Pumpe Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe, die insbesondere zur Förderung einer Farbflüssigkeit zu einer Sprühdüse dient.
Diese Pumpe ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch ein erstes Gehäuseteil, welches eine Antriebsflüs sigkeitskammer begrenzt; ein zweites Gehäuseteil, wel ches eine Förderflüssigkeitskammer begrenzt; einen Ar beitszylinder, der mit der Antriebsflüssigkeitskammer in Verbindung steht; eine Kolbeneinrichtung, die in dem Antriebszylinder hin- und herbewegbar ist; und ein Trennstück durch welches die genannten Kammern ge trennt werden; wobei das Trennstück eine flexbile, flüssigkeitsdichte Membran aufweist, deren Umfangs randflächen die Kammern gegeneinander abdichten und ein Hauptteil enthält, dessen eine Fläche der Antriebs flüssigkeitskammer und dessen andere gegenüberliegende Fläche der Förderflüssigkeitskammer zugekehrt ist; das Hauptteil einen äusseren Umfangsteil aufweist;
die fle xible Membran zwischen dem Hauptteil und der Förder- flüssigkeitskammer liegt und die flexible Membran einen äusseren Umfangsteil aufweist, welcher zwischen dem zweiten Gehäuseteil und dem äusseren Umfangsteil des Hauptteils eingeklemmt ist, das Hauptteil mindestens einen sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckenden Flüssigkeitsdurchgang aufweist; der Flüs sigkeitsdurchgang eine Verbindung mit der Antriebsflüs sigkeitskammer herstellt; die flexible Membran und die zweite Fläche des Hauptteils einen Raum begrenzen, der mit dem Flüssigkeitsdurchgang in dem Hauptteil in Verbindung steht; und dass die erste Fläche des Haupt teils einen etwas grösseren Aufschlagbereich für den Druck der Antriebsflüssigkeit bildet als die zweite Fläche des Hauptteils.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Ausführungsbeispiels der Pumpe gemäss der vorliegen den Erfindung; Fig. 2 eine in vergrössertem Massstab dargestellte perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines zerlegten Trennstücks, das ein Teil der in Fig. 1 darge stellten Pumpe bildet, wobei Teile weggebrochen sind; Fig. 3 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf die in Fig. 1 dargestellte Pumpe, wobei Teile weggebrochen sind, und Fig. 4 eine in vergrössertem Massstab dargestellte Teilansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform einer Kolbeneinrichtung, die ein Teil der in Fig. darge stellten Pumpe bildet, wobei Teile weggebrochen sind.
Die in Fig. 1 und 3 dargestellte Ausführungsform der Pumpe weist ein erstes und ein zweites Gehäuseteil 11 bzw. 12 auf, die mittels Bolzen 22 (Fig.3) miteinander verbunden sind. Die Gehäuseteile 11, 12 haben jeweils ein erstes oder inneres offenes Ende, wobei sich diese Enden gegenüberliegen, und ein zweites oder äusseres offenes Ende, das sich jeweils auf der dem ersten offenen Ende entgegengesetzten Seite des jeweiligen Gehäuse teils befindet. Das äussere offene Ende des zweiten Gehäuseteils 12 wird von einem stirnseitigen Teil 13, das mittels Bolzen 23 (Fig. 3) an dem Gehäuseteil 12 befestigt ist, verschlossen. Am äusseren offenen Ende des ersten Gehäuseteils 11 befindet sich ein Hohlzylinder 14, der mittels Bolzen 24 (Fig. 3) an dem Gehäuseteil 11 befestigt ist.
Zwischen den Gehäuseteilen 11 und 12 befindet sich an deren gegenüberliegenden inneren offenen Enden ein Trennstück 16. Das Trennstück 16 ist frei gelagert, d.h. es ist nicht mit Hilfe von Befestigungsmitteln an einem der Gehäuseteile<B>11,</B> 12 befestigt, sondern zwischen den beiden Gehäuseteilen eingespannt. In dem Zylinder 14 befindet sich eine Kolbeneinrichtung 15.
Das erste Gehäuseteil 11, das Trennstück 16, der Zylinder 14 und die Kolbeneinrichtung 15 begrenzen eine Antriebsflüssigkeitskammer 17. Das zweite Gehäuseteil 12, das Trennstück 16 und das stirnseitige Teil 13 begrenzen eine Förderflüssigkeitskammer 18.
Bei Betätigung bewegt sich die Kolbeneinrichtung 15 in dem Zylinder 14 nach innen und nach aussen (in Fig. 1 gesehen nach links bzw. nach rechts). Wenn sich die Kolbeneinrichtung 15 nach innen bewegt, wird die An triebsflüssigkeit in der Kammer 17 gegen das Trennstück 16 -gedrückt, wodurch eine flexible, flüssigkeitsdichte Membran 19, die ein Teil des Trennstücks 16 bildet, nach links durchgebogen wird (Fig. 1). Wenn sich die Kolben einrichtung 15 nach aussen bewegt, verringert sich der Druck in der Antriebsflüssigkeitskammer 17, und die flexible Membran 19 wird nach rechts gedrückt (Fig. 1).
Wenn die Membran 19 nach rechts gedrückt wird, verringert sich der Druck in der Förderflüssigkeitskam- mer 18, ein Einlassventil 34, 35, 36 öffnet sich, und die Förderflüssigkeit wird durch ein Einlassrohr 20 in die Kammer 18 gefördert. Wird die Membran 19 nach links gedrückt, so wird die Förderflüssigkeit aus der Kammer 18 durch den Auslasskanal 21 in dem Gehäuseteil 12 ausgestossen. Das Trennstück 16 verhindert, dass sich die jeweiligen Flüssigkeiten in den Kammern 17 und 18 vermischen.
Die die Förderflüssigkeitskammer 18 begrenzenden Teile werden nachstehend genauer beschrieben.
Das stirnseitige Teil 13 weist einen äusseren Teil 28 auf, der gegen einen O-förmigen Dichtungsring 29 an liegt. Dieser Dichtungsring befindet sich in einer kreisför migen Ausnehmung 30, die rund um das äussere offene Ende des Gehäuseteils 12 verläuft. Das stirnseitige Teil 13 hat ausserdem einen inneren Teil 31, der sich in das Gehäuseteil 12 erstreckt. Der innere Teil 31 weist eine innere Ausnehmung 32 für die Aufnahme eines Ventilsit zes 34 aus hartem, verschleissfestem Material, wie Wol framkarbid, auf, der den Teil des Einlassventils bildet. Das Einlassventil weist ausserdem eine Kugel 35 auf, die normalerweise von einer Halterung 36 so gehalten wird, dass sie auf dem Einlassrohr 20 aufsitzt und dieses verschliesst.
Die Halterung 36 besteht aus elastischem Material und hat einen schrägen Teil 37 und einen sich von dem schrägen Teil 37 nach oben erstreckenden vertikalen Teil 38. Der schräge Teil 37 stützt normalerweise die Kugel 35 so, dass sie auf dem Ventilsitz 34 aufsitzt und das Einlassrohr 20 verschliesst.
Wenn die Membran 19, in Fig. 1, nach rechts ge drückt wird, verringert sich der Druck in der Förderflüs- sigkeitskammer 18 rechts von der Kugel 35, so dass er niedriger ist als der in dem Einlassrohr 20 links von der Kugel 35; dadurch wird wiederum die Kugel 35 gegen die Schwerkraft nach rechts und entlang des schrägen Teils der Halterung nach oben gedrückt. Die Aufwärtsbewe gung der Kugel 35 auf dem schrägen Teil 37 wird von dem vertikalen Teil 38 der Halterung 36 begrenzt. Die Entfernung zwischen dem vertikalen Teil 38 und dem von dem Ventilsitz 34 begrenzten Einlass ist geringer als der Durchmesser der Kugel.
Wenn die die Kugel 35 entlang dem schrägen Teil 37 nach oben drückenden Kräfte genügend gross sind, drückt die Kugel gegen das vertikale Teil 38 und biegt dieses nach rechts, wodurch die Öffnung, durch die die Förderflüssigkeit in die Kammer 18 gelangen kann, vergrössert wird und die bei einem bestimmten Umlauf der Pumpe zugeführte Flüssigkeitsmenge erhöht wird. Da der vertikale Teil 38 nachgiebig oder elastisch ist, kehrt er aus seiner nach rechts gebogenen Stellung in seine vertikale in Fig. 1 dargestellte Lage zurück, wenn die die Kugel 35 gegen den Teil 38 drückenden Kräfte entspre chend nachlassen. Durch die Elastizität der Halterung 36 kann die Kugel 35 ausgewechselt werden, ohne dass die Halterung auseinandergenommen werden muss.
Wenn die flexible Membran 19 nicht mehr nach rechts gebogen wird, rollt die Kugel 35 entlang des schrägen Teils 37 der Halterung nach unten in die in Fig. 1 dargestellte geschlossene Stellung. Wenn sich die flexible Membran 19 nach links biegt, wird die Förder- flüssigkeit durch den Auslasskanal 21 aus der Förderflüs- sigkeitskammer 18 ausgestossen und ein Auslassventil 41 (Fig. 1) öffnet sich.
Das Ventil 41 weist einen oberen Teil 50 auf, von dem sich ein zylindrischer Teil 42 mit Aussengewinde nach unten erstreckt und in eine Gewindebohrung 43 eingeschraubt ist, die mit dem Auslasskanal 21 in dem Gehäuseteil 12 in Verbindung steht. Das innerste Ende des zylindrischen Teils 42 drückt gegen eine Abdichtung 44, die auf einer Schulter 33 am innersten Ende der Gewindebohrung 43 in dem Gehäuseteil 12 aufliegt. Auf der Abdichtung 44 liegt ein ringförmiger Ventilsitz 45, der durch eine innere Schulter 65 an dem Ventilgehäuse teil 42 festgehalten wird. Eine Kugel 46 liegt normaler weise auf dem Ventilsitz 45 auf.
Wenn Flüssigkeit aus der Kammer 18 ausgestossen wird, wird die Kugel 46 von der ausgestossenen Flüssig keit nach oben befördert, wodurch die Flüssigkeit um diese herum und nach oben durch das Innere des Ventilgehäuseteils 42 fliessen kann. Die Aufwärtsbewe gung der Kugel 46 wird von einer Halterung 47 begrenzt. Die Halterung 47 wird von dem unteren Ende einer Feder 48 gehalten, deren oberes Ende an eine innere Schulter 49 in dem oberen Teil 50 des Gehäuses an greift.
Die Abdichtung 44 besteht aus konventionellem zu- sammenpressbarem Dichtungsmaterial und verhindert, dass Förderflüssigkeit aussen an dem zylindrischen Teil 42 ausströmen kann. Die Abdichtung 44 dient ausserdem dazu, das durch die auf den Ventilsitz 45 aufschlagende Kugel 46 verursachte Geräusch zu dämpfen, wenn die Kugel 46 in die Stellung zurückkehrt, in der sie den Auslasskanal 21 schliesst; dies tritt ein, wenn sich die Membran 19 nicht mehr nach links biegt.
Der obere Teil 50 des Ventils weist vier Kanäle mit Innengewinde auf, die unter einem Winkel von 90 zueinander angeordnet sind. Bei der dargestellten Aus führungsform sind zwei dieser Kanäle mittels an der Aussenseite mit Gewinde versehenen Verschlussstücken 51, 52 verschlossen. Diese Kanäle haben normalerweise keine Funktion, können aber zum Anschliessen von an der Aussenseite mit Gewinde versehenen Auslassstutzen 53 dienen. In Fig. 1 und 3 befindet sich ein Auslassstut- zen 53 in einem der in dem Ventilteil 50 vorgesehenen Kanäle.
In dem vierten Kanal in dem Ventilteil 50 befindet sich, wie Fig.3 zeigt, ein Entlüftungsventil 55 für die Förderflüssigkeitskamaner 18. Das Entlüftungsventil be steht aus einem Gehäuse 56 mit einem länglichen, hohen zylindrischen Teil 57 mit einem inneren offenen Ende, das normalerweise von einer Kugel 58 verschlossen wird, die an einem Ende einer Stange 59 befestigt ist. Das andere Ende der Stange 59 ragt aus dem Gehäuse 56 heraus und trägt einen Flachrundkopf 60, der normaler weise von einem Ende einer Feder 61 nach aussen gedrückt wird. Das andere Ende der Feder liegt gegen ein ringförmiges Teil 62 in einer Aussparung in dem äusser- sten Teil des Gehäuses 56 an.
Das Gehäuse 56 ist ausserdem mit einer Öffnung 63 versehen, an die eine Leitung 64 angeschlossen ist, durch die auf die nachfol gend beschriebene Weise Luft abgelassen wird.
Eventuell in der Förderflüssigkeitskammer 18 enthal tene Luft kann, während die Pumpe läuft, lediglich durch Eindrücken des Flachrundkopfes 60 abgelassen werden. Dadurch wird die Kugel 58 nach innen gedrückt und das innerste Ende des Gehäuses 56 geöffnet, so dass zwischen diesem und der Kammer 18 eine Verbindung hergestellt wird, durch die Luft aus der Kammer 18 durch den hohlen zylindrischen Teil 57, die Öffnung 63 und die Leitung 64 entweichen kann. Der Flachrundkopf 60 wird so lange eingedrückt gehalten, bis Förderflüssigkeit aus der Leitung 64 fliesst, was bedeutet, dass die Kammer 18 keine Luft mehr enthält.
Der Halbrundkopf 60 wird dann losgelassen und die Feder 61 bringt den Kopf 60, die Stange 59 und die Kugel 58 in ihre normale Schliessstel- lung, in der die Kugel 58 die Flüssigkeitszufuhr in das Ventilgehäuse 56 sperrt. Nachdem die Kugel 58 in ihre Schliessstellung zurückgekehrt ist, wird der Flüssigkeits druck um die Kugel 58 herum durch das ständige Arbeiten der Pumpe erhöht, wodurch die Kugel nach aussen gedrückt und verhindert wird, dass die Kugel 58 von ihrer normalen Schliessstellung nach innen gedrückt wird. Dadurch wird verhindert, dass der Flachrundkopf 60 während die Pumpe läuft eingedrückt wird, und zwar nachdem Luft aus der Förderflüssigkeitskammer 18 abgelassen worden ist.
Die schon beschriebene Abdichtung 44 ist genügend zusammendrückbar, so dass das mit Aussengewinde versehene zylindrische Teil 42 des Ventils 41 um einen Winkel gedreht werden kann, der ausreicht, um den Auslassstutzen 53 für die Förderflüssigkeit oder das Entlüftungsventil 55 in eine bestimmte Winkelstellung zu bringen.
Wie Fig. 1 zeigt, haben das erste und das zweite Gehäuseteil 11 bzw. 12 an ihren gegenüberliegenden inneren offenen Enden eine Ausnehmung bzw. Schulter 26, 27 zum Einklemmen des äusseren Umfangsteils 82 des Hauptteils 70 (Fig. 2) des Trennstücks 16. Das zweite Gehäuseteil 12 weist eine konzentrisch mit und in der äusseren Schulter 27 angeordnete weitere Ausnehmung 25 auf. Die Ausnehmung 25 gewährleistet das nötige Spiel für die Schwingungen der Membran 19 während die Pumpe läuft.
Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, hat das Hauptteil 70 des Trennstücks 16 an sich gegenüberliegenden Seiten eine erste und eine zweite Fläche 66 und 67, die der Antriebsflüssigkeitskammer 17 bzw. der Förderflüssig- keitskammer 18 zugekehrt sind. Die zweite Fläche 67 des Teils 70 weist einen konischen Teil 68 auf, der sich vom äusseren Umfangsteil 82 nach innen zu einer Ausneh- mung 69 erstreckt. Durch das Hauptteil 70 erstreckt sich eine Vielzahl von Flüssigkeitsdurchgängen 71, die um eine mittlere Öffnung 72 angeordnet sind, in der ein Stöpsel 73 verschiebbar gelagert ist.
Der Stöpsel 73 hat ein Innengewinde zur Aufnahme eines Bolzens 74, auf dem eine Anzahl von Teilen gelagert ist.
An der ersten Fläche 66 des Hauptteils 70 ist auf dem Bolzen 74 eine Scheibe 76 so gelagert, dass sie sich zwischen dem einen Ende des Stöpsels 73 und einer Mutter 77 befindet. Auf dem Bolzen 74 an dem der Förderflüssigkeitskammer 18 zugekehrten Ende des Stöpsels 73 und nahe der zweiten Fläche 67 des Haupt teils 70 befindet sich eine relativ starre Metallunterleg scheibe 80; neben der Metallunterlegscheibe 80 liegt die flexible Membran 19. Auf der der Innenseite der Förder- flüssigkeitskammer 18 zugekehrten Seite der Membran 19 ist eine relativ harte, starre zweite Metallunterlegschei be 78 gelagert, und zwischen letzterer und der Membran 19 ist eine relativ weiche, biegsame Kunststoffunterleg scheibe 79 eingelegt.
Die erste Metallunterlegscheibe 80, die Membran 19, die Kunststoffunterlegscheibe 79 und die zweite Metallunterlegscheibe 78 sind alle zwischen dem Kopf 81 des Bolzens 74 und dem angrenzenden Ende des Stöpsels 73 eingeklemmt.
Die Unterlegscheiben 78 und 80 verleihen dem mittle ren Teil der Membran 19 Steifigkeit und der Durchmes ser dieser Scheiben ist wesentlich kleiner als der der Membran, damit sich ein Teil der Membran hin- und herbewegen kann. Der äusserste Umfangsteil 182 der Membran 19 ist zwischen der Schulter 27 des zweiten Gehäuseteils 12 und dem äusseren Umfangsteil 82 des Hauptteils 70 eingeklemmt.
Der Durchmesser der ersten Metallunterlegscheibe 80 entspricht dem Durchmesser der Ausnehmung 69 in dem Hauptteil 70 des Trennstücks 16. Bei der dargestelltem Ausführungsform ist der Durchmesser der zweiten Me tallunterlegscheibe 78 etwas geringer als der Durchmesser der ersten Metallunterlegscheibe und der Durchmesser der Kunststoffunterlegscheibe 79 etwas kleiner als der der zweiten Metallunterlegscheibe. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Aus- nehmung 69 und der ersten Metallunterlegscheibe 80 ungefähr 4,45 cm, der Durchmesser der zweiten Metall unterlegscheibe 78 ungefähr 3,80 cm, der Durchmesser der Kunststoffunterlegscheibe 79 ungefähr 3,50 cm und der Durchmesser des nicht eingeklemmten Teils der flexiblen Membran 19 ungefähr 5,70 cm.
An der ersten, der Antriebsflüssigkeitskammer 17 zugekehrten Fläche 66 des Hauptteils 70 befindet sich eine kreisförmige Ausnehmung, in die ein erster O-Ring 83 eingelegt ist, der mit dem äusseren Umfangsteil der Scheibe 76 in Berührung steht; um den O-Ring 83 und konzentrisch zu diesem angeordnet ist ein zweiter O-Ring 84, der sich ebenfalls in einer kreisförmigen Ausnehmung in der ersten Fläche 66 des Hauptteils 70 befindet. Der zweite Ring 84 bildet eine Dichtung zwischen dem äusseren Umfangsteil 82 des Hauptteils 70 und der Schulter 26 an dem ersten Gehäuseteil 11. Diese Dich tung verhindert, dass Antriebsflüssigkeit aus der An triebsflüssigkeitskammer 17 zwischen dem Hauptteil 70 und dem ersten Gehäuseteil 11 durchsickern kann.
Wenn die Pumpe läuft und wenn sich die Kolbenein richtung 15 nach innen bewegt (in Fig. 1 nach links), wird Antriebsflüssigkeit aus der Antriebsflüssigkeitskammer 17 durch die Flüssigkeitsdurchgänge 71 in dem Hauptteil 70 in den Raum zwischen der Membran 19 und der zweiten Fläche 67 des Hauptteils 70 hineingedrückt; die Antriebsflüssigkeit drückt gegen die erste Metallunterlag- scheibe 80 und die dem Hauptteil 70 zugekehrte Fläche der Membran 19, wodurch die Membran, in Fig.l gesehen, nach links gebogen wird.
Wenn die Membran 19 nach links gebogen wird, bewegen sich auch alle Teile des Trennstücks, die mit der Membran verbunden sind (nämlich die Metallunterlagsscheiben 78, 80, die Kunst stoffunterlagscheibe 79, der Stöpsel 73, der Bolzen 74 und die Scheibe 76) nach links. Diese Teile bewegen sich so weit nach links, bis der äussere Umfangsteil der Scheibe 76 gegen den O-Ring 83 anliegt.
Durch das Anliegen der Scheibe 76 an den O-Ring 83 wird verhindert, dass weitere Antriebsflüssigkeit in die Flüssigkeitsdurchgänge 71 eindringt. Auf diese Weise biegt sich die Membran 19 nicht mehr nach links. Der Abstand zwischen der Scheibe 76 und der Membran 19 und den anderen beweglichen Teilen des Trennstücks ist so bemessen, dass, wenn die Scheibe 76 gegen den 0- Ring 83 anliegt, sich die Membran 19 in einer vertikalen planaren Lage befindet, wobei sich die der Förderflüssig- keitskammer 18 zugekehrten Fläche der Membran in einer Lage befindet, die der Strichlinie 85 in Fig.l entspricht.
Da sich die Membran nicht über eine vertikale planare Lage hinaus nach links bewegt, ist die Abnutzung der Membran 19 wesentlich geringer als wenn sie über diese Lage hinaus gebogen werden würde. Das erhöht die Lebensdauer der Membran.
Der effektive Bereich auf der ersten Fläche 66 des Hauptteils 70, auf den der Antriebsflüssigkeitsdruck ausgeübt wird, entspricht im Durchmesser dem inneren Durchmesser des äusseren O-Ringes 84. Dieser Bereich ist grösser als der effektive unter Antriebsflüssigkeits druck stehende Bereich auf der zweiten Fläche 67 des Hauptteils 70. Der Durchmesser des letzteren Bereichs wird von dem äusseren Durchmesser des konischen Teils 68 an dem Hauptteil 70 begrenzt.
Weil der effektive Bereich an der ersten Fläche 66 grösser ist als der effektive Bereich an der zweiten Fläche 67, wird, wenn sich die Kolbeneinrichtung 15 nach links bewegt, auf die Fläche 66 des Hauptteils 70 ein grösserer Flüssigkeitsdruck ausgeübt als auf die Fläche 67. Als Folge davon wird das Hauptteil 70 in Richtung der Förderflüssigkeitskammer 18 gedrückt (in Fig. 1 gesehen nach links) und der eingeklemmte Umfangsteil 182 der Membran wird noch mehr zwischen die Schulter 27 an dem zweiten Gehäuseteil 12 und dem äusseren Umfangs teil 82 des Hauptteils 70 eingepresst.
Dadurch wird der eingeklemmte äussere Umfangsteil 182 der Membran (der aus einem kalt verformbaren Material besteht) zwischen der diese einklemmenden Schulter 27 und dem Umfangsteil 182 kalt verformt. Auf diese Weise wird die Abdichtung zwischen diesen beiden Teilen verbessert und verhindert, dass wenn sich die Kolbeneinrichtung 15 nach innen bewegt, die unter Druck stehende Flüssigkeit zwischen diesen Teilen hindurchdringen kann.
Wenn sich die Kolbeneinrichtung 15 in dem Zylinder 14 nach aussen bewegt (in Fig. 1 gesehen nach rechts), wird ein beträchtliches Volumen, das mit der Antriebs flüssigkeitskammer 17 in Verbindung steht, verschoben. Dadurch wird der Druck in der Antriebsflüssigkeitskam mer 17 verringert, und alle beweglichen Teile des Trenn stücks 16 werden nach rechts gedrückt. Als Folge davon wird die Abdichtung zwischen der Scheibe 76 und dem O-Ring 83 aufgehoben und Antriebsflüssigkeit dringt von links nach rechts durch die Flüssigkeitsdurchgänge 71 in dem Hauptteil 70, wobei die Membran 19 nach rechts gebogen wird.
Die beweglichen Teile des Trennstücks 16 bewegen sich so weit nach rechts, bis die erste Metallun terlegscheibe 80 mit der Fläche der Ausnehmung 69 in Berührung kommt, wodurch die Flüssigkeitsdurchgänge 71 in dem Hauptteil 70 geschlossen werden und der durch diese von links nach rechts gehende Flüssigkeits strom unterbrochen wird.
Die Fläche der Scheibe 76 ist ungefähr so gross wie die Fläche des nicht eingeklemmten Teils der Membran 19 und ist wesentlich grösser als die auf die Antriebsflüs sigkeit wirkende Fläche der Kolbeneinrichtung 15. Letz tere Fläche entspricht dem Innendurchmesser des Zylin ders 14. Durch dieses Verhältnis der Flächen zueinander ist es einfacher die Abdichtung zwischen der Scheibe 76 und dem O-Ring 83 zu Beginn des Ansaughubs der Kolbeneinrichtung 15 (in Fig. 1 gesehen die Bewegung nach aussen, d.h. nach rechts) aufzuheben, als wenn die Scheibe eine kleinere Fläche hätte.
Die erste Metallunterlegscheibe 80 dient als Gegen halter zwischen den Kammern 17 und 18, falls die Membran 19 undicht oder beschädigt ist. In einem solchen Fall legt sich die Unterlagscheibe 80 gegen die Ausnehmung 69 an und verhindert, dass während sich die Kolbeneinrichtung 15 nach aussen bewegt, Förder- flüssigkeit aus der Kammer 18 durch die Flüssigkeits durchgänge 71 in die Antriebsflüssigkeitskammer 17 fliesst.
Die relativ weiche Kunststoffunterlegscheibe 79 sorgt dafür, dass die harte, starre zweite Metallunterlegscheibe 78 bei allen Biegebewegungen der Membran mit Abstand zu der Membran 19 angeordnet ist und diese nicht berührt. Die weiche Unterlegscheibe 79 verhindert auch, dass die Metallunterlegscheibe 78 Abriebteilchen gegen die angrenzende Fläche der Membran 19 drückt. Da die Kunststoffunterlegscheibe 79 relativ weich ist, drückt sie keine Abriebteilchen in die Membran 19, was der Fall wäre, wenn die harte Metallunterlegscheibe 78 mit der Membran in Berührung wäre. Auf diese Weise verhindert die Kunststoffunterlegscheibe 79, dass die Membran 19 beschädigt wird und erhöht ausserdem die Lebensdauer der Membran.
Der Zylinder 14 und die Kolbeneinrichtung 15 wer den nachfolgend näher beschrieben. Wie Fig. 1 zeigt, hat der Zylinder 14 ein inneres und ein äusseres offenes Ende 172 bzw. 173 und ein Umfangteil 90, das gegen einen in einer kreisförmigen Vertiefung am äusseren offenen Ende des ersten Gehäuseteils<B>11</B> gelagerten O-Ring 91 anliegt. Der O-Ring 91 wird zwischen dem ersten Gehäu seteil 11 und dem Zylinder 14 gehalten und bildet eine Abdichtung, so dass keine Flüssigkeit zwischen dem ersten Gehäuseteil 11 und dem Zylinder 14 aus der Antriebsflüssigkeitskammer 17 nach aussen fliessen kann. Der Zylinder weist eine gehärtete Innenfläche 181 auf, die gegenüber den Teilen der Kolbeneinrichtung verschleissfest und abriebbeständig ist.
Aus den Fig. 1 und 4 ist ersichtlich, dass die Kolben einrichtung 15 mittels eines Bolzens 101 starr am inneren Endteil 102 einer Verbindungsstange 94 befestigt ist. Das äussere Ende der Verbindungsstange 94 ist an einem Lager 95 befestigt, das um einen abgesetzten Teil 96 einer Kurbelwelle 97 gelagert ist. Die Kurbelwelle 97 wird von konventionellen Antriebsmitteln, wi wie z.B. einem Elek tromotor (nicht dargestellt) angetrieben.
Wie Fig. 4 zeigt, besteht die Kolbeneinrichtung 15 aus einem zylindrischen Teil 100 mit Innengewinde, das auf den Bolzen 101 aufgeschraubt ist und mittels einer hinteren Unterlegscheibe 103 und zweier Abstandschei ben 104, 105, die alle lose auf dem Bolzen 101 gela gert sind, mit Abstand von dem inneren Endteil 102 der Verbindungsstange 94 angeordnet ist. An der Innenfläche <B>171</B> des Teils 100 ist mittels des Kopfs 170 des Bolzens 101 eine Halteplatte 108 befestigt, deren Durchmesser grösser ist als das Teil 100. Um das Teil 100 herum, liegt hinter der Platte 108 eine ringförmige, elastisch verform bare Rinnenprofildichtung 106, die aus Gummi oder dgl. hergestellt ist und einen äusseren kreisförmigen Flansch <B>113,</B> einen inneren kreisförmigen Flansch 114 und einen Steg 115 zwischen den beiden Flanschen aufweist.
Um das Teil 100 herum und zwischen der Rinnenprofildich- tung 106 und der hinteren Unterlegscheibe 103 ist eine ringförmige, elastisch verformbare Dichtung 107 vorgese hen. Die Halteplatte 108 hat einen grösseren Durchmes ser als der innere Flansch 114 der Rinnenprofildichtung 106, und sie dient ausserdem dazu, die Rinnenprofildich- tung 106 in der gewünschten Lage um das Teil 100 zu halten.
Das äussere offene Ende des Zylinders 14 wird von einem Dichtungsschuh<B>110</B> aus flexiblem Gummi oder Kunststoff verschlossen. Der Dichtungsschuh 110 hat die Form eines konischen, rohrförmigen, nach aussen umge- bogenden Teils mit einer Innenkante 112, die dichtend um das innere Endteil 102 der Verbindungsstange 94 anliegt, und einer Aussenkante 111, die um den Zylinder 14 an dessen äusserem offenen Ende 173 anliegt. Der Dichtungsschuh 110 verhindert, dass Luft von ausserhalb der Pumpe in den Zylinder 14 eindringt.
Wenn die Pumpe in Betrieb gesetzt wird, wird beim ersten nach aussen gerichteten Hub der Kolbeneinrich tung 15 (nach rechts in Fig. 4 gesehen) ein Teil der Luft in dem Zylinder 14 zwischen der Kolbeneinrichtung 15 und dem Dichtungsschuh 110 um den äusseren Flansch 113 der Rinnenprofildichtung 106 in die Antriebsflüssig keitskammer 17 verdrängt. Wenn sich dann die Kolben einrichtung 15 zur Vollendung ihres Zyklus nach innen bewegt (nach links in Fig.4 gesehen), ist der Druck rechts von der Kolbeneinrichtung 15, zwischen dieser und dem Dichtungsschuh 110 niedriger als der Druck links von der Kolbeneinrichtung 15. Dies ist darauf zurückzu führen, dass während des nach aussen gerichteten Hubs Luft von rechts der Einrichtung nach links der Einrich tung gedrückt wird.
Folglich wird der äussere Flansch 113 der Rinnenprofildichtung 106 durch den höheren Druck links von dieser nach hinten und radial nach aussen gegen die Wandung des Zylinders 14 gedrückt. Auf diese Weise wird eine Abdichtung erzielt, die verhindert, dass Antriebsflüssigkeit in der Kammer 17 um die Kolbeneinrichtung herum in den Raum zwischen der Kolbeneinrichtung und dem Dichtungsschuh<B>110</B> fliesst.
Der Dichtungsschuh 110 und die Rinnenprofildich tung 106 bewirken, dass jegliche Flüssigkeit, die an der Rinnenprofildichtung 106 vorbei in den Raum hinter der Kolbeneinrichtung 15 zwischen dieser und dem Dich tungsschuh 110 gelangt ist, in die Antriebsflüssigkeits kammer 17 zurückgedrängt wird. Genauer gesagt, wenn sich die Kolbeneinrichtung 15 wieder nach aussen bewegt (nach rechts in Fig.4 gesehen) ist die Druckverminde rung in der Antriebsflüssigkeitskammer 17 geringer als der Druckanstieg in dem Raum zwischen der Kolbenein richtung 15 und dem Dichtungsschuh 110, wodurch die Antriebsflüssigkeit von diesem Raum zurück in die Antriebsflüssigkeitskammer 17 gedrängt wird. Die Flüs sigkeit wird um den äusseren Flansch 113 der Rinnen profildichtung 106 verdrängt.
Der Innendurchmesser der ringförmigen, elastisch verformbaren Dichtung 107 ist grösser als der Aussen durchmesser des Teils 100. Wenn sich die Kolbeneinrich tung 15 nach innen bewegt (nach links in Fig. 4 gesehen) verformt sich die elastisch verformbare Rinnenprofil dichtung 106 durch den Druckanstieg in der Antriebs flüssigkeitskammer 17 folgendermassen: der innere Teil des Stegs 115 und der innere Flansch 114 werden in einen Ringraum 174 zwischen der elastisch verformbaren Dich tung 107 und dem Teil<B>100</B> gepresst; der äussere Flansch 113 wird radial nach aussen und nach rechts gedrückt, so dass er gegen die Wandung des Zylinders 14 anliegt und eine Abdichtung bildet.
Abgesehen von der oben beschriebenen Verformung wird die elastisch verformbare Dichtung 107 noch zwi schen dem relativ starren Steg 115 der Rinnenprofildich tung 106 (die selbst nach hinten gedrückt wird) und der starren metallischen hinteren Unterlegscheibe 103, die hinter der elastisch verformbaren Dichtung 107 liegt, zusammengedrückt. Die hinter der elastisch verformba ren Dichtung 107 befestigte hintere Unterlegscheibe 103 begrenzt die Rückwärtsbewegung der Dichtung 107. Wenn der die verformbare Dichtung 107 zusammendrük- kende Druck ansteigt, wird diese radial nach innen in den Ringraum 174 und radial nach aussen gegen die Wan dung des Zylinders 14 gepresst. Dadurch entsteht eine weitere Abdichtung, die verhindert, dass Antriebsflüssig keit von der Kammer 17 um die Aussenseite der Kolbeneinrichtung 15 herum ausfliesst.
Die Kolbeneinrichtung 15 ist in Fig. 4 in einer etwas übertrieben schiefen Lage dargestellt. Die Kolbeneinrich tung schwankt deshalb hin und her, weil sie fest mit dem inneren Endteil 102 der Verbindungsstange 94 verbunden ist; die im vorhergehenden Absatz beschriebene Abdich tung ist aber auch dann gewährleistet, wenn die Kolben einrichtung 15 während des nach innen gerichteten Hubs hin und her schwankt; es ist daher keine besondere Einrichtung notwendig, um das Schwanken zu verrin- gern. Der Dichtungsschuh<B>110</B> ist für die Erzielung der oben beschriebenen Abdichtung unerlässlich. Ohne die durch den Dichtungsschuh<B>110</B> erzielte Abdichtung, könnte Luft von ausserhalb der Pumpe hinter der Kolbeneinrichtung 15 (von rechts) in den Zylinder 14 eindringen und so die Bildung von Unterdruck in dem Zylinder 14 hinter der Kolbeneinrichtung verhindern.
Ohne diesen Unterdruck würden die Flansche der Rin nenprofildichtung und die elastisch verformbare Dich tung 107 nicht auf die beschriebenen Weisen verformt werden. Durch den Dichtungsschuh<B>110</B> wird erreicht, dass der Druck hinter der Kolbeneinrichtung immer niedriger ist als der Atmosphärendruck.
Es ist wichtig, dass die Kolbeneinrichtung einen Ringraum 174 aufweist, in den sich der innere Flansch 114 der Rinnenprofildichtung und die verformbare Dich tung<B>107</B> ausdehnen können. Ohne diesen für die Aus dehnung erforderlichen Ringraum würde der äussere Flansch 113 der Rinnenprofildichtung zwischen die Wän de des Zylinders 14 und die hintere Unterlegscheibe 103 gepresst werden, wo er abgenutzt und beschädigt werden würde.
Die Pumpe weist ausserdem eine Einrichtung auf, durch die Antriebsflüssigkeit in die Antriebsflüssigkeits kammer 17 eingeführt wird. Ausserdem ist eine Einrich tung vorgesehen, durch die Antriebsflüssigkeit aus der Antriebsflüssigkeitskammer entfernt wird.
Die Fig. 1 zeigt einen Behälter 120 für Antriebsflüs sigkeit. Zu dem Behälter 120 führt eine Leitung 121 mit einem Ende 175 (Fig. 3), das mit einem Hohlraum 176 eines mit Aussengewinde versehenen Einlassventils ver bunden ist. Das Einlassventil ist mit seinem Gehäuse 122 mit dem Pumpengehäuseteil 11 verschraubt. Wenn die Antriebsflüssigkeitszufuhr unterbrochen werden soll, kann der Hohlraum 176 mittels einer Kugel 123 ver schlossen werden, wobei sich die Kugel an der in Fig. 3 dargestellten Stelle befindet.
Beim Ansaughub (bei der Bewegung nach rechts, in Fig. 1 gesehen) der Kolbenein richtung 15, wird die Kugel 123, in Fig. 3 gesehen, nach links aus ihrer Schliessstellung gedrückt, wodurch der Hohlraum 176 des Ventils geöffnet wird und Flüssigkeit aus der Leitung 121 einströmen kann. Die Antriebsflüs sigkeit gelangt durch eine sich durch das Pumpengehäu- seteil 11 und den Zylinder 14 erstreckende und mit dem Einlassventil verbundene öffnung 124 (Fig. 1) von dem Hohlraum 176 des Ventils in die Kammer 17.
Der Durchmesser der Kugel 123 ist etwas geringer als der des Hohlraums 176, so dass, wenn die Kugel ihre Schliessstellung verlässt, zwischen der Kugel 123 und der Wandung des Hohlraums 176 ein geringes Spiel bleibt. Da dieses Spiel relativ gering ist, kann beim Ansaughub der Kolbeneinrichtung 15, verglichen mit der bei der nach rechts gerichteten Bewegung der Kolbeneinrichtung verdrängten Menge, nur eine relativ geringe Menge an Antriebsflüssigkeit zugeführt werden. Der Unterschied zwischen der verdrängten Menge und der Menge der durch das Einlassventil zugeführten Antriebsflüssigkeit wird durch die Bewegung der Membran 19 ausgeglichen. Je kleiner die durch das Einlassventil einströmende Flüssigkeitsmenge ist, desto grösser ist die Bewegung der Membran 19.
Je grösser die Bewegung der Membran 19 ist, desto mehr Förderflüssigkeit wird in die Förderflüs- sigkeitskammer 18 gezogen. Je mehr Förderflüssigkeit pro Hub der Kolbeneinrichtung 15 in die Kammer 18 gezogen wird, desto leistungsfähiger ist die Pumpe.
In Fällen, in denen eine Bewegung oder eine weitere Bewegung der beweglichen Teile des Trennstücks 16 vor Beendigung des nach innen gerichteten Hubs der Kolben einrichtung 15 nicht möglich ist, wird Antriebsflüssigkeit aus der Kammer 17 durch die nachfolgend beschriebene Einrichtung abgelassen.
Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, wird Antriebsflüssigkeit durch einen Durchgang 130 in dem Pumpengehäuseteil 11 aus der Antriebsflüssigkeitskammer 17 abgelassen. Der Durchgang 130 ist mit dem hohlen Innenraum eines Bolzens 131 verbunden, mit dessen Hilfe ein Ventil 132 an dem Pumpengehäuseteil 11 befestigt ist. Das Ventil <B>132</B> hat ein Gehäuse 129, das auf dem Abstandhalter 133 aufsitzt, welcher wiederum auf dem Pumpengehäuseteil 11 aufliegt. Um eine übliche Abdichtung zu erzielen, ist zwischen dem Pumpengehäuseteil 11 und dem Abstand halter 133 eine Dichtung 134, zwischen dem Ventilgehäu se 129 und dem Abstandhalter<B>133</B> eine Dichtung 135 und zwischen dem Ventilgehäuse<B>129</B> und dem Kopf 154 des Bolzens<B>131</B> eine Dichtung 136 vorgesehen.
Wie Fig. 3 zeigt, hat der hohle Bolzen 131 einen sich radial erstreckenden Durchgang 137, der mit einem mit Aussengewinde versehenen rohrförmigen Ventilsitz 138 verbunden ist, welcher in das Ventilgehäuse 129 einge schraubt ist. Der Ventilsitz 138 wird normalerweise von einer Kugel 139 verschlossen, von einer rohrförmigen Halterung 140 umgeben und von einem Ende einer Haltestange 141 festgehalten. Die Haltestange 141 er streckt sich in Längsrichtung durch einen hohlen Innen raum 145 des Ventilgehäuses 129 und durch ein mit Aussengewinde versehenes hohles Teil 142, das in das Gehäuse 129 eingeschraubt ist. Die Stange 141 drückt mittels einer Feder 143 so gegen die Kugel 139, dass diese den Ventilsitz 138 verschliesst.
Wenn der Druck der aus der Antriebsflüssigkeitskam mer 17 verdrängten Flüssigkeit den Druck der Feder 143 gegen die Kugel 139 übersteigt, werden die Kugel und die Stange 141 gegen den Druck der Feder 143 nach aussen gedrückt. Dadurch entsteht eine Öffnung für den Durch fluss der Antriebsflüssigkeit, die nun nach oben durch den hohlen Bolzen 131, den Durchgang 137 in dem Bolzen 131 und den rohrförmigen Ventilsitz 138 in den hohlen Innenraum 145 des Gehäuses 129 gelangen kann. Mit dem hohlen Innenraum 145 steht eine Öffnung 146 in Verbindung, die wiederum mit einem mit Aussengewinde versehenen Formstück 147 verbunden ist. Das Formstück 147 ist in die Öffnung 146 eingeschraubt und mit einem Ende 178 einer Leitung 148 verbunden, deren anderes Ende 179 (Fig. 1) mit dem Behälter 120 in Verbindung steht.
Der von der Feder 143 auf die Kugel 139 ausgeübte Druck kann durch Losschrauben einer mit Innengewinde versehenen Kappe 150 reguliert werden. Die Kappe 150 ist auf das äussere Ende 180 des Hohlteils 142 aufge schraubt. Durch Drehen des Hohlteils 142 kann der Druck auf die Feder 143, je nach der Richtung in der das Hohlteil 142 gedreht wird, erhöht oder verringert wer den.
Um eine übliche Abdichtung zu erzielen, ist zwischen der Stange 141 und dem Hohlteil 142 eine Dichtung<B>151</B> und zwischen der Kappe<B>150</B> und dem Hohlteil 142 eine Dichtung<B>152</B> vorgesehen.
Es ist ausserdem eine Einrichtung vorgesehen, durch die eventuell in der Antriebsflüssigkeitskammer 17 ent haltene Luft abgeblasen werden kann, z.B. dann, wenn die Pumpe ganz neu ist oder wenn sie kurz vorher repariert worden ist.
Wie Fig.3 zeigt, weist der hohle Bolzen 131 eine zweite Öffnung 160 auf, die mit dem hohlen Innenraum eines mit Aussengewinde versehenen Formstücks<B>161</B> in Verbindung steht. Das Formstück 161 ist in das Gehäuse 129 eingeschraubt und weist einen Ventilsitz 162 auf, der von einer Kugel 163 verschlossen ist. Die Kugel 163 wird von einem Ende eines Bolzens 164 festgehalten, dessen anderes Ende einen Flachrundkopf 165 trägt. Das Form stück 161 weist ausserdem einen Durchgang 166 auf, der mit einer durchsichtigen Leitung 167 verbunden ist.
Durch genügendes Herausdrehen des Flachrundkop fes 165 wird die Kugel 163 bei einer nach innen gerichteten Bewegung der Kolbeneinrichtung 15 aus ihrem Sitz entfernt, während sie bei einer nach aussen gerichteten Bewegung der Kolbeneinrichtung 15 in diesen zurückkehrt. Dadurch wird erreicht, dass Flüssigkeit durch das Formstück 161 in die Leitung 167 strömen kann.
Durch Beobachtung der durchsichtigen Leitung 167 kann festgestellt werden, ob sich in der Antriebsflüssig keitskammer 17 noch Luft befindet. Solange die durch die durchsichtige Leitung<B>167</B> ausströmende Flüssigkeit Luftblasen enthält, befindet sich Luft in der Kammer 17. Wenn in der durch die durchsichtige Leitung 17 fliessen- den Flüssigkeit keine Luftblasen mehr erkennbar sind, befindet sich in der Kammer 17 auch keine Luft mehr; durch Festdrehen des Flachrundkopfes 165 wird die Kugel 163 in Schliessstellung auf dem Ventilsitz 162 gehalten; und die Pumpe kann wie zuvor beschrieben auf die normale Weise betrieben werden.
Pump The present invention relates to a pump which is used in particular to convey a paint liquid to a spray nozzle.
According to the invention, this pump is characterized by a first housing part which delimits a drive fluid chamber; a second housing part, wel Ches delimits a delivery fluid chamber; a working cylinder which is in communication with the drive fluid chamber; piston means reciprocable in the drive cylinder; and a separator through which said chambers are separated; wherein the separating piece has a flexible, liquid-tight membrane, the circumferential edge surfaces of which seal the chambers against one another and contains a main part, one surface of which faces the drive fluid chamber and the other opposite surface of which faces the delivery fluid chamber; the main part has an outer peripheral part;
the flexible membrane lies between the main part and the pumping liquid chamber and the flexible membrane has an outer peripheral part which is clamped between the second housing part and the outer peripheral part of the main part, the main part at least one extending from the first surface to the second surface Having liquid passage; the liq fluid passage connects to the drive fluid chamber; the flexible membrane and the second surface of the main part define a space which communicates with the liquid passage in the main part; and that the first surface of the main part forms a slightly larger impact area for the pressure of the drive fluid than the second surface of the main part.
An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawings, namely: FIG. 1 shows a side view, partly in section, of an embodiment of the pump according to the present invention; FIG. 2 is a perspective view, on an enlarged scale, of an exemplary embodiment of a disassembled separating piece which forms part of the pump shown in FIG. 1, with parts broken away; 3 shows a plan view, partly in section, of the pump shown in FIG. 1, with parts broken away, and FIG. 4 shows a partial view, shown on an enlarged scale, partly in section, of an embodiment of a piston device which forms part of the pump shown in FIG . Darge presented pump forms, with parts broken away.
The embodiment of the pump shown in FIGS. 1 and 3 has a first and a second housing part 11 and 12, which are connected to one another by means of bolts 22 (FIG. 3). The housing parts 11, 12 each have a first or inner open end, these ends being opposite one another, and a second or outer open end which is located on the side of the respective housing part opposite the first open end. The outer open end of the second housing part 12 is closed by an end part 13 which is fastened to the housing part 12 by means of bolts 23 (FIG. 3). At the outer open end of the first housing part 11 there is a hollow cylinder 14 which is fastened to the housing part 11 by means of bolts 24 (FIG. 3).
A separator 16 is located between the housing parts 11 and 12 at their opposite inner open ends. The separator 16 is freely supported, i. it is not fastened to one of the housing parts 11, 12 with the aid of fastening means, but rather is clamped between the two housing parts. A piston device 15 is located in the cylinder 14.
The first housing part 11, the separating piece 16, the cylinder 14 and the piston device 15 delimit a drive fluid chamber 17. The second housing part 12, the separating piece 16 and the end part 13 delimit a conveying fluid chamber 18.
When actuated, the piston device 15 moves inwards and outwards in the cylinder 14 (to the left or to the right as seen in FIG. 1). When the piston device 15 moves inward, the drive fluid in the chamber 17 is pressed against the separator 16, whereby a flexible, liquid-tight membrane 19, which forms part of the separator 16, is bent to the left (Fig. 1). When the piston device 15 moves outward, the pressure in the drive fluid chamber 17 decreases, and the flexible membrane 19 is pressed to the right (Fig. 1).
When the membrane 19 is pushed to the right, the pressure in the delivery fluid chamber 18 decreases, an inlet valve 34, 35, 36 opens, and the delivery fluid is delivered through an inlet pipe 20 into the chamber 18. If the membrane 19 is pressed to the left, the delivery liquid is expelled from the chamber 18 through the outlet channel 21 in the housing part 12. The separating piece 16 prevents the respective liquids in the chambers 17 and 18 from mixing.
The parts delimiting the delivery fluid chamber 18 are described in more detail below.
The front part 13 has an outer part 28 which rests against an O-shaped sealing ring 29. This sealing ring is located in a circular recess 30 which runs around the outer open end of the housing part 12. The end part 13 also has an inner part 31 which extends into the housing part 12. The inner part 31 has an inner recess 32 for receiving a valve seat 34 made of hard, wear-resistant material, such as tungsten carbide, which forms the part of the inlet valve. The inlet valve also has a ball 35 which is normally held by a holder 36 in such a way that it rests on the inlet pipe 20 and closes it.
The bracket 36 is made of elastic material and has an inclined part 37 and a vertical part 38 extending upward from the inclined part 37. The inclined part 37 normally supports the ball 35 so that it rests on the valve seat 34 and the inlet pipe 20 locks.
When the membrane 19, in FIG. 1, is pushed to the right, the pressure in the delivery liquid chamber 18 to the right of the ball 35 decreases so that it is lower than that in the inlet pipe 20 to the left of the ball 35; as a result, the ball 35 is again pressed against gravity to the right and upwards along the inclined part of the holder. The upward movement of the ball 35 on the inclined part 37 is limited by the vertical part 38 of the bracket 36. The distance between the vertical part 38 and the inlet limited by the valve seat 34 is less than the diameter of the ball.
When the forces pushing the ball 35 upwards along the inclined part 37 are sufficiently large, the ball presses against the vertical part 38 and bends it to the right, whereby the opening through which the conveying liquid can enter the chamber 18 is enlarged and the amount of liquid supplied to the pump during a given cycle is increased. Since the vertical part 38 is resilient or elastic, it returns from its bent to the right position in its vertical position shown in Fig. 1 back when the forces pressing the ball 35 against the part 38 accordingly decrease. Due to the elasticity of the holder 36, the ball 35 can be exchanged without the holder having to be taken apart.
When the flexible membrane 19 is no longer bent to the right, the ball 35 rolls along the inclined part 37 of the holder down into the closed position shown in FIG. When the flexible membrane 19 bends to the left, the delivery fluid is expelled from the delivery fluid chamber 18 through the outlet channel 21 and an outlet valve 41 (FIG. 1) opens.
The valve 41 has an upper part 50, from which a cylindrical part 42 with an external thread extends downward and is screwed into a threaded bore 43 which is connected to the outlet channel 21 in the housing part 12. The innermost end of the cylindrical part 42 presses against a seal 44, which rests on a shoulder 33 at the innermost end of the threaded bore 43 in the housing part 12. On the seal 44 lies an annular valve seat 45 which is held in part 42 by an inner shoulder 65 on the valve housing. A ball 46 rests normally on the valve seat 45.
When liquid is expelled from the chamber 18, the ball 46 is carried upward by the expelled liquid, whereby the liquid can flow around it and up through the interior of the valve housing part 42. The upward movement of the ball 46 is limited by a bracket 47. The bracket 47 is held by the lower end of a spring 48, the upper end of which engages an inner shoulder 49 in the upper part 50 of the housing.
The seal 44 consists of conventional compressible sealing material and prevents the conveying liquid from being able to flow out on the outside of the cylindrical part 42. The seal 44 also serves to dampen the noise caused by the ball 46 striking the valve seat 45 when the ball 46 returns to the position in which it closes the outlet channel 21; this occurs when the membrane 19 no longer bends to the left.
The upper part 50 of the valve has four channels with internal threads which are arranged at an angle of 90 to one another. In the illustrated embodiment, two of these channels are closed by means of closure pieces 51, 52 provided with threads on the outside. These channels normally have no function, but can serve to connect outlet nozzles 53 provided with a thread on the outside. In FIGS. 1 and 3 an outlet connection 53 is located in one of the channels provided in the valve part 50.
In the fourth channel in the valve part 50 is, as Figure 3 shows, a vent valve 55 for the conveying liquid chamber 18. The vent valve be available from a housing 56 with an elongated, high cylindrical part 57 with an inner open end, which is normally from a ball 58 which is attached to one end of a rod 59 is closed. The other end of the rod 59 protrudes from the housing 56 and carries a button head 60 which is normally pressed outward by one end of a spring 61. The other end of the spring rests against an annular part 62 in a recess in the outermost part of the housing 56.
The housing 56 is also provided with an opening 63 to which a line 64 is connected through which air is discharged in the manner described below.
Any air contained in the pumped liquid chamber 18 can only be drained by pressing in the button head 60 while the pump is running. This pushes the ball 58 inward and opens the innermost end of the housing 56 so that a connection is established between it and the chamber 18, through which air from the chamber 18 through the hollow cylindrical part 57, the opening 63 and the conduit 64 can escape. The truss head 60 is kept depressed until the conveying liquid flows out of the line 64, which means that the chamber 18 no longer contains any air.
The button head 60 is then released and the spring 61 brings the head 60, the rod 59 and the ball 58 into their normal closed position, in which the ball 58 blocks the supply of liquid to the valve housing 56. After the ball 58 has returned to its closed position, the fluid pressure around the ball 58 is increased by the constant operation of the pump, which pushes the ball outwards and prevents the ball 58 from being pushed inwards from its normal closed position. This prevents the truss head 60 from being pressed in while the pump is running, namely after air has been let out of the fluid chamber 18 for delivery.
The seal 44 already described is sufficiently compressible so that the externally threaded cylindrical part 42 of the valve 41 can be rotated by an angle that is sufficient to bring the outlet connection 53 for the conveyed liquid or the vent valve 55 into a certain angular position.
As FIG. 1 shows, the first and second housing parts 11 and 12, respectively, have a recess or shoulder 26, 27 at their opposite inner open ends for clamping the outer peripheral part 82 of the main part 70 (FIG. 2) of the separating piece 16. The The second housing part 12 has a further recess 25 arranged concentrically with and in the outer shoulder 27. The recess 25 ensures the necessary play for the vibrations of the membrane 19 while the pump is running.
As shown in FIGS. 1 and 2, the main part 70 of the separating piece 16 has on opposite sides a first and a second surface 66 and 67 which face the drive liquid chamber 17 and the conveyed liquid chamber 18, respectively. The second surface 67 of the part 70 has a conical part 68 which extends inward from the outer peripheral part 82 to a recess 69. A plurality of liquid passages 71, which are arranged around a central opening 72 in which a plug 73 is slidably mounted, extend through the main part 70.
The plug 73 is internally threaded for receiving a bolt 74 on which a number of parts are supported.
On the first surface 66 of the main part 70, a washer 76 is mounted on the bolt 74 in such a way that it is located between one end of the plug 73 and a nut 77. On the bolt 74 at the end of the plug 73 facing the fluid chamber 18 and near the second surface 67 of the main part 70 there is a relatively rigid metal washer 80; Next to the metal washer 80 lies the flexible membrane 19. On the side of the membrane 19 facing the inside of the fluid chamber 18, a relatively hard, rigid second metal washer 78 is mounted, and between the latter and the membrane 19 is a relatively soft, flexible plastic washer Disk 79 inserted.
The first metal washer 80, diaphragm 19, plastic washer 79, and second metal washer 78 are all sandwiched between the head 81 of the bolt 74 and the adjacent end of the plug 73.
The washers 78 and 80 give the mittle Ren part of the membrane 19 rigidity and the diameter of these washers is much smaller than that of the membrane so that part of the membrane can move back and forth. The outermost peripheral part 182 of the membrane 19 is clamped between the shoulder 27 of the second housing part 12 and the outer peripheral part 82 of the main part 70.
The diameter of the first metal washer 80 corresponds to the diameter of the recess 69 in the main part 70 of the separating piece 16. In the illustrated embodiment, the diameter of the second metal washer 78 is slightly smaller than the diameter of the first metal washer and the diameter of the plastic washer 79 is slightly smaller than that the second metal washer. In a typical embodiment, the diameter of the recess 69 and the first metal washer 80 is approximately 4.45 cm, the diameter of the second metal washer 78 is approximately 3.80 cm, the diameter of the plastic washer 79 is approximately 3.50 cm and the diameter of the unclamped portion of the flexible membrane 19 approximately 5.70 cm.
On the first surface 66 of the main part 70 facing the drive fluid chamber 17 there is a circular recess into which a first O-ring 83 is inserted, which is in contact with the outer peripheral part of the disk 76; A second O-ring 84 is arranged around the O-ring 83 and concentrically therewith, which is also located in a circular recess in the first surface 66 of the main part 70. The second ring 84 forms a seal between the outer peripheral part 82 of the main part 70 and the shoulder 26 on the first housing part 11. This device prevents drive fluid from seeping through from the drive fluid chamber 17 between the main part 70 and the first housing part 11.
When the pump is running and when the piston device 15 moves inward (to the left in Fig. 1), drive fluid is from the drive fluid chamber 17 through the fluid passages 71 in the main part 70 in the space between the membrane 19 and the second surface 67 of the Main part 70 pushed in; the drive fluid presses against the first metal washer 80 and the surface of the membrane 19 facing the main part 70, as a result of which the membrane is bent to the left as seen in FIG.
When the diaphragm 19 is bent to the left, all of the parts of the separator that are connected to the diaphragm (namely the metal washers 78, 80, the plastic washer 79, the plug 73, the bolt 74 and the washer 76) also move to the left . These parts move to the left until the outer peripheral part of the disk 76 rests against the O-ring 83.
The fact that the disk 76 rests against the O-ring 83 prevents further drive fluid from penetrating into the fluid passages 71. In this way, the membrane 19 no longer bends to the left. The distance between the disc 76 and the diaphragm 19 and the other moving parts of the separator is such that when the disc 76 rests against the O-ring 83, the diaphragm 19 is in a vertical planar position, the position of the The surface of the membrane facing the conveying liquid chamber 18 is in a position which corresponds to the dashed line 85 in FIG.
Since the membrane does not move to the left beyond a vertical planar position, the wear on the membrane 19 is much less than if it were bent beyond this position. This increases the service life of the membrane.
The effective area on the first surface 66 of the main part 70 on which the drive fluid pressure is exerted corresponds in diameter to the inner diameter of the outer O-ring 84. This area is larger than the effective area under drive fluid pressure on the second surface 67 of the Main part 70. The diameter of the latter area is limited by the outer diameter of the conical part 68 on the main part 70.
Because the effective area on the first surface 66 is larger than the effective area on the second surface 67, when the piston device 15 moves to the left, a greater fluid pressure is exerted on the surface 66 of the main part 70 than on the surface 67 As a result, the main part 70 is pressed in the direction of the pumped liquid chamber 18 (to the left as seen in FIG. 1) and the clamped peripheral part 182 of the membrane is pressed even more between the shoulder 27 on the second housing part 12 and the outer peripheral part 82 of the main part 70 .
As a result, the clamped outer peripheral part 182 of the membrane (which consists of a cold-deformable material) is cold-deformed between the shoulder 27 clamping it and the peripheral part 182. In this way, the seal between these two parts is improved and, when the piston device 15 moves inward, prevents the pressurized liquid from being able to penetrate between these parts.
When the piston device 15 moves outwardly in the cylinder 14 (to the right as seen in FIG. 1), a considerable volume which is in communication with the drive fluid chamber 17 is displaced. This reduces the pressure in the drive fluid chamber 17, and all moving parts of the separator 16 are pushed to the right. As a result, the seal between the washer 76 and the O-ring 83 is broken and drive fluid penetrates from left to right through the fluid passages 71 in the main part 70, bending the diaphragm 19 to the right.
The movable parts of the separator 16 move to the right until the first metal washer 80 comes into contact with the surface of the recess 69, whereby the liquid passages 71 in the main part 70 are closed and the liquid flow through them from left to right is interrupted.
The area of the disc 76 is approximately as large as the area of the unclamped part of the membrane 19 and is significantly larger than the area of the piston device 15 acting on the drive fluid. The latter area corresponds to the inner diameter of the cylinder 14 It is easier to break the seal between the disk 76 and the O-ring 83 at the beginning of the suction stroke of the piston device 15 (the outward movement, ie to the right, as seen in FIG. 1) than if the disk had a smaller area.
The first metal washer 80 serves as a counter holder between the chambers 17 and 18 if the membrane 19 is leaky or damaged. In such a case, the washer 80 rests against the recess 69 and prevents the delivery fluid from flowing out of the chamber 18 through the fluid passages 71 into the drive fluid chamber 17 while the piston device 15 is moving outward.
The relatively soft plastic washer 79 ensures that the hard, rigid second metal washer 78 is arranged at a distance from the membrane 19 during all bending movements of the membrane and does not touch it. The soft washer 79 also prevents the metal washer 78 from pressing debris against the adjacent surface of the diaphragm 19. Since the plastic washer 79 is relatively soft, it does not force any debris into the membrane 19, which would be the case if the hard metal washer 78 were in contact with the membrane. In this way, the plastic washer 79 prevents the membrane 19 from being damaged and also increases the service life of the membrane.
The cylinder 14 and the piston device 15 who will be described in more detail below. As FIG. 1 shows, the cylinder 14 has an inner and an outer open end 172 or 173 and a circumferential part 90 which rests against an O mounted in a circular recess at the outer open end of the first housing part 11 Ring 91 is in contact. The O-ring 91 is held between the first housing part 11 and the cylinder 14 and forms a seal so that no liquid can flow out of the drive fluid chamber 17 between the first housing part 11 and the cylinder 14. The cylinder has a hardened inner surface 181 which is resistant to wear and tear with respect to the parts of the piston device.
It can be seen from FIGS. 1 and 4 that the piston device 15 is rigidly attached to the inner end part 102 of a connecting rod 94 by means of a bolt 101. The outer end of the connecting rod 94 is fastened to a bearing 95 which is mounted around a stepped part 96 of a crankshaft 97. The crankshaft 97 is driven by conventional drive means such as e.g. an electric motor (not shown) driven.
As Fig. 4 shows, the piston device 15 consists of a cylindrical part 100 with an internal thread which is screwed onto the bolt 101 and ben by means of a rear washer 103 and two spacer disks 104, 105, which are all loosely on the bolt 101 gela, is spaced from the inner end portion 102 of the connecting rod 94. A retaining plate 108, the diameter of which is larger than the part 100, is attached to the inner surface 171 of the part 100 by means of the head 170 of the bolt 101. Around the part 100, behind the plate 108, there is an annular, Elastically deformable gutter profile seal 106, which is made of rubber or the like. And has an outer circular flange 113, an inner circular flange 114 and a web 115 between the two flanges.
An annular, elastically deformable seal 107 is provided around the part 100 and between the channel profile seal 106 and the rear washer 103. The holding plate 108 has a larger diameter than the inner flange 114 of the channel profile seal 106, and it also serves to hold the channel profile seal 106 in the desired position around the part 100.
The outer open end of the cylinder 14 is closed by a sealing shoe 110 made of flexible rubber or plastic. The sealing shoe 110 has the shape of a conical, tubular, outwardly bent part with an inner edge 112, which lies sealingly around the inner end part 102 of the connecting rod 94, and an outer edge 111, which extends around the cylinder 14 at its outer open end 173 is applied. The sealing shoe 110 prevents air from entering the cylinder 14 from outside the pump.
When the pump is put into operation, during the first outward stroke of the piston device 15 (to the right in FIG. 4), part of the air in the cylinder 14 between the piston device 15 and the sealing shoe 110 around the outer flange 113 of the Gutter profile seal 106 displaced speed chamber 17 in the drive fluid. When the piston device 15 then moves inward to complete its cycle (seen to the left in Figure 4), the pressure to the right of the piston device 15, between it and the sealing shoe 110, is lower than the pressure to the left of the piston device 15. This is due to the fact that air is pushed from the right of the device to the left of the device during the outward stroke.
As a result, the outer flange 113 of the channel profile seal 106 is pressed by the higher pressure to the left of this to the rear and radially outwards against the wall of the cylinder 14. In this way, a seal is achieved which prevents drive fluid in the chamber 17 from flowing around the piston device into the space between the piston device and the sealing shoe 110.
The sealing shoe 110 and the channel profile seal device 106 cause any liquid that has passed the channel profile seal 106 into the space behind the piston device 15 between the latter and the sealing shoe 110, is forced back into the drive fluid chamber 17. More precisely, when the piston device 15 moves outwards again (to the right in FIG. 4) the pressure reduction in the drive fluid chamber 17 is less than the pressure increase in the space between the piston device 15 and the sealing shoe 110, whereby the drive fluid from this space is forced back into the drive fluid chamber 17. The liquid is displaced around the outer flange 113 of the channel seal 106.
The inner diameter of the annular, elastically deformable seal 107 is larger than the outer diameter of the part 100. When the piston device 15 moves inward (to the left in Fig. 4), the elastically deformable channel profile seal 106 is deformed by the pressure increase in the Drive fluid chamber 17 as follows: the inner part of the web 115 and the inner flange 114 are pressed into an annular space 174 between the elastically deformable you device 107 and the part <B> 100 </B>; the outer flange 113 is pressed radially outwards and to the right so that it rests against the wall of the cylinder 14 and forms a seal.
Apart from the deformation described above, the elastically deformable seal 107 is still between the relatively rigid web 115 of the gutter profile you device 106 (which is itself pushed backwards) and the rigid metallic rear washer 103, which is behind the elastically deformable seal 107, compressed . The rear washer 103 attached behind the elastically deformable seal 107 limits the backward movement of the seal 107. When the pressure compressing the deformable seal 107 increases, it is radially inward into the annular space 174 and radially outward against the wall of the cylinder 14 pressed. This creates a further seal, which prevents the drive fluid from flowing out of the chamber 17 around the outside of the piston device 15.
The piston device 15 is shown in FIG. 4 in a somewhat exaggeratedly inclined position. The piston device fluctuates back and forth because it is fixedly connected to the inner end portion 102 of the connecting rod 94; The sealing device described in the preceding paragraph is also guaranteed when the piston device 15 fluctuates back and forth during the inward stroke; therefore, no special device is necessary to reduce the sway. The sealing shoe <B> 110 </B> is essential to achieve the sealing described above. Without the seal achieved by the sealing shoe 110, air could penetrate into the cylinder 14 from outside the pump behind the piston device 15 (from the right) and thus prevent the formation of negative pressure in the cylinder 14 behind the piston device.
Without this negative pressure, the flanges of the groove profile seal and the elastically deformable device 107 would not be deformed in the ways described. The sealing shoe <B> 110 </B> ensures that the pressure behind the piston device is always lower than atmospheric pressure.
It is important that the piston device has an annular space 174 into which the inner flange 114 of the channel profile seal and the deformable seal 107 can expand. Without this annular space required for expansion, the outer flange 113 of the gutter profile seal would be pressed between the walls of the cylinder 14 and the rear washer 103, where it would be worn and damaged.
The pump also has a device through which the drive fluid is introduced into the drive fluid chamber 17. In addition, a device is provided through which the drive fluid is removed from the drive fluid chamber.
Fig. 1 shows a container 120 for drive fluid. To the container 120 leads a line 121 with one end 175 (Fig. 3), which is connected to a cavity 176 of an inlet valve provided with an external thread. The inlet valve is screwed with its housing 122 to the pump housing part 11. If the drive fluid supply is to be interrupted, the cavity 176 can be closed ver by means of a ball 123, the ball being at the point shown in FIG.
When the suction stroke (when moving to the right, seen in Fig. 1) of the Kolbenein direction 15, the ball 123, seen in Fig. 3, is pressed to the left from its closed position, whereby the cavity 176 of the valve is opened and liquid from the Line 121 can flow in. The drive fluid passes through an opening 124 (FIG. 1) extending through the pump housing part 11 and the cylinder 14 and connected to the inlet valve from the cavity 176 of the valve into the chamber 17.
The diameter of the ball 123 is slightly smaller than that of the cavity 176, so that, when the ball leaves its closed position, a slight play remains between the ball 123 and the wall of the cavity 176. Since this play is relatively small, only a relatively small amount of drive fluid can be supplied during the suction stroke of the piston device 15, compared to the amount displaced during the movement of the piston device to the right. The difference between the displaced amount and the amount of drive fluid supplied through the inlet valve is compensated for by the movement of the membrane 19. The smaller the amount of liquid flowing in through the inlet valve, the greater the movement of the membrane 19.
The greater the movement of the membrane 19, the more conveyed liquid is drawn into the conveyed liquid chamber 18. The more conveying liquid is drawn into the chamber 18 per stroke of the piston device 15, the more powerful the pump.
In cases where a movement or further movement of the moving parts of the separator 16 is not possible before the completion of the inward stroke of the piston device 15, drive fluid is drained from the chamber 17 by the device described below.
As shown in FIGS. 1 and 3, drive fluid is drained from the drive fluid chamber 17 through a passage 130 in the pump housing part 11. The passage 130 is connected to the hollow interior of a bolt 131, with the aid of which a valve 132 is fastened to the pump housing part 11. The valve 132 has a housing 129 that rests on the spacer 133, which in turn rests on the pump housing part 11. In order to achieve a customary seal, a seal 134 is between the pump housing part 11 and the spacer 133, a seal 135 between the valve housing 129 and the spacer 133 and a seal 135 between the valve housing 129 </ B> and the head 154 of the bolt <B> 131 </B> a seal 136 is provided.
As FIG. 3 shows, the hollow bolt 131 has a radially extending passage 137 which is connected to an externally threaded tubular valve seat 138 which is screwed into the valve housing 129. The valve seat 138 is normally closed by a ball 139, surrounded by a tubular bracket 140, and held in place by one end of a support rod 141. The holding rod 141 it extends in the longitudinal direction through a hollow interior 145 of the valve housing 129 and through an externally threaded hollow part 142 which is screwed into the housing 129. The rod 141 presses against the ball 139 by means of a spring 143 in such a way that the latter closes the valve seat 138.
When the pressure of the fluid displaced from the drive fluid chamber 17 exceeds the pressure of the spring 143 against the ball 139, the ball and the rod 141 are pressed outwardly against the pressure of the spring 143. This creates an opening for the flow of the drive fluid, which can now pass upward through the hollow bolt 131, the passage 137 in the bolt 131 and the tubular valve seat 138 into the hollow interior 145 of the housing 129. An opening 146 is connected to the hollow interior 145, which opening is in turn connected to a molded piece 147 provided with an external thread. The shaped piece 147 is screwed into the opening 146 and connected to one end 178 of a line 148, the other end 179 (FIG. 1) of which is connected to the container 120.
The pressure exerted by the spring 143 on the ball 139 can be regulated by unscrewing an internally threaded cap 150. The cap 150 is screwed onto the outer end 180 of the hollow part 142. By rotating the hollow part 142, the pressure on the spring 143, depending on the direction in which the hollow part 142 is rotated, increased or decreased who the.
In order to achieve a conventional seal, a seal <B> 151 </B> is between the rod 141 and the hollow part 142 and a seal <B> 152 </B> between the cap <B> 150 </B> and the hollow part 142. B> provided.
Means are also provided by means of which any air contained in the drive fluid chamber 17 can be blown off, e.g. when the pump is brand new or when it has recently been repaired.
As FIG. 3 shows, the hollow bolt 131 has a second opening 160 which is connected to the hollow interior of a molded piece 161 provided with an external thread. The molded piece 161 is screwed into the housing 129 and has a valve seat 162 which is closed by a ball 163. The ball 163 is held in place by one end of a bolt 164, the other end of which carries a button head 165. The shaped piece 161 also has a passage 166 which is connected to a transparent line 167.
By sufficiently unscrewing the flat round head 165, the ball 163 is removed from its seat when the piston device 15 moves inward, while it returns into it when the piston device 15 moves outward. It is thereby achieved that liquid can flow through the fitting 161 into the line 167.
By observing the transparent line 167 it can be determined whether there is still air in the drive fluid chamber 17. As long as the liquid flowing out through the transparent line 167 contains air bubbles, there is air in the chamber 17. If no more air bubbles can be recognized in the liquid flowing through the transparent line 17, there is air in the chamber 17 also no more air; by tightening the button head 165, the ball 163 is held in the closed position on the valve seat 162; and the pump can be operated in the normal manner as previously described.