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Pumpe mit pulsierender Arbeitsweise Die Erfindung betrifft eine Pumpe,
die mit mindestens zwei Membranen und Gehäusen, in und mit denen die Membranen Kammern
bilden, mit Ein- und Auslaßventilen, die den Strom der zu pumpenden Flüssigkeit
zu und von den Kammern steuern, und mit einer Hilfspumpe sowie einem Verteilungsventil
für die Zu- und Abführung von Druckflüssigkeit zu bzw. von den Membranen ausgestattet
ist, wobei das Verteilungsventil zeitweise eine gleichzeitige Ausdehnung der Membranen
bewirkt.
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Bei einer solchen Pumpe mit pulsierender Arbeitsweise ist eine Betriebsflüssigkeit
vollkommen von der durch die Pumpe geförderten Flüssigkeit isoliert, und trotz der
Verwendung von Membranen wird eine im wesentlichen kontinuierliche Flüssigkeitsförderung
erreicht. Die beiden Membranen können hierbei so betätigt werden, daß sie eine im
wesentlichen kontinuierliche Strömung der zu pumpenden Flüssigkeit schaffen, wenn
ein kontinuierlicher Betriebsflüssigkeitsstrom zugeführt wird. Die Feststellung,
daß die Strömung »im wesentlichen« kontinuierlich ist, besagt hier nicht, daß irgendeine
merkliche prozentuale Abweichung von einer genau kontinuierlichen Ströinung vorliegt.
Tatsächlich besteht die einzige Abweichung von der genauen Stetigkeit in dem Auftreten
von Momentanimpulsen kurzer Dauer, welche mehr die Art von Tonwellen als von meßbaren
Abweichungen von der Strömungsgeschwindigkeit haben. Diese momentanen Schockpulsationen
haben jedoch eine beträchtliche Amplitude und erzeugen Lärm und Schwingung des Pumpsystems,
was nachteilig wirkt. Diese momentanen Schläge lassen mehrere Ursachen erkennen.
Um einen wirklich kontinuierlichen Strom zu schaffen, ist es nötig, daß bei beiden
Membranen die Einlaßleitungen offen sind, um für zumindest kurze Zeitperioden gleichzeitig
Betriebsflüssigkeit aufzunehmen. Wenn man die Tatsache berücksichtigt, daß eine
Membran im wesentlichen ausgedehnt und die andere zusammengezogen ist, daß der Einlaß
zur letzten geöffnet, bevor der Einlaß der ersten geschlossen wird, d'aß ferner
die Förderung gegen hohen Druck vorgenommen wird und daß die Membranen selbst für
eine richtige Betriebsweise wesentliche Neigung zum Zusammenfallen zeigen, ist es
klar, daß beim Auftreten dieser gerade festgestellten Verhältnisse die Betriebsflüssigkeit
dazu neigt, vor der ausgedehnten Membran in die zusammengefallene Membran zu strömen,
um den Spannungszustand beider ganz oder teilweise auszugleichen. Wenn diese Wirkung
auftritt, wird das Einlaßventil der zu pumpenden Flüssigkeit entsprechend der ursprünglich
ausgedehnten Membran momentan geöffnet. Da alle verwendeten Ventile ein Beharrungsvermögen
haben, ist das Ergebnis ein Schock in dem System. Dieser Schock jedoch bedingt bei
einer steten Zuführung der Pumpflüssigkeit zu den Membranen nicht eine wesentliche
Unstetigkeit im Strom der zu pumpenden Flüssigkeit. Der bewirkte Übergang ist im
wesentlichen das Ergebnis der Wechselwirkung im System zwischen den zwei Membranen
und ihren inneren und äußeren Kammern. Die plötzlichen Druckwechsel, die hier auftreten,
bilden die Ursache für den Schock.
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Eine zweite Ursache des Schocks tritt beim Beginn des Ausstoßes der
Betriebsflüssigkeit aus der Membran in Erscheinung. Obwohl die verwendeten Flüssigkeiten
und der Kautschuk der :Membran im wesentlichen nicht zusammendrückbar sind, haben
sie doch eine geringe Kompressibilität. Die Förderventile für die zu pumpende Flüssigkeit
haben auch eine sehr geringe Verzögerung; wenn man ferner die recht hohen Drücke
in Betracht zieht, die in der Praxis im allgemeinen bei dieser Art von Pumpen erforderlich
sind, so kann eine wesentliche Rückübertragung des Förderdruckes durch die Förderventile
eintreten, bevor diese Ventile vollkommen geschlossen werden können. Es wird ausdrücklich
auf »Druck« hingewiesen, weil der tatsächliche Rückfluß der Flüssigkeit sehr gering
ist, und im wesentlichen die Wirkung eine vorübergehende Druckübertragung hauptsächlich
entwickelt. Das Ergebnis ist, daß vorübergehende Kompressionsschockwellen in das
System übertragen werden, die insbesondere einen bemerkenswerten Schub auf das Verteilungsventil
für die Betriebsflüssigkeit entwickeln.
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Die obenerwähnten Ursachen für die momentanen Pulsationen sind insbesondere
mit dem hohen Förderdruck zu verbinden. Wenn der Ausflußdruck niedrig ist, treten
vorübergehende Pulsationen auch dadurch
ein, dali die Membranen
notwendigerweise so ausgebildet sind, daß sie dazu neigen, gegen einen wesentlichen
angewandten Innendruck zusammenzufallen. Bei einem üblichen Betrieb kann z. B. ein
Druck von 3,5 kg/cir2 notwendig sein, um eine starke anfängliche Ausdehnung einer
Membran zu schaffen. Die Federeigenschaften der 'Membranen sind normalerweise untereinander
nicht identisch, und die Schockverhältnisse werden sich hier auf Grund der verschiedenen
Neigungen der Membranen zusammenzufallen abheben, wahrscheinlich in Verbindung mit
und erschwert durch die Verzögerung der Ventile in hezug auf das öffnen und Schließen.
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Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, bei einer Pumpe der
einleitend beschriebenen Art die vorstehend besprochenen momentanen Schockverhältnisse
auf ein Minimum herabzusetzen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen
dem Verteilungsventil und den Membranen Ventile angeordnet sind, welche eine Verbindung
der Innenräume der Membranen untereinander verhindern, wenn diese sich gleichzeitig
ausdehnen. Durch diese Maßnahme ist also während der zeitweise gleichzeitigen Belastung
der Membranen deren gegenseitige Verbindung durch Ventile beliebiger Bauart unterbrochen.
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In den Zeichnungen ist eine Pumpe der erfindungsgemäßen Art in einer
beispielsweisen Ausführungsform, die insbesondere für die Förderung von Flüssigkeit
mit hohen Drücken und in kontinuierlichem Strom bestimmt ist und bei der als eine
Verbindung der Membranen verhindernde Ventile Rückschlagventile gewählt sind, schematisch
veranschaulicht. In den Zeichnungen zeigt Fig.l einen senkrechten Schnitt durch
eine der Membranen der Pumpe und die dazugehörigen Elemente im Schnitt längs der
Linie 1-1 von Fig. 2, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch das Verteilungsventil
der Betriebsflüssigkeit und die dazugehörigen Teile der Pumpe, Fig. 3 einen senkrechten
Schnitt durch die Ausfluß-und Einlaßventile für die zu pumpende Flüssigkeit und
durch die äußeren Enden der Membranen, Fig. -1 bis 9 schematische Darstellungen,
die die verschiedenen aufeinanderfolgenden Stellungen des Z"erteilungsventils für
die Betriebsflüssigkeit während eines halben Arbeitsganges zeigen.
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Die räumliche Anordnung der Einzelteile der Pumpe hat keine größere
Bedeutung, und dementsprechend sind verschiedene Elemente schematisch in der gezeichneten
Lage dargestellt. Ein Antriebsmotor 2 treibt über Wellenverbindungen 4 ein innerhalb
eines Gehäuses 6 angeordnetes Untersetzungsgetriebe an, das eine Welle 8 antreibt,
die eine Kurbel 10 trägt. Die Kurbel 10 bewegt über ein Gestänge 12 und einen Bolzen
14 einen Schlitten 16 in einer Führung 18 hin und her. die in einem Ventilkörper
20 enthalten ist. Diese beschriebenen Elemente sind vorzugsweise in einem Pumpengehäuse
angeordnet, mit einem Wandteil 21. Dieses Gehäuse enthält gleichfalls eine Primärpumpe
23 (Fig. 2), die durch den Motor 2 angetrieben wird. Die Pumpe 23 kann irgendeine
der Verdrängertypen sein. Es wurde z. B. gefunden, daß eine sehr befriedigende Form
der Pumpe eine variable Verdrängerpumpe mit Doppelkolben ist, die eine angemessene
kontinuierliche Leistung hat und klopffrei arbeitet. In dieser Pumpe kann z. B.
die Veränderung der Verdrängung vom Leerlauf bis etwa zur maximalen Kapazität durch
eine Einstellvorrichtung von Hand gesteuert werden, obgleich die Einstellung der
Pumpe auch automatisch, entweder pneumatisch oder elektrisch, gesteuert werden kann.
Drehkolben- oder andere Arten von variablen Verdrängerpumpen können ebenfalls verwendet
werden. Die besonders hier verwendete Antriebspumpe bildet für sich allein keinen
Teil der Erfindung. Die Erfindung betrifft nur die Verwendung einer Verdrängerpumpe,
die vorzugsweise eine gleichmäßige Verdrängung hat und gegebenenfalls das Fördermaß
reguliert. Eine Pumpe mit konstanter Fördermenge kann da verwendet werden, wo die
Einstellbarkeit nicht erforderlich ist. Zweckmäßig kann in dem Gehäuse mit den beschriebenen
Elementen, einschließlich der Pumpe, ein Ölbecken sein, von welchem das Öl durch
den Umlauf und zurück zu dem Becken gepumpt werden kann. Das verwendete Öl kann
irgendein geeignetes Schmieröl sein und nicht nur als Betriebs-, sondern auch als
Schmiermittel der mechanisch betätigten Teile dienen.
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Ein Ventilzylinder 26 ist mit Preßsitz in einer Bohrung 24 in dein
Körper 20 angeordnet, und ein die Betriebsflüssigkeit verteilendes Ventil, allgemein
mit 28 bezeichnet, bewegt sich im Zylinder 26 hin und her. Dieses Ventil weist die
Hauptkolben 30 und 32 und Endkolben 34 und 36 auf. Die Spindel des Ventils ist an
den Enden zur Aufnahme von Stangen 38 durchbohrt, die so angeordnet sind, daß sie
mit Scheiben 22 im Eingriff stehen, welche selbst auf Zapfen 25 geschraubt sind,
die an den Enden des Schlittens 16 befestigt sind. Die Scheiben sind so angeordnet,
daß sie auf den Stangen 38 aufsitzen und durch Gegenmuttern festgehalten werden.
Der Zweck der eben beschriebenen Anordnung ist die Schaffung einer axialen Verstellbarkeit
des Ventils 28 in bezug auf den Schlitten 16, um die richtige Phaseireinstellung
in bezug auf den entsprechenden Betrieb, wie später beschrieben, zu schaffen. Durch
die Verbindungen von Kurbel 10 erhält das Ventil eine hinreichend einfache harmonische
Bewegung, um den Betriebsflüssigkeitsstrom zu steuern. Ein mittiger Durchlaß 40
ist im Körper 20 und Zylinder 26 vorgesehen und dient für die Zuleitung der Betriebsflüssigkeit
durch ein Rohr 41 von der Pumpe 23.
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Verschiedene Durchlässe sind in axial verschobenen Stellungen längs
des Zylinders 26 vorgesehen und schaffen eine Verbindung zwischen seiner Bohrung
und ringförmig um den Zylinder verteilten Räumen, die im Körper 20 vorgesehen sind.
Jeder dieser Durchlässe besteht vorzugsweise aus einer Anzahl von radialen Bohrungen
im Zylinder (Fig. 1), um einen freien Strom der Betriebsflüssigkeit zu schaffen,
aber zur Vereinfachung soll später nur von einer die Rede sein.
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Die Durchlässe 42 und 44 dienen der Förderung der Betriebsflüssigkeit
vom 'Mittelteil des Zylinders 26 aus. Diese Durchlässe stehen mit den Räumen 46
und 48 in dem Körper 20 in Verbindung.
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Die Durchlässe 50 und 52 sind für den Ausstoß der Betriebsflüssigkeit
von den Membranen vorgesehen und stehen mit den Räumen 54 und 56 im Körper 20 in
Verbindung.
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Die Durchlässe 58 und 60 sind für dein Ausstoß der Betriebsflüssigkeit
aus dem Zylinder vorgesehen und stehen mit den Räumen 62 und 64 in dem Körper 20
in Verbindung. Die Räume 62 und 64 sind jeweils bei 66 und 68 an Verbindungsrohre
67 und 69 angeschlossen, welche dazu dienen, die ausgestoßene Betriebsflüssigkeit
in das Becken zurückzuführen.
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Wie später klar wird, dienen die Ventilkolben dazu, die Strömung durch
die verschiedenen Zylinderkanäle zti steuern.
Die Räume 54. und
56 stehen mit Kanälen 70 und 72 im Körper 20 in Verbindung. Die Räume 46 und 48
stehen mit den Öffnungen über Ventilsitze 78 und 8O in Verbindung. Diese werden
wiederum durch Kugelrückschlagventile 74 und 76 gesteuert, über welchen, wie in
Fig. 2 gezeigt, Kanäle 75 und 77 jeweils vorgesehen sind bzw. die durch seitliche
Kanäle 90 und 92 mit den Kanälen 70 und 72 in Verbindung stehen. 'Nach innen gerichtete
Führungsbahnen 93 führen die Kugeln und schaffen damit eine Durchgangsmöglichkeit
für die Flüssigkeit. Die Federn 82 und 84 dienen dazu, die Kugeln 74 und 76 auf
ihren Sitz hinzudrücken. Diese Federn sind innerhalb der Absperrorgane 86 und 88
in den Kanälen 75 und 77 eingebaut, wobei die Absperrorgane mit Dichtungen gegen
Lecken versehen sind. Sicherungsringe 79 und und 81 halten die Absperrorgane 86
und 88 fest. Die Bohrungen 70 und 72 stehen jeweils mit den Bohrungen 99 und 97
in Verbindung, diese sind in einem Körper 94 vorgesehen, welcher an der Wand 21
des Gehäuses befestigt ist und dazu dient, in einer Öffnung dieser Wand den Körper
20 zu tragen. Ein Verschluß zwischen dem Körper 20 und dem Körper 94 an den Kanälen
wird durch O-Ringe, wie in Fig.2 gezeigt, geschaffen. In Verbindung mit den Bohrungen
97 und 99 sind rohrförmige Einsätze 96 und 98 für die Membranen, die allgemein mit
100 und 102 bezeichnet werden. Die 'Membranen 100 und 102 sind gleicher Konstruktion
und im einzelnen in Fig. 1 gezeigt. Jede Membran besteht aus einer Metallgrundplatte
104, an welcher eine Tülle 106 aus Kautschuk angebracht ist. Der verwendete synthetische
Kautschuk ist widerstandsfähig gegen das Schmieröl an der Innenseite und gegen die
zu pumpende Flüssigkeit an der Außenseite. Jede Membran besteht ferner aus einer
metallischen Grundplatte 108, die mit einer äußeren Tülle 110 der gleichen Art wie
die Tülle 106 verbunden ist. Diese Doppelanordnung der Tüllen wird vorzugsweise
für jede Membran angewandt, um eine zerstörende Wirkung zu vermeiden, wenn eine
der Tüllen schadhaft wird. In der Tat genügt jede einzelne zum Pumpen, und wenn
beide in richtiger Stellung sind., schaffen sie wirksam eine einheitliche Membran.
Die Tüllen 106 und 110 sind beide so konstruiert, daß sie dazu neigen, auf die Normallage,
wie in Fig. 1 gezeigt, gegen starken Druck zusammenzufallen, der höher als atmosphärischer
Druck ist. Dies ist für den praktischen Betrieb äußerst wichtig, da sonst, wenn
das Einlaßventil einer Membran in geschlossener Stellung festsäße, eine Tülle, die
nicht so zusammenfallen könnte, ausgedehnt bleibt und bei der nächsten Ausdehnung
an den Wänden ihrer Kammer haften und möglicherweise unter Rißbildung in die Ventilkanäle
gepreßt würde. Das Zusammenziehen der Tüllen ist durch 'Metalleinsätze 96 und 98
begrenzt, welche mit kleinen radialen Öffnungen 112 versehen sind, um einen freien
Durchfluß der Betriebsflüssigkeit zu schaffen. Sie sind aber so klein, daß sie selbst
bei höchsten im Betrieb auftretenden Drücken ein Eindringen des Kautschuks der Tülle
in sie verhindern. Die Rohre 96 sind an ihren äußeren Enden durch ein Absperrorgan
114 verschlossen. Um einen möglichen Riß bei einer der Tüllen zu erkennen, ist jede
der Grundplatten 104 mit einer Radialbohrung 116 versehen, welche durch eine Öffnung
118 eine Verbindung finit dem Berührungsbereich der Grundplatten 104 und 108 und
den Tüllen 106 und 110 herstellt. Für den Fall eines Bruches wird entweder die Betriebsflüssigkeit
oder die Pumpflüssigkeit aus der Öffnung 116 der entsprechenden Membran austreten
und entdeckt werden. Die Öffnung 116 ist zweckmäßig mit einem Gewinde zur Aufnahme
eines Rohres versehen, das nicht gezeigt ist, aber dazu dienen kann, leckende Flüssigkeit
sicher abzuleiten in dem Fall, wenn die Pumpflüssigkeit gefährlich ist.
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Ein Körper 120 dient dazu, äußere Kammern an den Membranen und Anbringungsmöglichkeiten
für Eimaß- und Auslaßventile für die Pumpflüssigkeit zu schaffen. Dieser Körper
120 ist mit den Bohrungen 124 und 126 versehen, die die 'Membranen 100 und 102 aufnehmen.
Der Körper 120 (Fig. 3) ist mittels Bolzen 122 an den Tüllengrundplatten 108 und
104 und an dem Körper 94 geklemmt, wobei, wie in Fig. 1 gezeigt, O-Ringe zwischengesetzt
sind, um zwischen diesen Elementen eine Abdichtung zu schaffen, die den beim Pumpen
auftretenden hohen Drücken widerstehen kann.
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Die so zusammengefügte Konstruktion ist zweckmäßigerweise für ein
leichtes Auseinandernehmen zum Reinigen der verschiedenen Elemente geeignet, welche
mit der Pumpflüssigkeit in Berührung kommen.
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Einlaß- und Auslaßventil 128 und 132 (Fig. 3) sind jeweils in abnehmbaren
Gehäusen vorgesehen, die in Verbindung mit der Kammer 124 stehen; ähnliche Ventile
130 und 134 sind in Verbindung mit der Kammer 126 vorgesehen. Die Ventilgehäuse,
von denen eines mit 136 (Fig. 1) bezeichnet ist, sind leicht zu entfernen und auf
geeignete Art durch O-Ringe gedichtet.
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Ein Einlaßkopfstück 138 ist mit einem Kanal 140 versehen, welcher
mit den beiden Einlaßventilen 128 und 130 und mit dem äußeren Rohr 142 verbunden
ist, das die Pumpflüssigkeit aufnimmt. Ein ähnliches Einlaßkopfstück 144 ist für
den Abfluß vorgesehen. Es weist einen Kanal 146 auf, der mit den Förderventilen
132 und 134 und mit der Rohrleitung 148 für die Förderung der Pumpflüssigkeit in
Verbindung steht. Diese Kopfstücke sind an dem Körper 120 mit geeigneten Bolzen
befestigt, wobei O-Ringe die nötige Abdichtung schaffen.
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Die Betriebsweise der Pumpe wird im folgenden beschrieben.
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Zu allererst wird darauf verwiesen, daß die Drehgeschwindigkeit der
Welle 8, um das Verteilungsventil 28 während seiner Arbeitsvorgänge hin- und herzubewegen,
derart ist, daß unter Berücksichtigung der maximalen Förderung der Pumpe 23 bei
Verstellbarkeit der Fördermenge der Pumpe die Membranen sich während eines Arbeitsganges
nicht in solch einem Maß ausdehnen, daß sie die Wände der ihnen zugeordneten Kammern
berühren. Eine Veränderung der Förderungsgeschwindigkeit der Pumpflüssigkeit durch
die Pumpe 23 ergibt dann lediglich eine geringe Ausdehnung der 'Membranen, um eine
entsprechende Verdrängung bei der Pumpflüssigkeit zu schaffen.
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Es wird nun insbesondere auf die Fig. 4 bis 9 und zusätzlich auf Fig.
2 Bezug genommen. Es sollen zuerst die Verhältnisse betrachtet werden, die auftreten,
wenn das Ventil 28 die in Fig.4 gezeigte Stellung einnimmt, d.li. die äußerste
Linksstellung in bezug auf die Figuren. In dieser Lage ist der Kanal 42 in Verbindung
mit dem Zufuhrkanal 40 für die Betriebsflüssigkeit, welche dann über das Ventil
74, das in Fig. 2 offen gezeigt ist, und durch die Kanäle 90, 70 und 99, um die
Ausdehnung der Membran 102 zu verursachen, strömt. Wenn dieser Fluß fortdauert,
verringert die Membran 102 das Volumen in der Pumpenkammer 126 und schafft einen
Ausfluß der Pumpflüssigkeit durch das Rückschlagventil 134. Das
entsprechende
Einlaßventi1130 ist geschlossen, und der Abflußkanal 50 ist durch den Kolben 30
geschlossen. Der Einlaßkanal 44 für die Membran 100 ist durch den Kolben 32 geschlossen.
Die Kanäle 52 und 60 sind miteinander durch den Raum zwischen den Kollwu
32 und 36 in Verbindung und sind ebenfalls niii dem Auslaßkana168 verbunden. Während
das lZiick.chl--gventil 76 nun geschlossen ist, ist die Innen-.leite <lcr'Iemt:ran
100 in freier Verbindung mit dem :\uaaß. und diese 'leinbran wird in entspannter
Lage @l:#rch ili;-e eige_ic Elastizität sein. Das Rückschlag-128 ist geöffnet, uni
zu ermöglichen, daß die Kammer 124 die Pumpflüssigkeit aufnimmt. Das hüc1::chlagventil132
wird unter dem hohen Druck des Abflusses geschlossen sein.
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\\'unn das `Ventil 28 sich nach rechts von seiner Totpunktlage auf
der linken Seite bewegt, wird die in Fig. 5 gezeigte Stellung eingenommen. Der Kolben
30 .clilivlit den Kanal 50 und hat dann noch nicht begonnen, den Kanal 42
zu schließen. Der Kanal 44 )>leibt durch den Kolben 32 geschlossen, aber dieser
Kolhen wird dann den Kanal 52 geschlossen haben und so die Flüssigkeitsverhindung
zwischen der Innenseite der Membran 100 und dem Ausflußkanal 68 unterbrechen. Tatsächlich
ist zu dieser Zeit die Membran 100 vollkommen zusammengezogen, und dementsprechend
wird der Fluß durch den Kanal 52 unterbrochen, bevor der Kolben diesen Kanal
schließt. In dem Ausmaß. wie der Kanal 42 für den Durchfluß der Betriebsflüssigkeit
noch offen ist. setzt die Membran 102 ihre Ausdehnung fort.
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Der nächste Fall ist die Stellung des Ventils 28 in der in Fig.6 gezeigten
Stellung. Diese Stellung ist charakterisiert durch den Beginn des Öffnens des Kanals
44 für die Betriebsflüssigkeit. Da dieser Kanal 44 aufgerissen wird, so wird eine
Neigung zum Strömen von der ausgedehnten Membran 102 zu dem Inneren der entspannten
Membran 100 eintreten. Wenn diese Wirkung auftritt. würde bei den hohen Drücken,
und da das Ausflußventil 134 offen ist. ein vorübergehender Stoß durch das Hinüberwechseln
der Flüssigkeit von einer 'Membran zur anderen erzeugt werden. Erfindungsgemäß jedoch
wird solch eine L`l:ertragung der Betriebsflüssigkeit durch das Schließen des Rückschlagventils
74 unter Einwirkung der Feder 82 verhindert. Dieses Rückschlagventil kann schließen,
weil. obwohl Kanal 42 für die Zufuhr der 13(@triel)sflüssigkeit offen ist,
der nach innen durch die 'leiiil.ran 102 ausgeübte Druck auf Grund der Ausdehnung
den Innendruck übersteigt, der durch die zu:annncngezogene 'lembran 100 ausgeübt
wird. Die-,9(Ir Zustand (lauert an, da sich die Membran 100 durch den Strom
der Betriebsflüssigkeit dort hinein aus-(lehnt. und zwar so lange, bis die -Membran
ihr volles Vclunien an Betriebsflüssigkeit erreicht hat. Sie wird weniger ausgedehnt
als die 'Membran 102. Dementsprechend wird die einströmende Betriebsflüssigkeit,
nach Erzielung der in Fig.6 gezeigten Verhältnisse, nur zu der 'Membran 100 fließen.
Wenn sich die \lembran 100 ausdehnt, öffnet sich ihr Förderventil 132, wodurch ein
Ausfluß der Pumpflüssigkeit geschaffen wird. Das Ventil 134, das der Membran 102
zugeordnet ist, wird dadurch geschlossen werden, daß eine Zusammenziehung der Membran
102 nur im ganz geringen Maße eintreten wird, sobald das Ventil 74 schließt. Der
bestehende Zustand entspricht dem, der für einen kurzen Zeitintervall nach Einreichung
der in Fig. 6 gezeigten Bedingungen besteht. Die Membran 102 wird im wesentlichen
in ihrem vollausgedehnten Zustand verharren. Bei weiterer Verschiebung des Ventils
28 in die in Fig.7 gezeigte Stellung mit Unterbrechung des Kanals 42 dauert die
Strömung in die Membran 100 durch Kanal 44 und Rückschlagventil 76. wobei keine
Strömung (finit Ausnahme eines mäglichen leichten Leckens) durch Kanal 42 in irgendeiner
Richtung herrscht. Wenn ein geringes Lecken eintritt. so kommt es von der Membran
102. Rückschlagventil 74 und durch den Raum zwischen den Kolben 30 und 32 in die
Membran 100 unter e;nen, verhältnismäßig kleinen Sog. was auf die verscliiede_ien
Ausdelinungsau>-maße der Membranen zurückzuführen ist. Diese geringe Ströniiuig
erzeugt jedoch keine merkliche Größe eines plötzlichen oder scharfen Impulses. Wenn
die Stellung der Fig. 7 durch das Ventil 28 erreicht wird, bleibt der Kanal
50 geschlossen. jede Strömung von oder zu der Meml;ran 102 ist somit unterbrochen.
mit Ausnahme eines möglichen geringen Leckens.
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Wenn der in Fig. 8 gezeigte Zustand erreicht wird, beginnt der Kolben
30 den Kanal 50 zu öffnen. Die \Ieinbran 102 wird durch die Kanäle 99 und 70, deii
Raum zwischen den Koll;en 30 und 34 und dem Kanal 58 mit dein Auslaßkanal 60, 67
in Verbindung gebracht. Bei Abwesenheit des Kolbens 34 würde die plötzliche Druckanwendung
auf den linken Teil de., Kolbens 30 verursachen, daß das Ventil 28 einen scharfen
Impuls nach rechts bekommt. Bei Anordnung des Kolbens 34 jedoch tritt ein Angleich
der Drücke. die auf (las Ventil 28 einwirken. ein, um das Auftreten eines Ausgleichs
zu dieser Zeit zu verhindern. Die llenil): an 102 fällt nun durch ihre Elastizität
zusammen und erzeugt eine Öffnung ihres Einlaßventils 130. so daß die Pumpflüssigkeit
in die Kammer 126 strömen kann. Zu dieser Zeit bleibt der Kanal 44 offen, so daß
die Strömung der Betriebsflüssigkeit fortfährt, die Membran 100 auszudehnen.
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Die Bewegung des Ventils 28 von der Stellung in Fig. 8 zu der in Fig.
9 bewirkt keine neue Tätigkeit. Die Membran 102 ist vollkommen zusammengezogen 1,evor
die Stellung von Fig. 9 erreicht wird. während die 'Membran 100 fortfährt, Betriebsflüssigkeit
durch den Kanal 44 aufzunehmen. Es ist ersichtlich. daß die Stellung von Fig. 9
der von Fig. 4 entspricht, so daß die Rückkehr des Ventils in die Stellung von Fig.
-1 nur eine Wiederholung der Phasen des Arbeitsganges darstellt. aber in Umkehrung
in bezug auf die zwei :Membranen.
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Trotz des intermittierenden öffnens und Schließens der Kanäle ist
der Ausfluß kontinuierlich. Die kontinuierliche Förderung der Betriebsflüssigkeit
entwickelt notwendigerweise vollkommene Verdrängungen der zwei Membranen, und zwar
erst der einen. dann möglicherweise beider und dann der anderen, und zwar so, daß
die Gesamtheit der Verdrängungen in den zwei Kainniern 124 und 126 konstant bleibt.
Das Ergebnis ist, daß die Strömung der Pumpflüssigkeit ebenfalls konstant ist, unter
der Annahme, daß kein Lecken auftritt, was bei einem Betriebsöl mit geeigneter Viskosität
tatsächlich zu vernachlässigen ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung tritt
diese konstante Strömung mit einem Minimum an Ausgleich bei den verschiedenen Phasenänderungen
während des Arbeitsganges auf. Es sei festgestellt, daß die Strömung durch die Einlaßverbindung
142 für die Pumpflüssigkeit nicht konstant ist, und dies könnte als Ursache für
das Klopfen angesehen werden. jedoch unter gewöhnlichen Förderbedingungen bei annähernd
atmosphärischem Druck ist die Größe der Druckänderungen, welche auf der Einlaßseite
der Pumpe auftreten, klein, und dementsprechend sind Pulsationen
durch
den intermittierenden Einlaß nicht bedeutend. Die Pulsationen, die verhindert werden
sollen, sind die, welche momentane Druckänderungen von bedeutender Größe entwickeln;
dementsprechend werden diese erfindungsgemäß befriedigend niedrig gehalten.