(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-05
(45)【発行日】2022-08-16
(54)【発明の名称】二重ダイヤフラムポンプ
(51)【国際特許分類】
F04B 43/02 20060101AFI20220808BHJP
F04B 43/06 20060101ALI20220808BHJP
【ＦＩ】
F04B43/02 L
F04B43/02 H
F04B43/06 B
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2016119864
(22)【出願日】2016-06-16
(65)【公開番号】P2017020499
(43)【公開日】2017-01-26
【審査請求日】2019-03-07
【審判番号】
【審判請求日】2021-01-13
(31)【優先権主張番号】15176316.6
(32)【優先日】2015-07-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】508046878
【氏名又は名称】ワグナー インターナショナル アクチエンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】ＷＡＧＮＥＲ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＡＧ
(74)【代理人】
【識別番号】100105393
【弁理士】
【氏名又は名称】伏見 直哉
(72)【発明者】
【氏名】ギルバート・ルッツ
(72)【発明者】
【氏名】カルステン・ユーターボック
(72)【発明者】
【氏名】アンジェロ・バッソ
(72)【発明者】
【氏名】トーマス・クルーサー
【合議体】
【審判長】窪田 治彦
【審判官】田合 弘幸
【審判官】関口 哲生
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－２９３５０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１１５９６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平３－１７９１８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００７／００９２３８６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】実開平４－１２５６８５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００６－４６２８４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
F04B 43/00-47/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１のポンプ室（１３）の壁を形成する第１のダイヤフラム（１０）を備え、第１のアクチュエータ（１１，１２）は、該第１のダイヤフラム（１０）に第１のロッド（１２．１）を介して機械的に結合され、該第１のアクチュエータ（１１，１２）は該第１のロッド（１２．１）を介して該第１のダイヤフラム（１０）を動かすように構成されており、
該第１のダイヤフラム（１０）の両方の終端位置を把握するように第１及び第２の終端位置検出スイッチ（３５，３６）を備え、
第２のポンプ室（１１３）の壁を形成する第２のダイヤフラム（１１０）を備え、
第２のアクチュエータ（１１１，１１２）は、該第２のダイヤフラム（１１０）に第２のロッド（１１２．１）を介して機械的に結合され、該第２のアクチュエータ（１１１，１１２）は該第２のロッド（１１２．１）を介して該第２のダイヤフラム（１１０）を動かすように構成されており、
該第２のダイヤフラム（１１０）の両方の終端位置を把握するように第３及び第４の終端位置検出スイッチ（３７，３８）を備え、
該第１及び第２のダイヤフラム（１０，１１０）が、固定され機械的に相互依存することなく自由に動くことができるように、該第１のダイヤフラム（１０）は該第２のダイヤフラム（１１０）に機械的に結合されておらず、
該第１及び第２のアクチュエータ（１１，１１１；１２、１１２）の動きを制御する制御装置（３０）を備え、
該制御装置（３０）は、近似的に一定の送出圧力の送出の流れを発生させるように、該第１のダイヤフラム（１０）の該両方の終端位置及び該第２のダイヤフラム（１１０）の該両方の終端位置に関連する条件にしたがって、該第１及び第２のアクチュエータ（１１，１２；１１１、１１２）を制御するように形成され、運転可能であり、
該制御装置（３０）は差動弁（３２）を備え、
該差動弁（３２）は、一方の位置（Ａ）で、圧縮空気源（５０）を該第１のアクチュエータ（１１，１２）と結合し、その結果、該第１のアクチュエータが該第１のダイヤフラム（１０）を動かし、その結果、該第１のポンプ室（１３）において負圧が生じ、
該差動弁（３２）は、他方の位置（Ｂ）で、該圧縮空気源（５０）を該第２のアクチュエータ（１１１，１１２）と結合し、その結果、該第２のアクチュエータが該第２のダイヤフラム（１１０）を動かし、その結果、該第２のポンプ室（１１３）において負圧が生じ、
該制御装置（３０）がフリップ・フロップ弁（３１）を備え、該フリップ・フロップ弁（３１）は、終端位置検出スイッチ（３５，３６，３７，３８）によって制御可能であり、該差動弁（３２）を制御する二重ダイヤフラムポンプ。
【請求項2】
該制御装置（３０）は、ダイヤフラム（１０；１１０）が一方のポンプ室（１３；１１３）においてその死点に到達する前に、すでに他方のポンプ室（１１３，１３）において圧力が生成されるように形成され、運転可能である請求項１に記載の二重ダイヤフラムポンプ。
【請求項3】
該制御装置（３０）は、一方のポンプ室（１３；１１３）において、負圧（ｐ１３；ｐ１１３）が所定の閾値より低下した場合に、他方のポンプ室（１１３，１３）において圧力が生成されるようにするように形成され、運転可能である請求項１に記載の二重ダイヤフラムポンプ。
【請求項4】
該第１のダイヤフラム（１０）によって該第１のポンプ室（１３）から分離された第１の圧力室（１４）と、該第２のダイヤフラム（１１０）によって該第２のポンプ室（１１３）から分離された第２の圧力室（１１４）と、を備えた請求項１から３のいずれかに記載の二重ダイヤフラムポンプ。
【請求項5】
該アクチュエータ（１１，１２；１１１１、１１２）のうちの少なくとも一つが、圧縮空気で運転可能なアクチュエータである請求項１から４のいずれかに記載の二重ダイヤフラムポンプ。
【請求項6】
該アクチュエータ（１１，１２；１１１、１１２）が、それぞれ、シリンダー（１１，１１１）内で可動なピストン（１２，１１２）、または圧縮空気によって動作可能なダイヤフラムを備える請求項１から５のいずれかに記載の二重ダイヤフラムポンプ。
【請求項7】
該アクチュエータ（１１，１２；１１１、１１２）が、それぞれ、シリンダー（１１，１１１）内で可動なピストン（１２，１１２）、または、少なくとも一方向に、弾性エレメントによって動作可能なダイヤフラムを備える請求項１から５のいずれかに記載の二重ダイヤフラムポンプ。
【請求項8】
該制御装置（３０）は、該終端位置検出スイッチ（３５－３８）からの信号にしたがって、両方のアクチュエータ（１１，１２；１１１、１１２）を制御するように形成され、運転可能である請求項７に記載の二重ダイヤフラムポンプ。
【請求項9】
該制御装置（３０）は、該第１のアクチュエータ（１１，１２）の該終端位置検出スイッチ（３５）及び該第２のアクチュエータ（１１１，１１２）の該終端位置検出スイッチ（３７）が作動した場合に、該アクチュエータ（１１，１２；１１１１、１１２）の方向反転を引き起こすように形成され、運転可能である請求項７または８に記載の二重ダイヤフラムポンプ。
【請求項10】
該第１及び第２のポンプ室（１３，１１３）が、それぞれ、ポンプ室排出口（１３．３，１１３．３）を備え、該ポンプ室排出口は、共通のポンプ排出口（３）へ通じる請求項１から９のいずれかに記載の二重ダイヤフラムポンプ。
【請求項11】
該差動弁（３２）は、一方の位置（Ａ）で、該圧縮空気源（５０）を該第２のアクチュエータ（１１１，１１２）と結合し、その結果、該第２のアクチュエータが該第２のダイヤフラム（１１０）を動かし、その結果、該第２のポンプ室（１１３）において正圧が生じ、
該差動弁（３２）は、他方の位置（Ｂ）で、該圧縮空気源（５０）を該第１のアクチュエータ（１１，１２）と結合し、その結果、該第１のアクチュエータが該第１のダイヤフラム（１０）を動かし、その結果、該第１のポンプ室（１３）において正圧が生じる請求項１に記載の二重ダイヤフラムポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、たとえば、塗料やワニスなどの流体の送出用の二重ダイヤフラムポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１の公報から二重ダイヤフラムポンプは公知である。該ポンプにおいては、第１及び第２のポンプ室、並びに第１及び第２の圧力室が存在し、第１のポンプ室及び第１の圧力室は、第１のダイヤフラムによって、第２のポンプ室及び第２の圧力室は、第２のダイヤフラムによって、互いに分離されている。両方のダイヤフラムは、機械的にシャフトによって結合されている。シャフトは、両方のダイヤフラムのそれぞれの中心を通る線に沿って軸上に延伸し、両方のダイヤフラムに、それぞれ二枚のプレートによって固定される。したがって、ポンプが機能するときに、両方のダイヤフラムは、一斉に運動する。第１の圧力室に圧力を与えると、第１の圧力室に属するダイヤフラムが、組み合わされた第１のポンプ室内の流体を圧縮させる。したがって、流体は第１のポンプ室から押し出される。同時に、第２のポンプ室に組み合わされたダイヤフラムが移動され、その結果、流体が第２のポンプ室に引き込まれる。両方のダイヤフラムは、両方のポンプ室を交互に満たし、かつ空にするために、一斉に（互いに同期して）往復運動する。
【0003】
しかし、このように構成された二重ダイヤフラムポンプは、以下に説明するいくつかの欠点を有する。
【0004】
第１のダイヤフラムがその作動行程の端点（死点）に到達した時点で、第１のポンプの送出圧力は著しく低下する。この段階において、第２のダイヤフラムも同様にその死点に到達しているので、第２のポンプ室も同様に流体の押し出し圧力をまだ得られない。この結果、シャフトが逆転し、第２のダイヤフラムが第２のポンプ室内に送出圧力を生成するまで、送出圧力は非常に低いかゼロである。所定の期間観察すると、二重ダイヤフラムポンプの排出側における上記の振る舞いは、周期的に繰り返される送出圧力の低下、及び、それに伴うかなりの程度の送出の中断をもたらす。
【0005】
この二重ダイヤフラムポンプは、これ以外の欠点を有する。送出圧力は、ダイヤフラムの材料（剛性）に依存し、そのために行程の間で変化する。とりわけ、排出段階の初めに、ダイヤフラムは片寄った位置にあり、そのために圧力がかかっているので、流体は強い圧力で排出される。引き続いて、排出圧力は減少し、行程の終わりころに、流体だけではなくダイヤフラムも最終位置に押される必要がある。他方のダイヤフラムが、吸引段階から排出段階に移り変わったときに初めて、流体は再び高い圧力で排出される。所定の期間観察すると、送出圧力は、直線ではなく、望ましくない鋸の歯の形状のパターンを示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】DE3876169T2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の課題は、上述の欠点を回避するか、または少なくとも最小とする二重ダイヤフラムポンプを提示することである。
【0008】
本発明による二重ダイヤフラムポンプは、好ましいことに、近似的に一定の送出圧力の送出の流れを発生させる。
【0009】
通常、本発明による二重ダイヤフラムポンプのように一定の送出圧力を発生させないポンプには、脈動ダンパーを補充する必要がある。本発明による二重ダイヤフラムポンプのさらなる利点は、このような脈動ダンパーなしに機能することである。
【0010】
本発明による二重ダイヤフラムポンプは、たとえば、二成分のスプレー装置（Spritzanlage）にも使用することができる。Ａ成分は塗料であり、Ｂ成分は硬化剤であってもよい。このような二成分のスプレー装置において、多くの場合、Ａ成分を送出するポンプがマスターとして使用され、Ｂ成分がさらに添加される。これは、以下のように行うことができる。所定の時点で所定の期間、Ｂ成分用の材料弁が開かれ、Ｂ成分が送出管内においてＡ成分に到達する。しかし、このことは、Ｂ成分が、Ａ成分よりも高い圧力で送出されることを前提とする。さもなければ、Ｂ成分は送出管に到達しない。Ａ及びＢ成分用のポンプが鋸の歯状の圧力パターンを示す場合には、Ｂ成分用の圧力がＡ成分用の圧力よりも高くなるまで、Ｂ成分の添加は可能ではない。この場合には、とにかく、Ｂ成分用の圧力が十分に大きくなるまで待つ必要がある。この結果、Ｂ成分をいつでも添加することはできないことになる。しかし、本発明による二重ダイヤフラムポンプは、一定の圧力パターンを示すので、本発明による二重ダイヤフラムポンプによって上記の欠点を回避することができる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の課題は、請求項１に申し立てられた特徴を備えた二重ダイヤフラムポンプによって解決される。
【0012】
本発明による二重ダイヤフラムポンプには、第１のポンプ室の壁を形成し、第１の駆動手段によって可動な、第１のダイヤフラムが備わる。さらに、第２のポンプ室の壁を形成し、第２の駆動手段によって可動な、第２のダイヤフラムが備わる。さらに、該駆動手段用の制御装置が備わり、該制御装置は、一つまたは複数の条件にしたがって、両方の駆動手段を制御するように形成され、運転可能である。
【0013】
該第１及び第２の駆動手段は、互いに独立して運転可能であるように形成するのが有利である。このように、該駆動手段用の該制御装置は、第２の駆動手段とは独立して第１の駆動手段を制御することができる。したがって、制御装置の視点から、両方の駆動手段は、互いに干渉しない２台の駆動手段である。
【0014】
本発明の有利な展開は、従属請求項において申し立てられた特徴から明らかである。
【0015】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの一実施形態において、該条件が、時間、圧力、経路、及び／または位置に関連している。
【0016】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの別の実施形態において、該制御装置は、ダイヤフラムが一方のポンプ室においてその前方の死点に到達する前に、他方のポンプ室における圧力が生成されるようにするように形成され、運転可能である。ダイヤフラムの前方の死点とは、ここでは、上記のダイヤフラムに所属するポンプ室内の容積が最小となる点を意味する。
【0017】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの別の実施形態において、該制御装置は、一方のポンプ室において、負圧が所定の閾値より低下した場合に、このポンプ室における圧力が生成されるようにするように形成され、運転可能である。
【0018】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの別の実施形態において、該制御装置は、両方のダイヤフラムが、互いに時間的にオフセットして動くように、両方の駆動手段を互いに時間的にオフセットして制御するように形成され、運転可能である。
【0019】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの別の実施形態において、該制御装置は、両方の駆動手段を互いに等時的に制御するように形成され、運転可能である。
【0020】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの別の実施形態において、該第１のダイヤフラムによって該第１のポンプ室から分離された第１の圧力室を備えることができる。さらに、該第２のダイヤフラムによって該第２のポンプ室から分離された第２の圧力室を備えることができる。
【0021】
さらに、本発明による二重ダイヤフラムポンプにおいて、該駆動手段のうちの少なくとも一つが、圧縮空気で運転可能な駆動手段であってもよい。
【0022】
本発明による二重ダイヤフラムポンプにおいて、該駆動手段が、それぞれ、シリンダー内で可動なピストン、または圧縮空気によって動作可能なダイヤフラムを備えるのがより有利である。
【0023】
本発明による二重ダイヤフラムポンプにおいて、該駆動手段が、それぞれ、シリンダー内で可動なピストン、または、少なくとも一方向に、弾性エレメントによって動作可能なダイヤフラムを備えることも有利である。
【0024】
本発明による二重ダイヤフラムポンプにおいて、該駆動手段が、それぞれ、終点位置を把握するための少なくとも一つのセンサを備えることができる。
【0025】
本発明による二重ダイヤフラムポンプにおいて、該制御装置は、センサからの信号にしたがって、両方の駆動手段を制御するように形成され、運転可能であるようにすることができる。
【0026】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの展開において、該制御装置は、該第１の駆動手段のセンサ及び該第２の駆動手段のセンサが作動した場合に、該駆動手段の方向反転を引き起こすように形成され、運転可能である。
【0027】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの別の展開において、該第１及び第２のポンプ室が、それぞれ、ポンプ室排出口を備え、該ポンプ室排出口は、共通のポンプ排出口へ通じる。
【0028】
本発明による二重ダイヤフラムポンプのさらなる展開において、ダイヤフラムに、少なくとも送出段階の前に、機械的にプレストレスをかける。それによって、圧力パターンをさらに最適化し、微調整を行うことができる。
【0029】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの実施形態において、該制御装置が差動弁を備え、該差動弁は、一方の位置で、圧縮空気源を該第１の駆動手段と結合し、その結果、該第１の駆動手段が該第１のダイヤフラムを動かし、その結果、該第１のポンプ室において負圧が生じる。該差動弁は、他方の位置で、該圧縮空気源を該第２の駆動手段と結合し、その結果、該第２の駆動手段が該第２のダイヤフラムを動かし、その結果、該第２のポンプ室において負圧が生じる。
【0030】
本発明による二重ダイヤフラムポンプは、始動時点において、ピストン及びダイヤフラムが、どの位置に存在するかということに関係なく、問題なく作動開始するという利点を、さらに有する。また、物質の入口において、物質の代わりに空気を吸引しても、本発明による二重ダイヤフラムポンプは、問題なく作動開始する。この状況は、たとえば、最初の操業開始の際に、ポンプがまだ空であるか、または、物質備蓄容器が空である場合に発生し得る。
【0031】
さらに、二重ダイヤフラムポンプは、ポンプの望ましくない停止を確実に回避するように形成することもできる。このために、二重ダイヤフラムポンプは、たとえば、フリップ・フロップ弁のような、差動ピストン及び制御弁（Vorschaltventil）を備えた切換え弁を備えることができる。
【0032】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの別の実施形態において、差動弁は、一方の位置で、圧縮空気源を第２の駆動手段と結合し、その結果、第２の駆動手段が第２のダイヤフラムを動かし、その結果、第２のポンプ室において正圧が生じる。差動弁は、他方の位置で、圧縮空気源を第１の駆動手段と結合し、その結果、第１の駆動手段が第１のダイヤフラムを動かし、その結果、第１のポンプ室において正圧が生じる。
【0033】
最後に、本発明による二重ダイヤフラムポンプにおいて、該制御装置がフリップ・フロップ弁を備え、該フリップ・フロップ弁は、リミットスイッチ（Endlagenschaltern）によって制御可能であり、差動弁を制御するようにすることができる。
【0034】
リミットスイッチを使用した制御装置は、ピストン、またはダイヤフラムの終端位置を、簡単かつ確実な方法で検出することができるという利点を有する。したがって、必要に応じて、両方のダイヤフラムが全行程を実行することを保証することができる。
【0035】
本発明は、以下において、複数の図面をもとにして、複数の実施形態を使用してさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明による二重ダイヤフラムポンプの第１の可能な実施形態を３次元の眺めで示す図である。
【図2】本発明による二重ダイヤフラムポンプの第１の実施形態を制御機器なしで３次元の眺めで示す図である。
【図3】本発明による二重ダイヤフラムポンプの第１の実施形態を側面の縦断面で示す図である。
【図4】本発明による二重ダイヤフラムポンプの第１の実施形態を上からの縦断面で示す図である。
【図5】本発明による二重ダイヤフラムポンプの第１の実施形態を横断面で示す図である。
【図6】本発明による二重ダイヤフラムポンプの第１の実施形態の構造を示すブロック図である。
【図7】本発明による二重ダイヤフラムポンプの第２の実施形態の構造を示すブロック図である。
【図8】本発明による二重ダイヤフラムポンプの第３の実施形態の構造を示すブロック図である。
【図9】個々の圧力及び全圧力の時間的経過をダイヤグラムで示す図である。
【図10】個々の圧力及び全圧力の時間的経過をダイヤグラムで示す図である。
【図11】個々の圧力及び全圧力の時間的経過をダイヤグラムで示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
図１及び図２においては、本発明による二重ダイヤフラムポンプ１の第１の可能な実施形態が３次元の眺めで描かれている。二重ダイヤフラムポンプ１は、第１のダイヤフラムポンプ及び第２のダイヤフラムポンプをその中に収納したケーシング９を含む（図３及び４参照）。ケーシング９上に、２個の圧力計２２，２３、２個の圧力調節器２０，２１、圧縮空気接続部４、及び止め弁８を備えた操作ユニットを配置してもよい。操作ユニットによって、二重ダイヤフラムポンプへ供給する空気圧力及び二重ダイヤフラムポンプの送出圧力を調整し監視することができる。さらに、圧縮空気接続部４に、第１及び第２のダイヤフラムポンプへ供給するために、圧縮空気を接続することができる。図２においては、操作ユニットなしの二重ダイヤフラムポンプ１が示されている。ケーシング９上には、操作ユニットと結合可能な圧縮空気接続部７が存在する。ケーシング９の側面には、送出されるべき媒体用のポンプの吸入口２及び該媒体用のポンプの排出口３が存在する。本発明による二重ダイヤフラムポンプによって、たとえば、塗料、ワニス、酸、アルカリ液、着色液、溶剤、水、テルペンチン、グルテン（液）、接着剤、汚水泥、ガソリン、油、流体状化学物質、固体成分を伴う流体状媒体、高粘性の媒体、毒性の媒体、流体状の顔料、セラミックスリップ、スラリー、うわぐすりなどの種々の流体状の物質を送出することができる。
【0038】
図３においては、本発明による二重ダイヤフラムポンプの第１の実施形態が、切断面Ａ－Ａに沿った側面の縦断面で描かれている。図４は、本発明による二重ダイヤフラムポンプの第１の実施形態を、切断面Ｂ－Ｂに沿った上からの縦断面で示す。図５は、本発明による二重ダイヤフラムポンプを切断面Ｃ－Ｃに沿った横断面で示す。上述のように、本発明による二重ダイヤフラムポンプは、２台の個別のダイヤフラムポンプを含み、それらは、１台の適切に形成された制御装置３０（図６、７及び８参照）によって制御することができる。
【0039】
第1のダイヤフラムポンプ
第1のダイヤフラムポンプは、図３及び４において左側に描かれている。第1のダイヤフラムポンプは、好ましくは丸く形成され、その外側の端部が２個の仕切り壁１８及び１７．１の間に固定されたダイヤフラム１０を含む。ダイヤフラム１０は、仕切り壁１８及び１７．１の間においてフレキシブルな分離壁を形成する。このようにして、ダイヤフラム１０は、仕切り壁１８とともに、以下において、圧縮空気室、または短く圧力室１４とも呼称される第１の部屋を形成する。さらに、ダイヤフラム１０は、仕切り壁１７．１とともに、以下において、送出室、またはポンプ室１３と呼称される第２の部屋を形成する。ダイヤフラム１０は、駆動手段１５によって、往復運動する。駆動手段１５は、２個のシリンダー室１１．１及び１１．２を備えたシリンダー１１を含む。駆動手段１５は、圧縮空気室１４をも含むことができる。２個のシリンダー室１１．１及び１１．２の間には、ピストンロッド１２．１でダイヤフラム１０に結合された、可動なピストン１２が存在する。ピストンロッド１２．１は、その一端において、ボルトによってピストン１２に結合することができる。代替的に、ピストンロッド１２．１の端部に外側ネジを備え、ピストン１２上のナットと固定することもできる。他端において、ピストンロッド１２．１は、仕切り壁１８を通って突出し、たとえばはめ合わせによって、ダイヤフラム１０と結合される。さらに、ピストンロッド１２．１は、ダイヤフラム１０とともに成形されていてもよい。ピストンロッド１２．１には、溝１２．２がある。弁体とともに、溝１２．２は、２個の弁３５及び３６を形成する。これらは、好ましくはリミットスイッチとして機能する。しかし、ピストンロッド１２．１は、それによって、２個の弁３５及び３６が作動可能であるように形成することもできる。
第1のダイヤフラムポンプは、図３及び４において左側に描かれている。第1のダイヤフラムポンプは、好ましくは丸く形成され、その外側の端部が２個の仕切り壁１８及び１７．１の間に固定されたダイヤフラム１０を含む。ダイヤフラム１０は、仕切り壁１８及び１７．１の間においてフレキシブルな分離壁を形成する。このようにして、ダイヤフラム１０は、仕切り壁１８とともに、以下において、圧縮空気室、または短く圧力室１４とも呼称される第１の部屋を形成する。さらに、ダイヤフラム１０は、仕切り壁１７．１とともに、以下において、送出室、またはポンプ室１３と呼称される第２の部屋を形成する。ダイヤフラム１０は、駆動手段１５によって、往復運動する。駆動手段１５は、２個のシリンダー室１１．１及び１１．２を備えたシリンダー１１を含む。駆動手段１５は、圧縮空気室１４をも含むことができる。２個のシリンダー室１１．１及び１１．２の間には、ピストンロッド１２．１でダイヤフラム１０に結合された、可動なピストン１２が存在する。ピストンロッド１２．１は、その一端において、ボルトによってピストン１２に結合することができる。代替的に、ピストンロッド１２．１の端部に外側ネジを備え、ピストン１２上のナットと固定することもできる。他端において、ピストンロッド１２．１は、仕切り壁１８を通って突出し、たとえばはめ合わせによって、ダイヤフラム１０と結合される。さらに、ピストンロッド１２．１は、ダイヤフラム１０とともに成形されていてもよい。ピストンロッド１２．１には、溝１２．２がある。弁体とともに、溝１２．２は、２個の弁３５及び３６を形成する。これらは、好ましくはリミットスイッチとして機能する。しかし、ピストンロッド１２．１は、それによって、２個の弁３５及び３６が作動可能であるように形成することもできる。
【0040】
両方の弁３５及び３６は、それぞれ１個の制御用入力部を有し、それぞれ、二つの切り替え状態ＡまたはＢをとることができる。弁３５及び３６の制御用入力部に信号がない静止状態において、弁３５及び３６は、切り替え状態Ｂにある（図６も参照のこと）。ピストン１２、及びそれとともにピストンロッド１２．１が完全に左側にあれば、弁３５は、切り替え状態Ａにあり、弁３６は、切り替え状態Ｂにある。ピストン１２及びピストンロッド１２．１が十分に右側にあれば、弁３５は、切り替え状態Ｂにあり、弁３６は、切り替え状態Ａにある。
【0041】
第２のダイヤフラムポンプ
本発明による二重ダイヤフラムポンプ１の第１の実施形態において、第２のダイヤフラムポンプが、第１のダイヤフラムポンプと鏡面対称に配置される。このようにすることが有利ではあるが、必須ではない。
本発明による二重ダイヤフラムポンプ１の第１の実施形態において、第２のダイヤフラムポンプが、第１のダイヤフラムポンプと鏡面対称に配置される。このようにすることが有利ではあるが、必須ではない。
【0042】
第２のダイヤフラムポンプは、図３及び図４において右側に描かれている。第２のダイヤフラムポンプは、好ましくは丸く形成され、その外側の端部が２個の仕切り壁１７．２及び１９の間に固定されたダイヤフラム１１０を含む。ダイヤフラム１１０は、仕切り壁１７．２及び１９の間においてフレキシブルな分離壁を形成する。このようにして、ダイヤフラム１１０は、仕切り壁１９とともに、以下において、圧縮空気室、または短く圧力室１１４とも呼称される第１の部屋を形成する。さらに、ダイヤフラム１１０は、仕切り壁１７．２とともに、以下において、送出室、またはポンプ室１１３と呼称される第２の部屋を形成する。ダイヤフラム１１０は、駆動手段１１５によって、往復運動する。駆動手段１１５は、２個のシリンダー室１１１．１及び１１１．２を備えたシリンダー１１１を含む。駆動手段１１５は、圧縮空気室１１４をも含むことができる。２個のシリンダー室１１１．１及び１１１．２の間には、ピストンロッド１１２．１でダイヤフラム１１０に結合された、可動なピストン１１２が存在する。ピストンロッド１１２．１は、その一端において、ボルトによってピストン１１２に結合することができる。代替的に、ピストンロッド１１２．１の該一端に外側ネジを備え、ピストン１１２上のナットと固定することもできる。他端において、ピストンロッド１１２．１は、仕切り壁１９を通って突出し、ダイヤフラム１１０と結合される。さらに、ピストンロッド１１２．１には、溝１２．２がある。溝１２．２は、環状溝として形成することができる。溝１２．２は、対応する弁体とともに、２個の弁３７及び３８を形成する。弁３７及び３８は、リミットスイッチとして機能する。
【0043】
両方の弁３７及び３８は、それぞれ、二つの切り替え状態ＡまたはＢをとることができる。ピストン１１２、及びそれとともにピストンロッド１１２．１が完全に左側にあれば、弁３７は、切り替え状態Ａにあり、弁３８は、切り替え状態Ｂにある。ピストン１１２及びピストンロッド１１２．１が十分に右側にあれば、弁３７は、切り替え状態Ｂにあり、弁３８は、切り替え状態Ａにある（図６，７及び８も参照のこと）。
【0044】
基本的に、第1及び第２のダイヤフラムポンプの間に機械的な結合はない。本発明による二重ダイヤフラムポンプ１が、所望の圧力及び所望の圧力パターンで所望の物質量を送出するように、第1及び第２のダイヤフラムポンプは、圧縮空気によって駆動され適切に制御される。
【0045】
本発明による二重ダイヤフラムポンプの利点は、二重ダイヤフラムポンプ１の両方のダイヤフラム１０及び１１０を互いに独立して配置することができることである。ダイヤフラム１０及び１１０は、たとえば、図示されるように、向かい合わせに位置することができる（左側、右側）。しかし、両方のダイヤフラム１０及び１１０は、互いに重ねて（上及び下）、互いに隣接して、または互いにオフセットして配置することもできる。
【0046】
ポンプの吸入口２は、送出室１３の吸入口、また送出室１１３の吸入口と結合されている。送出段階において送出されるべき物質が、送出室から吸入口２に戻らないことを保証するように、逆止弁５及び１０５が備わる。
【0047】
送出室１３及び１１３の排出口１３．３及び１１３．３は、互いに結合し、ケーシング９上のポンプ排出口３へ通じる。送出されるべき物質が、一方の送出室から他方の送出室へ至らないように、逆止弁６及び１０６が備わる。
【0048】
第１の実施形態において、空間的に見て両方のダイヤフラムの間に、主弁３２が存在する。主弁３２は、もちろん、他の場所に存在してもよい。主弁３２は、２個の制御用入力部３２．１及び３２．２、ならびに二つの切り替え状態、すなわち位置Ａ及びＢを有する（機械的構造については、図３及び５を、機能の仕方については図６，７及び８を参照のこと）。本実施形態においては、主弁３２は、差動弁として形成されている。このことは、必須ではない。
【0049】
主弁３２の下に、四つの切り替え状態、すなわち、位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを備えたフリップ・フロップ弁３１が存在する（図３及び６も参照のこと）。フリップ・フロップ弁３１は、他の場所に存在してもよい。フリップ・フロップ弁３１の機能の仕方は、後で説明する。
【0050】
第１のダイヤフラムポンプ、第２のダイヤフラムポンプ、及び弁３１－３７を互いにどのように結合することができるかは、図６乃至８から読み取ることができる。
【0051】
制御装置３０は、両方の駆動装置１５及び１１５を制御する。基本的に、制御装置３０は、一つまたはいくつかの条件にしたがって両方の駆動装置１５及び１１５を制御するように形成され、運転可能である。条件は、たとえば、所定の期間、所定の位置への到達、または所定の圧力への到達であってもよい。
【0052】
以下において、制御装置３０のいくつかの実施形態を記述する。
【0053】
時間による制御
二重ダイヤフラムポンプ１のスイッチを切ったときに、ダイヤフラム１０が存在する位置は、以下において、ダイヤフラム１０の静止状態と呼称する。ダイヤフラム１１０についても同様である。基本的に、二重ダイヤフラムポンプ１のスイッチを切ったときに、ダイヤフラム１０及び１１０がどの位置に存在するかは重要ではない。しかし、二重ダイヤフラムポンプ１の機能の仕方をよりわかりやすく説明することができるように、以下において、ダイヤフラム１０は、静止状態において、その左側の死点に存在し、ダイヤフラム１１０は、その左側の死点に存在することとする。ダイヤフラム１０は、最も左側に変位しているときに、その左側の死点に存在し、このことをダイヤフラム１０の後方の終端位置と呼称する。図９において、時点ｔ０において、ダイヤフラム１０は、その左側の死点に存在する。ダイヤフラム１０は、最も右側に変位しているときに、その右側の死点に存在し、このことをダイヤフラム１０の前方の終端位置と呼称する。ダイヤフラム１１０についても同様である。ダイヤフラム１１０は、最も左側に変位しているときに、その左側の死点に存在し、このことをダイヤフラム１１０の前方の終端位置と呼称する。ダイヤフラム１１０は、最も右側に変位しているときに、その右側の死点に存在し、このことをダイヤフラム１０の後方の終端位置と呼称する。図９において、時点ｔ０において、ダイヤフラム１１０は、その左側の死点に存在する。
二重ダイヤフラムポンプ１のスイッチを切ったときに、ダイヤフラム１０が存在する位置は、以下において、ダイヤフラム１０の静止状態と呼称する。ダイヤフラム１１０についても同様である。基本的に、二重ダイヤフラムポンプ１のスイッチを切ったときに、ダイヤフラム１０及び１１０がどの位置に存在するかは重要ではない。しかし、二重ダイヤフラムポンプ１の機能の仕方をよりわかりやすく説明することができるように、以下において、ダイヤフラム１０は、静止状態において、その左側の死点に存在し、ダイヤフラム１１０は、その左側の死点に存在することとする。ダイヤフラム１０は、最も左側に変位しているときに、その左側の死点に存在し、このことをダイヤフラム１０の後方の終端位置と呼称する。図９において、時点ｔ０において、ダイヤフラム１０は、その左側の死点に存在する。ダイヤフラム１０は、最も右側に変位しているときに、その右側の死点に存在し、このことをダイヤフラム１０の前方の終端位置と呼称する。ダイヤフラム１１０についても同様である。ダイヤフラム１１０は、最も左側に変位しているときに、その左側の死点に存在し、このことをダイヤフラム１１０の前方の終端位置と呼称する。ダイヤフラム１１０は、最も右側に変位しているときに、その右側の死点に存在し、このことをダイヤフラム１０の後方の終端位置と呼称する。図９において、時点ｔ０において、ダイヤフラム１１０は、その左側の死点に存在する。
【0054】
以下において、二重ダイヤフラムポンプ１の機能の仕方を、図１から５に描かれた構造、及び図６に示された空気圧回路図を使用して、図９に示されたダイヤグラムに基づいてさらに説明する。二重ダイヤフラムポンプ１は、ピストン１２及び１１２が、両方のダイヤフラム１０及び１１０を動かし始めた時に作動開始する。本例において、制御装置３０は、時点ｔ０＝０秒において、ピストン１２によってダイヤフラム１０がポンプ室１３の方向に押され、ポンプ室１３において、圧力ｐ１３が発生するようにする。圧力ｐ１３は、ポンプ室１３において、時点ｔ１において最大圧力ｐｍａｘ（本例において約２．２バール）に到達するまでランプ状に増加し、その後時点ｔ５まで（したがって、約０．８秒の期間）一定にとどまる。この間に、ピストン１２は、ダイヤフラム１０がその右側の死点に到達するまで、ダイヤフラム１０を右側へ押し続ける。ポンプ室１３における圧力ｐ１３は、そのときから、時点ｔ８でゼロに低下するまで、急速に低下する。二つの時点ｔ０及びｔ８の間で起こる過程は、二重ダイヤフラムポンプ１の左側の部分のポンプ段階または送出段階Ｆ１３と呼称される。この段階において、ポンプ室１３に存在する流体は、ポンプ室から押し出される。二重ダイヤフラムポンプ１の左側の部分（左側ダイヤフラムポンプ）は、したがって、この期間に流体を送出する。
【0055】
引き続いて、制御装置３０は、時点ｔ８＝１．０秒において、ピストン１２によってダイヤフラム１０がポンプ室１３から再び引き戻され、ポンプ室１３に負圧ｐ１３が発生するようにする。圧力ｐ１３は、ポンプ室１３において、時点ｔ９において最大負圧ｐｍｉｎ（本例において、ゼロの線で描かれた標準圧力を基準として約－０．５バール）に到達するまでランプ状に低下し、その後時点ｔ１０まで（したがって、約０．３秒の期間）一定にとどまる。この期間に、ピストン１２は、ダイヤフラム１０が時点ｔ１０にその左側の死点に到達するまで、ダイヤフラム１０を左側へ引き続ける。その時点から、ポンプ室１３に新たな流体が吸い込まれることはない。逆止弁５は、吸入マニホルドにおいて閉じている。そのときから、ポンプ室１３の負圧は、再び減少し、時点ｔ１１で再び値ゼロに到達し、その後時点ｔ１３までゼロでとどまる。二つの時点ｔ８及びｔ１３の間で起こる過程は、吸入段階Ｓ１３と呼称される。二重ダイヤフラムポンプ１の左側の部分は、この期間に流体を吸引する。吸引段階Ｓ１３に新たな送出段階Ｆ１３及び新たな吸引段階Ｓ１３が続く。送出段階Ｆ１３及び吸引段階Ｓ１３は、交代しながら一緒にサイクルを形成する。
【0056】
制御装置３０は、時点ｔ０＝０秒において、ピストン１１２によってダイヤフラム１１０がポンプ室１１３から引き戻され、ポンプ室１１３に負圧ｐ１１３が発生するようにする（図９を参照のこと）。圧力ｐ１１３は、ポンプ室１１３において、時点ｔ２において最大負圧ｐｍｉｎ（本例において約－０．５バール）に到達するまでランプ状に低下し、その後時点ｔ３まで（したがって、約０．３秒の期間）一定にとどまる。この期間に、ピストン１１２は、ダイヤフラム１１０が時点ｔ３にその右側の死点に到達するまで、ダイヤフラム１１０を右側へ引き続ける。その時点から、ポンプ室１１３に新たな流体が吸い込まれることはない。逆止弁１０５は、吸入マニホルドにおいて閉じている。そのときから、ポンプ室１１３の負圧は、再び減少し、時点ｔ４で再び値ゼロに到達し、その後時点ｔ６までゼロでとどまる。二つの時点ｔ０及びｔ６の間で起こる過程は、吸入段階Ｓ１１３と呼称される。二重ダイヤフラムポンプ１の右側の部分（右側ダイヤフラムポンプ）は、この期間に流体を吸引する。
【0057】
引き続いて、制御装置３０は、時点ｔ６＝０．９秒において、ピストン１１２によってダイヤフラム１１０がポンプ室１１３の方向に押され、ポンプ室１１３において、正圧ｐ１１３が発生するようにする。圧力ｐ１１３は、ポンプ室１１３にいて、時点ｔ７において最大圧力ｐｍａｘ（本例において約２．２バール）に到達するまでランプ状に増加し、その後時点ｔ１２まで（したがって、約０．８秒の期間）一定にとどまる。この間に、ピストン１１２は、ダイヤフラム１１０がその左側の死点に到達するまで、ダイヤフラム１１０を左側へ押し続ける。そのときから、ポンプ室１１３における圧力ｐ１１３は急速に低下する。二つの時点ｔ６及びｔ１５の間で起こる過程は、二重ダイヤフラムポンプ１の右側の部分のポンプ段階または送出段階Ｆ１１３と呼称される。この段階において、ポンプ室１１３に存在する流体は、ポンプ室１１３から押し出される。二重ダイヤフラムポンプ１の右側の部分は、したがって、この期間に流体を送出する。排出段階Ｆ１１３に新たな吸引段階Ｓ１１３及び新たな排出段階Ｆ１１３が続く。排出段階Ｆ１１３及び吸引段階Ｓ１１３は、交替しながら一緒にサイクルを形成し、周期的に繰り返される。
【0058】
制御装置３０によって、二重ダイヤフラムポンプの右側部分の送出段階Ｆ１１３が、二重ダイヤフラムポンプの左側部分の送出段階Ｆ１３に続き、それに、再び二重ダイヤフラムポンプの左側部分の送出段階Ｆ１３が続くようにされる。このようにして、二重ダイヤフラムポンプの左側部分及び右側部分の送出段階Ｆ１３及びＦ１１３は交替し、短い始動段階の後に、連続した、中断のない、一定送出圧力ｐ１の流体の流れを生成する。
【0059】
制御装置３０は、本実施例において、所定の時点で空気圧信号を出力するように構成されている。基本的に、空気圧信号である必要はなく、油圧信号であっても電気信号であってもよく、要するに、指令のどのような適切な形態であってもよい。したがって、以下において、指令という言葉を用いる。所定の指令がいつ出力されるかの条件は、時間、好ましくは所定の期間に関係している。たとえば、「送出段階Ｆ１１３を開始せよ」との指令が、吸引段階Ｓ１１３が開始された後０．９秒で出力される（図９を参照のこと）ことを定めることができる。あるいは、「送出段階Ｆ１１３を開始せよ」との指令は、吸引段階Ｓ１１３が開始された後ｔ６＝０．８秒で出力することもできる（図１１を参照のこと）。該指令は、「送出室１３において供給圧力（Vordruck）ｐｖを形成せよ」と述べることもでき、吸引段階Ｓ１１３が開始された後０．３５秒で出力することができる（図１０を参照のこと）。
【0060】
スプレー技術（Spritztechnik）において、通常、スプレーガンで使用されるノズルは、ポンプが作動する速度、もしくは周波数をあらかじめ定める。ポンプが単一のスプレーガンとともに運転される場合に、ポンプは、ポンプが２台のスプレーガンを処理する場合とは、別の周波数で作動する。したがって、運転条件にしたがって、種々のサイクル時間が生じることがある。外部の運転条件が不変であれば、二重ダイヤフラムポンプの作動周波数は一定である。
【0061】
位置または経路による制御
制御装置３０は、ピストン１２または１１２、ダイヤフラム１０または１１０、あるいはそれ以外の可動部材が、所定の位置に到達するか、または所定の経路を進んだ場合に、一または複数の指令を出力するように構成することもできる。いつ所定の指令を出力するかの条件は、所定の部品の位置、または所定の部品が進んだ経路に関係する。したがって、たとえば、ピストン１２が位置ｘに到達した場合に、「送出段階Ｆ１１３を開始せよ」との指令が出されるように定めることができる。図９のダイヤグラムにおいて、これは時点ｔ６に対応する。代替的に、「送出段階Ｆ１１３を開始せよ」との指令は、ピストン１２が位置ｘ－１に到達した場合に出力することもできる（図１１のｔ６を参照のこと）。該指令は、「送出室１３において供給圧力ｐｖを形成せよ」と述べることもでき、ピストン１１２が位置ｚに到達した場合に出力することができる。位置ｚは、図１０のダイヤフラムにおいて時点ｔ３に対応する。
制御装置３０は、ピストン１２または１１２、ダイヤフラム１０または１１０、あるいはそれ以外の可動部材が、所定の位置に到達するか、または所定の経路を進んだ場合に、一または複数の指令を出力するように構成することもできる。いつ所定の指令を出力するかの条件は、所定の部品の位置、または所定の部品が進んだ経路に関係する。したがって、たとえば、ピストン１２が位置ｘに到達した場合に、「送出段階Ｆ１１３を開始せよ」との指令が出されるように定めることができる。図９のダイヤグラムにおいて、これは時点ｔ６に対応する。代替的に、「送出段階Ｆ１１３を開始せよ」との指令は、ピストン１２が位置ｘ－１に到達した場合に出力することもできる（図１１のｔ６を参照のこと）。該指令は、「送出室１３において供給圧力ｐｖを形成せよ」と述べることもでき、ピストン１１２が位置ｚに到達した場合に出力することができる。位置ｚは、図１０のダイヤフラムにおいて時点ｔ３に対応する。
【0062】
圧力による制御
制御装置３０は、ポンプ室１３における圧力ｐ１３、またはポンプ室１１３における圧力ｐ１１３、あるいはシリンダー１１、またはシリンダー１１１の一つにおける空気圧が所定の閾値に達した場合に一または複数の指令を出力するように構成することもできる。いつ所定の指令を出力するかの条件は、要するに、所定の場所の圧力に関係する。したがって、たとえば、ポンプ室１１３における負圧１１３が、所定の値だけ、または所定の値まで減少した場合に、「送出室１３において供給圧力ｐｖを形成せよ」との指令が出力されるように定めることができる。図１０のダイヤフラムにおいて、これは、時点ｔ３及びｔ４の間に位置する一つの時点に対応する。
制御装置３０は、ポンプ室１３における圧力ｐ１３、またはポンプ室１１３における圧力ｐ１１３、あるいはシリンダー１１、またはシリンダー１１１の一つにおける空気圧が所定の閾値に達した場合に一または複数の指令を出力するように構成することもできる。いつ所定の指令を出力するかの条件は、要するに、所定の場所の圧力に関係する。したがって、たとえば、ポンプ室１１３における負圧１１３が、所定の値だけ、または所定の値まで減少した場合に、「送出室１３において供給圧力ｐｖを形成せよ」との指令が出力されるように定めることができる。図１０のダイヤフラムにおいて、これは、時点ｔ３及びｔ４の間に位置する一つの時点に対応する。
【0063】
圧力伝達比１：１の実施形態
図６に示した本発明による二重ダイヤフラムポンプの実施例においては、１：１の圧力伝達比である。すなわち、ポンプ室に作用する圧力は、本質的に、圧力室に作用する圧力と同じ大きさである。
図６に示した本発明による二重ダイヤフラムポンプの実施例においては、１：１の圧力伝達比である。すなわち、ポンプ室に作用する圧力は、本質的に、圧力室に作用する圧力と同じ大きさである。
【0064】
制御装置３０は、四つの切り替え状態、あるいは位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを有するフリップ・フロップ弁３１を含む。切り替え状態Ａ及びＤは、制御信号の除去後に保持される切り替え状態である。最後に得られた切り替え状態、すなわち、ＡまたはＤは記憶される。フリップ・フロップ弁３１の切り替え状態Ｂ及びＣは中間位置である。フリップ・フロップ弁３１の制御用入力部３１．１に圧縮空気が当たれば、フリップ・フロップ弁３１は、最初に、所定の期間、中間位置Ｃに切り替わり、その後、所定の期間、中間位置Ｂに切り替わり、最終的に位置Ａにとどまる。同じことが反対方向にも当てはまる。フリップ・フロップ弁３１の制御用入力部３１．２に圧縮空気が当たれば、フリップ・フロップ弁３１は、最初に、所定の期間、中間位置Ｂに切り替わり、その後、所定の期間、中間位置Ｃに切り替わりその後、最終的に位置Ｄにとどまる。
【0065】
フリップ・フロップ弁３１が、図６に示すように、位置Ａにあると、接続部１及び２が互いに結合されており、その結果、空気が接続部１から接続部２へ到達することができる。さらに、位置Ａでは、接続部５及び７が互いに結合されている。フリップ・フロップ弁３１が位置Ｂにあると（図示なし）、接続部１及び２が互いに結合されている。他方、接続部５及び７は、位置Ｂにおいて、互いに結合されていない。フリップ・フロップ弁３１が位置Ｃにあると（図示なし）、単に接続部１及び３が互いに結合されている。フリップ・フロップ弁３１が位置Ｄにあると（図示なし）、接続部１及び３が互いに結合されている。さらに、位置Ｄにおいて、接続部４及び６も互いに結合されている。フリップ・フロップ弁３１が位置ＡからＤのどの位置にあるのかは、制御用入力部３１．１、または制御用入力部３１．２が圧縮空気を当てられているかどうかに依存する。フリップ・フロップ弁３１が非常に短い時間だけ、位置Ａ、Ｂ、ＣまたはＤにあることは十分に可能なことである。
【0066】
制御装置３０は、２個の制御用入力部３２．１及び３２．２、ならびに二つの切り替え状態、または位置Ａ及びＢを備えた主弁３２をさらに含む。制御用入力部３２．１が圧縮空気を当てられると、主弁３２は切り替え状態Ａをとる。切り替え状態Ａにおいて、接続部１及び３が互いに結合されている。さらに、切り替え状態Ａにおいて、接続部２及び４が互いに結合されている。制御用入力部３２．２が圧縮空気を当てられると、主弁３２は切り替え状態Ｂをとる。切り替え状態Ｂにおいて、接続部１及び４が互いに結合されている（図５も参照のこと）。さらに、切り替え状態Ｂにおいて、接続部２及び３が互いに結合されている。
【0067】
さらに、一方で圧縮空気源５０に結合され、他方で主弁３２に結合された過剰圧力弁３３が備わる。過剰圧力弁３３は、調整可能な過剰圧力弁として形成することもできる。
【0068】
その他に、制御装置３０は、４個の弁３５、３６、３７及び３８を含む。弁３５は、駆動装置１５と接続され、二つの切り替え状態ＡまたはＢをとることができる。ダイヤフラム１０または駆動ピストン１２が後方の終端位置にあると、弁３５は切り替え状態Ａにある。この状態において、弁接続部は互いに結合されている。ダイヤフラム１０または駆動ピストン１２が前方の終端位置にあるか、または、図６に示すように、前方及び後方の終端位置の間にあると、弁３５は切り替え状態Ｂにある。この状態において、弁接続部は互いに結合されていない。弁３６は、ピストン１２が完全に右側であれば、位置Ａにあり、そうでなければ、切り替え状態Ｂにある。
【0069】
弁３７は、弁３５と構造が同じであってもよく、駆動装置１１５と接続される。ダイヤフラム１１０または駆動ピストン１１２が前方の終端位置にあると、弁３７は切り替え状態Ａにある。この状態において、弁接続部は互いに結合されている。ダイヤフラム１１０または駆動ピストン１１２が後方の終端位置にあるか、または、図６に示すように、前方及び後方の終端位置の間にあると、弁３７は切り替え状態Ｂにある。この状態において、弁接続部は互いに結合されていない。弁３８は、ピストン１２が完全に右側であれば、位置Ａにあり、そうでなければ、切り替え状態Ｂにある。
【0070】
フリップ・フロップ弁３１が位置Ａにあると、主弁３２の制御用接続部３２．２は、圧縮空気を当てられるのではなく、大気と結合されている。このことにより、主弁３２は切り替え状態Ａにある。その理由は、差動バルブとして形成されている主弁の接続部３２．１は、基本的に圧縮空気に当てられているからである。切り替え状態Ａにおいて、圧縮空気源５０から生じた圧縮空気は、圧縮空気室１１４及びシリンダー１１の右側のピストン室１１．２へ押し出される。ピストン１２は左側へ押され、ダイヤフラム１０を同様に左側へ後方の終点位置の方向へ引く。送出室１３の容積は増加し、左側ダイヤフラムポンプは吸引段階にある。圧縮空気室１１４の圧縮空気によって、ダイヤフラム１１０は、左側へ前方の終点位置の方向へ押される。送出室１１３の容積は減少し、右側ダイヤフラムポンプは送出段階にある。この段階の間に、フリップ・フロップ弁３１の接続部３は閉ざされており、その結果、圧縮空気はそこから先へ送られることはない。弁３５及び３７においても、接続部は閉ざされており、その結果、圧縮空気はそこから当面先へ送られることはない。フリップ・フロップ弁３１の接続部５は、大気に向かって開放された接続部７へ結合されているので、制御用接続部３１．２に存在しうる制御用空気は、外に向かい大気に達する。制御用接続部３１．２は解放され、そのために圧力はかかっていない。フリップ・フロップ弁３１の接続部４は、閉ざされており、弁３５の接続部も同様である。そのため、制御用接続部３１．１に存在する制御用空気は逃れることができず、制御用接続部３１．１における空気圧力は高い状態に保持される。
【0071】
ピストンロッド１１２．１が左側へ動く間に、弁３７は当面閉ざされたままである。ピストンロッド１１２．１が、その後十分に左側に動くと、弁３７は、ピストンロッド１１２．１上の溝１１２．２によって開かれ状態Ａとなる。
【0072】
ピストンロッド１２．１が左側へ動く間に、弁３５も当面閉ざされたままである。ピストンロッド１２．１が、その後十分に左側に動いてはじめて、弁３５は、ピストンロッド１２．１上の溝１２．２によって開かれ、状態Ａへ切り替わる。両方の弁３５及び３７が状態Ａへ切り替えられるとすぐに、圧縮空気源５０からの圧縮空気は、弁３７及び弁３５を経由してフリップ・フロップ弁３１の制御用入力部３１．１へ導かれる。
【0073】
フリップ・フロップ弁３１は、それによって所定の時間、位置Ｂへ切り替わる。主弁３２の制御用接続部３２．２は、フリップ・フロップ弁３１を経由して圧縮空気を供給されないので、依然として圧力がかかっていないままである。そのため、主弁３２は、これまでの位置のままである。フリップ・フロップ弁３１の接続部３及び４は、閉ざされたままである。他方、フリップ・フロップ弁３１の接続部５は、この状況で閉ざされる。これによって、圧縮空気は、制御用接続部３１．２において、この状況で大気に逃れることはできないこととなる。
【0074】
フリップ・フロップ弁３１は、所定の時間後、位置Ｂから位置Ｃへ切り替わる。主弁３２の制御用接続部３２．２は、この状況で圧縮空気に当てられる。主弁３２は、位置Ａから位置Ｂへ切り替わる。これによって、圧縮空気は、シリンダー１１１の左側のピストン室１１１．１及び圧縮空気室１４へ到達することになる。それによって、ピストン１１２は右側へ押され、ピストン１１２はダイヤフラム１１０を同様に右側へ後方の終点位置の方向へ引く。右側ダイヤフラムポンプは、この状況で吸引段階にある。圧縮空気室１４における圧力によって、ダイヤフラム１０は、右側へ前方の終点位置の方向へ押される。左側ダイヤフラムポンプは、この状況で送出状態にある。
【0075】
フリップ・フロップ弁３１は、切り替え状態Ｄへ切り替わる。ピストンロッド１１２．１が右側へ動く間、弁３７は閉じられ、弁３８は当面閉ざされたままである。ピストンロッド１１２．１が十分に右側に動くと、弁３８は、ピストンロッド１１２．１上の環状溝１１２．２によって位置Ｂから位置Ａへ導かれる。
【0076】
ピストンロッド１２．１が右側へ動く間、弁３５は閉じられ、弁３６は当面閉ざされたままであるが、出口側でフリップ・フロップ弁３１を経由して主弁３２の制御用入力部３２．２と結合される。ピストンロッド１２．１が十分に右側に動いてはじめて、弁３６は、ピストンロッド１２．１上の環状溝１２．２によって状態Ｂから状態Ａへ導かれる。それによって、圧縮空気源５０からの圧縮空気は、弁３６及び弁３８を経由してフリップ・フロップ弁３１の制御用入力部３１．２へ導かれる。フリップ・フロップ弁３１は、状態Ｄから再び、短い時間状態Ｃへ、その後状態Ｂへ戻り、最終的に状態Ａにとどまる。この時に逆方向のプロセスを繰り返し、そこでは、今度は、右側ダイヤフラムが送出し、左側ダイヤフラムが吸引する。
【0077】
圧力伝達比＞１：１の実施形態
図７に示した本発明による二重ダイヤフラムポンプの実施例においては、圧力伝達比＞１：１である。すなわち、ポンプ室に作用する圧力は、圧力室に作用する圧力よりも大きい。
図７に示した本発明による二重ダイヤフラムポンプの実施例においては、圧力伝達比＞１：１である。すなわち、ポンプ室に作用する圧力は、圧力室に作用する圧力よりも大きい。
【0078】
図６による１：１のタイプ（Version）と異なって、シリンダー室１１．１は大気と結合されず、所定の時点で所定の期間圧縮空気が当てられる。それによって、ポンプ室１３に作用する圧力が、圧力室１４に作用する圧力よりも大きくなる。シリンダー室１１１．２も大気と結合されず、所定の時点で所定の期間圧縮空気が当てられる。それによって、より高い送出圧力が達成され、これは所定の媒体、たとえば、より高い粘性を備えた媒体に有利である。より高い送出圧力は、より長い距離の橋渡しにも有利であり得る。
【0079】
シリンダー室１１．１及び１１１．２に圧縮空気を当てることができるように、これらを適切に密閉すべきである。したがって、図３及び４に示すシリンダー室の実施形態において、さらにパッキングを補充する必要がある。パッキングとしてＯ－リングを使用することができ、シリンダー壁とケーシング９との間に配置する。
【0080】
【0081】
第１及び第２の実施形態の場合と同様に、第３の実施形態の場合も、制御装置３０にフリップ・フロップ弁が使用される。しかし、フリップ・フロップ弁は、単に二つの切り替え状態Ａ及びＢしか有さない。静止状態、すなわち、フリップ・フロップ弁３９の制御入力部３９．１及び３９．２に制御信号がない場合に、フリップ・フロップ弁は切り替え状態Ａにある。
【0082】
最初に、主弁３２は状態Ａにあり、圧縮空気源５０から来る圧縮空気を、シリンダー室１１．２、圧力室１１４及びシリンダー室１１１．２へ導く。それによってピストン１２は左側へ押される。ピストン１２は、ピストンロッド１２．１を経由してダイヤフラム１０を同様に左側へ引き、その結果、ポンプ室１３に負圧が生じる。左側ダイヤフラムポンプは、この状況で吸引段階にある。ピストン１１２も左側へ押される。ピストン１１２は、ピストンロッド１１２．１を経由してダイヤフラム１１０を同様に左側へ押し、その結果、ポンプ室１３に正圧が生じる。このことは、圧縮空気を当てられた圧力室１１４によってサポートされる。右側ダイヤフラムポンプは、この状況でポンプ段階にある。
【0083】
ピストン１２が左側の終点位置に到着するや否や、ピストンロッド１２．１における溝１２．２によって、弁３５は状態Ｂから状態Ａへ導かれる。ピストン１１２も左側の終点位置に到着すると、ピストンロッド１１２．１における溝１１２．２によって、弁３７も状態Ｂから状態Ａへ導かれる。それによって、圧縮空気がフリップ・フロップ弁３９の制御入力部３９．１へ流れ、フリップ・フロップ弁３９は状態Ａから状態Ｂへ切り替わる。フリップ・フロップ弁３９は、この状況で圧縮空気を主弁３２の制御用入力部３２．２へ導き、その結果、主弁３２も状態Ａから状態Ｂへ切り替わる。この状況で圧縮空気は、圧縮空気源５０から主弁３２を経由して、シリンダー室１１．１、圧力室１４及びシリンダー室１１１．１へ達する。それによって、ピストン１２は右側へ押される。ピストン１２は、ピストンロッド１２．１を経由してダイヤフラム１０を同様に右側へ押し、その結果、ポンプ室１３に正圧が生じる。左側ダイヤフラムポンプは、この状況でポンプ段階にある。このことは、圧縮空気を当てられた圧力室１４によってサポートされる。ピストン１１２も右側へ押される。ピストン１１２は、ピストンロッド１１２．１を経由してダイヤフラム１１０を同様に右側へ引き、その結果、ポンプ室１３に負圧が生じる。右側ダイヤフラムポンプは、この状況で吸引段階にある。フリップ・フロップ弁３９の両方の制御入力部３９．１及び３９．２は、さらに、それぞれ、絞り弁４０、または４１を経由して大気へ結合され、その結果、弁３５及び３８から制御指令が来ない場合には、制御入力部３９．１及び３９．２を排気することができる。
【0084】
組合せ制御
言うまでもなく、上述の制御の実施形態を互いに組み合わせることもできる。したがって、一つの指令のトリガーのための条件を時間に関連付け、他の指令のトリガーのための条件を所定の部材の位置に関連付けることができる。さらに、別の指令のトリガーのための条件を所定の場所の圧力に関連付けることができる。指令をトリガーする条件は、時間、場所、圧力などのような、任意の物理的性質であってよい。多数の条件を任意に互いに結びつけることもできる。したがって、たとえば、二条件が満たされたときに（ＡＮＤ－結合）、はじめて指令をトリガーすることができる。二条件のうちの一つが満たされたときに（ＯＲ－結合）、指令をトリガーすることもできる。指令を、持続的に、その指令の取り消しのための別の指令が与えられるまで、出力することも可能である。
言うまでもなく、上述の制御の実施形態を互いに組み合わせることもできる。したがって、一つの指令のトリガーのための条件を時間に関連付け、他の指令のトリガーのための条件を所定の部材の位置に関連付けることができる。さらに、別の指令のトリガーのための条件を所定の場所の圧力に関連付けることができる。指令をトリガーする条件は、時間、場所、圧力などのような、任意の物理的性質であってよい。多数の条件を任意に互いに結びつけることもできる。したがって、たとえば、二条件が満たされたときに（ＡＮＤ－結合）、はじめて指令をトリガーすることができる。二条件のうちの一つが満たされたときに（ＯＲ－結合）、指令をトリガーすることもできる。指令を、持続的に、その指令の取り消しのための別の指令が与えられるまで、出力することも可能である。
【0085】
駆動装置１５におけるリミットスイッチ３５、及び駆動装置１１５におけるリミットスイッチ３７によって、両方の駆動装置１５及び１１５が全行程を動作することを保証することができる。
【0086】
第１及び第２のダイヤフラムポンプの等時制御（isochrone Steuerung）は有利であるが、必須ではない。ここで、「等時」とは、複数の信号が、互いに一定の位相関係にあることをいう。したがって、たとえば、弁３５及び３７によって生じた制御信号は互いに等時であってもよい。さらに、弁３６及び３８によって生じた制御信号は互いに等時であってもよい。これらの制御信号の位相差は、好ましくは、１７０°と１９０°との間である。圧力パターンｐ１及びｐ２も、互いに等時であってもよい。両方の圧力パターンｐ１及びｐ２は、同じパターン及び同じサイクル時間を有するが、ある程度、互いに時間的にずれている。これらのパターンの位相差は、同様に、好ましくは、１７０°と１９０°との間である。
【0087】
本発明による実施例の上記の記述は、単に説明の目的のものである。本発明の範囲において、様々な変形及び変更が可能である。したがって、たとえば、図１から５による第１及び第２のダイヤフラムポンプは、図６による制御装置によっても、図７または８による制御装置によっても、運転させることができる。示された構成要素は、図に示されたのとは異なる仕方でも互いに組み合わせることができる。
【0088】
図に示した圧縮空気動作の駆動装置１５、１１５の代わりに、ピストン１２またはピストン１１２が、少なくとも一つの方向に弾性エレメントによって動作可能な、駆動装置も組み入れることができる。圧縮空気駆動及び弾性駆動の組合せも考えられる。
【0089】
図に示したピストン１２、１１２の代わりに、シリンダー１１及び１１１は、それぞれ、ダイヤフラムを備えてもよい。ダイヤフラムは、転動形ダイヤフラム（Rollmembran）の形態であってもよい。これらの、シリンダー内に配置されたダイヤフラムは、圧縮空気、及び／または弾性エレメントによって動かすことができる。弾性エレメントは、たとえば、圧縮バネであってもよい。
【0090】
転動形ダイヤフラムは、比較的長いピストンの行程を可能にする、フレキシブルなパッキングである。転動形ダイヤフラムは、しばしば、円錐台または円筒の形態であり、自身で回転する。転動形ダイヤフラムは、周囲をクランプすることができる。転動形ダイヤフラムは、行程の間に、交互にピストン及びシリンダー壁に接して回転する。回転運動はなめらかで摩擦がない。すべり摩擦、初期摩擦、及び圧力低下も生じない。
【0091】
ピストン１２及び１１２、またはシリンダー内に配置されたダイヤフラムを、圧縮バネによって動かす予定である場合には、この動きが、それぞれのダイヤフラムポンプの吸引段階で起きるのが好ましい。圧縮バネは、シリンダー室１１．２及び１１１．２内にあるのが有利である。
【0092】
二重ダイヤフラムポンプ１においては、駆動手段１５及び１１５が、それぞれ、少なくとも一つのセンサを備えるようにすることができる。センサは、駆動ピストン１２またはピストンロッド１２．１、あるいは駆動ピストン１１２またはピストンロッド１１２．１の位置を把握するために機能する。
【0093】
センサとして、たとえば、リミットスイッチが機能し得る。リミットスイッチによって、駆動手段１５の終点位置（死点）を把握することができる。駆動手段１５は、左側の終点位置を把握するためのリミットスイッチ、及び右側の終点位置を把握するための別のリミットスイッチを備えることができる（図示なし）。同じことが、駆動手段１１５にも当てはまる。図５から８において、リミットスイッチは、弁３５から３８として形成される。これらの代わりに、リミットスイッチは、電気式スイッチ、または機械式スイッチであってもよい。その場合に、制御装置は、これらのスイッチに適合させる。
【0094】
ダイヤフラム１０、または１１０よりも２倍、またはそれよりも大きい駆動シリンダー１１及び１１１を選択すれば、たとえば、３：１の圧力伝達比も達成することができる。すなわち、６バールの空気圧力が１８バールの流体圧力に相当する。
【0095】
運転中にダイヤフラム１０及び１１０は、往復運動する。その際に、この経過はダイヤフラムに損傷を与えることがあるので、通常、望ましくないことではあるが、ダイヤフラムが折りたたまれる（umklappen）ことが起こりうる。ダイヤフラム１０及び１１０が折りたたまれ、それによって、時間とともに損傷される危険を減少させるために、以下の構造を備えることができる。ダイヤフラム１０の近くの圧力室１４、及びダイヤフラム１１０の近くの圧力室１１４は、主弁３２ではなく、真空発生器に結合されている。真空発生器は、両方の圧力室１４及び１１４に高度の真空を発生させるので、ダイヤフラム１０及び１１０は折れることなく、本質的に、その形態を維持する。
【0096】
ダイヤフラム１０、または１１０に、送出段階前に、機械的にプレストレスをかけることができる。それによって、ダイヤフラムは、送出段階の最初から、特に、圧力室に空気圧力が生成されるまで、送出室に所定の圧力を発生させる。それによって、システムの慣性を補償し、微調整を行うことができる。ダイヤフラムにプレストレスをかけすぎるべきではない。というのは、プレストレスをかけすぎると、鋸の歯状の圧力パターンが生じることがあるからである。
【符号の説明】
【0097】
１ 二重ダイヤフラムポンプ
２ ポンプ吸入口
３ ポンプ排出口
４ 圧縮空気接続部
５ 逆止弁
６ 逆止弁
７ 圧縮空気接続部
８ 止め弁
９ ケーシング
１０ ダイヤフラム
１１ シリンダー
１１．１ 左側ピストン室
１１．２ 右側ピストン室
１２ ピストン
１２．１ ピストンロッド
１２．２ ピストンロッドの環状溝
１３ ポンプ室または送出室
１３．３ ポンプ室排出口
１４ 圧力室
１５ 駆動手段
１７．１ 壁
１７．２ 壁
１８ 壁
１９ 壁
２０ 圧力調節器
２１ 圧力調節器
２２ 圧力計
２３ 圧力計
３０ 制御装置
３１ フリップ・フロップ弁
３１．１ 制御用接続部
３１．２ 制御用接続部
３２ 主弁
３２．１ 制御用接続部
３２．２ 制御用接続部
３３ 過剰圧力弁
３５ 弁
３６ 弁
３７ 弁
３８ 弁
３９ フリップ・フロップ弁
３９．１ 制御用接続部
３９．２ 制御用接続部
４０ 絞り弁
４１ 絞り弁
５０ 圧縮空気源
１０５ 逆止弁
１０６ 逆止弁
１１０ ダイヤフラム
１１１ シリンダー
１１１．１ 左側ピストン室
１１１．２ 右側ピストン室
１１２ ピストン
１１２．１ ピストンロッド
１１２．２ ピストンロッドの環状溝
１１３ ポンプ室または送出室
１１３．３ ポンプ室排出口
１１４ 圧力室
１１５ 駆動手段
ｐ１ 二重ダイヤフラムポンプ１の出口における圧力
ｐ１３ ポンプ室１３における圧力
ｐ１１３ ポンプ室１１３における圧力
ｐｖ 供給圧力
２ ポンプ吸入口
３ ポンプ排出口
４ 圧縮空気接続部
５ 逆止弁
６ 逆止弁
７ 圧縮空気接続部
８ 止め弁
９ ケーシング
１０ ダイヤフラム
１１ シリンダー
１１．１ 左側ピストン室
１１．２ 右側ピストン室
１２ ピストン
１２．１ ピストンロッド
１２．２ ピストンロッドの環状溝
１３ ポンプ室または送出室
１３．３ ポンプ室排出口
１４ 圧力室
１５ 駆動手段
１７．１ 壁
１７．２ 壁
１８ 壁
１９ 壁
２０ 圧力調節器
２１ 圧力調節器
２２ 圧力計
２３ 圧力計
３０ 制御装置
３１ フリップ・フロップ弁
３１．１ 制御用接続部
３１．２ 制御用接続部
３２ 主弁
３２．１ 制御用接続部
３２．２ 制御用接続部
３３ 過剰圧力弁
３５ 弁
３６ 弁
３７ 弁
３８ 弁
３９ フリップ・フロップ弁
３９．１ 制御用接続部
３９．２ 制御用接続部
４０ 絞り弁
４１ 絞り弁
５０ 圧縮空気源
１０５ 逆止弁
１０６ 逆止弁
１１０ ダイヤフラム
１１１ シリンダー
１１１．１ 左側ピストン室
１１１．２ 右側ピストン室
１１２ ピストン
１１２．１ ピストンロッド
１１２．２ ピストンロッドの環状溝
１１３ ポンプ室または送出室
１１３．３ ポンプ室排出口
１１４ 圧力室
１１５ 駆動手段
ｐ１ 二重ダイヤフラムポンプ１の出口における圧力
ｐ１３ ポンプ室１３における圧力
ｐ１１３ ポンプ室１１３における圧力
ｐｖ 供給圧力
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
