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Die
Erfindung betrifft eine Entlüftungspumpe für eine Feuerlöschkreiselpumpe,
mit einem Pumpenraum, der einerseits über ein Einlaß-Rückschlagventil
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
geführten
Pumpenkolben, der mehrere entlang einer umlaufenden Linie verteilte
Durchgangsöffnungen
enthält
und an dessen der Auslaßöffnung zugewandten
Seite eine die Durchgangsöffnungen überdeckende
Auslaß-Rückschlagmembran
festgelegt ist.
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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 Pumpenkolbens zur Auslaßöffnung gedrückt wird.
Dabei werden die Durchgangsöffnungen
des Pumpenkolbens beim Saughub durch die Rückschlagmembran verschlossen,
während
beim Druckhub die Rückschlagmembran
durch den anstehenden Druck von den Mündungen der Durchgangsöffnungen
abgehoben wird.
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In
diesem Zusammenhang liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, die Entlüftungspumpe
hinsichtlich eines schnellen und zuverlässigen Reagierens der Auslaß-Rückschlagmembran
auf Druckänderungen
zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Auslaß-Rückschlagmembran an
den Stellen der Durchgangsöffnungen
jeweils eine gesonderte, die betreffende Durchgangsöffnung überdeckende
Rückschlagzuge
bildet und eine radial gerichtete Zentriernase oder Zentrierausnehmung aufweist,
die mit einer kolbenseitigen Zentrierausnehmung bzw. Zentriernase
in Eingriff steht.
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Bei
der bekannten Entlüftungspumpe
handelt 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
abheben.
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Ferner
wird durch die Unterteilung der Rückschlagmembran in die Rückschlagzungen
das Wegspülen
von Verschmutzungen begünstigt.
Im Falle einer nicht unterteilten, rundum zusammenhängend ausgebildeten
Rückschlagmembran
kann sich radial in nerhalb der Durchgangsöffnungen des Kolbens in dem
dort bei der Membranbewegung 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
mitnimmt. Auch dies trägt
zur zuverlässigen Funktion
der Rückschlagmembran
bei.
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Durch
die mit einer kolbenseitigen Zentrierausnehmung bzw. Zentriernase
in Eingriff stehenden Zentriernase oder Zentrierausnehmung ergibt
sich eine drehfeste Anordnung der Auslaß-Rückschlagmembran am Pumpenkolben.
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Eine
Rückschlagmembran,
die jeweils einer Durchgangsöffnung
zugeordnete Rückschlagzungen bildet,
ist aus der DD 257 282 A1 an sich bekannt. Es handelt sich hier
jedoch um einen Kolbenverdichter für hohe Drehzahlen, bei dem
zwei Ventilzungenplatten mit konzentrisch angeordneten, sich zu
einer gemeinsamen Ronde ergänzenden
Ventilzungen als Druck- bzw. Saugventil auf dem Kolben bzw. zwischen
Zylinderkopf und Druckventilplatte so angeordnet sind, daß sie die
zugehörigen
Gaseintritts- bzw. Gasaustrittsöffnungen überdecken.
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Eine
Rückschlagmembran
mit jeweils einer Durchgangsöffnung
zugeordneten Rückschlagzungen
geht ferner aus der FR 627 573 hervor, die ein Rückschlagventil für Luftkompressoren
oder dergleichen beschreibt. Die Rückschlagmembran ist stirnseitig an
einem feststehenden Ventilsitzteil angeordnet, das die Durchgangsöffnungen
enthält.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
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1 eine Entlüftungspumpe
für eine
Feuerlöschkreiselpumpe
im axialen Schnitt in schematischer Darstellungsweise, wobei sich
der Pumpenkolben in der Saughub-Endstellung befindet und die aus 2 hervorgehende Art der
Befestigung der Auslaß-Rückschlagmembran
der Übersichtlichkeit
wegen weggelassen worden ist,
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2 den Pumpenkolben mit der
Auslaß-Rückschlagmembran
in vergrößerter Darstellung,
im der 1 entsprechenden
Schnitt, während der
Druckhubbewegung des Pumpenkolbens,
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3 die erfindungsgemäße Auslaß-Rückschlagmembran
in Draufsicht gemäß Pfeil
III in 2 in gesonderter
Darstellung und
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4 die Lagerhülse der
Anordnung nach den 1 und 2, ebenfalls in Draufsicht
gemäß Pfeil III
in gesonderter Darstellung.
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Einer
Feuerlöschkreiselpumpe
ist eine Entlüftungsvorrichtung 1 zugeordnet,
die eine oder mehrere Entlüftungspumpen 2 enthält.
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Die
Entlüftungspumpe 2 enthält in ihrem Pumpengehäuse 5 einen
von einer Zylinderwandung 6 umschlossenen Pumpenraum 7,
der einerseits über
mehrere über
den Umfang verteilte Ansaugöffnungen 8 in
nicht dargestellter Weise mit dem Förderraum der Kreiselpumpe verbunden
ist. Die Ansaugöffnungen 8 sind
an der der Entlüftungspumpen-Antriebswelle 3 zugewandten
Stirnseite des Pumpenraums 7 angeordnet. Dabei ist den
dem Pumpenraum 7 zugewandten Mündungen der Ansaugöffnungen 8 ein
Einlaß-Rückschlagventil
in Gestalt einer Einlaß-Rückschlagmembran 9 zugeordnet,
die an der Stirnseite des Pumpenraums 7 radial innerhalb
der Ansaugöffnungen 8 befestigt
ist.
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Der
Pumpenraum 7 steht andererseits, d.h. an seiner den Ansaugöffnungen 8 entgegengesetzten
Seite, über
eine ringförmig
umlaufende Auslaßöffnung 10 mit
der freien Atmosphäre
in Verbindung.
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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 geführt ist
und dabei den zugewandten Bereich des Pumpengehäuses durchquert, so daß sie mit
ihrem dem Pumpenkolben 11 entgegengesetzten Ende in einen
Antriebsraum 13 des Pumpengehäuses ragt und dort am äusseren Laufring 14 eines
drehfest auf der Antriebswelle 3 sitzenden Nockengliedes 15 endet.
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Die
der Kolbenstange 12 entgegengesetzte Seite des Pumpenkolbens 11 ist
mittels einer Druckfeder 16 belastet, die in einer zentralen
Gehäuseausnehmung 17 des
Pumpengehäuses 5 untergebracht ist.
Die sich am Boden der Gehäuseausnehmung 17 abstützende Druckfeder 16 drückt den
Pumpenkolben 11 zusammen mit der Kolbenstange 12 zum
Nockenglied 15 hin, so daß die Pumpenkolben/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
Pumpenkolben/Kolbenstangen-Anordnung 11, 12 eine
ihrer Führung
im Pumpengehäuse
entsprechende lineare Folgebewegung aus, wobei die in 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.
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Der
Pumpenkolben 11 enthält
mehrere entlang einer umlaufenden Linie verteilt angeordnete Durchgangsöffnungen 18 (in 3 liegen diese Durchgangsöffnungen 18 oberhalb
der Zeichenebene, weshalb sie in 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.
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Die
Auslaß-Rückschlagmembran 19 ist
koaxial zur Kolbenstange 12 an der dieser entgegengesetzten
Pumpenkolbenseite angeordnet. Sie weist eine ringförmige Gestalt
auf, wobei die Rückschlagzungen 20 in
radialer Richtung von einer umlaufend durchgehenden 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.
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Die
Rückschlagzungen 20 sind
durch Membranschlitze 22 voneinander getrennt. Diese Membranschlitze 22 können durch
einen Ausschnitt gebildet werden, so daß zwischen den Rückschlagzungen 20 jeweils
ein dem betreffenden Membranschlitz 22 entsprechender Zwischenraum 23 vorhanden
ist. Beim Ausführungsbeispiel
weisen die die Anschlagzungen 20 seitlich begrenzenden
Zwischenräume 23 eine
sich zum Umfang der Auslaß-Rückschlagmembran 19 hin
erweiternde, V-ähnliche
Gestalt auf. An die Zwischenräume 23 kann
sich zur Ringpartie 21 hin jeweils ein Membraneinschnitt 24 anschließen, an
dem die Ränder
der benachbarten Membranzungen aneinander anliegen.
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Die
Auslaß-Rückschlagmembran 19 ist
verdrehfest am Pumpenkolben 11 angeordnet, so daß sichergestellt
ist, daß sich
die Membranzungen 20 stets an den Stellen der Durchgangsöffnungen 18 des
Pumpenkolbens 11 befinden.
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Der
Pumpenkolben 11 ist auf einen verjüngten Lagerfortsatz 25 der
Kolbenstange 12 aufgesteckt. Ferner ist auf den Lagerfortsatz 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 Lagerring 26 od.dgl.
zwischen einem Kolbenstangenabsatz 28 und der Feststellmutter 27 verspannt
ist.
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Zur
drehfesten Anordnung der Auslaß-Rückschlagmembran 19 am
Pumpenkolben 11 weist die Rückschlagmembran 19 eine
radiale, beim Ausführungsbeispiel
nach radial innen gerichtete Zentriernase 29 auf, die mit
einer kolbenseitigen Zentrierausnehmung 30 in Eingriff
steht. Dabei ist beim Ausführungsbeispiel
die kolbenseitige Zentrierausnehmung 30 am Umfang der zentralen
Lagerhülse 26 od.dgl. angeordnet,
wobei die Auslaß-Rückschlagmembran 19 auf
die Lagerhülse 26 od.dgl.
aufgesteckt ist. Beim Aufstecken 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 Zentrierausnehmung an der Auslaß-Rückschlagmembran befinden.
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Die
Lagerhülse 26 od.dgl.
sitzt ihrerseits drehfest auf dem Lagerfortsatz 25 der
Kolbenstange 12, beispielsweise indem 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. Beim Ausführungsbeispiel befindet sich
der Zentrierstift 31 an der Lagerhülse 26 od.dgl. und
ist in eine entsprechende Sackbohrung im Pumpenkolben 11 gesteckt.
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Die
Lagerhülse
könnte
auch einstückig
mit dem Pumpenkolben verbunden sein. In diesem Falle würde der
Zetrierstift 31 entfallen.
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Des
Verständnisses
der Zeichnung wegen wird darauf hingewiesen, daß in 4 die Lagerhülse 26 mit Bezug auf
die in 3 gezeigte Auslaß-Rückschlagmembran 19 vergrößert dargestellt ist.
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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-Rückschlagmembran 19 hält. Zur
Zentrierung des Druckrings 32 mit Bezug auf die Auslaß-Rückschlagmembran 19 weist
diese einen axial vorstehenden Ringbund 33 auf, der in
einer stirnseitigen Erweiterung der Durchgangsbohrung 34 des Druckrings 32 sitzt.
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Beim
Saughub, wenn sich der Pumpenkolben 11 von seiner den Ansaugöffnungen 8 zugewandten
Endstellung in die entgegengesetzte Endstellung gemäß 1 bewegt, hebt die Einlaß-Rückschlagmembran 9 aufgrund
der anstehenden Druckverhältnisse
von den Ansaugöffnungen 8 ab,
während
die Rückschlagzungen 20 der
Auslaß-Rückschlagmembran 19 die
Durchgangsöffnungen 18 des Pumpenkolbens 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 1 gezeigten
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-Durchgangsöffnungen 18 abheben (2), so daß die Mündungen
der Durchgangsöffnungen 18 frei
werden und die Luft bzw. das Luft-Wassergemisch an den Rückschlagzungen 20 gemäß den in 2 eingezeichneten Pfeilen
vorbei zur Auslaßöffnung 10 hin
gelangt. Dabei werden die Rückschlagzungen 20 praktisch
ganzflächig
umströmt,
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.
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Da
es sich bei der Auslaß-Rückschlagmembran 19 um
einzelne Zungen 20 handelt, die jeweils einer der Durchgangsöffnungen 18 zugeordnet
sind, können
sie auf die momentanen Druckverhältnisse sehr
schnell reagieren. Zum Überführen in
ihre Offenstellung muß bei
den Rückschlagzungen 20 nur
die elastische Rückstellkraft überwunden
werden, die an ihrem inneren Ende, wo sie einstückig an die Ringpartie 21 angesetzt
sind, auftritt. Ferner erhält
man aufgrund der durch die Schlitze 22 voneinander getrennten
Rückschlagzungen 20 eine
solche Umströmung
der Rückschlagmembran 19,
daß Schmutzablagerungen
vermieden bzw. Schmutzpartikel, die sich abgesetzt haben, weggespült werden.
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Wenn
die Kreiselpumpe dann Wasser fördert,
wird der Pumpenkolben 11 von dem Wasserdruck in seine der
Auslaßöffnung 10 zugewandte 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 fördert, drückt die Druckfeder 16 den
Pumpenkolben 11 zurück,
so daß die
Kolbenstange 12 wieder zur Anlage am Nockenglied 15 gelangt
und der Entlüftungsvorgang
wieder in Gang gesetzt wird.
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Nachzutragen
ist noch, daß die
Auslaß-Rückschlagmembran 19 – wie im übrigen auch die
Einlaß-Rückschlagmembran 9 – aus gummiartig elastisch
verformbarem Kunststoffmaterial besteht.