泵、包含所述泵的均质器和用于泵送液体产品的方法与流程

本发明一般涉及加工业。更具体地说，本发明涉及一种适用于卫生应用的膜基活塞泵，例如食品加工，化妆品加工或医药产品加工。本发明还涉及包括所述泵的均质器和用于泵送液体产物的方法。

背景技术：

如今，在食品加工业中使用均质器是众所周知的。例如，在乳制品工业中，使用均质器将脂肪球分成小部分，以获得稳定的脂肪乳剂以对抗重力分离。换句话说，通过均质化牛奶，可以避免在乳制品的顶部形成奶油层。使食品均质化的其他原因是实现更开胃的颜色、降低脂肪氧化的敏感性、更浓郁的味道、改善的口感和发酵奶制品的更好的稳定性。

均质器和均质化方法在terrapak出版的“dairyprocessinghandbook”中进一步描述，在此引入作为参考。

通常，均质器可以分为两个主要部分，形成高压的泵和均质化装置，所述均质化装置提供间隙，产品被强制通过所述间隙。如今，泵通常是具有三至五个活塞的活塞泵。泵可以是申请人在国际公开wo2014/095898中所描述的双膜隔膜泵，其通过引用并入本文。这种类型的泵对于诸如均质器的卫生应用是理想的，并且利用形成在两个膜之间的室，所述两个膜在液体产品(即，卫生侧)和液压源(即，非卫生侧)之间形成密封。在每个泵冲程/吸入冲程期间，这样的泵通常被操作以将压力从大约3巴(bar)增加到250巴。泵室内的压力因此在操作期间以周期性方式从低压(例如3巴)增加到高压(例如250巴)。也可以提供甚至更高的压力。此外，可以提供高达140℃的高温，特别是如果泵布置在热处理设备附近。

为了使上述类型的泵能有效地运行，平滑且最少磨损，隔膜冲程与活塞冲程同步很重要。通过在泵的液压系统中平衡液压流体(例如，液压油)的体积来达到同步。不适当的液压流体体积将导致隔膜的运动与活塞的运动之间的不同步关系，这增加了由于与泵壳体的碰撞而损坏隔膜的风险。如果液压流体体积低于标称值，则在吸入冲程期间，隔膜将在活塞之前到达其后转向点，并且当活塞继续向后时，隔膜将与泵壳体中的隔膜腔的后壁相碰撞。如果液压流体体积反而高于标称值，则在泵冲程期间，隔膜将在活塞之前达到其前转向点，并且当活塞继续向前时，隔膜将与泵壳体中的隔膜腔的前壁相碰撞。所述碰撞不仅会导致隔膜的磨损，而且会导致不希望的振动和噪音。另外，在泵冲程期间，当隔膜到达隔膜腔的前壁时，系统中多余的液压流体将在隔膜上快速地产生高的压差。这将导致隔膜疲劳并大大减少其使用寿命。此外，如果液压流体体积低于或高于标称值，则泵的效率降低，即，每冲程泵送的产品的体积将减小。

平衡活塞泵中的液压流体的一种方式是使用阀，例如，用于从系统释放多余的液压流体的释放阀和用于在需要时重新填充液压流体的补充阀。阀由液压系统中的压力水平启动。然而，阀有物理反应时间。例如，如果使用弹簧加载的球型作为补充阀，则需要从阀座抬起球，并且在液压流体通道打开之前需要压缩弹簧。这些动作需要质量加速，之后液压流体本身必须设定在运动状态。

平衡液压流体的另一种方法是使用凸轮轴机构来重新填充液压流体和使用用于过量流体的释放阀。同样在这种情况下，需要质量加速，因此有一个反应时间来考虑。

因此，目前，上述解决方案都没有证明能够足够快地运行以用于高速应用。高速应用是指泵每秒进行多于一个全冲程的应用，例如，以约2-4hz的频率工作。

技术实现要素：

因此，本发明优选地旨在缓和、减轻或消除本领域的上述缺陷，并且提供一种方案：如果体积与其标称值不同，则通过立即释放或重新填充液压流体来维持液压流体体积。

在第一方面，本发明提供一种用于泵送液体产品的膜基活塞泵。所述泵设置有用于在泵中维持预定义的液压流体体积的装置。该装置包括液压流体储存器、附接在活塞腔和膜腔之间的通道中的衬套元件。所述衬套元件具有与液压流体储存器流体连接的径向开口。该装置还设置有轴元件，其布置成使得其第一轴向端附接到设置在膜腔中的第一膜，并且所述轴元件的至少一部分被轴颈安装并适于在所述衬套元件内轴向移动。轴元件设置有第一凹部。如果第一膜移动超过第一操作转向点到第一极点处或附近，则轴元件的第一凹部适于与衬套元件的径向开口流体连接。如果第一膜移动超过第二操作转向点到第二转向点和第二极点之间的点处，衬套元件的径向开口适于与活塞腔流体连接或与设置在轴元件中的第二凹部流体连接。因此，在液压流体储存器和泵的液压流体体积之间产生流体连接。

在一个或多个实施方式中，第一操作转向点和第一极点是吸入冲程点，并且处于或接近第一极点的轴元件的第一凹部与衬套元件的径向开口之间的连接，将允许液压流体从液压流体储存器流到泵的液压流体体积。

在一个或多个实施方式中，第二操作转向点和第二极点是泵冲程点，并且在第二操作转向点和第二极点之间的点处的衬套元件的径向开口和活塞腔之间的连接或者衬套元件的径向开口与轴元件的第二凹部之间的连接，将允许液压流体从泵的液压流体体积流到液压流体储存器。

在一个或多个实施方式中，衬套元件的第一轴向端终止于膜腔中，并且衬套元件的第二轴向端部终止于活塞腔。

在一个或多个实施方式中，第一凹部是在轴元件的外表面上延伸的切口，并且该切口适于在第一极点处或第一极点附近，在衬套元件的径向开口和膜腔之间提供流体连接。

在一个或多个实施方式中，第二凹部是在轴元件的外表面上延伸的切口，并且该切口适于在第二操作转向点和第二极点之间的点处，在衬套元件的径向开口和活塞腔之间辅助提供流体连接，。

在一个或多个实施方式中，第一凹部是第一径向开口，并且轴元件设置有从轴元件的第二轴向端延伸到轴元件的第一径向开口的轴向通道，轴元件连接第一径向开口和轴向通道。

在一个或多个实施方式中，第二凹部是与轴向通道连接的第二径向开口。

在一个或多个实施方式中，轴元件的第一轴向端附接到中心布置的加强盘，所述加强盘附接到所述第一膜。

在一个或多个实施方式中，泵适于在泵冲程接吸入冲程的过程期间将泵压力从大约3巴增加到大约250巴然后下降到大约3巴。在一个或多个实施方式中，泵适于将泵压力增加高于250巴。

在一个或多个实施方式中，衬套元件和轴元件由陶瓷材料制成。

在一个或多个实施方式中，陶瓷材料包括氧化锆。

在一个或多个实施方式中，轴元件的外层封皮与衬套元件的内层封皮之间的间隙在1-15微米的范围内。

在一个或多个实施方式中，第二膜通过杆与第一膜互连，所述杆提供第一和第二膜之间的轴向距离，并形成膜内部空间。

在一个或多个实施方式中，膜和膜内部空间将膜腔分成至少第一和第二膜腔部分，所述第一和第二膜腔部分彼此密封，所述第一膜腔部分适于接收液压流体，并且所述第二膜腔部分适于接收液体产品。

在一个或多个实施方式中，第一和第二膜同轴布置，杆布置在膜的中心处，并且杆与轴元件轴向对准。

在一个或多个实施方式中，衬套元件包括两个衬套，并且衬套元件的径向开口由两个衬套之间的间隙形成。

在一个或多个实施方式中，轴元件的第一径向开口包括径向的圆周槽和孔，所述孔将所述槽与轴向通道连接。

在一个或多个实施方式中，一个或多个通道设置在膜腔和活塞腔之间，所述通道适于通过液压流体。

在第二方面，本发明提供了一种均质器，其包括根据权利要求1所述的膜基活塞泵。

在第三方面，本发明提供一种在泵中泵送液体产品的方法。所述泵包括液压流体储存器和附接在活塞腔和膜腔之间的通道中的衬套元件。所述衬套元件具有与液压流体储存器流体连接的径向开口。所述泵还包括轴元件，其布置成使得其第一轴向端附接到设置在膜腔中的第一膜，并且所述轴元件的至少一部分被轴颈安装并适于在衬套元件中轴向移动。所述轴元件还设置有第一凹部。该方法包括通过将第一膜移动到第一操作转向点来用液体产品填充膜腔的第二膜腔部分的步骤。该方法还包括通过将第一膜移动到第二操作转向点而从第二膜腔部分排空液体产品的步骤。该方法还包括以下步骤：如果第一膜移动超过第一操作转向点到第一极点处或附近，则在液压流体储存器和泵的液压流体体积之间产生流体连接，用于通过使轴元件的第一凹部与衬套元件的径向开口流体连接而将液压流体引入到泵中，以及如果第一膜移动超过第二操作转向点到所述第二操作转向点和第二极点之间的点处，在所述液压流体储存器和所述泵的液压流体体积之间产生流体连接，用于通过在所述衬套元件的径向开口和活塞腔之间提供流体连接或在衬套元件的径向开口和设置在轴元件中的第二凹部之间提供流体连接，来从所述泵排出液压流体。

在第四方面，本发明提供一种用于膜基活塞泵的膜装置，所述膜装置包括第一膜和第二膜，其中所述第一膜和第二膜通过杆相互连接。

在一个或多个实施方式中，第一和第二膜同轴布置，杆提供第一和第二膜之间的轴向距离，并且杆的第一端连接到第一膜的中心，杆的第二端连接到第二膜的中心。

结合本发明的任何方面描述的所有特征可以与本发明的任何其它方面一起使用。

附图说明

将参考优选实施方式进一步描述本发明，如附图所示，其中：

图1示出了本发明的泵可并入的均质器的示意图。

图2示出了图1的均质器的湿端的示意图。

图3示出了现有技术的膜基活塞泵的示意图。

图4示出了本发明的膜基活塞泵的第一实施方式的示意图。

图5示出了在膜处于第一转向点的状态下的第一实施方式的示意性局部视图。

图6示出了在膜处于第二转向点的状态下的第一实施方式的示意性局部视图。

图7示出了第一实施方式的轴元件的第一透视图和第二透视图。

图8示出了本发明的膜基活塞泵的第二实施方式的示意图。

图9示出了在膜处于第一转向点的状态下的第二实施方式的示意性局部视图。

图10示出了在膜处于第二转向点的状态下的第二实施方式的示意性局部视图。

图11示出了第二实施方式的轴元件的第一透视图和第二透视图。

图12示出了根据替代实施方式的衬套、泵座和轴元件的示意图。

图13示出了替代膜腔的示意图。

图14示出了第三实施方式的轴元件的示意性透视图和示意性横截面图。

图15示出了在膜处于第一转向点的状态下的第三实施方式的示意性局部视图。

图16示出了在膜处于第一极点处或靠近第一极点的状态下的第三实施方式的示意性局部视图。

图17示出了膜处于第二转向点的状态下的第三实施方式的示意性局部视图。

图18示出了膜处于靠近第二极点的状态下的第三实施方式的示意性局部视图。

图19示出了第四实施方式的轴元件的示意性透视图和示意性横截面图。

图20示出了第五实施方式的轴元件的示意性透视图和示意性横截面图。

图21示出了膜处于靠近第二极点处的第五实施方式的示意性局部视图。

图22示出了根据第三实施方式的衬套元件的示意性局部视图。

具体实施方式

图1总体上示出了均质器100，更具体地说是terrapak以terraalex^tm的名字出售的均质器。通常，均质器100包括两个主要部件，泵和均质装置。泵形成高压，并且均质装置提供一个或几个间隙，产品被强制通过该间隙，产生的效果是形成较小的脂肪球。均质化的进一步作用是更开胃的颜色、降低的对脂肪氧化的敏感性、更浓郁的味道和发酵奶制品的更好的稳定性。

在该示例中，泵是由主驱动马达101驱动的活塞泵，主驱动马达101通过皮带传动装置102和齿轮箱103连接到布置在曲轴箱104中的曲轴。通过使用曲轴，旋转运动被转换成往复运动来回驱动泵活塞105。现今，通常有三到五个泵活塞。

泵活塞105运行在形成在泵座106中的空腔中，腔体106被制成以承受由泵活塞产生的高压。如今，将压力从300kpa(3巴)增加到约10-25mpa(100-250巴)是常见的，但也可以使用更高的压力。

通过泵座106中的空腔，产品进入第一均质装置107，并且此后，在许多情况下，进入第二均质装置108。如上所述，通过强制产品通过一个或几个间隙，可以改变产品的性质。

泵活塞105的往复运动产生脉动。为了减少脉动，现在通常的做法是将入口阻尼器109放置在均质器的入口上。此外，为了减少振动和噪音，通常的做法是将出口阻尼器110放置在出口上。

图2更详细地示出了均质器的所谓湿端。从该截面图可以看出，活塞105前后移动，使得在泵座106中的产品室200中形成高压。一个或多个密封件202用于在活塞105和活塞接收元件204之间保持紧密配合。一个或多个密封件202还将产品保持在产品室200中，远离曲轴箱和均质器的其它非卫生部件。为了进一步确保不需要的微生物不会最后出现在产品中，现在常用的方法是与活塞密封件202一起使用蒸气阻隔物等。

在图3中，示出了现有技术的双膜高压泵300。泵具有活塞302，或更准确地说是多个活塞，尽管在该横截面图中只示出了其中一个。此外，活塞302在泵座304中形成高压，通常压力高达250巴。

在该高压泵中，设置有第一膜306和第二膜308。第一膜306可以被布置成使得第一膜腔310(即，液压流体室)和膜内部空间312(即，在第一膜306和第二膜308之间形成的空间)保持分开。第二膜308可以被布置成使得膜内部空间312和第二膜腔314(即，产品室)保持分开。

液压流体优选为液压油。用液压油的原因在于，其被用于将由活塞302经由第一膜306和第二膜308形成的压力转到产品室314，而且用于润滑密封件，并且以这种方式延长密封件的寿命。因此，与图2所示的湿端不同，活塞间接地在产品室314中形成压力。

使用膜将产品室314与活塞302、曲轴、曲轴箱和放置在非卫生侧的其它部件分开的优点在于形成了良好限定的边界。这样做的效果是，有害微生物通过膜进入产品室314的风险显着降低。尽管使用例如蒸汽屏障也可以达到相同程度的食品安全，膜溶液具有不需要蒸汽屏障的优点。反过来，这样做的效果是，可以显著降低运行均质器的运行成本。从环境的角度来看，使用较少的蒸汽也是有重要价值的。在国际公开wo2014/095898中描述了高压泵的进一步细节。

图4示出了根据本发明的膜基活塞泵400的第一实施方式。

泵400包括泵壳体，所述泵壳体包括第一泵座404的。所述泵座404包括膜腔。膜腔包括第一膜腔部分410、第二膜腔部分414和膜内部空间412。空腔通过膜彼此分离。第一膜406设置在第一膜腔部分410和膜内部空间412之间。第二膜408分隔膜内部空间412和第二膜腔部分414。膜406、408以任何常规方式附接。泵壳体还设置有连接到第一泵座404的气缸套形式的第二泵座420。第二泵座420设置有活塞腔422。活塞腔422适于接收泵活塞402的至少一部分。泵活塞402适于在活塞腔422内外进行往复运动，即在图中沿左右方向运动。该运动将改变活塞腔422的体积，从而改变空腔中的压力。

提供一个或多个通道416用于活塞腔422和膜腔之间的液压流体连通。通道416在图1中用虚线表示。通道416具有足够大的总横截面，以使得在活塞冲程期间大部分液压流体体积从一个空腔快速地通过到另一个空腔。通道416在第一膜腔部分410中终止。

在第一膜腔部分410和活塞腔422之间，还设置有用于在其间流体连通的通道424。

泵还设置有用于在泵中维持预定义的液压流体体积的装置426。如关于前面的图所述，液压流体(诸如例如液压油)被保持在活塞腔422和第一膜腔部分410中，并且用于在活塞402的泵冲程期间建立泵压力。装置426包括液压流体储存器428。储存器是布置在第一泵座404上方的罐。所述罐是封闭的并且其中的压力是大气压或略高于大气压，例如等于或高于初始泵压力以促进膜的移动并防止液压流体泄漏回到液压流体储存器728。初始泵压力是当活塞开始泵冲程时(即，在图4中从右至左移动)第一膜腔部分和活塞腔中的压力。初始泵压力大约在2-4巴的范围内。在该实施方式中，初始泵压力为3巴。

在第一泵座404中，设置有液压流体通道430。所述通道430在液压流体储存器428的底部和通道424之间延伸，用于储存器428和通道424之间的流体连通。

设备426还设置有衬套元件432。在该实施方式中，衬套元件432是单衬套，并且在本实施方式中将其称为衬套432。衬套432紧密地配合到通道424。衬套432的长度基本上等于通道424的长度，即，衬套424的第一轴向端436在第一膜腔部分410中终止，衬套424的第二轴向端438在活塞腔422中终止。衬套432具有管或环形筒的形状，因此具有在第一轴向端436和第二轴向端438之间延伸的轴向开口。

衬套432优选地由陶瓷材料制成。例如，衬套由氧化锆基材料制成。这种类型的一种示例性材料目前以注册商标销售。或者，衬套可以由不锈钢或另一种金属制成。

衬套432具有与通道424中的液压流体通道430的孔口重叠的径向开口434。径向开口434延伸穿过衬套432的壁并进入衬套的内部轴向开口。

装置426还包括轴元件440。轴元件440被布置成使得其第一轴向端442附接到第一膜406。所述轴元件440的至少一部分包括其第二轴向端444，所述轴元件440的至少一部分被轴颈安装并适于在衬套432内轴向移动。因此，轴元件440的径向横截面可以紧紧地抵靠衬套432的内壁滑动。然而，少量的液压流体将不可避免地通过存在于轴元件440的外层封皮和衬套432的内层封皮之间的间隙，从一个空腔泄漏到另一个空腔。为了最小化这种泄漏，间隙优选保持较小，优选间隙在1-15微米(μm)。在一个或多个优选实施方式中，间隙小于10微米。在一个或多个优选实施方式中，间隙在6-8微米的范围内。在一个或多个实施方式中，间隙在1-5微米的范围内。

轴元件440设置有内部轴向通道446。轴向通道446沿着轴元件440的大部分延伸，并且适于在活塞冲程的大部分期间在活塞腔422和第一膜腔部分410之间提供流体连接。

轴元件440的第一轴向端442优选是实心的并且为了提供上述流体连接，轴元件440设置有第一凹部447。在该实施方式中，凹部447是第一径向开口448。第一径向开口448设置在轴向通道446的端部处，在轴元件的固体第一轴向端442附近。轴向通道446一直延伸到轴元件440的第二轴向端444，并且在第二轴向端444中形成孔口。轴元件440如图7所示。最上面的视图用虚线示出了径向开口448和轴向通道446。最下面的视图显示没有虚线的轴元件。从图7可以看出，径向开口448由周向槽448a和通孔448b(即，径向穿过轴向通道446的孔)形成。或者，径向开口448由相似的周向槽和延伸进入轴向通道446但不完全通过轴元件440的孔形成。

轴元件440优选地由陶瓷材料制成。例如，轴元件由氧化锆基材料制成。这种类型的一种示例性材料目前以注册商标销售。或者，轴元件可以由不锈钢或另一种金属制成。轴元件440和衬套432优选地由相同的材料制成。

轴元件440的固体第一轴向端442附接到中央布置的加强盘，所述加强盘附接到第一膜，参见图4。

图5示出了第一膜的第一操作转向点。轴元件440的径向开口448布置成使得在这一点上它将在衬套432内部。然而，在这一点上，它将与衬套432的径向开口434分开。此外，在这一点上，轴元件440的固体轴向端442提供第一膜406的加强盘452和膜腔的后壁454之间的距离。所述距离基本上相等。这使得如果第一膜406的加强盘452与后壁454接触，则轴元件440的径向开口448将基本上与衬套432的径向开口434对准。

图6示出了第一膜406的第二操作转向点。轴元件440的长度使得在该点处的第二轴向端444将与衬套432的径向开口434分开。轴元件440从第一操作转向点到第二操作转向点(在图6中从右到左的方向)的移动将使第二轴向端444更靠近衬套432的径向开口434，但离它仍然有一定距离。在第二操作转向点处，第二膜408的加强盘452将被定位成距离膜腔的前壁456一定距离。该距离基本上相等。这使得如果第二膜的加强盘452与膜腔的前壁456接触，则轴元件440的第二轴向端444将处于与衬套432的径向开口434基本对准，和已经穿过衬套432的径向开口434之间的任何位置。

此外，参考图4，第一和第二膜406和408通过杆450相互连接。所述杆450提供第一和第二膜406、408之间的轴向距离，使得在它们之间形成膜内部空间412。第一和第二膜406、408是同轴布置的。杆450布置在膜406、408的中心处，并且附接在第一膜406的加强盘452以及第二膜408的类似的加强盘452中。此外，杆450与轴元件440轴向对准。膜通常由柔性材料制成，诸如橡胶，例如epdm橡胶(乙烯丙烯二烯单体橡胶)或以商标销售的橡胶。加强盘和杆由不锈钢或其他更刚性的材料制成。

图12示出了衬套432的径向开口434和液压流体通道430的端部的替代设计。径向开口434在此设置有面向轴元件440的径向圆周槽480。通过将槽480便于组装，使得不需要在轴元件440的径向开口(图12中未示出)和衬套元件432之间实现完美的对准。类似地，可以在液压流体通道430的端部加入径向周向槽482。槽482面向衬套432的外层封皮。以这种方式，可以方便地将衬套安装到通道424中，使得在液压流体通道和衬套432的径向开口434之间不需要实现完美对准。

在下文中，参考图4-6，将描述泵送功能和用于维持恒定液压流体体积的装置的功能。

泵400用于泵送液体产品，并且活塞402(图4所示)执行吸入冲程，然后进行泵冲程。在冲程过程中，第一和第二膜在膜腔中移动。在正常操作中，膜运动与活塞冲程同步，并且泵内的液压流体体积基本上恒定，即保持在其标称的预定义值。在这种状态下，膜在膜腔的后壁454附近的第一操作转向点与膜腔的前壁456附近的第二操作转向点之间移动。图5示出了膜和轴元件在第一操作转向点处的位置，并且图6示出了膜和轴元件在第二操作转向点处的位置。

在吸入冲程期间，活塞以图4中从左向右的方向位移。随着活塞腔的体积增加，液压流体被迫通过通道并通过轴元件朝向活塞腔。第一膜腔部分中的压力下降，并且第一膜406和第二膜408朝向膜腔的后壁454附近的第一操作转向点移动。同时，液体产品被填充到第二膜腔部分414中并逐渐膨胀第二膜腔部分414。膜内部空间412的体积保持恒定。当正常的吸入冲程完成时，膜已经到达图5的第一操作转向点，并且第二膜腔部分达到其最大体积。

在随后的泵冲程期间，活塞以图4中从右到左的方向位移。随着活塞腔中的体积减小，液压流体经由通道并通过轴元件被迫进入第一膜腔部分。第一膜腔部分中的压力增加，并且膜朝向膜腔的前壁456附近的第二操作转向点移动。同时，液体产品被从第二膜腔部分排空。

当正常的泵冲程完成时，膜已经到达图6的第二操作转向点，并且第一膜腔部分达到其最大体积。

如果泵的液压流体体积偏离其标称值，膜运动将不再停留在操作转向点内。如果该值小于标称值，即如果泵中的液压流体太少，则膜将移动超出第一转向点朝向第一极点。如果该值反而高于标称值，即在泵中存在太多的液压流体，则膜将被移动超过第二转向点朝向第二极点。在这两种情况下，用于保持预定液压流体体积的装置将自动将液压流体体积调节回其标称或预定义的值。

如果第一膜406移动超过第一操作转向点到第一极限点处或第一极限点附近，则在液压流体储存器428和泵400的液压流体体积之间将产生流体连接。流体连接将液压流体引入泵中，使得再次达到预定义的体积。当膜到达第一极点时，第一膜406的加强盘452将与膜腔的后壁454接触。当这种情况发生时，或在这种情况发生之前不久，轴元件440的第一径向开口448将至少部分地与衬套元件432的径向开口434对准。因此，流体通道将在第一径向开口448以及在第一极点处或第一极点附近的径向开口434之间打开。当已经建立流体连接时，液压流体可以从液压流体储存器428通过衬套432的径向开口434流过轴元件440的径向开口448并流入活塞腔422，使得液压流体体积再次处于其预定义的体积。如果液压流体储存器428保持在大气压力下，则在压力下降到足以使任何液压流体流动之前，膜将必须到达第一极点，即与后壁454接触。如果液压油储存器428被保持在等于或高于初始泵压力的压力，则膜不需要到达极点，即接触后壁454，而是到极点附近的点。

如果第一膜406移动超过第二操作转向点到第二操作转向点和第二极点之间的点，则将在液压流体储存器428与泵的液压流体体积之间产生流体连接。流体连接将从泵排出任何多余的液压流体，使得再次达到预定义的体积。当膜到达第一极点时，第二膜408的加强盘452将与膜腔的前壁456接触。优选地，在此之前，将在衬套元件432的径向开口434和活塞腔422之间建立流体连接。在第二操作转向点和第二极点之间的点处，轴元件440的第二轴向端444将部分或全部穿过衬套432的径向开口434，使得衬套432的径向开口434不再被轴元件440闭合。因此，液压流体可以从活塞腔422流入衬套432的径向开口434和液压流体储存器428，使得液压流体体积再次处于其预定的体积。

现在将参考图8-11描述本发明的膜基泵的第二实施方式。将仅描述与第一实施方式的不同之处。主要有两个区别。

第一个区别是轴元件设置有第二凹部457。在该实施方式中，凹部457除了第一径向开口448之外还是第二径向开口458。如图11所示，两个径向开口448、458彼此远离，但都延伸进入轴元件440的轴向通道446。

第二个区别是衬套元件432。在该第二实施方式中，衬套元件432包括两个衬套432a、432b。衬套元件432的径向开口434由两个衬套432a、432b之间的轴向间隙形成。

在第一操作转向点处，参见图9，轴元件440的第一径向开口448接近衬套432a、432b之间的径向开口434。如果轴元件440进一步移动到接近第一极点的点，则轴元件440的第一径向开口448将与衬套432a、432b之间的径向开口434重叠。

在第二操作转向点，参见图10，轴元件440的第二径向开口458接近衬套432a、432b之间的径向开口434。在第二操作转向点和第二极点之间的点处，轴元件440的第二径向开口458将与衬套432a、432b之间的径向开口434重叠。

图14示出了根据第三实施方式的轴元件的两个视图。将仅详细描述关于前述实施方式的差异，对于相同的元件，附图标记将是相同的。

在第三实施方式中，轴元件440是实心的，即，它没有设置轴向通道。相反，它设置有沿着轴元件的外周边的一部分的切口或凹陷的形状的第一凹部447。第一凹部447延伸超过长度l并且设置成比第二轴向端444更靠近第一轴向端442。凹部447在平行于轴元件的中心轴线延伸的平面中具有平坦的主表面460。左侧的凹部的端部(如图14的横截面图所示)被倒角，而右手侧的凹部的端部具有半径。

在图15中，该轴元件440被示出处于膜位于第一转向点的状态，即第一隔膜406位于靠近后壁454的位置。衬套元件432在该实施方式中不同于衬套元件在其他实施方式中描述。衬套元件432在此由两部分组成，内环形部分432c和外环形部分432d。内环形部分432c最好由陶瓷材料制成，而外环形部分432d最好由不锈钢制成。从图22可以看出，示出了衬套元件432的一部分的透视横截面，在外环形部分432d中设置有轴向衬套通道462。这些通道462平行于在第一轴向端436和衬套元件432的第二轴向端438(参见图4)之间延伸的轴向开口。这些通道462将有助于将低压传递到流体通道430，处于第一极值点(参见图16)。

内环部432c的外径和外环状部432d的内径基本相同。为了组装它们，外部环形部分432d被加热，使得其内径稍微膨胀，从而外部环形部分432d可以安装到内部环形部分432c上。当外部环形部分432d被冷却时，内部环形部分432c将紧密地装配在外部环形部分432d内。之后，将组件压入通道424中并实现紧密配合。内环形部分432c和外环形部分432d都具有对准的径向开口434。衬套元件432的长度略短于通道424，并且在通道424中相对于长度方向中心地配合。

轴元件440被安装成使得凹部447的倒角端部开始于加强盘452处或靠近加强盘452。因此，在第一转向点处，凹部与第一膜腔部分410流体连通。然而，凹部447不与衬套元件432的径向开口434流体连通。

图16示出了在膜处于或接近第一极值点的状态下的第三实施方式的示意性局部视图。可以看出，凹部447的右端的一部分现在与衬套元件432的径向开口434重叠，因此凹部447与衬套元件432的径向开口434流体连通。由于径向开口434经由流体通道430与液压流体储存器428流体连通，液压流体能够进入第一膜腔部分410，使得液压流体体积再次处于其预定的体积。

图17示出了处于第二转向点的状态下的第三实施方式。第二膜408靠近前壁456。在这一点，轴元件440的第二端444阻塞衬套元件432的径向开口434，并且径向开口434和通道之间基本上没有流体连通。图18替代地示出了膜接近第二极点的状态。轴元件440的第二端444现在与衬套元件432的径向开口434的中心对准，并且在流体储存器(通过流体通道430)和活塞腔422(以及从而也是膜腔)之间允许流体连通。液压流体从泵体积排出并流回到储存器428，使得液压流体体积再次处于其预定的体积。

图19示出了第四实施方式的轴元件的示意性透视图和示意性横截面图。除了轴元件440的凹部447的设计之外，第四实施方式类似于第三实施方式。轴元件是固体的，并且已经被转动，以便在超过长度1的轴元件的外周周围形成周向槽。该凹部447的位置与第三实施方式相同。因此，第三和第四实施方式的功能相似。然而，第四实施方式的组装更容易，因为轴元件440可以安装在衬套元件432中，不用在凹槽447和衬套432的径向开口434之间进行角度对准。

图20示出了根据第五实施方式的轴元件440的两个视图。轴元件440除了第一凹部447之外还具有类似于图11所示的实施方式的第二凹部457的第二凹部457。图21示出了在第二极点的膜，并且可以看出第二凹槽457将在衬套元件432的径向开口434和通道424之间提供流体连通，从而在液压流体储存器与膜和活塞腔之间提供流体连通。

本发明的高压膜泵400可以很好地用于均质器，例如由terrapak以商品名terraalex^tm销售的均质器或任何其他传统的或未来的均质器。

虽然已经参照优选实施方式描述了本发明，但是应当理解，在本发明的范围内可以进行各种修改。

已经表明，液压流体储存器(即，罐)布置在泵座的外部。或者，液压流体储存器可以集成在一个泵座中，即直接形成为一个座中的空腔。

已经描述了衬套元件紧密地配合在泵座中的通道中。为了进一步促进轴元件在衬套中的对准，可以在衬套元件和通道之间(即，在衬套元件的外表面和通道的表面之间)设置弹性元件。弹性元件由橡胶制成。弹性元件使得衬套元件可以进行轻微的径向调节，并且因此在衬套元件和轴元件两者之间存在轻微的未对准的情况下，衬套元件可更好地与轴元件对准。

已经描述了具有圆形横截面的轴元件和衬套。当然，形状可能是另一种，例如方的。

膜被容纳在同一个腔中。图13示出了替代膜腔。泵壳体包括三个泵座；第一泵座504、第二泵座520和第三中间泵座560。膜腔包括第一膜腔部分510、第二膜腔部分514和膜内部空间512。第一膜506布置在第一膜腔部分510中，第一膜腔部分510具有前壁562和后壁564。第二膜508布置在第二膜腔部分514中，第二膜腔部分具有前壁566和后壁568。前壁562、566基本上类似于先前描述的前壁456。类似地，后壁564、568基本上类似于先前描述的后壁454。膜内部空间512形成在第三泵座中并且包括轴向通道570，杆550延伸穿过该轴向通道570。

第一和第二实施方式可以组合。因此，例如，第二实施方式的衬套元件可以应用于第一实施方式。

此外，例如，第二实施方式的轴元件可以应用于第一实施方式。

在权利要求中，术语“包括/包含”不排除存在其它元件或步骤。此外，尽管单独列出，但是多个装置、元件或方法步骤可以由单个单元或处理器实施。

另外，虽然单个特征可以包括在不同的权利要求中，但是这些特征可以被有利地组合，并且被不同权利要求包括并不意味着这些特征的组合是不可行和/或有利的。此外，单数引用不排除多个。术语“一”、“一个”、“第一”、“第二”等不排除多个。权利要求中的附图标记仅作为澄清示例而设置，并且不应被解释为以任何方式限制权利要求的范围。

在实施方案中描述的泵具有两个膜。然而，应当理解，泵可以具有两个以上的膜，或者仅具有一个膜。