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Die
Erfindung betrifft eine Entlüftungspumpe für eine
Feuerlöschkreiselpumpe, mit einem Pumpenraum, der einerseits über
eine Einlass-Rückschlagventileinrichtung mit einem Arbeitsraum
der Kreiselpumpe und andererseits über wenigstens eine Auslassöffnung
mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht, und einem
in einem Pumpenraum hin und her bewegbar geführten Pumpenkolben,
der mehrere Durchgangsöffnungen enthält, denen
eine Auslass-Rückschlagventileinrichtung zugeordnet ist.
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Bei
einer aus der
DE 16 53 791 bekannten Entlüftungspumpe
dieser Art saugt der Pumpenkolben bei seinem Saughub, solange die
Entlüftung der Feuerlöschkreiselpumpe nicht abgeschlossen
ist, Luft bzw. ein Luft-Wassergemisch in den Pumpenraum, wonach
beim entgegengesetzten Druckhub des Pumpenkolbens die Luft bzw.
das Luft-Wassergemisch durch die Durchgangsöffnungen des
Pumpenkolbens zur Auslassöffnung gedrückt wird.
Dabei werden die Durchgangsöffnungen des Pumpenkolbens
beim Saughub durch die als Rückschlagmembran ausgebildete
Auslass- Rückschlagventileinrichtung verschlossen, während
beim Druckhub die Rückschlagmembran durch den anstehenden
Druck von den Mündungen der Durchgangsöffnungen
abgehoben wird.
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Auch
aus der
DE 196 00
641 B4 ist eine Entlüftungspumpe der eingangs
erwähnten Art bekannt.
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Wenn
die Feuerlöschkreiselpumpe dann Wasser fördert,
wird der Pumpenkolben bei den eingangs erwähnten Entlüftungspumpen
vom Wasserdruck derart beaufschlagt, dass eine Hin- und Herbewegung
des Pumpenkolbens nicht mehr möglich ist, die Entlüftungspumpe
also aufhört zu arbeiten. Die Entlüftungspumpe
befindet sich nunmehr in ihrer Ruhestellung. Fällt der
Druck dann wieder ab, beispielsweise sobald die Feuerlöschkreiselpumpe
kein Wasser fördert, so schaltet sich die Entlüftungspumpe selbsttätig
wieder ein. Letztendlich ist also ein bestimmter, auf den Pumpenkolben
wirkender Ruhedruck notwendig, um die Entlüftungspumpe
in der Ruhestellung zu halten.
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Soll
die Feuerlöschkreiselpumpe jedoch bei niederen Drücken,
beispielsweise zum Lenzen, verwendet werden, so arbeitet die Entlüftungspumpe mit,
falls der Ruhedruck unterschritten ist. Dies ist ungünstig
und soll verhindert werden. Da nunmehr der von der Kreiselpumpe
stammende Druck alleine nicht ausreicht, um die Entlüftungspumpe
in der Ruhestellung zu halten, wird in dieser Situation üblicherweise
Druckluft zur Druckbeaufschlagung des Pumpenkolbens verwendet. Allerdings
gibt es Einsatzfahrzeuge, insbesondere Feuerlöschfahrzeuge,
bei denen keine Druckluft zur Verfügung steht. Bei diesen
Fahrzeugen kann die Feuerlöschkreiselpumpe demnach praktisch
nicht bei niederen Drücken verwendet werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Entlüftungspumpe für
eine Feuerlöschkreiselpumpe der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, die es ermöglicht, dass eine Feuerlöschkreiselpumpe
ohne Zufuhr von Druckluft zur Entlüftungspumpe auch bei
kleinen Drücken betrieben werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Entlüftungspumpe mit den Merkmalen
des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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Die
erfindungsgemäße Entlüftungspumpe zeichnet
sich dadurch aus, dass zwischen dem Pumpenraum und dem Arbeitsraum
ein Druckentlastungskanal ausgebildet ist, in den eine Absperrvorrichtung
zur Absperrung des Fluiddurchgangs durch den Druckentlastungskanal
eingeschaltet ist.
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Durch
das Schließen der Absperrvorrichtung wird der Druck im
Pumpenraum aufrechterhalten und die Feuerlöschkreiselpumpe
kann nun auch bei relativ kleinen Drücken, beispielsweise
zum Lenzen, betrieben werden. Somit können Feuerlöschkreiselpumpen
auch in Einsatzfahrzeugen, die keine Druckluftversorgung des Pumpenraums
mit Druckluft besitzen, bei niederen Drücken betrieben
werden. Ein Einsatzfahrzeug dieser Art ist beispielsweise eine Tragkraftspritzenfahrzeug
mit einer Tragkraftspritze.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung weist die Absperrvorrichtung ein
Absperrorgan und eine Stelleinrichtung zur Betätitgung
des Absperrvorgangs auf. Die Stelleinrichtung kann manuell und/oder
vorzugsweise elektrisch oder fluidisch betrieben werden. Es ist
möglich, die Stelleinrichtung drahtlos, insbesondere per
Funk anzusteuern.
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In
bevorzugter Weise weist die Absperrvorrichtung ein Absperrventil
auf. Alternativ ist es möglich, andere Absperrorgane vorzusehen,
beispielsweise Absperrschieber oder dergleichen.
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In
besonders bevorzugter Weise ist die Einlass-Rückschlagventileinrichtung
von einer mit wenigstens einer zwischen dem Arbeitsraum und dem Pumpenraum
ausgebildeten Ansaugöffnung zusammenwirkenden Einlass-Rückschlagmembran und/oder
die Auslass-Rückschlagventileinrichtung von einer mit der
wenigstens einen Durchgangsöffnung zusammenwirkenden Auslass-Rückschlagmembran
gebildet.
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Die
Einlass-Rückschlagmembran kann die wenigstens eine Ansaugöffnung
vollständig überlappen, während eine
in den Pumpenraum mündende Pumpenraummündung des
Druckentlastungskanals jedoch zumindest teilweise frei von der Einlass-Rückschlagmembran
bleiben kann.
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In
bevorzugter Weise ist der Druckentlastungskanal in radialer Richtung
von einer Pumpenlängsachse weiter außen als die
wenigstens eine Ansaugöffnung angeordnet. Alternativ ist
es natürlich auch möglich, den Druckentlastungskanal
in radialer Richtung weiter innen als die wenigstens eine Ansaugöffnung
anzuordnen. Dies setzt jedoch eine andere Anordnung der Einlass-Rückschlagmembran voraus.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Entlüftungspumpe für eine Feuerlöschkreiselpumpe
im axialen Schnitt in schematischer Darstellungsweise, wobei sich
die Entlüftungspumpe in Arbeitsstellung befindet,
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2 die
Entlüftungspumpe von 1, wobei
diese sich in einer Ruhestellung befindet und
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3 eine
vergrößerte Darstellung der Einzelheit X von 2.
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Einer
Feuerlöschkreiselpumpe ist eine Entlüftungsvorrichtung
zugeordnet, die eine oder mehrere Entlüftungspumpen 11 enthält.
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Die
Entlüftungspumpe 11 enthält in ihrem Pumpengehäuse 12 einen
von einer Zylinderwandung 13 umschlossenen Pumpenraum 14,
der einerseits über mehrere über den Umfang verteilte
Ansaugöffnungen 15 in nicht dargestellter Weise
mit dem Arbeitsraum 23 der Kreiselpumpe verbunden ist.
Die Ansaugöffnungen 15 sind an der der Entlüftungspumpen-Antriebswelle 17 zugewandten
Stirnseite des Pumpenraums 14 zugeordnet. Dabei ist den
dem Pumpenraum 14 zugewandten Mündungen der Ansaugöffnungen 15 eine
Einlass-Rückschlagventileinrichtung in Gestalt einer Einlass-Rückschlagmembran 18 zugeordnet,
die an der Stirnseite des Pumpenraums 14 radial innerhalb
der Ansaugöffnungen 15 befestigt ist.
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Der
Pumpenraum 14 steht andererseits, das heißt an
seiner den Ansaugöffnungen 15 entgegengesetzten
Seite, über eine vor zugsweise ringförmig umlaufende
Auslassöffnung 19 mit der freien Atmosphäre
in Verbindung.
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In
dem Pumpenraum 14 ist ein axial entlang einer Pumpenlängsachse 20 hin
und her bewegbar geführter Pumpenkolben 21 angeordnet,
der an einer Kolbenstange 22 sitzt, die an der die Einlass-Rückschlagmembran 18 aufweisenden
Pumpenraum-Stirnseite aus dem Pumpenraum 14 geführt
ist und dabei den zugewandten Bereich des Kreiselpumpengehäuses
durchquert, so dass sie mit ihren dem Pumpenkolben 21 entgegengesetzten
Ende in einen Antriebsraum 23 des Kreiselpumpengehäuses ragt
und dort am äußeren Laufring 24 eines
drehfest auf der Antriebswelle 17 sitzenden Nockengliedes 25 endet.
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Die
der Kolbenstange 22 entgegengesetzte Seite des Pumpenkolbens 21 ist
mittels einer Druckfeder 26 belastet, die in einer zentralen
Gehäuseausnehmung 27 des Pumpengehäuses 12 untergebracht
ist. Die sich am Boden der Gehäuseausnehmung 27 abstützende
Druckfeder 26 drückt den Pumpenkolben 21 zusammen
mit der Kolbenstange 22 zum Nockenglied 25 hin,
so dass die Pumpenkolben/Kolbenstangen-Anordnung 21, 22 sozusagen zwischen
der Druckfeder 26 und dem Nockenglied 25 gefangen
ist. Läuft das Nockenglied 25 um, was zusammen
mit der von der Kreiselpumpe herkommenden Antriebswelle 17 erfolgt,
führt die Pumpenkolben/Kolbenstangen-Anordnung 21, 22 eine
ihrer Füh rung im Kreiselpumpengehäuse entsprechende lineare
Folgebewegung aus, wobei die in 1 nach rechts
gehende Bewegung (Saughub) entgegen der Kraft der Druckfeder 26 und
die Bewegung nach links (Druckhub) unter der Wirkung der Druckfeder 26 erfolgt.
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Der
Pumpenkolben 21 enthält mehrere, insbesondere
entlang einer umlaufenden Linie verteilt angeordnete Durchgangsöffnungen 28,
wobei an der der Auslassöffnung 19 zugewandten
Seite des Pumpenkolbens 21 eine Auslass-Rückschlagventileinrichtung
in Gestalt einer Auslass-Rückschlagmembran 29 festgelegt
ist, die die den Pumpenkolben 21 durchquerenden Durchgangsöffnungen 28 überdeckt.
Die Auslass-Rückschlagmembran 29 bildet an den
Stellen der Durchgangsöffnungen 28 jeweils eine gesonderte,
die betreffende Durchgangsöffnung 28 überdeckende
Rückschlagzunge (nicht dargestellt), so dass eine der Anzahl
der Durchgangsöffnungen 28 entsprechende Anzahl
von Rückschlagzungen 20 vorhanden sind.
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Die
Auslass-Rückschlagmembran 29 ist verdrehfest am
Pumpenkolben 21 angeordnet, so dass sichergestellt ist,
dass sich die Rückschlagzungen stets an den Stellen der
Durchgangsöffnungen 28 des Pumpenkolbens 21 befinden.
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Pumpenraum 14 und
Arbeitsraum 23 werden neben den Ansaugöffnungen 15 auch
durch einen Druckentlastungskanal 30 miteinander verbunden. Im
Gegensatz zu den Ansaugöffnungen 15 bleibt der Druckentlastungskanal
zumindest teilweise frei von der Einlass-Rückschlagmembran 18.
Vorzugsweise besitzt der Druckentlastungskanal 30 einen
relativ geringen Durchmesser. Der Druckentlastungskanal 30 kann
beispielsweise in Gestalt einer Bohrung ausgebildet sein. Der Druckentlastungskanal 30 kann
für einen Druckausgleich zwischen dem Pumpenraum 14 und
dem Arbeitsraum 23 sorgen, in der Art, dass sich bei einem
Druckabfall der Druck im Pumpenraum 14 verringert, so dass
schließlich der für die Ruhestellung der Entlüftungspumpe 11 erforderliche Ruhedruck
unterschritten wird und die Entlüftungspumpe 11 in
der nachfolgend noch näher beschriebenen Weise anfängt
zu arbeiten. In diesen Druckentlastungskanal 30 ist eine
Absperrvorrichtung 31 eingeschaltet, die ein Absperrventil 32 aufweist.
Das Absperrventil 32, beispielsweise ein entsperrbares Rückschlagventil,
befindet sich im Druckentlastungskanal. In der Schließstellung
des Absperrventils 32 ist der Fluiddurchgang durch den
Druckentlastungskanal 30 gesperrt. Das Absperrventil 32 wird über
eine manuelle und/oder elektrisch oder fluidisch betriebene Stelleinrichtung 33 betätigt.
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Beim
Saughub, wenn sich der Pumpenkolben 21 von seiner den Ansaugöffnungen 15 zugewandten
Endstellung in die entgegengesetzte Endstellung gemäß 2 bewegt,
hebt die Einlass-Rückschlagmembran 18 aufgrund
der anstehenden Druckverhältnisse von den Ansaugöffnungen 15 ab,
während die Rückschlagzungen der Auslass-Rückschlagmembran 29 die
Durchgangsöffnungen 28 des Pumpenkolbens 21 verschließen.
Auf diese Weise gelangt die angesaugte Luft bzw. das aus Luft und
Wasser bestehende Gemisch durch die Ansaugöffnung 15 in
den Pumpenraum 14. Beim anschließenden Druckhub
in die entgegengesetzte Richtung wird der Pumpenkolben 21 wieder
zu den Ansaugöffnungen 15 hinbewegt, wobei die
Einlass-Rückschlagmembran 18 die Ansaugöffnungen 15 verschließt,
während sich die Rückschlagzungen von den Pumpenkolben-Durchgangsöffnungen 28 abheben,
so dass die Mündungen der Durchgangsöffnungen 28 freiwerden
und die Luft bzw. das Luft-Wassergemisch an den Rückschlagzungen
vorbei zur Auslassöffnung 19 hin gelangt.
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Wenn
die Kreiselpumpe dann Wasser fördert, wird der Pumpenkolben 21 von
dem Wasserdruck in seine der Auslassöffnung 19 zugewandte Endstellung
gedrückt, so dass die Kolbenstange 22 von dem
weiterhin rotierenden Nockenglied 25 abgehoben wird und
bleibt, so dass das Nockenglied 25 leer dreht und die Entlüftungspumpe 11 unwirksam ist.
Die Entlüftungspumpe befindet sich daher in der Ruhestellung.
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Sobald
der Druck unterhalb des Ruhedrucks abfällt, beispielsweise
falls die Kreiselpumpe kein Wasser mehr fördert und der
Druckentlastungskanal 30 geöffnet ist, drückt
die Druckfeder 26 den Pumpenkolben 21 zurück,
so dass die Kolbenstange 22 wieder zur Anlage am Nockenglied 25 gelangt
und die Entlüftungspumpe 11 wieder in Gang gesetzt wird.
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Soll
die Kreiselpumpe bei niederen Drücken arbeiten, ohne dass
die Entlüftungspumpe einschaltet, so wird das Absperrventil 32 der
Absperrvorrichtung 31 im Druckentlastungskanal 30 geschlossen. Dadurch
wird der Druck, insbesondere Wasserdruck im Pumpenraum 14 aufrecht
erhalten, so dass die Kolbenstange 22 weiterhin vom rotierenden
Nockenglied 25 abgehoben bleibt, die Entlüftungspumpe 11 also
in ihrer Ruhestellung verbleibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 1653791 [0002]
- - DE 19600641 B4 [0003]