DE2558430A1

DE2558430A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE2558430A1
Application number: DE19752558430
Authority: DE
Inventors: Wilfred Hugo Bachle; John Victor Peck; Thomas Dolman Stantial; Richard Herbert Williams
Original assignee: Oxy Metal Industries Corp
Current assignee: Oxy Metal Industries Corp
Priority date: 1974-12-24
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1976-07-08
Also published as: JPS5190004A; GB1528979A; FR2296111A1; NL7515079A; CA1061182A; US3966364A

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Pumpen und bezieht sich insbesondere auf eine von Hand betätigbare, einfachwirkende Doppelkolben-Verdrängerpumpe zur Verwendung in tragbaren Geräten, beispielsweise in einem Wasseraufbereitungsgerät, insbesondere Trinkwasserbereiter.

Itir Wanderer, die sich mit Wasser aus dem von ihnen bewanderten Gebiet versorgen müssen, wurde ein leichtes Wasseraufbereitungsgerät in gedrängter Bauweise entwickelt, bei dem eine nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitende Baugruppe Brackoder Meerwasser in !Trinkwasser umwandelt. Ein derartiges Wasseraufbereitungsgerät benötigt eine Pumpe mit einem verhältnismäßig hohen Betriebsdruck im Bereich von gewöhnlich etwa 28 bis 70 kp/cm , die von Hand betätigbar sein soll und vom korrodierenden Salzwasser, dem sie ausgesetzt ist, nicht angegriffen wird. Die Pumpe soll sich hinsichtlich ihrer Abmessungen und ihrer Konfiguration auch zur Eingliederung in und zur Verwendung mit dem tragbaren Wasseraufbereitungsgerät eignen.

Zur Verwendung mit dem Wasseraufbereitungsgerät ist eine Pumpe mit einem Zahnstangen-Ritzel-Antrieb entwickelt worden,

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bei der die Zahnstange einstückig mit dem Kolben ausgebildet war. Diese Pumpe hat jedoch nicht befriedigt. Im Betrieb ergaben sich in den beweglichen Teilen übermäßiger Verschleiß und beträchtliche Korrosion. Auch war die Pumpe schwierig zu handhaben und ermüdete den Benutzer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe zu schaffen, welche die Nachteile der herkömmlichen Pumpe überwindet. Vor allem soll durch die Erfindung eine Pumpe geschaffen werden, die sowohl von Hand betätigbar als auch durch einen Motor antreibbar ist und bei der bei bestmöglicher Ausnutzung der Pumpkräfte ein Minimum an Reaktionskräften und Ermüdung des Benutzers erzeugt wird.

In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist die Pumpe ein Gehäuse mit parallel zueinander hin- und herbewe gbaren Kolben darin auf, wobei die antriebsseitigen Enden der Kolben aus dem Gehäuse herausragen. Am Gehäuse ist zwischen den Kolben eine Wippe angeordnet und an jeden der Kolben angeschlossen, wobei die Wippbewegung der Wippe die Hin- und Herbewegung der Kolben erzeugt. Die Wippe ist, je nach Bedarf, von Hand oder über einen Motor betätigbar. Ein Verteileroder Pumpenkopf am entgegengesetzten Ende des Pumpengehäuses enthält die Einlaß- und Auslaßöffnungen und die einlaß- und auslaßseitigen Rückschlagventile. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus zwei Stoß an Stoß zusammengefügten Gehäuseteilen zusammengesetzt, von denen der eine den Zylinderteil mit den Kolben und der andere den Pumpenkopf- oder Verteilerteil mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen und Verbindungskanälen bildet. Die Rückschlagventile können in im Zylinderteil ausgebildete Ausnehmungen eingesetzt sein, wobei sie vom Pumpenkopfteil in Stellung gehalten werden.

Nahe den Einlaß- und Auslaßöffnungen kann an das Gehäuse ein Speicher angeschlossen sein, jedoch unter Beibehaltung der bevorzugten zylindrischen Konfiguration, die es ermöglicht, die Pumpe in einem Außenbehälter anzuordnen, der je nach Bedarf

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die Bauteile des Wasseraufbereitungsgerätes oder andere Baugruppen trägt. Der Außenbehälter weist Füße auf, die sich in Deckung mit der Wippe nach außen klappen lassen, um "bei der Ausführungsform für Handbetätigung eine Aufstandsbasis zu bilden.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß eine Pumpe geschaffen wird, bei der Zylinder, Ventile und Verteiler im Innern des Pumpengehäuses direkt miteinander verbunden sind, wodurch sich Verbindungsleitungen und Armaturen erübrigen. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe besteht darin, daß der Kolbenantrieb von den Flussigkeitskanälen getrennt sein kann, und daß die Kolben, das Zylindergehäuse und der Kopf- oder Verteilerteil aus einem Azetalkunststoff hergestellt sein können, der hohe Korrosionsfestigkeit und niedrigen Reibbeiwert mit mechanischer Festigkeit und Formbeständigkeit in der Wasserumgebung in sich vereinigt. Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Pumpe ergibt sich daraus, daß sie, außer für Wasseraufbereitungsgeräte, für andere Anwendungsfälle bei sowohl tragbaren als auch ortsfesten Geräten geeignet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematiseher Zeichnungen mehrerer Ausführungsformen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Wasseraufbereitungsgerätes mit einer Pumpe in der derzeit bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Pumpe,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil der in Fig. 2 dargestellten Pumpe,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3,

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Fig. 5 eine Ansicht von unten der in Pig. 2 dargestellten Pumpe und

Pig. 6 eine Fig. 2 ähnliche Ansicht eines Teiles einer Pumpe in Ausführung mit Motorantrieb.

Gemäß Fig. 1 ist eine Pumpe 10 in einem Außenbehälter 11 angeordnet. Die Pumpe 10 selbst hat eine zylindrische Gestalt und gleitet im Innern des Außenbehälters 11 in einer Vielzahl ringrohrförmiger Wasseraufbereiter-Baugruppen. Es sind entsprechende Leitungen vorhanden, die eine Wasserquelle, die Pumpe 10, die Wasseraufbereiter-Baugruppen und einen Vorratsbehälter untereinander verbinden. Die in Pig. 1 dargestellte Ausführungsform ist für Handbetätigung vorgesehen und weist Handgriffe 12 und 13 auf, die als Verlängerungen einer Wippe 14 am oberen Ende der Pumpe 10 angeordnet sind. Am unteren Ende des Außenbehälters 11 sind Platten 17 und 18 schwenkbar gelagert, die sich aus einer vertikalen Stellung nahe dem Außenbehälter 11 in eine in Fig. 1 gezeichnete Äusklappstellung nach außen schwenken lassen. Die Handgriffe 12 und 13 lassen sich aus der vorspringenden Stellung (Fig. 1) nach unten klappen, so daß sie sich in einer Stellung nahe den Platten 17 und 18 befinden (Fig. 2 und 3). Zur Verbesserung der Standfestigkeit der Vorrichtung können Stangen 19 am oberen Ende des Außenbehälters 11 schwenkbar angeschlossen und an den ausgeklappten Platten 17 und 18 befestigt sein.

Im Betrieb kann sich ein Benutzer auf die Platten 17 und 18 knieen und die Handgriffe 12 und 13 von Hand auf- und abbewegen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß sich der Benutzer auf die Platten 17 und 18 setzt oder sich vornübergebeugt auf die Platten 17 und 18 stellt und die Handgriffe 12 und 13 von Hand betätigt. Bei Mehtbenutzung der Pumpe 10 können die Stangen 19 an den Platten 17 und 18 gelöst, die Platten 17 und 18 nach oben geklappt und die Handgriffe 12 und 13 nach unten geklappt werden, so daß sich ein kleiner Pack ergibt, der sich in einem Rucksack o.dgl. tragen läßt.

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Die Pumpe 10 weist ein Gehäuse mit einem Zylinderteil 22 und einem Verteilerteil 23 auf. Der Verteiler- oder Pumpenkopfteil 23 ist am Zylinderteil 22 mit Schrauben 24 befestigt. In Aussparungen im Zylinderteil 22 sind verschiebbar Kolben

26 und 27 angeordnet. Mr jeden Kolben 26 und 27 ist ein oberes und ein unteres ringförmiges Dichtglied 28 vorhanden. Die Wippe 14 wird von einem Schwenkstift 29 getragen, der an Armen 30 abgestützt ist, die an jeder Seite des Zylinderteils 22 befestigt sind. Die oberen Enden der Kolben 26 und

27 ragen aus dem Gehäuse heraus und dringen in einen Schlitz 32 in der Wippe 14 ein. Jeder Kolben 26 und 27 ist mit der Wippe 14 über einen Stift 33 verbunden, der in einem seitwärts bzw. in Querrichtung verlaufenden Schlitz im Kolben 26 bzw. geführt ist.

Die Handgriffe 12 und 13 lassen sich zwischen einer am Beispiel des Handgriffes 12 gezeigten Ruhestellung und einer am Beispiel des Handgriffes 13 gezeigten ausragenden Stellung verstellen. Jeder der Handgriffe 12 und 13 trägt einen Stift 36, der in einem Schlitz 37 in der Wippe 14 geführt ist. In der ausragenden Stellung des Handgriffes 12 oder 13 ruht eine Fläche

38 daran an der Oberseite der Wippe 14 auf, wobei zum Positionieren des Handgriffes 12 oder 13 ein Schraubenkopf

39 in einer Aussparung 40 in der Wippe 14 aufgenommen ist.

Im unteren Teil des Zylinderteils 22 sind einlaßseitige Rückschlagventile 43 und 44 und auslaßseitige Rückschlagventile 45 und 46 angeordnet. Ein im Verteuerteil 23 seitwärts bzw. in Querrichtung verlaufender Kanal 48 stellt die Verbindung zwischen einer Einlaßöffnung 49 und den einlaßseitigen Rückschlagventilen 43 und 44 her. Ein ähnlicher Kanal 50 verbindet eine Auslaßöffnung 51 mit den an der Hochdruckseite angeordneten Rückschlagventilen 45 und 46. Zum Anschließen eines Speichers 53 kann mit dem Kanal 50 eine weitere Auslaßöffnung 52 verbunden sein. An die Einlaßöffnung 49 kann eine Zuleitung 54, an die Auslaßöffnung 51 eine Ableitung 55 angeschlossen sein.

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Im Betrieb wird die Zuleitung 54 an eine Flüssigkeitsquelle angeschlossen und die Wippe 14 wird auf- und abbewegt, um die Kolben 26 und 27 im Pumpengehäuse hin- und herzuschieben. Wenn sich ein Kolben, 26 oder 27, nach oben bewegt, tritt die ankommende Flüssigkeit über das einlaßseitige Rückschlagventil, 44 oder 43» in den Zylinder ein und wird bei Abwärtsverstellung des Kolbens, 26 oder 27, mit erhöhtem Druck über das auslaßseitige Rückschlagventil, 46 oder 45» aus dem Zylinder ausgestoßen. Der Speicher 53 kann an die Ab- oder Hochdruckleitung 55 angeschlossen sein, um Druckstöße zu mildern.

Bei einer in Fig. 6 dargestellten anderen Ausführungsform kann am Pumpengehäuse ein Motor 60 angeordnet sein, der zur Schaffung einer motorbetatxgten Pumpe mit der Wippe 14 gekuppelt ist. Der Motor 60 kann ein Zahnrad-Untersetzungsgetriebe 61 aufweisen, dessen exzentrische Abtriebswelle 62 in einem Schlitz 63 in der Wippe 14 geführt ist.

In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Kolben 26 und 27 und die das Pumpengehäuse bildenden Zylinder- und Verteilerteile 22 und 23 aus einem Azetalkunststoff hergestellt, der sowohl Korrosionsbeständigkeit gegenüber Salzwasser und niedrigen Reibbeiwert als auch geringes Gewicht, mechanische Festigkeit und Formbeständigkeit in flüssigem Milieu in sich vereinigt. Die Wippe 14, die Handgriffe 12 und 13 und die Platten 17 und 18 sind gewöhnlich aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und zum Schutz gegen Korrosion eloxiert.

Entsprechend den Zeichnungen ausgeführte Pumpen arbeiten zufriedenstellend und liefern etwa 0,57 l/min bei einem Überdruck von etwa 42,2 kp/cm und einer Pumpenantriebsleistung von etwa 0,12 PS.

/Ansprüche

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Claims

ANSPRÜCHE

1.) Einfachwirkende Verdrängerpumpe, g e k e η η -

e i c h η et durch ein Pumpengehäuse mit zueinander parallelen, als Kolbenaufnahme dienenden ersten und zweiten Aussparungen, einer Einlaßöffnung (49) und einer Auslaß-Öffnung (51), einen ersten und einen zweiten Kolben (26,27) mit antriebe- und ventilseitigen Enden, die in den beiden Aussparungen verschiebbar angeordnet sind, wobei die antriebsseitigen Enden aus dem Pumpengehäuse herausragen, eine am Pumpengehäuse angeordnete Kolbenbetätigungsvorrichtung,

die zum Hin- und Herbewegen der Kolben

(26,27) in entgegengesetzten Richtungen im Pumpengehäuse an die antriebsseitigen Enden der Kolben (26,27) angeschlossen ist, und durch einlaß- und auslaßseitige Rückschlagventile (43,44 bzw. 45,46) im Pumpengehäuse, die die Einlaß- und Auslaßöffnungen (49,51) mit den beiden Aussparungen verbinden.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gek ennzeichn e t, daß im Pumpengehäuse eine zweite Auslaßöffnung (52) ausgebildet ist, die mit einem Auslaßkanal (50) verbunden ist und mit diesem einen Speicheranschluß bildet.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gek e η η zeichnet, daß die Kolbenbetätigungsvorrichtung

von Hand betätigbar ist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennze ichnet, daß die Kolbenbetätigungsvorrichtung einen am Pumpengehäuse angeordneten Motor (60) und eine zwischen dem Motor (60) und den Kolben (26,27) angeschlossene Wippe (14) aufweist.

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5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Aussparungen zur Aufnahme des ersten und des zweiten Kolbens (26,27) je zwei Dichtglieder (28) mit Zwischenabstand in Kolbenlängsrichtung angeordnet sind.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

g e k ennzeichnet, daß das Pumpengehäuse einen Zylinderteil (22) mit den Kolben (26,27) und einen Verteilerteil (23) mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen (49,51) aufweist, die Stoß an Stoß zusammengefügt sind.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η -

ζ ei ohne t, daß im Verteilerteil (23) eine zweite Auslaßöffnung (52) ausgebildet ist, die mit dem Auslaßkanal (50) verbunden ist und mit diesem einen Speicheranschluß bildet.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse einen Zylinderteil (22) mit den Kolben (26,27) und den Rückschlagventilen (43»44,45,46) und einen Verteilerteil (23) mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen (49,51,52) aufweist, wobei die Einlaß- und Auslaßöffnungen (49,51,52) parallel zu den die Kolben (26,27) aufnehmenden Aussparungen verlaufen.

9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderteil (22) und der Verteilerteil (23) des Pumpengehäuses und die Kolben (26,27) aus einem Azetalkunststoff sind.

10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenbetätigungsvorrichtung eine Wippe (14) aufweist, die am Pumpengehäuse ■ zwischen den Kolben (26,27) angeordnet und an deren antriebsseitige Enden angeschlossen ist.

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11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η -

ζ ei ohne t, daß die Wippe (14) an entgegengesetzten Seiten des Pumpengehäuses nach außen übersteht, und daß das Pumpengehäuse in einem Außenbehälter (11) aufgenommen ist, wobei sich die Wippe (14) über dem Außenbehälter (11) erstreckt und dieser eine Basis mit Püßen (17,18) aufweist, die an entgegengesetzten Seiten in Deckung mit den Wippenvorsprüngen nach außen herausragen.

12. Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Füße (17,18) aus der vorspringenden Stellung in eine Stellung am Außenbehälter (11) bewegbar sind, in der sie mit den die Kolben (26,27) aufnehmenden Aussparungen im wesentlichen parallel ausgerichtet sind.

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