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Title:
MULTI-LEVEL MEMBRANE SUCTION PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/068180
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a multi-level membrane suction pump having at least two pump chambers, comprising each a fluid inlet with at least one inlet valve and a fluid outlet with at least one outlet valve, and having a suction line connecting the fluid inlets of the pump chambers, wherein successive pump chambers are connected to each other via at least one connecting line such that the membrane pump upon reaching/exceeding a differential pressure in the suction line changes from a parallel operation of the pump chambers thereof into an at least also serial operation of said pump chambers. In the inflow and outflow regions of the at least one connecting line, at least one check valve each is interposed, opening toward the subsequent pump stage. The membrane suction pump according to the invention is characterized in that the check valves provided in the inflow and in the outflow regions of the connecting line(s) are designed smaller compared to the inlet and outlet valves of the pump chambers and that a line section of the connecting line that is open toward the neighboring pump chamber, said line section having a smaller clear line cross-section compared to the inlet and outlet valves, is associated with said check valves each.

Inventors:
BECKER ERICH (DE)
HAUSER ERWIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/009493
Publication Date:
June 04, 2009
Filing Date:
November 11, 2008
Export Citation:
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Assignee:
KNF NEUBERGER GMBH (DE)
BECKER ERICH (DE)
HAUSER ERWIN (DE)
International Classes:
F04B45/04; F04B25/00; F04B37/14; F04B41/06; F04B49/00
Domestic Patent References:
WO2004088138A12004-10-14
Foreign References:
DE102006043159B32007-11-29
DE20202190U12002-07-04
US2246932A1941-06-24
Attorney, Agent or Firm:
MAUCHER, Wolfgang et al. (Freiburg i. Br., DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Mehrstufige Membran-Saugpumpe mit mindestens zwei Pumpräumen, die jeweils einen, wenigstens ein Einlassventil aufweisenden Fluideinlaß und einen, zumindest ein Auslassventil aufweisenden Fluidauslaß haben, sowie mit einer, die Fluideinlässe der Pumpräume verbindenden Saugleitung, wobei einander nachfolgende Pumpräume jeweils über mindestens eine Verbindungsleitung derart miteinander verbunden sind, dass die Membranpumpe bei Erreichen/ überschreiten eines Differenzdruckes in der Saugleitung von einem parallel arbeitenden Betrieb ihrer Pumpräume in einen zumindest auch seriell arbeitenden Betrieb dieser Pumpräume übergeht, und wobei im Einström- und im Ausströmbereich der mindestens einen Verbindungsleitung jeweils wenigstens ein, zur nachfolgenden Pumpstufe öffnendes Rückschlagventil zwischengeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die im Einström- und im Ausströmbereich der Verbindungsleitung (en) vorgesehenen Rückschlagventile im Vergleich zu den Einlaß- und Auslassventilen der Pumpräume kleiner ausgebildet sind und dass diesen Rückschlagventilen jeweils ein zum benachbarten Pumpraum hin offener Leitungsabschnitt der Verbindungsleitung mit einem im Vergleich zu den Einlaß- und Auslassventilen kleineren lichten Leitungsquerschnitt zugeordnet ist.

2. Membran-Saugpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile derart dimensioniert und/oder ausgelegt sind, dass in der Startphase eines Pumpvorgangs die Einlaß- und die Auslassventile arbeiten und die Rückschlagventile in der nachfolgenden Phase des Pumpvorgangs, vorzugsweise etwa im optimalen Umschaltpunkt, aktiviert werden.

3. Membran-Saugpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass den Rückschlagventilen jeweils ein mit dem benachbarten Pumpraum verbundener Leitungsabschnitt des Verbindungskanals zugeordnet ist, der im Vergleich zu den Einlaß- und Auslassventilen derart dimensioniert ist, dass diese Leitungsabschnitte einen demgegenüber kleineren schädlichen Raum bilden.

4. Membran- Saugpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung und/oder die Druckleitung im Vergleich zur zumindest einen Verbindungsleitung einen größeren lichten Leitungsquerschnitt hat.

5. Membran- Saugpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassventile gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Geräuschdämpfers zur Atmosphäre hin offen ausgebildet sind.

6. Membran- Saugpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile jeweils eine Ventilscheibe als Ventil- oder Sperrkörper aufweisen und dass der den Wechsel zur seriellen Betriebsweise auslösende Druckbereich des Differenzdruckes durch Festlegen des Scheibendurchmessers und/oder Abstimmen der Masse der Ventilscheiben vorwählbar oder festlegbar ist.

7. Membran- Saugpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die, nachfolgenden Pumpstufen zugeordneten Membranen hinsichtlich ihrer Ansaug- und Ausstoßbewegungen versetzt zueinander getaktet sind.

8. Membran- Saugpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die nachfolgenden Pumpstufen zugeordneten Membranen hinsichtlich ihrer Ansaug- und Ausstoßbewegungen um 180° versetzt zueinander getaktet sind.

9. Membran-Saugpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten und der letzten Pumpstufe der Membran- Saugpumpe jeweils zumindest ein Einlaß-, ein Auslaß- und ein Rückschlagventil mündet und/oder dass in den verbleibenden beziehungsweise mittleren Pumpstufen jeweils zumindest ein Einlaß-, ein Auslaß- und zwei Rückschlagventile münden.

Description:

Mehrstufige Membran-Saugpumpe

Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Membran- Saugpumpe mit mindestens zwei Pumpräumen, die jeweils einen, wenigstens ein Einlassventil aufweisenden Fluideinlaß und einen, zumindest ein Auslassventil aufweisenden Fluidauslaß haben, sowie mit einer, die Fluideinlässe der Pumpräume verbindenden Saugleitung, wobei einander nachfolgende Pumpräume jeweils über mindestens eine Verbindungsleitung derart miteinander verbunden sind, dass die Membranpumpe bei Erreichen/überschreiten eines Differenzdruckes in der Saugleitung von einem parallel arbeitenden Betrieb ihrer Pumpräume in einen zumindest auch seriell arbeitenden Betrieb dieser Pumpräume übergeht, und wobei im Einström- und im Ausströmbereich der mindestens einen Verbindungsleitung wenigstens ein, zur nachfolgenden Pumpstufe öffnendes Rückschlagventil zwischengeschaltet ist.

Beim Evakuieren, zum Beispiel eines Autoklaven ist einerseits eine große Förderleistung erwünscht, andererseits ein gutes Endvakuum. Die große Förderleistung wird durch Parallelschaltung der Köpfe erreicht, das gute Endvakuum durch mehrstufigen Betrieb, also durch Serienschaltung. Bei vielen Anwendungen, vor allem im Laborbereich wird ein niedriger Enddruck erforderlich, der nur mit einer mehrstufigen Anordnung erzielt werden kann.

Aus der WO 2004/088138 kennt man bereits eine Mikro-Vakuum- pumpe, die zwei, durch jeweils eine oszillierende Pumpmembran begrenzte Pumpräume hat. Jeder dieser Pumpräume hat einen, ein Einlassventil aufweisenden Fluideinlaß und einen, ein Aus-

lassventil aufweisenden Fluidauslaß, wobei eine die Fluidein- lässe der Pumpräume verbindende Saugleitung und eine, die Flui- dauslässe verbindende Druckleitung vorgesehen ist. Die Pumpräume sind über eine Verbindungsleitung derart miteinander verbunden, dass die vorbekannte Mikro-Vakuumpumpe bei Erreichen und überschreiten eines festgelegten Differenzdruckes in der Saugleitung von einem parallel arbeitenden Betrieb ihrer Pumpräume in einen seriell arbeitenden Betrieb dieser Pumpräume ü- bergeht . Sowohl im Einströmbereich als auch im Ausströmbereich der Verbindungsleitung ist jeweils ein, zur nachfolgenden Pumpstufe öffnendes Rückschlagventil zwischengeschaltet. Um den mit der Herstellung der vorbekannten Membran-Saugpumpe verbundenen Aufwand zu reduzieren, weisen die in die Verbindungsleitung zwischengeschalteten Rückschlagventile eine mit den Einlaß- und Auslassventilen der beiden Pumpräume vergleichbare Größe auf. Dementsprechend ist auch der zwischen einem der Rückschlagventile einerseits und dem benachbarten Pumpraum andererseits vorgesehene Leitungsabschnitt der Verbindungsleitung vergleichbar groß dimensioniert. Um dennoch in der Startphase eines Pumpvorganges den Fluidstrom zunächst über die parallel geschalteten Einlaß- und Auslassventile führen zu können, ist in die Verbindungsleitung eine Drossel zwischengeschaltet, die erst bei Erreichen einer entsprechenden Druckdifferenz und einer verminderten Pumpleistung ihre drosselnde Wirkung verliert . Zu Beginn des Saugvorganges nimmt die vorbekannte Mikro-Vaku- umpumpe eine parallel arbeitende Konfiguration ihrer Pumpräume an, weil die in der Verbindungsleitung vorgesehene Drossel bewirkt, dass sich das System aufgrund der noch fehlenden Behinderungen in der Luftzirkulation anfänglich leichter parallel arbeitend ausbilden kann. Sobald diese parallel arbeitende Konfiguration in den Bereich des Endvakuums kommt und die Druckdifferenz in der Saugleitung damit ein Maximum erreicht, kann das Fluid viel einfacher durch die in der Verbindungsleitung

befindliche Drossel strömen, so dass es gleichzeitig auch in einen seriellen Betrieb ihrer Pumpräume konfiguriert wird, um nun ein höchstmögliches Endvakuum zu erzielen.

Nachteilig ist jedoch, dass die Rückschlagventile der vorbekannten Membranpumpe eine mit den Einlaß- und Auslassventilen vergleichbare Größe aufweisen, und dass die zwischen den Rückschlagventilen vorgesehenen Leitungsabschnitte der Verbindungsleitung einen entsprechend großen lichten Leitungsquerschnitt haben, so dass sich in diesen Leitungsabschnitten ein dementsprechend großer schädlicher Raum ergibt, der sich auf das erreichbare Endvakuum der vorbekannten Membran-Saugpumpe ungünstig auswirkt und den Umschaltpunkt zwischen paralleler und serieller Betriebsweise negativ beeinflusst.

Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, eine mehrstufige Membran- Saugpumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die im Vergleich zum vorbekannten Stand der Technik die Erzeugung eines möglichst hohen Endvakuums in möglichst kurzer Zeit erlaubt, wobei eine Annäherung an den optimalen Umschaltpunkt angestrebt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht insbesondere darin, dass die im Einström- und im Ausströmbereich der Verbindungsleitung (en) vorgesehenen Rückschlagventile im Vergleich zu den Einlaß- und Auslassventilen der Pumpräume kleiner ausgebildet sind und dass diesen Rückschlagventilen jeweils ein zum benachbarten Pumpraum hin offener Leitungsabschnitt der Verbindungsleitung mit einem im Vergleich zu den Einlaß- und Auslassventilen kleineren lichten Leitungsquerschnitt zugeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Membranpumpe weist in der zumindest einen, ihre Pumpräume miteinander verbindenden Verbindungsleitung so-

wohl einström- als auch ausströmseitig Rückschlagventile auf, die im Vergleich zu den Einlaß- und Auslassventilen dieser Pumpräume wesentlich kleiner dimensioniert sind. Da der bewegliche Ventilkörper dieser Rückschlagventile somit auch geringere bewegliche Massen aufweisen und dementsprechend schneller reagieren kann, wird eine Annäherung an den optimalen Umschaltpunkt zwischen paralleler und serieller Betriebsweise wesentlich begünstigt. Da die Verbindungsleitung erst im Bereich des optimalen Umschaltpunktes wirksam wird, und da die Verbindungsleitungen in dieser Pumpphase nur vergleichsweise geringe Fördermengen zu bewältigen haben, kann der lichte Querschnitt der Verbindungsleitungen im Vergleich zur Saug- und zur Druckleitung vergleichsweise klein ausgeführt werden. Das gestattet auch, die in der zumindest einen Verbindungsleitung vorgesehenen Rückschlagventile mit einem im Vergleich zu den Saug- und Druckventilen sehr geringen Durchflußquerschnitt und entsprechend geringem Durchmesser auszuführen. Somit können die Rückschlagventile aufgrund der geringen Masse ihres beweglichen Ventil- oder Sperrkörpers beim Schließen der Saug- und Druckventile schnell reagieren und verhindern dadurch, dass die erfindungsgemäße Membranpumpe in einem übergangsbereich der Druckdifferenzen nicht oder nur ungenügend fördert. Da den Rückschlagventilen jeweils ein zum benachbarten Pumpraum führender Leitungsabschnitt zugeordnet ist, der im Vergleich zu den Einlaß- und Auslassventilen einen wesentlichen kleineren lichten Leitungsquerschnitt hat, kann der zwischen einem Rückschlagventil einerseits und dem benachbarten Pumpraum andererseits verbleibende schädliche Raum derart gering gehalten werden, dass auch die Erzeugung eines sehr niedrigen Endvakuums möglich ist. Die erfindungsgemäße Membranpumpe erlaubt daher mit vergleichsweise einfachen technischen Mitteln die Erzeugung eines möglichst geringen Endvakuums in möglichst kurzer Zeit.

Dabei wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der den Rückschlagventilen jeweils ein mit dem benachbarten Pumpraum verbundener Leitungsabschnitt des Verbindungskanals zugeordnet ist, der im Vergleich zu den Einlaß- und Auslassventilen derart dimensioniert ist, dass diese Leitungsabschnitte einen demgegenüber kleineren schädlichen Raum bilden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rückschlagventile derart dimensioniert und/oder ausgelegt sind, dass in der Startphase eines Pumpvorgangs die Einlaß- und die Auslassventile arbeiten und die Rückschlagventile in einer nachfolgenden Phase des Pumpvorgangs, vorzugsweise etwa im optimalen Umschaltpunkt, aktiviert werden.

Um die Strömungsverluste in der Saug- und Druckleitung bei anfangs hoher Förderleistung möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die Saugleitung und/oder die Druckleitung im Vergleich zur zumindest einen Verbindungsleitung einen größeren lichten Leitungsquerschnitt hat.

Aufgrund des geringen Förderstroms der durch die Verbindungsleitung strömt, ist es aus Platzgründen ebenfalls vorteilhaft, deren Leitungsquerschnitt kleiner auszuführen.

Dabei ist es auch möglich, dass die Auslassventile gegebenenfalls unter Zwischenschaltung zumindest eines Geräuschdämpfers zur Atmosphäre hin offen ausgebildet sind. Bei einer solchen Ausführungsform wird eine die Auslassventile verbindende Druckleitung vermieden.

Um die Reaktionszeit der in den Verbindungsleitungen vorgesehenen Rückschlagventile zu optimieren, ist es vorteilhaft, wenn die Rückschlagventile jeweils eine Ventilscheibe als Ventil-

oder Sperrkörper aufweisen, und wenn der den Wechsel zur seriellen Betriebsweise auslösende Druckbereich des Differenzdruckes durch Festlegen des Scheibendurchmessers und/oder Abstimmen der Masse der Ventilscheiben vorwählbar oder festlegbar ist.

Damit die zum Schalten der Ventile erforderlichen, möglichst hohen Differenzdrücke entstehen, ist es zweckmäßig, wenn die, nachfolgenden Pumpstufen zugeordneten Membranen hinsichtlich ihrer Ansaug- und Ausstoßbewegungen versetzt zueinander getaktet sind.

Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, dass die, nachfolgenden Pumpstufen zugeordneten Membranen hinsichtlich ihrer Ansaug- oder Ausstoßbewegungen um 180° versetzt zueinander getaktet sind.

Der schädliche Raum zwischen den Pumpstufen lässt sich noch zusätzlich reduzieren, wenn in jede Verbindungsleitung zwei Rückschlagventile zwischengeschaltet sind, von denen eines ein- strömseitig und das andere ausströmseitig angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Membranpumpe ist nicht auf eine zweistufige Ausführung begrenzt, sondern kann auch mehr als zwei Pumpstufen aufweisen und insbesondere dreistufig oder sonstwie mehrstufig ausgestaltet sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn in der ersten und der letzten Pumpstufe jeweils zumindest ein Einlaß-, ein Auslaß- und ein Rückschlagventil mündet und/oder wenn in den verbleibenden beziehungsweise mittleren Pumpstufen jeweils wenigstens ein Einlaß-, ein Auslaß- und zwei Rückschlagventile münden.

Weitere Ausführungsformen gemäß der Erfindung ergeben sich aus

den Ansprüchen sowie der Zeichnung. Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele noch näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 die schematisch dargestellte Konfiguration einer mehrstufigen Membran-Saugpumpe, die mehrere Pumpräume hat, welche von einer anfänglich parallel arbeitenden Betriebsweise praktisch automatisch in eine seriell arbeitende Betriebsweise umsetzbar sind,

Fig. 2 eine ebenfalls in einer schematischen Darstellung gezeigte Membran- Saugpumpe, die hier jedoch vierstufig ausgebildet ist,

Fig. 3 die in Abhängigkeit des erreichten Endvakuums dargestellte Förderleistung beziehungsweise das Saugvermögen einer der in den Figuren 1 und 2 gezeigten mehrstufigen Membran-Saugpumpen im Vergleich zu einer einköpfigen Membranpumpe, und

Fig. 4 die erste Pumpstufe der in den Figuren 1 oder 2 dargestellten mehrköpfigen Membran-Saugpumpen in einem Längsschnitt im Bereich eines im Fluidauslaß vorgesehenen Druckventils und eines in einer Verbindungsleitung angeordneten Rückschlagventils.

In Figur 1 ist eine mehrstufige Membran- Saugpumpe 10 dargestellt. Die Membran-Saugpumpe 10 hat zumindest zwei, hier insbesondere drei Pumpräume H-i , H 2 und H 3 . Die Pumpräume Hi , H 2 und H 3 haben jeweils einen, wenigstens ein Einlassventil SV1 , SV2 bzw. SV3 aufweisenden Fluideinlaß und einen, zumindest ein Aus-

lassventil DV1 , DV2 bzw. DV3 aufweisenden Fluidauslaß. Die Membran-Saugpumpe 10 hat eine, die Fluideinlässe der Pumpräume Hi , H 2 und H 3 verbindende Saugleitung A und eine, die Fluid- auslässe verbindende Druckleitung B. Dabei sind einander nachfolgende Pumpräume H-i , H 2 und H 3 jeweils über mindestens eine Verbindungsleitung C1 bzw. C2 derart miteinander verbunden, dass die Membran- Saugpumpe 1 bei Erreichen und insbesondere bei überschreiten eines Differenzdruckes in der Saugleitung A von einem parallel arbeitenden Betrieb ihrer Pumpräume Hi , H 2 und H 3 in einen seriell arbeitenden Betrieb dieser Pumpräume Hi , H 2 und H 3 übergeht .

In Figur 1 ist angedeutet, dass die, jeweils einander nachfolgende Pumpräume miteinander verbindenden Verbindungsleitungen C1 und C2 einen im Vergleich zu der Saugleitung A und der Druckleitung B kleineren lichten Leitungsquerschnitt aufweisen. Darüber hinaus wird aus Figur 1 deutlich, dass in die mindestens eine Verbindungsleitung C1 , C2 wenigstens ein, zur nachfolgenden Pumpstufe Hi , H 2 und H 3 öffnendes Rückschlagventil zwischengeschaltet ist. Bei der in Figur 1 dargestellten Pumpenausführung sind in jede Verbindungsleitung C1 und C2 jeweils zwei Rückschlagventile RV1 , RV2 bzw. RV3, RV4 zwischengeschaltet, von denen eines einströmseitig und das andere ausströmseitig angeordnet ist. Die in Figur 1 dargestellte Membran- Saugpumpe 10 weist in ihrer zumindest einen, nachfolgende Pumpstufen Hi , H 2 und H 3 miteinander verbindenden Verbindungsleitung C1 , C2 wenigstens ein Rückschlagventil RV1 , RV2 bzw. RV3 , RV4 auf. Somit wird ein schädlicher Raum allenfalls auf den bis zum Rückschlagventil verbleibenden Teilbereich der Verbindungsleitung C1 bzw. C2 begrenzt. Da das zumindest eine Rückschlagventil RV1 , RV2 bzw. RV3 , RV4 eine Drossel in der Verbindungsleitung C1 bzw. C2 entbehrlich macht, wird einer unerwünschten leistungsmindernden Kondensatbildung beim Fördern

feuchter Dämpfe entgegengewirkt. Da die Verbindungsleitungen C1 und C2 erst im Bereich des Endvakuums wirksam werden und da die Verbindungsleitungen C1 und C2 in dieser Pumpphase nur vergleichsweise geringe Fördermengen zu bewältigen haben, kann der lichte Querschnitt dieser Verbindungsleitungen C1 und C2 im Vergleich zur Saugleitung A und zur Druckleitung B vergleichsweise klein ausgeführt werden. Das gestattet auch, die in der Verbindungsleitung C1 bzw. C2 vorgesehenen Rückschlagventile RV1 , RV2 bzw. RV3 , RV4 mit einem im Vergleich zu den Saugventilen SV1 , SV2, SV3 und Druckventilen DV1 , DV2 , DV3 sehr geringen Durchflussquerschnitt und entsprechend geringem Durchmesser auszuführen. Somit kann das zumindest eine Rückschlagventil aufgrund der geringen Masse seines beweglichen Ventiloder Sperrkörpers beim Schließen der Saug- und Druckventile schnell reagieren und verhindert dadurch, dass die Membranpumpe 1 in einem übergangsbereich der Druckdifferenzen nicht oder ungenügend fördert . Die Membranpumpe 10 erlaubt daher mit vergleichsweise einfachen technischen Mitteln die Erzeugung eines möglichst hohen Endvakuums in möglichst kurzer Zeit.

Die Membranpumpe 10 weist in den, die Pumpräume Hi , H 2 und H 3 miteinander verbindenden Verbindungsleitungen C1 und C2 sowohl einström- als auch ausströmseitig Rückschlagventile RV1 , RV2 bzw. RV3 , RV4 auf, die im Vergleich zu den Einlaß- und Auslassventilen SV1 , SV2, SV3 und DV1 , DV2, DV3 dieser Pumpräume wesentlich kleiner dimensioniert sind. Da der bewegliche Ventilkörper dieser Rückschlagventile RV1 , RV2 , RV3 und RV4 somit auch geringere bewegliche Massen aufweisen und dementsprechend schneller reagieren kann, wird eine Annäherung an den optimalen Umschaltpunkt zwischen paralleler und serieller Betriebsweise wesentlich begünstigt. Zudem ist den Rückschlagventilen jeweils ein zum benachbarten Pumpraum Hi, H 2 bzw. H 3 führender Leitungsabschnitt zugeordnet, der im Vergleich zu den Einlaß- und Aus-

lassventilen einen wesentlich kleineren lichten Leitungsquerschnitt hat. Dadurch kann der zwischen den Pumpräumen Hi , H 2 und H 3 und einem der Rückschlagventile RV1 , RV2 , RV3 bzw. RV4 verbleibende schädliche Raum derart gering gehalten werden, dass auch die Erzeugung eines vergleichsweise niedrigen Endvakuums möglich ist.

Bei der Parallelschaltung saugen die Köpfe gemeinsam über die Leitung A an und stoßen gemeinsam über die Leitung B aus . Bei Erreichen des Endvakuumbereiches bei einstufiger Verdichtung ergeben sich Druckdifferenzen zwischen B-DV1 , B-DV2, A-SV2, A- SV3. Dadurch arbeiten die Ventile DV1 , DV2 , SV2 und SV3 als Rückschlagventile und schließen den Durchfluss. Die Köpfe sind dadurch in Serie geschaltet. Der Gasfluss erfolgt jetzt über: A-SV1 -RV1 -C1 -RV2-RV3-C2-RV4-DV3-B.

Aus einem Vergleich der Figuren 1 und 2 wird deutlich, dass die Membran-Saugpumpe nicht nur zwei- oder dreistufig ausgebildet sein -, sondern auch mehr als drei Pumpstufen haben kann. In Figur 2 ist eine vierstufige Membran-Saugpumpe mit vier Pumpräumen Hi , H 2 , H 3 und H 4 dargestellt. Auch die Pumpräume Hi, H 2 , H 3 , H 4 der in Figur 2 gezeigten Membran-Saugpumpe 10 haben jeweils einen, wenigstens ein Einlassventil SV1 , SV2, SV3 bzw. SV4 aufweisenden Fluideinlaß und einen, zumindest ein Auslassventil DV1 , DV2, DV3 bzw. DV4 aufweisenden Fluidauslaß. Während der Fluideinlaß der Pumpräume Hi , H 2 , H 3 , H 4 über eine Saugleitung A verbunden ist, sind die Fluidauslässe der Pumpköpfe H-| , H 2 , H 3 , H 4 gegenüber der Atmosphäre offen ausgebildet, so dass auf eine die Fluidauslässe verbindende Druckleitung B verzichtet werden kann. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Fluidauslässe der Pumpköpfe Hi , H 2 , H 3 , H 4 jeweils über einen Geräuschdämpfer G geführt werden. Die einander nachfolgenden Pumpräume Hi , H 2 , H 3 , H 4 sind jeweils über eine Verbindungsleitung C1 , C2, C3

miteinander derart verbunden, dass die Membran-Saugpumpe 10 in Figur 2 bei Erreichen und insbesondere bei überschreiten eines Differenzdruckes in der Saugleitung von einem parallel arbeitenden Betrieb ihrer Pumpräume Hi, H 2 , H 3 , H 4 in einen seriell arbeitenden Betrieb dieser Pumpräume H-i , H 2 , H 3 , H 4 übergeht. Dabei sind in die, einander nachfolgende Pumpräume H-i , H 2 , H 3 , H 4 miteinander verbindenden Verbindungsleitungen C1 , C2, C3 sowohl einlassseitig als auch auslassseitig jeweils ein Rückschlagventil RV1 , RV2, RV3, RV4 , RV5 , RV6 zwischengeschaltet.

In Figur 2 ist durch gestrichelte Linien dargestellt, dass die Membran-Saugpumpe 10 auch mehr als vier Pumpräume H-i , H 2 , H 3 , H 4 , H 5 aufweisen kann.

In Figur 3 ist die Förderleistung beziehungsweise das Saugvermögen der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Membran- Saugpumpe 10 in Abhängigkeit vom erreichten Vakuum dargestellt. Während die durchgezogene Linie das im erreichbaren Endvakuum begrenzte Saugvermögen einer einköpfigen Pumpe zeigt, ist durch eine strich-punktierte Linie angedeutet, dass parallelverschal- tete Pumpräume sich demgegenüber zwar nicht im erreichbaren Endvakuum, sondern vielmehr in der Förderleistung unterscheiden. Sofern die Pumpräume einer mehrköpfigen Membran-Saugpumpe in Reihe geschaltet sind, ist das Saugvermögen mit einer einköpfigen Membranpumpe vergleichbar, jedoch können die in Reihe geschalteten Pumpräume ein wesentlich tieferes Endvakuum erreichen (vgl. gestrichelte Linie in Fig. 3) .

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Membranpumpen folgen nun in der Startphase eines Pumpvorganges dem Kurvenverlauf parallel verschalteter Membranköpfe (strich-punktierte Linie) um im optimalen Umschaltpunkt OS, der durch Auslegung der Ventilgrößen und Ventilmassen der Rückschlagventile angesteuert

werden kann, in den Kurvenverlauf einer in Reihe geschalteten Membran-Saugpumpe überzugehen. Dabei zeichnen sich die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Membran- Saugpumpen 10 dadurch aus, dass sie in kürzester Zeit ein geringst mögliches Endvakuum erreichen.

In Figur 4 ist die erste Pumpstufe Hi einer mit Figur 1 oder 2 vergleichbaren mehrköpfigen Membran-Saugpumpe dargestellt. Während der außerhalb der Schnittebene angeordnete Fluideinlaß nicht gezeigt ist, sind das in den Fluidauslaß zwischengeschaltete Auslassventil DV1 und das in der Verbindungsleitung C1 vorgesehene Rückschlagventil RV1 gut zu erkennen. Aus einem Vergleich der Ventile DV1 und RV1 wird deutlich, dass das hier im Einströmbereich der Verbindungsleitung C1 vorgesehene Rückschlagventil RV1 im Vergleich zu den Einlass- und Auslassventilen der Pumpräume kleiner ausgebildet ist, und dass diesem Rückschlagventil RV1 ein zum benachbarten Pumpraum Hi hin offener Leitungsabschnitt L a der Verbindungsleitung C1 mit einem im Vergleich zu den Einlass- und Auslassventilen kleineren lichten Leitungsquerschnitt zugeordnet ist. Da die Verbindungsleitung C1 erst im Bereich des optimalen Umschaltpunktes wirksam wird, und da die Verbindungsleitung C1 in dieser Pumpphase nur vergleichsweise geringe Fördermengen zu bewältigen hat, kann der lichte Querschnitt dieser Verbindungsleitung C1 im Vergleich zur Saug- und zur Druckleitung vergleichsweise klein ausgeführt werden. Das gestattet auch, u.a. das in der Verbindungsleitung C1 vorgesehene Rückschlagventil RV1 mit einem im Vergleich zu den Saug- und Druckventilen sehr geringen Durchflussquerschnitt und entsprechend geringem Durchmesser auszuführen. Damit kann aber auch das Rückschlagventil RV1 aufgrund der geringen Masse seines scheibenförmigen Ventil- oder Sperrkörpers beim Schließen der Saug- und Druckventile schnell reagieren. Da der Leitungsabschnitt L a im Vergleich zu den Ein- und Auslassventilen

einen wesentlich kleineren lichten Leitungsquerschnitt hat, kann der zwischen dem Rückschlagventil RV1 einerseits und dem benachbarten Pumpraum Hi verbleibende schädliche Raum derart gering gehalten werden, dass auch die Erzeugung eines sehr niedrigen Endvakuums möglich ist. Während der zum benachbarten Pumpraum Hi führende Leitungsabschnitt L a einen vergleichsweise kleinen lichten Leitungsquerschnitt hat, kann der zwischen den Rückschlagventilen RV1 und RV2 vorgesehene Leitungsabschnitt L b gegebenenfalls auch einen größeren Leitungsquerschnitt haben.

In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Leitungsabschnitte L a und L b vergleichbare lichte Leitungsquerschnitte auf.