 3b zu sehen sind, können auch in Form von in Umfangsrichtung angeordneten Langlöchern ausgebildet werden.

Zur Bildung des in Fig. 3c gezeigten Hauptkolbens 52 mit Axialbohrung 108 können zunächst zwei Teile 152 und 153 hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, ein einstückiges Bauteil an der Stelle 154 zu zerschneiden und dann die Axialbohrung 108 einzubringen. Bspw. durch Verschweißen können die Teile 152 und 153 miteinander verbunden werden. Die aus dem Zylinder 54 und dessen Hauptsteuerkolben 52 bestehende Hauptventil-Anordnung wird gemäß Fig. 3 nach dem Einschieben in das Gehäuse durch beidseitige Dichtungs- und Halteschrauben 156, 158 festgelegt.

Beim Pilotventil werden Ventilhülse 80 und Kolben 70 durch die Gehäusewände 142 der Membranpumpe gehalten, wie das Fig. 4 zeigt. In diese Gehäusewände 142 ist das Luftsteuerventilgehäuse 42 unter Zwischenlage einer Dichtungsscheibe 146 einschraubbar. Die entsprechenden Gewindelöcher 144 sind in den Fig. 8 und 9 zu sehen.

Claims (5)

1. Druckluftgetriebene Doppelmembran-Pumpe (10), bestehend aus einem Pumpgehäuse (12) mit zwei mit Abstand nebeneinander angeordneten Gehäusekammern (14), die jeweils eine Membraneinrichtung (16) aufweisen und von dieser in eine Pumpenkammer (18) und eine Luftkammer (20) aufgeteilt sind, wobei die Luftkammern (20) der beiden Gehäusekammern (14) zueinander ausgerichtet sind und zwischen sich eine Druckluft-Umsteuereinrichtung (22) aufweist, die den beiden Luftkammern (20) Druckluft zuführt und die Luftkammern (20) wechselweise entlastet, wobei die Pumpenkammern (18) über Ventileinrichtungen (28, 30) mit einem Saugstutzen (32) und einem Druckstutzen (34) in Verbindung stehen, über die das zu fördernde Gut in die Pumpenkammer (18) aufgrund der durch die Druckluft erzeugten Membranbewegung angesaugt bzw. aus der Pumpenkammer (18) herausgedrückt wird, wobei die Druckluft-Umsteuereinrichtung (22) einen Hauptventil- Steuerkolben (52) zur Umsteuerung der Luftkammer- Verbindungswege besitzt, der eine Mittelstellung durchläuft, in welcher die Luftkammern von der Arbeitsluft bzw. der Atmosphärenluft abgetrennt sind, und wobei der Hauptventil-Steuerkolben (52) über ein pneumatisch arbeitendes Pilot-Steuersystem (70/80) mit einem Pilotventil-Steuerkolben (70) angetrieben wird, der seinerseits von der Bewegung der Membraneinrichtungen (16) betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Antrieb des Hauptventil-Steuerkolbens (52) durch das Pilot-Steuersystem (70/80) mittels einer Engstelle (130) im Kanal (94 bzw. 194) für die Antriebsluft und/oder die vom Hauptventil- Steuerkolben (52) verdrängte Luft verzögert ist, und daß in der Mittelstellung des Hauptventil-Steuerkolbens (52) die beiden Luftkammern (20) miteinander verbunden sind (108, 116, 118).

2. Doppelmembran-Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilot-Steuersystem (70/80) einen pneumatischen Umschalter bildet, der jeweils bei Erreichen der Endstellungen der Membraneinrichtungen (16) betätigbar ist.

3. Doppelmembran-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventil und das Pilotventil von in ein Spritzgußgehäuse (42) einschiebbaren Zylinderhülsen (54, 80) gebildet sind, in denen die Ventilkolben (52, 70) gleitend aufgenommen sind.

4. Doppelmembran-Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkolben (52, 70) Ringnuten (98, 100, 102; 90) aufweisen, die von Dichtringen (150) aus nachgiebigem Material abgeschlossen sind.

5. Doppelmembran-Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Engstelle (130) von einem auf dem Pilotventil- Steuerkolben (70) aufgeschobenen Ring (148) und von der Wand des Pilotkolbenzylinders (80) gebildet sind.