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Vorschaltgerät für lIoch-
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druckpumpen Die Erfindung t)etrifft ein Vorschaltzerät für Hochdruckpumpen,
insbesondere Flüssigkeitspumpen in Hochdruckreinigungsanlagen, bei denen die Sauqseite
der Pumpe niittels einer Saugleitung wahlweise mit einer das zu fordern Medium unter
Druck führenden Leitung oder einem dieses Medium im wesentlichen drucklos enthaltenden
Behälter verbindbar und die Druckseite der Pumpe mit einer Hochdruckförderleitung
verbunden ist, die ihrerseits vorzugsweise zu einer Sprühdüse o.dal. führt.
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Bei bekannten Hochdruckpumpen dieser Art, wie sie insbesondere für
Hochdruckreinigungsanlaqen, z.E. für Kraftfahrzeuge, Anwendung finden, ist es, wenn
die Saugseite der Pumpe wahlweise z.B.
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mit dem Wasserleitungsnetz und einem Wasserbehälter verbunden
werden
soll, erforderlich, eine Vorrichtung mit einem Schwimmerventil und einem Dreiwegehahn
vorzuschalten, wobei dieser Hahn jeweils entsprechend verstellt werden muß. Solche
Schwimmerventile und Dreiwegehähne stellen zusätzliche, empfindliche Teile där,
die den Bauaufwand erhöhen und die Anlage störungsanfällig machen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Vorschaltgerät für Hochdruckpumpen,
welche wahlweise an ein unter Druck stehendes Leitungsnetz oder an einen drucklosen
Behälter anschließbar sind, zu schaffen, welches ohne Schwimmerventil und Dreiwegehahn
auskommt und eine sofortige Umstellung der Pumpe von der einen auf die andere Betriebsart
ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vorschaltgerät
eine einerseits über eine Auslaßöffnung an die Saugseite der Pumpe anschließbare
und andererseits über eine Einlaßöffnung mit der Saugleitung verbindbare Saugkammer
enthält, welche gegen die Atmosphäre durch eine bewegliche Membran abgedichtet ist
und an der Einlaßöffnung ein durch eine Feder und den in der Saugleitung herrschenden
Druck belastetes, die Einlaßöffnung normalerweise verschließendes Ventil aufweist,
und daß am Ventil ein von der Membran bewegbarer Arm vorgesehen ist, der das Ventil
wenigstens teilweise öffnet, sobald die Pumpe in der Saugkammer einen die Membran
bewegenden Unterdruck erzeugt.
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Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.
dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 die Anordnung eines erfindungsgemäßen Vorschaltgerätes in einer Hochdruckreinigungsanlage
und
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Vorschaltgerätes gemäß der
Erfindung.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Hochdruckreinigungsanlage ist eine
Hochdruckpumpe 1 an ihrer Druckseite 2 über einen Schlauch 3 und ein Rohr 4 mit
einer Sprühdüse 5 verbunden, aus der das von der Pumpe 1 geförderte Medium, z.B.
mit Reinigungschemikalien versehenes Wasser unter Druck austritt. Die Saugseite
6 der Pumpe 1 ist über eine Leitung 7 mit einem Vorschaltgerät 8 gemäß der Erfindung
verbunden, das zwei Eintrittsstellen 9 und 10 aufweist. Die Eintrittsstelle 9 ist
über eine Saugleitung 11 und eine Kupplung 12 an einen Hahn 13 einer Wasserleitung
14 angeschlossen, in welcher der übliche Wasserdruck herrscht. Nach dem Lösen der
Kupplung 12 vom Hahn 13 kann die Saugleitung 11 in einen mit Flüssigkeit, z.B. Wasser,
gefüllten Behälter 15 eingeführt werden, wie dies in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt
ist.
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Somit fördert die Pumpe 1 wahlweise aus der Leitung 14 oder aus dem
Behälter 15, in dem die betreffende Flüssigkeit praktisch drucklos ist.
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An seiner anderen Eintrittsstelle 10 ist das Vorschaltgerät 8 über
einen Hahn 16 und eine Leitung 17 mit einem Behälter 18 verbunden, in dem ein flüssiges
Reinigungsmittel enthalten sein kann. Bei geschlossenem Hahn 16 wird lediglich das
in die Saugleitung 11 eintretende Medium, vorzugsweise eine Flüssigkeit, gefördert,
während bei geöffnetem Hahn 16 das im Behälter 18 enthaltene Mittel sich mit dem
über die Leitung 11 angesaugten Mittel in dem Vorschaltgerät vermischt. Im ersten
Fall tritt das reine, über die Leitung 11 angesaugte Medium aus der Düse 5 aus,
im zweiten Fall eine Mischung.
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Fig. 2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Vorschaltgerätes.
Ein Gehäuse 20 des Gerätes umschließt eine Saugkammer 21 mit einer der Eintrittsstelle
9 zugeordneten Einlaßöffnung 22 und einer Auslaßöffnung 23, die über die Leitung
7 mit der Pumpe 1 verbunden ist. Eine weitere Einlaßöffnung 24 ist. der Eintrittsstelle
10 zugeordnet und dient der Einbringung von Chemikalien o.dgl. aus dem Behälter
18 in die Saugkammer 21.
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Eine weitere Öffnung 25 der Saugkammer 21 ist durch eine Membran 26
aus flexiblem, elastischem Werkstoff gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. Die Membran
ist mit einem Membrankörper 27 fest verbunden, von dem ein die Öffnung 25 durchdringender
Schaft 28 mit Bund 29 absteht.
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Die Einlaßöffnung 22 weist an ihrer der Saugleitung 11 zugekehrten
Seite einen schmalen, kranzförmigen Ventilsitz 31 auf, gegen den eine ringscheibenförmige
Dichtung 32 eines Ventiltellers 34 von einer Schraubenfeder 35 gepreßt ist. Der
Druck der Feder 35 wird bei Anschluß der Leitung 11 an eine Wasserleitung o.dgl.
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noch durch den in dieser Leitung herrschenden Druck unterstützt.
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Jedenfalls ist in der in Fig. 2 gezeichneten Normal- oder Ruheläge
des beschriebenen Ventils die Eintrittsöffnung 22 gegenüber der Saugleitung 11 dicht
verschlossen. Von dem Ventilteller 34 steht ein relativ langer Arm 36 in die Kammer
21 hinein ab, der mit einem Kopf 37 in der Normallage des Ventils am Membrankörper
27 anliegt. Der Arm 36 hat in der Einlaßöffnung 22 ein verhältnismäßig großes, seitliches
Spiel.
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Die beschriebene Anordnung wirkt in folgender Weise: Beim Einschalten
der Hochdruckpumpe 1 entsteht in der Saugkammer 21 ein Unterdruck, der die Membran
26 (in Fig. 2 nach rechts) bewegt, wodurch der mit seinem Kopf 37 am Membrankörper
27 anliegende Arm 36 verschwenkt und der mit diesem Arm verbundene Ventilteller
34 um eine als Drehpunkt wirkende Stelle des Ventilsitzes
31 derart
gekippt wird, daß das Ventil ausreichend weit geöffnet ist, um Flüssigkeit oder
ein anderes Medium aus der Saugleitung 11 durch die Kammer 21 hindurch zur Pumpe
1 strömen zu lassen. Das Ventil öffnet so weit, bis sich ein Gleichgewicht zwischen
der von der Membran ausgeübten Kraft (wirksame Membranfläche x Unterdruck in der
Kammer 21) und der auf den Ventilteller 34 wirkenden Kraft (Mediumdruck in der Leitung
11 x Querschnittsfläche der Einlaßöffnung 22 plus Kraft der Feder 35) eingestellt
hat. Da der Arm 36 verhältnismäßig lang ausgebildet ist, entsteht ein günstiges
Hebelverhältnis, so daß bereits bei relativ geringem Unterdruck in der Kammer 21
der Ventilteller 34 so weit von seinem Sitz 31 abgehoben wird, daß die Pumpe 1 die
notwendige Menge an gefördertem Medium erhält. Diese Tatsache wirkt sich auch günstig
auf die Lebensdauer einer in der Pumpe 1 vorhandenen Pumpenmanschette aus.
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Desweiteren wird hierdurch eine gleichmäßige Chemikalienansaugung
an der Einlaßöffnung 24 bei unterschiedlichen Mediumdrücken gewährleistet. Besonders
vorteilhaft ist, daß die Membran 26 auch als saugseitiger Schwingungsdämpfer dient,
was vor allem bei Kolbenpumpen die Einsparung eines entsprechenden, weiteren Bauteiles
bedeutet. Ein Vorzug des erfindungsgemäßen Gerätes ist es ferner, daß es insgesamt
nur zwei bewegliche Teile, nämlich die Membran 26 und den Ventilteller 34 mit seinem
Arm 36 aufweist. Alle mit dem beförderten Medium in Berührung kommenden Teile des
Vorschaltgerätes 8 sind aus solchen Werkstoffen gefertigt, die von diesen Medien
nicht korrodiert werden. Ganz besondere technische und wirtschaftliche Vorteile
hat das erfindungsgemäße Vorschaltgerät bei kleinen, tragbaren Hochdruckreinigungsvorrichtungen,
bei denen wegen des Wegfalls eines Schwimmerventils mit Schwimmerkasten und eines
Dreiwegehahns
zum Umstellen der Wasserversorgung von Druckwasser aus dem Leitungsnetz auf Saugbetrieb
aus einem drucklosen Behälter die Vorrichtung wesentlich leichter, kleiner und billiger
gebaut werden kann.
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