DE19600641A1 - Entlüftungspumpe für eine Feuerlöschkreiselpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungspumpe für eine Feuer­ löschkreiselpumpe, mit einem Pumpenraum, der einerseits über ein Einlaß-Rückschlagventil mit dem Förderraum der Kreiselpumpe und andererseits über eine Auslaßöffnung mit der freien Atmo­ sphäre in Verbindung steht, und einem in dem Pumpenraum hin und her bewegbar geführten Pumpenkolben, der mehrere entlang einer umlaufenden Linie verteilte Durchgangsöffnungen enthält und an dessen der Auslaßöffnung zugewandten Seite eine die Durchgangs­ öffnungen überdeckende Auslaß-Rückschlagmembran festgelegt ist.

Bei einer aus der DE-PS 16 53 791 bekannten Entlüftungspumpe dieser Art saugt der Pumpenkolben bei seinem Saughub, so lange 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 Pum­ penkolbens zur Auslaßöffnung gedrückt wird. Dabei werden die Durchgangsöffnungen des Pumpenkolbens beim Saughub durch die Rückschlagmembran verschlossen, während beim Druckhub die Rück­ schlagmembran durch den anstehenden Druck von den Mündungen der Durchgangsöffnungen abgehoben wird.

In diesem Zusammenhang liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Entlüftungspumpe hinsichtlich eines schnellen und zuverlässigen Reagierens der Auslaß-Rückschlag­ membran auf Druckänderungen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aus­ laß-Rückschlagmembran an den Stellen der Durchgangsöffnungen jeweils eine gesonderte, die betreffende Durchgangsöffnung überdeckende Rückschlagzunge bildet.

Bei der bekannten Entlüftungspumpe handelte es sich um eine über den Umfang geschlossene Rückschlagmembran. Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Membran in einzelne Rückschlagzungen unterteilt, auf die von der sonstigen Membran her wesentlich geringere Rückstellkräfte als seither wirken, so daß sie bei entsprechend kleineren Kräften von den Durchgangsöffnungen ab­ heben.

Ferner wird durch die Unterteilung der Rückschlagmembran in die Rückschlagzungen das Wegspülen von Verschmutzungen begünstigt. Im Falle einer nicht unterteilten, rundum zusammenhängend aus­ gebildeten Rückschlagmembran kann sich radial innerhalb der Durchgangsöffnungen des Kolbens in dem dort bei der Membranbe­ wegung auftretenden Keilspalt Schmutz ansammeln, der wegen der geschlossenen Membranausbildung nur schlecht oder gar nicht weggespült wird. Demgegenüber findet bei der erfindungsgemäßen Rückschlagmembran wegen der gesonderten Rückschlagzungen an der fraglichen Stelle eine Durchspülung statt, die den Schmutz mit­ nimmt. Auch dies trägt zur zuverlässigen Funktion der Rück­ schlagmembran bei.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Entlüftungspumpe für eine Feuerlöschkrei­ selpumpe im axialen Schnitt in schematischer Darstellungsweise, wobei sich der Pumpenkolben in der Saughub-Endstellung befindet und die aus Fig. 2 hervorgehende Art der Befestigung der Auslaß-Rückschlagmembran der Übersichtlichkeit wegen weggelassen worden ist,

Fig. 2 den Pumpenkolben mit der Auslaß-Rückschlagmem­ bran in vergrößerter Darstellung, im der Fig. 1 entsprechenden Schnitt, während der Druckhubbe­ wegung des Pumpenkolbens,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Auslaß-Rückschlagmembran in Draufsicht gemäß Pfeil III in Fig. 2 in geson­ derter Darstellung und

Fig. 4 die Lagerhülse der Anordnung nach den Fig. 1 und 2, ebenfalls in Draufsicht gemäß Pfeil III in gesonderter Darstellung.

Einer Feuerlöschkreiselpumpe ist eine Entlüftungsvorrichtung 1 zugeordnet, die eine oder mehrere Entlüftungspumpen 2 enthält.

Die Entlüftungspumpe 2 enthält in ihrem Pumpengehäuse 5 einen von einer Zylinderwandung 6 umschlossenen Pumpenraum 7, der ei­ nerseits über mehrere über den Umfang verteilte Ansaugöffnungen 8 in nicht dargestellter Weise mit dem Förderraum der Kreisel­ pumpe verbunden ist. Die Ansaugöffnungen 8 sind an der der Ent­ lüftungspumpen-Antriebswelle 3 zugewandten Stirnseite des Pum­ penraums 7 angeordnet. Dabei ist den dem Pumpenraum 7 zuge­ wandten Mündungen der Ansaugöffnungen 8 ein Einlaß-Rückschlag­ ventil in Gestalt einer Einlaß-Rückschlagmembran 9 zugeordnet, die an der Stirnseite des Pumpenraums 7 radial innerhalb der Ansaugöffnungen 8 befestigt ist.

Der Pumpenraum 7 steht andererseits, d. h. an seiner den Ansaug­ öffnungen 8 entgegengesetzten Seite, über eine ringförmig um­ laufende Auslaßöffnung 10 mit der freien Atmosphäre in Verbin­ dung.

In dem Pumpenraum 7 ist ein in Zylinder-Längsrichtung hin und her bewegbar geführter Pumpenkolben 11 angeordnet, der an einer Kolbenstange 12 sitzt, die an der die Einlaß-Rückschlagmembran 9 aufweisenden Pumpenraum-Stirnseite aus dem Pumpenraum 7 ge­ führt ist und dabei den zugewandten Bereich des Pumpengehäuses durchquert, so daß sie mit ihrem dem Pumpenkolben 11 entgegen­ gesetzten Ende in einen Antriebsraum 13 des Pumpengehäuses ragt und dort am äußeren Laufring 14 eines drehfest auf der An­ triebswelle 3 sitzenden Nockengliedes 15 endet.

Die der Kolbenstange 12 entgegengesetzte Seite des Pumpenkol­ bens 11 ist mittels einer Druckfeder 16 belastet, die in einer zentralen Gehäuseausnehmung 17 des Pumpengehäuses 5 unterge­ bracht ist. Die sich am Boden der Gehäuseausnehmung 17 abstüt­ zende Druckfeder 16 drückt den Pumpenkolben 11 zusammen mit der Kolbenstange 12 zum Nockenglied 15 hin, so daß die Pumpenkol­ ben/Kolbenstangen-Anordnung 11, 12 sozusagen zwischen der Druckfeder 16 und dem Nockenglied 15 gefangen ist. Läuft das Nockenglied 15 um, was zusammen mit der von der Kreiselpumpe her kommenden Antriebswelle 3 erfolgt, führt die Pumpenkol­ ben/Kolbenstangen-Anordnung 11, 12 eine ihrer Führung im Pum­ pengehäuse entsprechende lineare Folgebewegung aus, wobei die in Fig. 1 nach rechts gehende Bewegung (Saughub) entgegen der Kraft der Druckfeder 16 und die Bewegung nach links (Druckhub) unter der Wirkung der Druckfeder 16 erfolgt.

Der Pumpenkolben 11 enthält mehrere entlang einer umlaufenden Linie verteilt angeordnete Durchgangsöffnungen 18 (in Fig. 3 liegen diese Durchgangsöffnungen 18 oberhalb der Zeichenebene, weshalb sie in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet sind), wobei an der der Auslaßöffnung 10 zugewandten Seite des Pumpenkolbens 11 eine Auslaß-Rückschlagmembran 19 festgelegt ist, die die den Pumpenkolben durchquerenden Durchgangsöffnungen 18 überdeckt. Die Auslaß-Rückschlagmembran 19 bildet an den Stellen der Durchgangsöffnungen 18 jeweils eine gesonderte, die betreffende Durchgangsöffnung 18 überdeckende Rückschlagzunge 20, so daß eine der Anzahl der Durchgangsöffnungen 18 entsprechende Anzahl von Rückschlagzungen 20 vorhanden sind.

Die Auslaß-Rückschlagmembran 19 ist koaxial zur Kolbenstange 12 an der dieser entgegengesetzten Pumpenkolbenseite angeordnet. Sie weist eine ringförmige Gestalt auf, wobei die Rückschlag­ zungen 20 in radialer Richtung von einer umlaufend durchgehen­ den Ringpartie 21 abstehen, über die die Rückschlagmembran 19 am Pumpenkolben 11 festgelegt ist. Dabei ist die Ringpartie 21 radial innen angeordnet und die Rückschlagzungen 20 stehen nach radial außen hin ab.

Die Rückschlagzungen 20 sind durch Membranschlitze 22 voneinan­ der getrennt. Diese Membranschlitze 22 können durch einen Aus­ schnitt gebildet werden, so daß zwischen den Rückschlagzungen 20 jeweils ein dem betreffenden Membranschlitz 22 entsprechen­ der Zwischenraum 23 vorhanden ist. Beim Ausführungsbeispiel weisen die die Anschlagzungen 20 seitlich begrenzenden Zwi­ schenräume 23 eine sich zum Umfang der Auslaß-Rückschlagmembran 19 hin erweiternde, V-ähnliche Gestalt auf. An die Zwischen­ räume 23 kann sich zur Ringpartie 21 hin jeweils ein Mem­ braneinschnitt 24 anschließen, an dem die Ränder der benachbar­ ten Membranzungen aneinander anliegen.

Die Auslaß-Rückschlagmembran 19 ist verdrehfest am Pumpenkolben 11 angeordnet, so daß sichergestellt ist, daß sich die Membran­ zungen 20 stets an den Stellen der Durchgangsöffnungen 18 des Pumpenkolbens 11 befinden.

Der Pumpenkolben 11 ist auf einen verjüngten Lagerfortsatz 25 der Kolbenstange 12 aufgesteckt. Ferner ist auf den Lagerfort­ satz 25 neben dem Pumpenkolben 11 an der der Kolbenstange 12 abgewandten Seite ein Lagerring 26 od. dgl. aufgesteckt, der mittels einer vom Ende des Lagerfortsatzes 25 her auf diesen aufgeschraubten Feststellmutter 27 gegen den Pumpenkolben 11 gedrückt wird, so daß der Pumpenkolben 11 zusammen mit dem La­ gerring 26 od. dgl. zwischen einem Kolbenstangenabsatz 28 und der Feststellmutter 27 verspannt ist.

Zur drehfesten Anordnung der Auslaß-Rückschlagmembran 19 am Pumpenkolben 11 weist die Rückschlagmembran 19 eine radiale, beim Ausführungsbeispiel nach radial innen gerichtete Zentrier­ nase 29 auf, die mit einer kolbenseitigen Zentrierausnehmung 30 in Eingriff steht. Dabei ist beim Ausführungsbeispiel die kol­ benseitige Zentrierausnehmung 30 am Umfang der zentralen Lager­ hülse 26 od. dgl. angeordnet, wobei die Auslaß-Rückschlagmembran 19 auf die Lagerhülse 26 od. dgl. aufgesteckt ist. Beim Aufstec­ ken der Auslaß-Rückschlagmembran 19 auf die Lagerhülse 26 od. dgl. gelangt die Zentriernase 29 in die Zentrierausnehmung 30, so daß sich ein drehfester Zusammenhalt ergibt. Es versteht sich, daß die Anordnung auch umgekehrt sein könnte, d. h. die Zentriernase könnte sich an der Lagerhülse und die Zentrieraus­ nehmung an der Auslaß-Rückschlagmembran befinden.

Die Lagerhülse 26 od. dgl. sitzt ihrerseits drehfest auf dem La­ gerfortsatz 25 der Kolbenstange 12, beispielsweise indem die Lagerhülse 26 od. dgl. und der Pumpenkolben 11 mittels eines parallel zur axialen Richtung gerichteten, exzentrisch angeord­ neten Zentrierstiftes 31 od. dgl. drehfest miteinander verbun­ den sind. Beim Ausführungsbeispiel befindet sich der Zentrier­ stift 31 an der Lagerhülse 26 od. dgl. und ist in eine entspre­ chende Sackbohrung im Pumpenkolben 11 gesteckt.

Die Lagerhülse könnte auch einstückig mit dem Pumpenkolben ver­ bunden sein. In diesem Falle würde der Zetrierstift 31 entfal­ len.

Des Verständnisses der Zeichnung wegen wird darauf hingewiesen, daß in Fig. 4 die Lagerhülse 26 mit Bezug auf die in Fig. 3 gezeigte Auslaß-Rückschlagmembran 19 vergrößert dargestellt ist.

Beim Ausführungsbeispiel wird die Ringpartie 21 der Auslaß- Rückschlagmembran 19 mit Hilfe eines Druckrings 32 gegen den Pumpenkolben 11 gehalten. Dabei befindet sich der Druckring 32 zwischen der Auslaß-Rückschlagmembran 19 und der Druckfeder 16, so daß diese den Druckring 32 gegen die Auslaß-Rückschlagmem­ bran 19 hält. Zur Zentrierung des Druckrings 32 mit Bezug auf die Auslaß-Rückschlagmembran 19 weist diese einen axial vorste­ henden Ringbund 33 auf, der in einer stirnseitigen Erweiterung der Durchgangsbohrung 34 des Druckrings 32 sitzt.

Beim Saughub, wenn sich der Pumpenkolben 11 von seiner den An­ saugöffnungen 8 zugewandten Endstellung in die entgegengesetzte Endstellung gemäß Fig. 1 bewegt, hebt die Einlaß-Rückschlag­ membran 9 aufgrund der anstehenden Druckverhältnisse von den Ansaugöffnungen 8 ab, während die Rückschlagzungen 20 der Aus­ laß-Rückschlagmembran 19 die Durchgangsöffnungen 18 des Pumpen­ kolbens 11 verschließen. Auf diese Weise gelangt die angesaugte Luft bzw. das aus Luft und Wasser bestehende Gemisch durch die Ansaugöffnungen 8 in den Pumpenraum 7. Beim anschließenden Druckhub, wenn sich der Pumpenkolben aus seiner in Fig. 1 ge­ zeigten Endstellung, die der Auslaßöffnung 10 zugewandt ist, wieder zu den Ansaugöffnungen 8 hin bewegt, verschließt dagegen die Einlaß-Rückschlagmembran 9 die Ansaugöffnungen 8, während sich die Rückschlagzungen 20 von den Pumpenkolben-Durchgangs­ öffnungen 18 abheben (Fig. 2), so daß die Mündungen der Durch­ gangsöffnungen 18 frei werden und die Luft bzw. das Luft-Was­ sergemisch an den Rückschlagzungen 20 gemäß den in Fig. 2 ein­ gezeichneten Pfeilen vorbei zur Auslaßöffnung 10 hin gelangt. Dabei werden die Rückschlagzungen 20 praktisch ganz flächig um­ strömt, so daß die Luft bzw. das Luft-Wassergemisch nicht nur am Umfang der Rückschlagmembran 19 vorbei sondern auch durch die Zwischenräume 23 zwischen den Rückschlagzungen 20 hindurch zur Auslaßöffnung 10 gelangt.

Da es sich bei der Auslaß-Rückschlagmembran 19 um einzelne Zun­ gen 20 handelt, die jeweils einer der Durchgangsöffnungen 18 zugeordnet sind, können sie auf die momentanen Druckverhält­ nisse sehr schnell reagieren. Zum Überführen in ihre Offenstel­ lung muß bei den Rückschlagzungen 20 nur die elastische Rück­ stellkraft überwunden werden, die an ihrem inneren Ende, wo sie einstückig an die Ringpartie 21 angesetzt sind, auftritt. Fer­ ner erhält man aufgrund der durch die Schlitze 22 voneinander getrennten Rückschlagzungen 20 eine solche Umströmung der Rück­ schlagmembran 19, daß Schmutzablagerungen vermieden bzw. Schmutzpartikel, die sich abgesetzt haben, weggespült werden.

Wenn die Kreiselpumpe dann Wasser fördert, wird der Pumpenkol­ ben 11 von dem Wasserdruck in seine der Auslaßöffnung 10 zuge­ wandte Endstellung gedrückt, so daß die Kolbenstange 12 von dem weiterhin rotierenden Nockenglied 15 abgehoben wird und bleibt, so daß das Nockenglied 15 leer dreht und die Entlüftungspumpe 2 unwirksam ist. Sobald die Kreiselpumpe kein Wasser mehr för­ dert, drückt die Druckfeder 16 den Pumpenkolben 11 zurück, so daß die Kolbenstange 12 wieder zur Anlage am Nockenglied 15 ge­ langt und der Entlüftungsvorgang wieder in Gang gesetzt wird.

Nachzutragen ist noch, daß die Auslaß-Rückschlagmembran 19 - wie im übrigen auch die Einlaß-Rückschlagmembran 9 - aus gummi­ artig elastisch verformbarem Kunststoffmaterial besteht.

Claims (11)

1. Entlüftungspumpe für eine Feuerlöschkreiselpumpe, mit einem Pumpenraum, der einerseits über ein Einlaß-Rückschlagven­ til mit dem Förderraum der Kreiselpumpe und andererseits über eine Auslaßöffnung mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht, und einem in dem Pumpenraum hin und her bewegbar geführ­ ten Pumpenkolben, der mehrere entlang einer umlaufenden Linie verteilte Durchgangsöffnungen enthält und an dessen der Auslaß­ öffnung zugewandten Seite eine die Durchgangsöffnungen überdec­ kende Auslaß-Rückschlagmembran festgelegt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auslaß-Rückschlagmembran (19) an den Stellen der Durchgangsöffnungen (18) jeweils eine gesonderte, die be­ treffende Durchgangsöffnung (18) überdeckende Rückschlagzunge (20) bildet.

2. Entlüftungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückschlagzungen (20) in radialer Richtung von einer umlaufend durchgehenden Ringpartie (21) der Auslaß- Rückschlagmembran (19) abstehen, über die die Rückschlagmembran (19) am Pumpenkolben (11) festgelegt ist.

3. Entlüftungspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringpartie (21) radial innen angeordnet ist und die Rückschlagzungen (20) nach radial außen abstehen.

4. Entlüftungspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Rückschlagzungen (20) jeweils ein Zwischenraum (23) vorhanden ist.

5. Entlüftungspumpe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zwischenraum (23) eine sich zum Umfang der Auslaß-Rückschlagmembran (19) hin erweiternde, V-ähnliche Ge­ stalt aufweist.

6. Entlüftungspumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich an die Zwischenräume (23) zur Ringpartie (21) hin jeweils ein Membraneinschnitt (24) anschließt.

7. Entlüftungspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaß-Rückschlagmembran (19) verdrehfest am Pumpenkolben (11) angeordnet ist.

8. Entlüftungspumpe nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auslaß-Rückschlagmembran (19) eine radial ge­ richtete Zentriernase (29) oder Zentrierausnehmung aufweist, die mit einer kolbenseitigen Zentrierausnehmung (30) bzw. Zen­ triernase in Eingriff steht.

9. Entlüftungspumpe nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die kolbenseitige Zentrierausnehmung (30) bzw. Zentriernase an einer zentralen Lagerhülse (26) od. dgl. ange­ ordnet ist, auf die die Auslaß-Rückschlagmembran (19) aufge­ steckt ist und die drehfest auf einem den Pumpenkolben (11) durchgreifenden Lagerfortsatz (25) der Kolbenstange des Pumpen­ kolbens sitzt.

10. Entlüftungspumpe nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagerhülse (26) od. dgl. und der Pumpenkolben (11) mittels eines parallel zur axialen Richtung gerichteten, exzentrisch angeordneten Zentrierstiftes (31) od. dgl. drehfest miteinander verbunden sind.

11. Entlüftungspumpe nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagerhülse einstückig mit dem Pumpenkolben verbunden ist.