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Vakuumgetriebene Pumpeinrichtung Vakuumgetr1ebene Pumpen sind bekannt, die aus einem Behälter bestehen, der mittels einer Membrane in zwei Räume geteilt ist, von welchen der eine dazu bestimmt ist, von dem Fördermedium durchströmt zu werden, und der mit den üblichen Ventilen (Saug- und Druckventil) versehen ist, und der zweite Raum eine Feder zur Verschiebung der Membrane in einer Richtung aufweist, während die Verschiebung der Membrane in die entgegengesetzte Richtung mittels eines in diesem Raum periodisch auftretenden Vakuums bewirkt wird. Um das Arbeiten einer solchen Pumpe zu ermöglichen, wird ein Schwanken des Vakuums zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert verlangt. Man hat diese Schwankungen mittels eines an die Pumpe angeschlossenen separaten Pulswerks erzielt. Die Pumpeinrichtung ist dadurch ziemlich kompliziert und teuer gewesen.
Man hat aber auch Konstruktionen vorgeschlagen, gemäss welcher die Bewegungen der Membrane in die beiden Richtungen mittels des Vakuums erreicht werden, und um dies zu erzielen, zwei mit je einer Membrane versehene Pumpen derart zusammengekuppelt, dass der eine Raum in den beiden Pumpen wechselweise unter Vakuum gestellt worden ist. Auch in diesem Falle wird die Pumpeinrichtung wegen der Verdopplung nicht nur der Membranen sondern der ganzen Pumpen, mit ihren Ventilen, kompliziert.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine vakuumgetriebene Pumpeinrichtung zu schaffen, die aus einem Behälter besteht, der mittels einer Membrane in zwei Räume geteilt ist, von welchen der eine dazu bestimmt ist, von dem Fördermedium, zweckmässig einer Flüssigkeit, durchströmt zu werden, und der mit den üblichen Ventilen (Saug- und Druckventil) versehen ist und der zweite Raum eine zur Verschiebung der Membrane in einer Richtung dienende Feder-oder Gewichtsbelastung aufweist, wobei die Verschiebung der Membrane in die andere Richtung mittels des in diesem Raum bestehenden Vakuums ermöglicht wird.
Bei einer Pumpe dieser Art werden gemäss der Erfindung die oben angegebenen Nachteile wesentlich dadurch vermieden, dass der zweite Raum eine im Betrieb stetig offene Verbindung mit einer Vakuumleitung und eine mittels eines Ventiles im Betrieb periodisch absperrbare Verbindung mit einem Überdruckraum, zweckmässig der Aussenluft, aufweist und wobei das Ventil, mittels einer vom Vakuum im zweiten Raum abhängigen Schliesskraft in der Schliesslage gehalten ist, und dass das Ventil durch eine als kraftspeicherndes Übertragungsglied wirkende Feder in seine Öffnungslage gelangt, wenn die im Übertragungsglied gespeicherte, vom Hubweg der Membrane abhängige Kraft die auf-das Ventil wirkende Schliesskraft übersteigt.
Die vorliegende Pumpe ist besonders zur Verwendung in der Lebensmittel-, namentlich der Milchindustrie bzw. im Molkereiwesen, für die Förderung von Milch in Melkanlagen oder als Einrichtung zur Förderung einer Waschflüssigkeit innerhalb solcher Anlagen gedacht, aber nicht auf diese Anwendungsgebiete beschränkt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Pumpeinrichtung zeigt die Zeichnung. Der Behälter der Einrichtung besteht aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2, die miteinander durch den Wulstflansch 3 einer aus Gummi od. dgl. bestehenden Membrane 4 fest verbunden sind. Auf diese Weise entsteht ein oberer Raum 5, der über einen Anschluss 6 ständig mit der Vakuumquelle, z. B. der Vakuumleitung einer Melkmaschinenanlage, verbunden ist und ein Ventil 7 trägt, welches die Verbindung zu einem Raum herstellt, der, relativ zum Innendruck des Anschlusses 6, unter Überdruck steht und der praktisch die Aussenluft ist. Dieses Ventil steht über eine Schraubenfeder 8 oder ein anderes elastisch-nachgiebiges und dadurch kraftspeicherndes Übertragungselement mit der Membrane 4 in Verbindung.
Im vorliegenden Falle ist diese Verbindung indirekt durch eine Kappe 9 vollzogen, welche auf einem Mittelansatz 4a der Membrane reibungsschlüssig oder sonstwie sitzt. Der Arbeitsraum 10 der Pumpe steht über ein Saugventil
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11 und ein Druckventil12, beide als Klappenventil ausgeführt, und über einen Schlauch 13 mit dem das aufzunehmende Medium enthaltenden Behälter bzw. einem das geförderte Medium aufnehmenden Gefäss (beide Behälter nicht dargestellt) in Verbindung.
Die Wirkungsweise der soweit beschriebenen Pumpeinrichtung ist, wenn die gezeichnete Stellung als Ausgangsstellung aufgefasst wird, folgende : Der durch den Anschluss 6 wirkende Unterdruck bewirkt ein festes Anpressen des Ventiles 7 gegen seinen Sitz und ein Anheben der Membrane 4 unter Überwindung des Gewichtes derselben und Spannung der Feder 8. Dieses Heben ist mit einem Ansaugen von Flüssigkeit (oder Gas, je nach dem zu fördernden Medium) durch den Schlauch 13 verbunden. Das Ventil 12 ist geschlossen, ebenso das Ventil 7, auf welches der äussere Luftdruck wirkt. Durch das Hochsteigen der Membrane 4 wird die Feder 8 gespannt, was sich als ein auf die Unterseite des Ventiles 7, d. h. entgegengesetzt zum äusseren Luftdruck wirkender Druck bemerkbar macht.
Sobald der von unten auf das Ventil wirkende Druck den äusseren Luftdruck übersteigt, öffnet das Ventil 7 ; die einströmende Luft beseitigt das Vakuum im Raum 5, weil der Ventilquerschnitt von 7 so gross bemessen ist, um in diesem Zustand das zweckmässigerweise ununterbrochen bei 6 weiterwirkende Vakuum im Raum 5 nicht zur Geltung kommen zu lassen.
Nach Wegfall des auf die Membrane 4 wirkenden Saugzuges fällt diese entweder unter dem Einfluss ihres Gewichtes, allenfalls auch eines auf ihr ruhenden Zusatzgewichtes, schnell nach abwärts-bei Fehlen des Gewichtes würde dies entsprechend längere Zeit erfordern - wobei das Pumpenmedium durch die Leitung 14 bei nunmehr offenem Ventil 12 und geschlossenem Ventil 11 abfliesst. Das Ventil 7 bleibt dabei noch bis auf weiteres offen, weil die Feder 8 stark genug bemessen ist, um das Ventil zu tragen ; sobald aber die Membrane die tiefste Stellung fast erreicht hat, setzt sich das Ventil 7, zufolge entspre- chender Bemessung der Federlänge 8, auf seinen Sitz auf und wird sofort gegen diesen gepresst, schliesst den Raum 5 dadurch ab, so dass nunmehr wieder der Unterdruck im Raum 5 entstehen und damit der Vorgang wiederholt werden kann.
Die beschriebene Bemessung der Feder 8 hat somit zur Folge, dass das Ventil 7 so lange offen bleibt, als die Membrane 4 die tiefste Stellung noch nicht erreicht hat, d. h. solange der Raum 10 nicht entleert ist.
Man erkennt, dass der von der Pumpeinrichtung aufgebrachte Förderdruck im wesentlichen vom Gewicht der Membrane 4 bzw. dem auf ihr ruhenden Zusatzgewicht abhängig ist. An Stelle dieses Zusatzgewichtes kann man auch eine zweite Feder 15 vorsehen, welche sich gegen einen Zwischenboden 16 des Durchflussbehälter-Oberteiles 1 abstützt. Es versteht sich natürlich, dass die Wirkung des Vakuums ausreichend sein muss, um, solange das Ventil 7 geschlossen ist, beide Federn 8, 15 zu überwinden. Durch entsprechende Bemessung der Federn 8, 15 wird somit der Arbeitsdruck der Pumpe bzw. der Öffnungsweg der Feder 8 und damit das Hubvolumen der Pumpe festgelegt.
Die Ventile 11, 12 sind zweckmässig gleiche Form besitzende Körper aus Gummi oder einem sich ähnlich verhaltenden elastischen Werkstoff. Jeder Ventilkörper besteht aus einem zylindrischen Körper lla, aus einem Flansch llb, von welchem die Klappe llc, die mit dem Flansch zusammenarbeitet, ausgeht. Derartige leicht einsetzbare und entfernbare Ventilkörper haben nicht nur den Vorteil der vereinfachten Montage der Pumpe, sondern erlauben auch die einfache Anpassung der Pumpe an besondere Verwendungszwecke. Würde man z. B. das Ventil 11 entfernen, so würde Flüssigkeit beim Druckhub sowohl durch den Stutzen 14 als auch 18 ausfliessen, eine Arbeitsweise, die bei Verwendung der vorliegenden Pumpe als Einrichtung zum Durchspülen von Rohrleitungen u. dgl. erwünscht sein kann.
Es ist auch möglich, unter Verwendung, eines Gehäuseunterteiles 2 mit mehreren Ansätzen 14, in welche Ventilkörper 12 oder auch ähnlich geformte Verschlusskörper einsetzbar sind, das Anwendungsgebiet der vorliegenden Einrichtung zu vergrössern. Die Anordnung der Stutzen 14, 18 am Boden des Teiles 2 ist natürlich ebenfalls nur als ein Beispiel für viele andere Möglichkeiten zu verstehen.
Es hat sich ferner als zweckmässig erwiesen, die gegenseitige feste Anpressung der Gehäuseteile 1,2 nicht allein durch den Wulstflansch 3 der Membrane, sondern zusätzlich (oder anstatt dessen) durch Spannvorrichtungen, hier Strammer 19, die gleichmässig über den Umfang der Behälter verteilt sind, zu gewährleisten. Diese Strammer hintergreifen, wie bekannt, mit einem Hakenteil 20, der mit dem schwenkbaren Griffteil verbunden ist, den Flansch des Gehäuseteiles 2.
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