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Pumpe mit Flüssigkeitsantrieb Die Erfindung bezieht sich auf Pumpen
mit Flüssigkeitsantrieb und insbesondere auf Pumpen der Verdrängerbauart zur Förderung
abgemessener Flüssigkeitsmengen, bei denen zwischen einem Kolben und einer Membran
ein Preßöl vorgesehen ist, um die Membran zu betätigen.
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Pumpen dieser Bauart sind besonders vorteilhaft zur Förderung von
chemischen Flüssigkeiten, und es wird von ihnen ein hoher Genauigkeitsgrad gefordert.
Derartige Pumpen, bei denen eine Flüssigkeit zur Betätigung der Membran gebraucht
wird, haben jedoch den Nachteil, daß in dieser Flüssigkeit häufig Luftblasen entstehen,
und wenn die Luftblasen in dem System verbleiben, werden sie beim Druckhub der Pumpe
zusammengedrückt und verringern damit die jeweils zu fördernde Flüssigkeitsmenge
sowie die Meßgenauigkeit.
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Es ist bereits bekannt, Ventile, z. B. Entlüftungsventile, in Pumpen
vorzusehen. Es ist weiter bekannt, mechanische Anordnungen zum Öffnen und Schließen
derartiger Ventile in Verbindung mit dem Antrieb von Pumpenstößeln vorzusehen. Wenn
jedoch während des Pumpbetriebes die Antriebsflüssigkeit ergänzt oder überflüssige
Flüssigkeit abgeführt werden soll, erfordern bekannte Einrichtungen hierzu zwei
Ventile. Bei der Einrichtung nach der Erfindung hingegen werden diese beiden Funktionen
von einem einzigen Ventil ausgeführt.
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In der vorliegenden Erfindung wird eine mechanisch betätigbare Vorrichtung
vorgeschlagen, die bei jedem Pumpenzyklus in einer vorbestimmten Stellung wirksam
wird, um jede Ausdehnung, Zusammenziehung oder jeden Verlust an der Verschiebeflüssigkeit
auszugleichen, so daß ständig die genau vorbestimmte Flüssigkeitsmenge durch die
Pumpe gefördert wird.
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Gemäß der Erfindung öffnet eine mechanische Vorrichtung das Rückschlagventil
am Ende des Saughubes des Pumpenstößels und verbindet dadurch die Antriebskammer
mit dem Vorratsbehälter.
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Im einzelnen ist bei der vorliegenden Erfindung eine Durchflußöffnung
vorgesehen, welche an dem einen Ende mit der Flüssigkeit in Verbindung steht, die
sich zwischen einem Pumpenstößel und einer bewegbaren Wand befindet und die am anderen
Ende in Verbindung mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter steht, der Zutritt zu der
Außenluft besitzt. Ein Druckventil ist in dieser Durchflußöffnung an dem dem Vorratsbehälter
zugekehrten Ende vorgesehen, und mechanische Vorrichtungen dienen dazu, das Druckventil
in Abhängigkeit vom Verschiebeglied des Pumpenstößels zu steuern. Weiterhin ist
gemäß der Erfindung die Durchflußöffnung mit der das Preßöl enthaltenden Kammer
an einer an der obersten Stelle der bewegbaren Wand angeordneten Stelle verbunden.
Die Durchflußöffnung verläuft schräg nach oben und steht an ihrem oberen Ende mit
dem Vorratsbehälter in Verbindung, so daß sich dieser oberhalb derjenigen Flüssigkeitsmenge
befindet, die mit der bewegbaren Wand in Verbindung steht. Durch diese Anordnung
werden alle Luftblasen, die sich bei der Verschiebung der Flüssigkeit bilden, an
eine Stelle gebracht, die sich an der oberen Kante der bewegbaren Wand befindet,
und beim Druckhub des Pumpenstößels werden die Luftblasen aus der die bewegbare
Wand bewegenden Flüssigkeit entfernt und können durch das Druckventil, welches am
Ende des Saughubes geöffnet wird, ausgeschieden werden. Das Druckventil wird über
eine Feder während des größten Teiles des Pumpenzyklus in geschlossener Stellung
gehalten, wobei die das Druckventil öffnenden oder schließenden Organe von den Verschiebegliedern
für den Pumpenstößel abhängig gemacht sind. Infolge dieser neuen Anordnung übt das
Druckventil eine doppelte Funktion aus, da es einmal als Druckregelventil dient
und zum anderen bei jedem Saughub der Pumpe dazu benutzt wird, die Antriebsflüssigkeit
zu ergänzen oder überflüssige Flüssigkeit abzuführen.
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Damit die Erfindung besser verstanden und in die Praxis übergeführt
werden kann, ist eine ins einzelne
gehende Beschreibung vorgenommen
worden, die sich auf die Zeichnungen bezieht. In diesen Zeichnungen stellt Fig.
1 einen senkrechten Längsschnitt einer Pumpe mit Flüssigkeitsantrieb gemäß der vorliegenden
Erfindung dar, wobei der Pumpenstößel in der Stellung dargestellt ist, in der er
sich am Ende des Druck-oder Förderhubes befindet; Fig. 2 ist ein Teilschnitt einer
anderen Ausbildung der Erfindung, bei der eine andere mechanisch kontrollierte Vorrichtung
vorgesehen ist, um das Druckventil zu betätigen; Fig.3 bis 6 sind Teilansichten
ähnlich der Fig. 2 und zeigen andere Ausbildungen der Erfindung.
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In Fig.1 ist ein Pumpenaggregat 10 dargestellt, das auf einer
Grundplatte 11 angeordnet ist und einen hin- und hergehenden Kolben oder Stößel12
besitzt. Der Stößel 12 ist an dem einen Ende mit einem Kreuzkopf 13 verbunden, der
in einer Kreuzkopfführung 14 hin- und hergleiten kann und über die Öffnung 15 geschmiert
wird. Der Kreuzkopf 13 ist mit einem Pleuel16 verbunden, das seinerseits mit einer
Kurbel 17 in Verbindung steht, die durch den Motor 18 um die Achse 20 gedreht
werden kann. Die Länge des Kurbelarmes kann zur Einstellung des Pumpenhubes an der
Stelle 21 verändert werden. Dieser Antriebsmechanismus für den Stößel 12 erlaubt
es, den Stößel innerhalb einer Kammer 22 hin-und herzubewegen, wobei sich in dieser
Kammer die Antriebsflüssigkeit befindet. Der Stößel 12 ist längs seiner Oberfläche
durch eine Packung 24 abgedichtet, die verhindert, daß die Antriebsflüssigkeit aus
der Kammer oder dem Zylinder 22 heraustritt.
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In Verbindung mit der Kammer 22 ist eine bewegliche Wand vorgesehen,
die als Membran 25 ausgebildet ist. Die äußeren Kanten der Membran 25 sind zwischen
den Flächen 26 und 27 eingespannt. Die Membran 25, die aus einem geeigneten Material,
beispielsweise Gummi, gefertigt ist, bildet die bewegliche Wand der Kammer 22 und
wird vor einer überdehnung durch die gelochten Wände 30 und 31 in bekannter Weise
geschützt. Die Antriebsflüssigkeit füllt den ganzen Raum in der Kammer 22 links
der Membran aus, und ebenso wird die Durchlaßöffnung 34, die sich vom oberen Ende
der Kammer 22 bis zum Reservebehälter 35 erstreckt, durch die Antriebsflüssigkeit
ausgefüllt. Diese die Bewegung übertragende Flüssigkeit kann entweder aus Öl oder
einer Mischung von Glyzerin und Wasser oder einer ähnlichen hydraulischen Flüssigkeit
bestehen.
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Die bewegbare Wand oder die Membran wird durch den Stößel 12 über
die Antriebsflüssigkeit bewegt, so daß durch die Membran 25 Flüssigkeit durch die
Eingangsöffnung 38 angesaugt und durch die Austrittsöffnung 39 weitergefördert wird.
Die Eingangs- und Ausgangsöffnungen 38 und 39 sind jeweils mit einem Paar von Kugeldruckventilen
40 und 41 ausgerüstet, wie dies im einzelnen in Verbindung mit der Austrittsöffnung
39 dargestellt ist. Das im Eingang angeordnete Kugeldruckventil befindet sich nahe
der Eingangsöffnung 44 im Boden der Pumpenkammer 45. In ähnlicher Weise sind die
beiden im Ausgang vorgesehenen Kugeldruckventile 40 und 41 hintereinander in die
Ausgangsöffnung 46 in der oberen Kante der Pumpenkammer 45 angeordnet und stehen
mit dem nicht dargestellten Ausgang in Verbindung. Wie aus den Zeichnungen ersehen
werden kann, ruhen die Kugeln 40 und 41 auf entsprechend ausgebildeten Sitzen, und
ihre Aufwärtsbewegung wird durch Büchsen oder Kugelführungen 48 und 49 begrenzt,
die oberhalb der Kugeln angeordnet sind.
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Das Öl oder die sonstige Flüssigkeit, die durch die Pumpe gefördert
werden soll, wird durch den Eingang 38 in die Kammer 45 gesaugt, wobei der Pumpenstößel
beim Saughub nach links bewegt wird. Die Flüssigkeit wird daraufhin aus der Kammer
45 wieder entfernt und über die im Ausgang angeordneten Ventile 39 aus der Pumpe
gedrückt, wenn der Pumpenstößel 12 sich beim Druckhub nach rechts bewegt.
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Während dieser Betätigung der Pumpe 10 ist die Antriebsflüssigkeit
in der Kammer 22 verschiedenen Temperaturänderungen ausgesetzt, die ihre Ursache
in einem Wechsel der äußeren Bedingungen haben und die auch dadurch zustande kommen
können, daß infolge der inneren Reibung der Flüssigkeit selbst diese aufgeheizt
wird. Während eines solchen Pumpenvorganges kann Luft in der Pumpenkammer 22 auftreten
oder sich Gase aus der Flüssigkeit bilden. Infolge der oben beschriebenen Temperaturveränderungen
und infolge der Entstehung von Luftblasen in der Antriebsflüssigkeit entstehen Veränderungen
im Volumen derjenigen Flüssigkeit, die in die Pumpenkammer 45 eingesaugt und aus
dieser wieder ausgestoßen wird, so daß sich Unstimmigkeiten bei der Messung dieser
Flüssigkeiten ergeben. Um diese Fehler auszuscheiden, ist im Zusammenhang mit der
gegenwärtigen Erfindung ein Druckregelventil vorgesehen, welches während jedes Pumpenzyklus
die Antriebsflüssigkeit mit der Außenatmosphäre in Verbindung bringt und die auch
dazu dient, einen Vorratsbehälter mit einer solchen Flüssigkeit mit der Antriebsflüssigkeit
in Verbindung zu bringen, damit je nachdem, ob eine Zusammendrängung, Ausdehnung
oder ein Verlust an Antriebsflüssigkeit stattgefunden hat, die jeweils erforderliche
Flüssigkeitsmenge im Antriebsorganismus wieder richtiggestellt werden kann.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein Verbindungsrohr 34 vorgesehen,
das sich, nach oben geneigt, zwischen dem obersten Ende 22a der Pumpenkammer 22
und dem Vorratsbehälter für Flüssigkeiten 35 erstreckt. Das obere Ende des Rohres
34 endet in einem Druckregelventi150, das durch das untere Ende einer Betätigungsstange
52 geschlossen gehalten wird, und zwar für gewöhnlich über eine Druckfeder 51. Wenn
sich das Druckventil 50 in. geschlossener Stellung befindet, ist die Flüssigkeit
im Behälter 35 gegenüber dem Rohr 34 abgedichtet, ebenso wie auch gegenüber der
Außenluft, und zwar über den Stößel 52.
Diese eben beschriebene Abdichtung
dauert so lange, als der Druck in der Durchflußöffnung 34 den Druck der Feder 51
nicht überwindet. Daraus geht hervor, daß das Druckventil 50 gleichzeitig
auch als Druckregelventil dient, und zwar bei jedem vollständigen Pumpenzyklus.
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Die Stange 52 kann innerhalb einer senkrechten Büchse, die in der
Deckwand des Behälters 35 angeordnet ist, hin- und herbewegt werden. Die Betätigung
der Stange 52 erfolgt durch eine Nockenscheibe 56, die auf der Welle 20 des Antriebsmotors
für die Pumpe angeordnet ist und die in einem ganz bestimmten Verhältnis zur Kurbel
17 angetrieben wird. Es geht aus der Zeichnung eindeutig hervor, daß die
Nockenscheibe 56 mit einem Nocken 56a ausgerüstet ist, der eine verhältnismäßig
kurze Länge besitzt und etwa in einem Winkel von annähernd 90°
zur
jeweiligen Stellung der Kurbel 17 verläuft. Unmittelbar über der Kurvenscheibe
56 und derart ausgebildet, daß sie auf der Oberfläche der Nockenscheibe 56 abgleiten
kann, ist eine Betätigungsrolle 59 vorgesehen, die in einer Verbindungsstange 58
gehaltert ist. Der Stab 58 kann innerhalb des Gehäuses, welches den Vorratsbehälter
35 umfaßt, hin- und herbewegt werden, und am oberen Ende der Stange 58 ist ein Arm
60 vorgesehen, der an seinen einander entgegengesetzten Enden einmal mit der Stange
58
und über eine Einstellschraube 61 mit dem oberen Ende der Stange 52 verbunden
ist.
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Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, befindet sich der Pumpenstößel 12 am
vorderen Ende seines Druckhubes. Da die Kurbel 17 und die Nockenscheibe 56 weiterhin
im Uhrzeigersinn umlaufen, kommen sie anschließend in eine Stellung, die gegenüber
der dargestellten Stellung um 180° verschoben ist. Am Ende des Saughubes befindet
sich der Stößel 12 in einer solchen Stellung, daß die Kammer 22 weitgehend freigegeben
ist, worauf dann der Stößel wieder in die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung gebracht
wird. Wenn in einer zurückgezogenen Stellung der Nocken 56a
den Abtastarm
59 betätigt, so wird die Stange 58 nach oben gehoben und damit gleichzeitig auch
die Stange 52, die das Druckventil 50 öffnet. In diesem Augenblick wird die Durchlaßöffnung
34 geöffnet und verbindet dadurch das Innere der Kammer 22 mit dem Flüssigkeitsbehälter
und mit der Außenluft, da in dieser Zeit das Druckregelventi150 geöffnet ist. Wenn
der Stößel 12 mit einem anderen Druckhub beginnt, gleitet der Nocken 56a unter der
Abtastrolle 59 hindurch, so daß die Stangen 58 und 52 wieder freigegeben werden
und in die Stellung gelangen, die sie in Fig. 1 einnehmen. Dabei wird das Druckventil
50 wieder geschlossen, da die Kugel auf ihren zugeordneten Sitz unter Wirkung der
Feder 51 gedrückt wird.
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Infolge dieser Anordnung wird in jedem Pumpenzyklus das Ventil 50
in der Durchflußöffnung 34 geöffnet und geschlossen und damit in diesem Zeitpunkt
die Antriebsflüssigkeit mit dem Vorratsbehälter und mit der Außenatmosphäre verbunden,
so daß die Antriebsflüssigkeitsmenge jeweils wieder eingeregelt werden kann.
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Wenn auch bei der dargestellten Ausführungsform die bewegliche Wand
als flexible Membran vorgesehen ist, ist es doch auch möglich, andere Formen von
beweglichen Wänden zu verwenden; beispielsweise kann man die Kammer als Dose ausbilden.
Solche Dosen werden für gewöhnlich aus irgendeinem nachgiebigen, vorzugsweise metallischen
Material gefertigt, beispielsweise aus einem korrosionsbeständigen Stahl od. ä.
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Die Betätigung des Druckventils kann auch auf elektromechanischem
Wege erfolgen. Beispielsweise kann die Nockenscheibe 56 einen elektrischen Schalter
betätigen, der im Stromkreis mit einem Magneten liegt, wobei der letztere die Aufgabe
hat, die Stange 52 zu verschieben, was in einfacher Weise dadurch geschehen kann,
daß diese mit dem Anker des Magneten verbunden wird.
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Die vorliegende Erfindung ist aber auch auf andere Bauarten von Membranpumpen
anwendbar, bei denen die Verschiebung der Membran durch einen Stößel und eine Antriebsflüssigkeit
erfolgt.
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In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Rohr 34 mit einem Vorratsbehälter
70 verbunden, welcher einen Teil der Antriebsflüssigkeit 71 enthält. Das Rohr 34
ist gegenüber der Atmosphäre und der Flüssigkeit 71 innerhalb des Vorratsbehälters
70 durch das L7berdruckventi172 mit Sitz72a abgeschlossen, welches durch das untere
Ende eines Stößels oder einer Stange 73 in geschlossener Stellung gehalten wird.
Die Stange 73 besitzt eine Abstützschulter 74, gegen die sich die Druckfeder 75
anlegt. Das obere Ende der Feder 75 steht in Verbindung mit einer mit einem Außengewinde
versehenen Buchse 76, die durch die obere Wand des Flüssigkeitsbehälters
70 hindurchtritt. Der Flüssigkeitsbehälter 70 besitzt einen Lagerzapfen
78 für einen im wesentlichen L-förmig ausgebildeten Hebel 79. Der obere Arm
80
des Hebels besitzt eine Öffnung, durch welche das obere Ende der Stange
73 hindurchtritt. Der Arm 80 dient damit als Abstützung für die Stange 73, die sich
über eine Mutter 82 und eine Unterlegscheibe 81 gegenüber dem Arm 80 abstützt. Der
untere Teil 85 des Hebels 79 ist mit einer Einstellschraube 86 ausgestattet, die
mit dem rotierenden Arm 87 zusammenarbeitet. Der letztere Arm wird durch den Antriebsmechanismus
für den Pumpenstößel in Umlauf gesetzt. Die näheren Einzelheiten sind nicht dargestellt.
Bei jeder Verschiebung des Pumpenstößels findet ein entsprechender Umlauf des Armes
87 statt. Der letztere ist etwa rechtwinklig zu dem Kurbelarm angeordnet, so daß
das Druckventil 72 geöffnet wird, wenn das Ende des Saughubes des Pumpenstößels
erreicht ist. Dadurch wird die Flüssigkeit 71 im Vorratsbehälter 70 mit dem Rohr
34 einmal während jedes Pumpenzyklus verbunden, und zwar in einer ähnlichen Weise,
wie dies bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Die Röhre 72 dient
auch zur Druckregelung in derselben Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 1.
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In Fig. 3 ist eine andere Ausbildung der Erfindung dargestellt, und
zwar ist die Durchflußöffnung in unmittelbarer Nachbarschaft zur Pumpenkammer angeordnet,
so daß der Vorratsbehälter im selben Gehäuse wie die Pumpenkammer angeordnet ist.
Der Kreuzkopf 90 für den Pumpenstößel 91 kann in irgendeiner geeigneten Weise hin-
und herbewegt werden, wobei aber vorausgesetzt ist, daß der Pumpenstößel unabhängig
von der Größe des jeweiligen Hubes am Ende des Saughubes jeweils dieselbe Stellung
einnimmt. Das äußere Ende des Stößels 91 gleitet in einem Zylinder 92 hin und her,
der mit der Kammer 93 in Verbindung steht. Eine Seite dieser Kammer 93 wird wiederum
durch eine bewegliche Wand oder eine Membran 94 gebildet. Die Durchflußöffnung95
verbindet die Kammer 93 mit dem Flüssigkeitsvorratsbehälter 96 über das Druckventil
97 und den Ventilkugelsitz 98. Das Ventil 97 wird wiederum durch das untere Ende
der Stange 99 gehalten, und zwar in einer ähnlichen Weise wie bei der Anordnung
gemäß Fig. 2. Die Stange 99 wird durch Federkraft für gewöhnlich nach unten gedrückt,
so daß die Kugel 97 auf den Sitz 98 durch die Feder 100 gedrückt wird. Das obere
Ende der Stange 99 ist an dem einen Ende des Hebels 101 abgestützt, dessen
entgegengesetztes Ende an der Stelle 102 drehbar an einem Ansatz 103 gelagert ist.
Der Hebel 101 besitzt einen einstellbaren Bolzen 104 nahe der Lagerstelle
102. Der Bolzen 104 arbeitet zusammen mit dem abgewinkelten Ende eines Armes 106,
der mit dem Pumpenstößel hin-und herbewegt wird. Eine andere einstellbare Vorrichtung
in Form der Einstellschraube 107 ist im Gehäuse
des Flüssigkeitsvorratsbehälters
vorgesehen und arbeitet mit dem Hebelarm 101 zusammen. Durch geeignete Einstellung
der Einstellschrauben 104 und 107 kann der Arm 101 so eingestellt werden,
daß dadurch die Ventilkugel 97 richtig auf dem Kugelsitz 98 gehalten wird.
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Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, hebt der Hebelarm 106 über die Einstellschraube
104 den Arm 101 an, sobald der Pumpenstößel 91 am Ende der Saugbewegung seine entsprechende
Umkehrstellung eingenommen hat. Dadurch wird die Ventükugel97 von ihrem Sitz 98
so hinweggenommen, daß die Pumpenkammer 93 und die Durchflußöffnung 95 mit der im
Vorratsbehälter befindlichen Flüssigkeit und mit der Außenluft in Verbindung kommen.
Da sich der Pumpenstöße191 beim Druck nach links bewegt, gibt der Einstellhebel
106 die Einstellschraube 104 wieder frei, so daß durch die Feder 100 die Ventilkugel
97 auf ihren Sitz 98 gedrückt wird und damit die Pumpenkammer gegenüber dem Vorratsbehälter
und der Außenatmosphäre abdichtet. Die eine Seite der Membran 25 bildet eine bewegbare
Wand für die Flüssigkeitskammer 110, die eine Eingangsöffnung 108
und einen Auslaß 109 besitzt, ähnlich derjenigen, die in Verbindung mit der Fig.
1 beschrieben wurde.
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In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Der Antriebsmechanismus der Pumpe ist dabei so ausgebildet, daß der Pumpenstößel
am Ende jedes Saughubes immer dieselbe Stellung einnimmt, und zwar unabhängig von
der jeweiligen Länge des Hubes. Ein Flüssigkeitsvorratsbehälter 115 ist im Gehäuse
der Pumpe untergebracht, in dem sich der Kreuzkopf 116 des Stößels
111 hin- und herbewegt. Wie im Falle der Fig. 1 ist das Verbindungsrohr 34
mit seinem einen Ende an der obersten Stelle der Pumpenkammer 22, und zwar in der
Nähe der Membran 25, angeschlossen und ist schräg nach oben zum Vorratsbehälter
115 geführt, wobei zwischen dem Vorratsbehälter 115 und dem Ende des Rohres ein
Druckventil angeordnet ist. Das Druckventil besteht im wesentlichen aus einer Kugel
118, die auf einem Sitz 119 ruht. Die Kugel 118 wird durch
das untere Ende einer senkrechten hin- und hergehenden Stange 120 gehalten, um die
eine Druckfeder 121 gelegt ist. Das obere Ende der Stange 120 wird von einem Hebel
122 gehalten, der an der Stelle 123 am Deckel des Gehäuses für den
Flüssigkeitsbehälter 115 drehbar gelagert ist. Das freie Ende des Hebels 122_ ist
mit einem Anschlag 124 ausgerüstet, der mit einer Verstelleinrichtung zusammenarbeitet,
die in. Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Pumpenstößels betätigt wird.
Die Verstellvorrichtung enthält eine senkrechte Halteschiene 125, an deren freiem
Ende ein einstellbarer Anschlag in Form einer Schraube 126 vorgesehen ist, die mit
der Fläche 124 zusammenarbeitet. Wenn der Kreuzkopf 116 sich am Ende des Saughubes
befindet, kommt die Schraube 126 zur Anlage mit dem Anschlag 124 und bewirkt dadurch,
daß die Feder 121 zusammengedrückt wird, so daß sich die Kugel 118 von ihrem Sitz
119 abheben. kann: Bei diesem Vorgang wird die Flüssigkeit in dem Behälter 115 mit
der Flüssigkeit in der Pumpenkammer 22, die die bewegbare Wand besitzt, verbunden,
wobei diese Verbindung über das Verbindungsrohr 34 erfolgt. Wenn sich der Kreuzkopf
116 beim Druckhub nach links bewegt, wie dies in Fig. 4 gezeigt wird, gibt der Anschlag
126 die Anschlagfläche 124 frei, so daß die Kugel 118 das Ventil am Sitz 119 wieder
schließen kann. Damit wird das Verbindungsrohr 34 gegenüber dem Reservebehälter
115 abgedichtet. Wie bereits in den früheren Ausführungsformen ist auch hier der
Flüssigkeitsvorratsbehälter 115 etwas höher angeordnet als die Pumpenkammer 22,
die die Membran 25 enthält, so daß das Verbindungsrohr 34
schräg nach oben
vom oberen Ende der die Membran enthaltenden Kammer 22 zu dem Vorratsbehälter 115
geführt ist. In den Ausführungsformen, die in Fig. 5 und 6 dargestellt sind, verläuft
die Bewegung der Pumpenstößel senkrecht nach oben und unten im Gegensatz zu der
waagerechten Bewegung in den vorher beschriebenen Anordnungen. Der Pumpemnechanismus
ist in den Fig. 5 und 6 im wesentlichen der gleiche. Der Unterschied besteht lediglich
in der besonderen Konstruktion des Verbindungsrohres und des Ventils, die dazu dienen,
die Flüssigkeit in dem Vorratsbehälter mit der die Pumpe antreibenden Flüssigkeit
in. Verbindung zu bringen, die die bewegliche Wand hin- und herbewegt, wobei diese
bewegliche Wand wiederum als flexible Membran 130 dargestellt ist. Die flexible
Membran 130 bildet die bewegbare Wand für die Pumpenkammer 131 sowie für den Zylinder
132, welcher den Kolben 133 enthält. Der Zylinder 132 besitzt zwei Durchtrittsöffnungen
134 und 135, durch die die Antriebsflüssigkeit mit der bewegbaren Wand
130 in Verbindung kommen kann. Eine Dichtung 136 ist zwischen das Gehäuse
137 und das Pumpengehäuse 138 gelegt und dichtet damit die Durchtrittsöffnungen
134 und 135 für die Antriebsflüssigkeit ab. Die Pumpenkammer 131 enthält Einlaß-
und Auslaßöffnungen 140 und 141, die mit geeigneten Ventilen ausgestattet sind.
Diese sind in Gestalt von Kugeldruckventilen 142 und 143 vorgesehen. Wie bereits
in der Anordnung nach Fig. 1 ist es vorteilhaft, jeweils zwei Kugeldruckventile
einzubauen.
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Die Ergänzungsflüssigkeit für die Antriebsflüssigkeit ist in dem Behälter
150 enthalten und umgibt das obere Ende des Stößels 133. Der Stößel 133 ist
an der Stelle 152 mit einer geeigneten Antriebsvorrichtung gekuppelt, bei der auch
Vorrichtungen vorgesehen sein können, um den jeweiligen Pumpenhub einzustellen.
Ähnliche Vorrichtungen sind in den Fig. 3 und 4 enthalten.
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Wie in den vorbeschriebenen Anordnungen steht die Flüssigkeit in dem
Behälter 150 mit der Außenatmosphäre in Verbindung, und durch ein geeignetes Dichtungsmittel,
beispielsweise durch einen Dichtungsring 154, ist der Behälter 150 gegenüber dem
den Pumpenstößel enthaltenden Gehäuse 137 abgedichtet. Das untere Ende des Stößels
133 gleitet in der Packung 155 hin und her.
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Unmittelbar gegenüber der Durchflußöffnung 134 ist eine andere Durchflußöffnung
156 angeordnet, welche durch das Gehäuse 137 hindurchführt und mit dem unteren Ende
des Verbindungsrohres 157 in Verbindung steht. Dieses Rohr 157 ist senkrecht nach
oben geführt und mündet in den Flüssigkeitsbehälter 150. An dem oberen Ende des
Rohres 157 ist ein Druckventil 158 angeordnet, wobei das das Ventil abschließende
Organ mit seinem Fortsatz 158a an einem drehbar gelagerten Arm 159 befestigt
ist und durch die Druckfeder 160 so auf das Rohr 157 gedrückt wird, daß das Ventil
geschlossen bleibt. Ein mit einem Gewinde versehener Stöpsel 161 hält das
obere Ende der Druckfeder 160, so daß der jeweilige Federdruck eingestellt werden
kann.
In Fig. 5 ist diejenige Stellung dargestellt, in der sich
der Stößel 133 während des Saughubes befindet. Wenn diese Bewegung weiter
fortgesetzt wird, kommt der Stößel 133 in Eingriff mit dem freien Ende des
Hebels 159, so daß sich dieser umden Lagerstift 159 a
dreht und dabei die
Feder 160 zusammendrückt. Das Dichtungsglied 158 wird damit von seinem Sitz entfernt
und gibt die Öffnung des Verbindungsrohres 157 frei. Dadurch wird die in dem Zylinder
132 befindliche Antriebsflüssigkeit für die Pumpe mit der Flüssigkeit im Vorratsbehälter
150 in Verbindung gebracht, und da dieser gegenüber der Außenatmosphäre nicht
abgeschlossen ist, kann die Flüssigkeitsmenge in dem Zylinder 132 wieder auf den
jeweiligen Sollstand gebracht werden. In allen bisherigen Anordnungen gemäß den
Fig. 1 bis 5 dient das Druckventil immer auch zusätzlich zur Regelung des jeweiligen
Pumpendruckes.
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Aus Fig. 6 kann ersehen werden, daß der Pumpenstößel 163 selbst mit
einer zentralen Bohrung 163 a versehen ist, durch die der Flüssigkeitsbehälter 150
mit dem Pumpenzylinder 132 in Verbindung steht. Das untere Ende des Stößels
163 ist aufgebohrt, damit in dieser Bohrung das Druckventil 165 eingebaut
werden kann. Dieses besteht wiederum aus einer Kugel, die auf dem Sitz 166 mit Hilfe
einer Druckfeder 167 gehalten wird. Das Ende des Stößels 163 ist mit einer mit einem
Gewinde versehenen Abdeckscheibe 168 ausgerüstet, die zur Abstützung der Druckfeder
167 dient. Außerdem enthält die Abdeckplatte 168 mehrere Durchflußöffnungen 168a,
durch die die Flüssigkeit in dem Behälter 150 um die Kugel 165
herum
und durch diese Öffnungen hindurch in den Zylinder 162 eintreten kann, wenn sich
das Druckventil 165 in seiner geöffneten Stellung befindet. Das Druckventil
165 ist dann geöffnet, d. h., die Kugel ist dann von ihrem Sitz entfernt,
wenn sich der Stößel 163 am Ende des Saughubes befindet. Zu diesem Zeitpunkt stößt
der Stift 165a gegen einen Vorsprung 170, welcher ortsfest im Pumpengehäuse
137 gelagert ist. Wenn der Stößel 163 sich beim Druckhub nach vorwärts
bewegt, gibt der Stift 165a den Anschlag 170 wieder frei, so daß die Feder 167 die
Kugel 165 wiederum auf den Sitz 166 drücken kann, um die Durchlaßöffnung
vom Vorratsbehälter zum Zylinder 132 abzudichten. Wie bei all den vorstehend beschriebenen
Anordnungen wird auch bei der Anordnung nach Fig. 6 am Ende jedes Saughubes das
Druckventil geöffnet. Diese Anordnung stellt sicher, daß während jedes Pumpenzyklus
der Vorratsbehälter für die Antriebsflüssigkeit über ein Verbindungsrohr mit der
Antriebsflüssigkeit verbunden wird, die auf die bewegbare Wand oder auf die flexible
Membran einwirkt, so daß etwaige Expansionen oder Kontraktionen der Antriebsflüssigkeit
ausgeglichen werden und Fehler in der zu fördernden abgemessenen Flüssigkeitsmenge
nicht entstehen können. Da die Öffnung des Druckventils direkt abhängig gemacht
ist von dem Antriebsmechanismus für die Pumpe, ist es nicht notwendig, irgendwelche
Vorkehrungen zu treffen, um den zur Betätigung des Druckventils erforderlichen Druck
einzustellen. Diese neue Anordnung stellt es auch sicher, daß das Druckventil immer
im jeweils gleichen Zeitpunkt während des Pumpenzyklus betätigt wird.
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In der Anordnung nach Fig. 6 ist ein besonderes Druckreglerventil175
vorgesehen, das betätigt wird, wenn der Druck an dem Zylinder 132 einen vorbeschriebenen
Wert übersteigt. Das Dru-ckreglerventil 175 ist wiederum in Form einer Kugel dargestellt,
die auf einen Sitz 176 mit Hilfe einer -Druckfeder 177 gedrückt wird. Das untere
Ende dieser Druckfeder stützt sich gegenüber einem mit einem Gewinde versehenen
Stöpsel 178 ab. Das Gehäuse für das Druckreglerventil 179 ist mit einem Durchflußrohr
181 versehen, durch das bei geöffnetem Druckreglerventil das Innere des Zylinders
132 über den Ventilsitz 176 sowie das Verbindungsrohr 182 mit dem Vorratsbehälter
150 in Verbindung steht. Das Druckreglerventil175 übernimmt eine der Doppelfunktionen
des Ventils 158, das in Fig. 5 dargestellt ist.
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Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, kann die Betätigung der Druckventile
entweder rein mechanisch oder elektromechanisch erfolgen, und der in den Ansprüchen
verwendete Ausdruck »mechanisch « ist im allgemeinen Sinne zu verstehen und umfaßt
beide Möglichkeiten.