DE3223473A1

DE3223473A1 - Unabhaengige kolbenpumpe mit umsteuermechanik

Info

Publication number: DE3223473A1
Application number: DE19823223473
Authority: DE
Inventors: William S. Stone Mountain Ga. Credle jun.
Original assignee: Coca Cola Co
Current assignee: Coca Cola Co
Priority date: 1981-11-12
Filing date: 1982-06-23
Publication date: 1983-05-19
Also published as: GB2154671A; GB2154671B; MX159429A; KR830010301A; GB2109477A; AU549223B2; JPS5885379A; BR8204306A; PH20511A; AU4921185A; JPS6026193A; JPH02556B2; US4436493A; ES8308397A1; IT1205256B; GB2109477B; GB8507849D0; NL8201434A; ES511888A0; CA1185481A

Description

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TUE COCA-COLA COMPANY

Atlanta, Georpia 3O3OI, V.St.A,

A. Frhr. von Wittgenstein-

Dr. Dipl.>Chcm.

Postanschrift/Postal Address Postfiich86 0109 D-8000. München 86

23. Juni 1982

95-121P-CIP

Unabhängip;e Kolbenpumpe mit Urnsteuermechanik

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Die Erfindung bezieht sich auf eine druckluftbetriebene Membranpumpe/ wie sie für ein Ausgabesystem für Sirupgetränke mit nachträglicher Mischung angewandt werden, insbesondere auf eine Kolbenpumpe mit federbetriebener Umsteuereinrichtung zum Umkehren der Bewegungsrichtung einer Kolbenpumpe am Ende der jeweiligen Hübe.

Kolbenpumpen sind weit verbreitet und werden insbesondere auch zum Pumpen von flüssigen Lösungen oder auch sehr zähflüssigen Substanzen eingesetzt; sie werden häufig unter Arbeitsbedingungen eingesetzt, bei denen die Viskosität des zu pumpenden Fluids, die Druckhöhe auf der Saugseite der Pumpe und der Gegendruck auf der Förderseite der Pumpe sämtlich je nach den. Bedingungen, unter denen die Pumpe arbeitet, sich ändern. Die Arbeitsgeschwindigkeit derartiger Pumpen wurde im allgemeinen gesteuert, indem in die zu der Pumpe führende Druckluftleitung ein Verstellventil eingeschaltet wurde. Diese Lösung setzte aber voraus, daß der Pumpenbetrieb ständig überwacht und das Ventil nachgestellt wurde, damit eine Anpassung an die wechselnden Verhältnisse möglich war, da im anderen Falle die Arbeitsgeschwindigkeit der Pumpe je nach den Betriebsbedingungen erheblich schwanken müßte. Sollte beispielsweise aus irgendeinem Grunde der Gegendruck auf die Pumpe zunehmen oder abnehmen, oder sollte die Viskosität der zu pumpenden Flüssigkeit sich ändern, so würden in entsprechender Weise die Arbeitsgeschwindigkeit und die in der Zeiteinheit gepumpte Flüssigkeitsmenge beeinflußt werden. Es ist daher unbedingt erforderlich, die Pumpe in der Weise zu steuern, daß sie unter wechselnden Bedingungen mit praktisch gleichbleiben-, der Geschwindigkeit arbeitet. · '

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DArüber hinaus ist-es wichtig, daß der gesamte Pumpenzyklus so abläuft, daßeine kontinuierliche Abgabe des· gepumpten Mediums mit gleichbleibender Konsistenz oder Konzentration erfolgt. Umfjietztefes zu erreichen, sind | _: ^ bereits Vorrichtungen entwickelt worden, etwa die in * der US-Patentschrift 4 008 984 beschriebene Einrichtung, bei der gegeneinander wirkende Schraubenfedern vorgesehen sind, die das zugehörige Ventilelement beim Vollzug des Pumpzyklus unterstützen sollen. Die Schraubendruckfedern gleicher Kraftausübung im Rahmen des Druckgassystems unterstützen die Ausführung, des Pumpzyklus zunächst in der einen Richtung, und dann durch Ausübung einer Zwangsumsteuerwirkung, wenn die eine der beiden Federn vollständig zusammengedrückt ist. Wenn auch eine Umsteuermechanik für die beschriebene doppeltwirkende Pumpe vorgesehen ist, so weist diese Anordnung systembedingte Nachteile auf. Wenn beispielsweise aus irgendeinem Grunde die Druckbeaufschlagung in solcher Weise vorgenommen wird, daß ein Gegendruck erzeugt oder gehalten wird,, der den Pumpzyklus hemmt oder umsteuert, bevor er vollständig vollzogen ist, so ist keine Möglichkeit vorgesehen, diesen unerwünschten Effekt zu überspielen, und die Feder kann nicht vollständig zusammengedrückt werden. Dadurch kann es geschehen, daß der Pumpzyklus trotz des Vorhandenseins der Druckfedern umgesteuert wird, bevor der Zyklus zu Ende gebracht ist, womit der Wirkungsgrad oder überhaupt der eigentliche Zweck der Kolbenpumpe beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Membranpumpe zu entwickeln, die unter konstantem Druck Sirup in einem Getränkesystem mit nachträglicher Mischung fördert und die frei von den genannten Nachteilen ist.

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Ferner soll mit der Erfindung eine in einem Mischgetränksabgabesystem arbeitende doppeltwirkende Kolbenpumpe für Sirup angegeben werden, die eine Umsteuereinrichtung aufweist, mit der die Arbeitsrichtung der Pumpe am Ende des jeweiligen Hubes umgesteuert wird.

Außerdem soll die Erfindung eine gasbetriebene Membranpumpe mit einem speziellen Ventil angeben, das von einem federbelasteten Organ betätigt wird, welches an einer gemeinsamen Weile befestigt ist, die die Druckgasversorgung abwechselnd an diejeweiligen Membranen legt.

Ferner soll mit der Erfindung eine doppeltwirkende Kolbenpumpe zur Abgabe von Sirup an einen Abgabeausgang entwickelt werden, wobei das System zum Umsteuern des Pumpenzyklus eine Umsteuereinrichtung mit Umschlagwirkung aufweist, durch die ein vollständiger Pumpenzyklus gewährleistet ist und ein Hängenbleiben der druckgesteuerten Umsteuermechanik auf halbem Wege vermieden wird.

Ferner soll mit der Erfindung eine druckluftbetriebene doppeltwirkende Kolbenpumpe oder ein Umsteuersystem angegeben werden, zu dem ein Ventil, ein Ventilbetätigungsorgan und ein umschlagendes Federelement gehört, das die zyklische Zuführung von Druckgas zu jeweils einer der beiden Membranen gewährleistet.

Schließlich soll die Erfindung eine druckiuftbetriebene Membran-Kolbenpumpe zeigen, die eine Umsteuereinrichtung besitzt, die die Ausgabe von Fluid aus jeweils einer von zwei Membr'ankammern an den zugeordneten Enden der Pumpe in zuverlässiger Weise gesteuert ermöglicht.

Weitere Merkmale und sonstige Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung

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der Einzelheiten' mehrerer Ausführungsformen der Erfindung, die durch diese Angaben aber nicht beschränkt werden soll.

Allgemein beträchtet lassen sich die genannten und weitere Ergebnisse gemäß der Erfindung erzielen, indem eine Pumpvorrichtung angewandt wird, die zwei nachgiebige Membranen aufweist, die an den jeweiligen Enden eines'gemeinsamen .Schafts angebracht sind. Die Außenseite der jeweiligen Membranen steht in Kontakt mit der von dem System abzugebenden Flüssigkeit, insbesondere mit Sirup für eine nach dem Prinzip der nachträglichen Mischung arbeitenden Anlage für die Abgabe von Getränken, Die Kammer im Inneren des Pumpengehäuses weist eine Innenwand auf, in der Durchlässe vorgesehen sind, die in die Kolbenpumpe eingeleitete Druckluft gegen die Flächen der Membranen richten. Der Luftstrom wird von einem Umsteuerventil gesteuert, das so eingerichtet ist, daß es den Druckluftstrom zyklisch auf die zugeordnete Membran richtet, wenn jeweils ein Hub der Pumpe vollzogen ist. Ein Bügel als Ventilbetätigungsorgan wirkt mit dem Schaft im Inneren der 'Innenkammer des Pumpengehäuses zusammen und bewegt sich mit der Pumpbewegung des Schafts. Der Bügel ist so ausgebildet, daß er das Umsteuerventil während der Endphase des Pumphubes betätigt, auf diese Weise das Ventil in Tätigkeit setzt und die Arbeitsrichtung des Pumpenkolbens umkehrt. Zur Vervollständigung des Pumpenumsteuersystems ist eine umschlagende Federbetätigungseinrichtung, die mit dem Bügel zusammenwirkt, mittig innerhalb des Innenraums des Pumpengehäuses schwenkbar unter dem die Membranen verbindenden Schaft angebracht. Das Ventil weist O-Ringe auf, die innerhalb des Ventilkörpers gegenüber den Luftdurchlässen des Ventils derart angeordnet ist, daß während der ersten Hälfte des Hin- und Herbewegungszyklus Druckgas durch die zugeordneten Durchlässe eingeführt und in die Luftkammer einer der Membranen gerichtet wird. Gleich-

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zeitig ist ein Durchlaß für abströmendes Gas geschaffen, das aus der Luftkanuner der anderen Membran wegzuführen ist. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem Schaftbügel und der federbelasteten Betätigungseinrichtung wird die Beziehung der Ventilöffnungen gegenüber dem auf die Fläche der zugeordneten Membran einwirkenden Druckgas beim Abschluß des Pumphubes so geändert,daß die Pumpe entgegengesetzt' wirkt. Die vorgesehene Umschlagmechanik verhindert das Stehenbleiben des pneumatischen Umsteuersystems in einer Zwischenstellung.

Beim Betrieb der Einrichtung wird Druckgas durch einen Durchlaß in ein Ventilorgan eingeführt und durch einen Durchlaß in der Innenwand des Pumpengehäuses in die Luftkammer der einen Pumpenmembran gerichtet. Wenn infolge der Kolbenwirkung der Membran Sirup aus der Membrankammer durch den zugeordneten Auslaß hinaus zum Ausgabeauslaß gedrückt wird, bewegt die andere Membran sich ebenfalls in einer Druckentlastungsrichtung. Durch diese Bewegung des Schafts wird auch der Schaftbügel betätigt. Durch die Bewegung des Bügels wird die Schwenkbewegung zweier eine Umschlagbewegung ausführenden Druckfedern eingeleitet, die vor ihrem Herausdrehen aus der Mitte Druck aufeinander.ausüben. Wenn die Federn aus der Mitte herausschwenken, öffnen sie sich und schieben Schaft und Bügel in Richtung der herrschenden Bewegung. Durch die Wirkung des Federmechanismus wird gewährleistet, daß die von der Druckluft eingeleitete Membranbewegung durch die Umschlagwirkung der Druckfedern zum Abschluß gebracht wird, während gleichzeitig die Druckluftströmung in dem Ventilprgan umgesteuert wird. Dieser Vorgang wird dann wiederholt, solange die Abgabeöffnung offen steht und der Sirup als druckbeaufschlagter Strom ausgegeben wird. Wenn die Abgabeöffnung geschlossen wird, wird ein ausreichend hoher Gegendruck auf die Membranen ausgeübt, so daß

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eine Bewegung des Schafts unterbleibt.

Im Rahmen der Erfindung hat es sich gezeigt, daß eine Membran-Kolbenpumpe für Sirup in Verbindung mit einem Ausgabesystem für Sirup zur nachträglichen Vermischung so ausgebildet werden kann, daß die Flüssigkeit unter kontrollierten Druckverhältnissen zuverlässig ausgegeben wird. Ein vorgesehenes Umsteuerventil enthält zwei Druckfedern,· die gegeneinander wirken, so daß kein Druck der Auflageflächen auf den Pumpenschaft stattfinden kann.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung sind das Umsteuerventil, das hin und her gehende Betätigungselement und die. einander gegenüberstehenden Schraubenfedern in einem gemeinsamen Gehäuse (Modul) untergebracht. Dieser Modul ist- neben dem Pumpenschaft abnehmbar an dem Pumpengehäuse angeordnet und kann zur Erleichterung von Reparaturarbeiten als zusammenhängende Baueinheit abgenommen werden. Das Modülgehäuse ist vorzugsweise zweiteilig aus Kunststoff hergestellt, und die beiden Teile sind gegeneinander verschiebbar und weisen passende zungen- und nutartige Gebilde auf. Der obere dieser beiden Teile nimmt das umsteuerventil auf, und an seiner Unterseite ist ein Ausschnitt vorgesehen, in dem der als Betätigungselement dienende Bügel der hin und her gehenden Mechanik läuft. Die Seiten des Ausschnitts bilden Stützflächen parallel zur Längsachse des Pumpenschafts. Bei dieser Ausführung bewegt sich der Bügel nicht auf dem Pumpenschaft sondern auf diesen von dem Ausschnitt gebildetenStütζflächen hin und her. Der untere der beiden Teile enthält eine Halterung für die erfindungsgemäße Mechanik mit den gegenüberliegenden Umschlagfedern; diese Mechanik liegt zwischen dem oberen und dem unteren Teil. Der Bügel oder das Betätigungsorgan besitzt zwei nach oben zeigende Arme im Abstand voneinander, die

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an den entgegengesetzten Enden des Steuerventilelements angreifen, wenn dieses sich hin und her bewegt, sowie zwei nach unten zeigende Arme im Abstand voneinander, die an einem Querstift an dem Pumpenschaft angreifen, wenn dieser sich hin und her bewegt. Ein Mittelstift in dem Bügel koppelt diesen ah die Umschlagfedermechanik. Diese Ausführungsform der Erfindung weist außerdem eine verbesserte Federanbringung für die gegenüberstehenden Druckfedern sowie eine einheitliche Halterung für diese auf.

Die Erfindung sieht außerdem eine Verschlüsselungs- oder Codiertechnik vor, die den richtigen Zusammenbau der Einlaß- und Auslaß-Rückschlagventile.der Pumpe sichert. Diese Ventile befinden sich in zylindrischen, mit codierten Vorsprüngen an ihrer Oberfläche versehenen Patronen, die in komplementär codierte Schlitze in den zugehörigen Einlaß- und Auslaßöffnungen eingreifen. Vorsprünge und Schlitze sind so angeordnet, daß es ausgeschlossen ist, eine Patrone in die Öffnungen entgegengesetzt zur richtigen Arbeitsrichtung einzusetzen. Der Austausch von Ventilpatronen kann also von einem nicht speziell ausgebildeten Arbeiter vorgenommen werden, und ein und dieselbe Ventilpatrone kann sowohl als Einlaß- als auch als Auslaßventil verwendet werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben, die die Erfindung nicht einschränken und die folgendes darstellen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe; gezeichnet ist die Ausgangsstellung für einen Druckhub in der gekennzeichneten Richtung;

Fig. IA eine Draufsicht auf die Pumpe nach Fig. 1;

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man erkennt die Einzelheiten der Fluideinlaß- und -auslaßanschlüsse und die Einlaß- und Auslaßventile, der erfindungsgemäßen Pumpe;

Fig. 2A bzw. 2B Teilansichten der Pumpe, nach Fig. 1 von der Seite bzw. von unten, mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Umsteuerfedersystems bei seinem Umschlagen nach rechts;

Fig. 3Ä bzw. 3B Teilansichten der Pumpe nach Fig. 1 von der Seite bzw. von unten, mit dem erfindungsgemäßen Umsteuerfedersystem unmittelbar nach dem Umschlagen, das in den Fig. 2A, 2B gezeichnet wurde; der Pumpenschaft wird dadurch zur Bewegungsumkehr nach links veranlaßt;

Fig. 4 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Umsteuerventils in der Position, die es einnimmt, wenn der in Fig. 1 gezeichnete Pumpenschaft nach rechts bewegt wird;

Fig. 5 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Umsteuerventil in der Stellung, die es einnimmt, wenn der in Figv 1 gezeichnete Pumpenschaft nach links bewegt wird;

Fig. 6 ein Zerlegbiid mit den Einzelheiten der Befestigung des erfindungsgemäßen Bügels an dem Pumpenschaft;

Fig. 7 eine Teildarstellung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpenmembran;

Fig. 8 ein Zerlegbild einer zweiten Ausführungsform der .erfindungsgemäßen Pumpe mit ihrem Umsteuermechanis-

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mus;

Fig. 9 einen Querschnitt durch eine vollständig zusammengesetzte Pumpe in der Ausführungsform nach Fig. 8;

Fig. 10 ein Zerlegbild des erfindungsgemäßen Steuerventil- und Umsteuer-Moduls, angebracht an der Pumpe nach Fig. 8;

Fig.HA eine Seitenansicht einer Rückschlagventilpatrone gemäß der Erfindung mit daran angebrachten Codiervorsprüngen;

Fig.HA eine schematische Darstellung der Anordnung der rechts an der Patrone nach Fig. HA befindlichen Vorsprünge ;

Fig. HC eine schematische Darstellung der Anordnung der links an der Patrone nach Fig. HA befindlichen Vorsprünge;

Fig. 12 eine Ansicht des Abschlußendes der Pumpe nach den Fig. 8 und 9, mit Einlaß- und Auslaßöffnungen und mit darin eingeschnittenen codierten Nuten, so daß' entweder ein vorderes oder ein hinteres Ende der Ventilpatrone nach Fig. 11A eingesteckt werden kann.

Die Figuren 1 bzw. IA zeigen in Ansicht bzw. Draufsicht Schnitte durch eine erste Ausführungsform der insgesamt mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Kolbenpumpe, die ein Gehäuse 11 mit einer Eingangsleitung 12A und einer Ausgangsleitung 12B. im oberen Wandteil aufweist, so daß der zu pum^- pende Sirup von dem Pumpeneinlaß SI durch die unten näher beschriebenen Kammern zum Pumpenauslaß SO geleitet wird.

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In einer Innenkarruner 13 der Pumpe befindet sich ein Schaft 14, der die Membranen 16A und 16B miteinander verbindet. Ein als Bügel 17 ausgebildetes Betätigungselement mit armartigen Fortsätzen 17A läßt sich auf" dem Schaft 14 mittels einer Längsbohrung 17B (Fig. 6) verschieben, die durch den Bügel 17 führt. An der Innenwand 21 des Gehäuses 11 in der Innenkammer 13 der Pumpe ist ein Umsteuerventil 40 befestigt. In dem Schaft 14 ist mit Preßsitz ein Stift 25 angeordnet, der beim Betrieb der Pumpe mit der Bewegung des Schafts ein vorbestimmtes Stück weit mitgeht, bevor er am Ende eines Schlitzes 26 anschlägt, der in den Bügel 17 geschnitten ist. Der Schaft 14 läuft durch O-Ring-pichtungen OR an den jeweiligen Enden. Unter dem Bügel ist schwenkbar mit diesem verbunden ein Federbetätigungselement 27 innerhalb der Gehäusekammer 13 vorgesehen (Fig. 2A, 2B, 3A, 3B). Durch das Zusammenwirken des Betätigungsbügels 17 mit dem Federbetätigungselement 27 erhält das Umsteuerventil eine Hilfe beim Umsteuern, wobei es abwechselnd durch den Durchlaß 22 eingeführtes Druckgas über die Kanäle 23 und 24 in die zugeordneten Luftkammern ISA und 15B führt, damit die'zugeordneten Membranen 16A und 16B druckbeaufschlagt werden. Das Umsteuerventil 40 besteht aus einem Ventilkörper. 41 und einem Schieberelement 42 mit O-Ringen 43. Eine eingehendere Behandlung erfährt die Arbeitsweise des Umsteuerventils weiter unten in Zusammenhang mit der Erläuterung der Fig. 2A, 2B, 3A, 3B, 4 und 5. Alle Pumpenmembranen bestehen aus flexiblem Material, beispielsweise aus Kautschuk; die Membranen sind bei 20 an den Innenwänden des Pumpengehauses angebracht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Membran außerdem mit einem Metall- oder Kunststoffkolben an der Außenseite der jeweiligen Membran und mit einer me-' tallenen Haltekappe an der Innenseite der jeweiligen Membran

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versehen; vgl. dazu Fig. 7 und die weiter unten folgende Erläuterung dieser Figur.

Der Arbeitszyklus der erfindungsgemäßen Pumpe läßt sich am besten anhand der Fig. IA erklären. Das zu fördernde Fluid wird durch einen Einlaß SI in die Eingangsleitung 12A gebracht, die sich quer über den oberen Pumpenabschnitt erstreckt und über normalerweise geschlossene Rückschlagventile 31L, 31R in Fluidkammern 28 und 29 führt..Wenn der Fluiddruck in der Eingangsleitung 12A den Druck in Kammern 28 oder 29 übersteigt, öffnen die Rückschlagventile 31L, 31R. Da es sich bei der erfindungsgemäßen Pumpe um eine- Kolbenpumpe handelt, sind die FluiddrUcke in den Kammern 28, 29 immer einander entgegengesetzt. Das heißt, wenn der Pumpenschaft 14 in Fig. 1A sich nach rechts bewegt, herrscht in der Kammer 28 ein höherer Fluiddruck als in der Leitung 12A, und in der Kammer 29 herrscht ein' niedrigerer Fluiddruck als in der Leitung 12A. Unter diesen Umständen öffnet das Rückschlagventil 31L, so daß Fluid in die Kammer 29 eintritt, und das Rückschlagventil 31R bleibt geschlossen. Entsprechend dem Pumpenzyklus öffnen die Ventile 31L, 31R wechselweise.

Die in einer Ausgangsleitung 12B angeordneten Rückschlagventile 32L, 32R arbeiten in ganz entsprechender Weise. Wenn der Druck in der Ausgangsleitung 12B niedriger ist als in jeweils einer der Kammern 28, 29, so öffnet das Rückschlag-, ventil in der betreffenden Kammer und läßt Fluid in den Pumpenauslaß SO austreten. Bei dem obigen Beispiel ist bei sich nach rechts bewegendem Pumpenschaft 14 der Druck' in der Kammer 28 hoch; dadurch wird das Ventil 32R geöffnet, so daß das in der Kammer befindliche Fluid durch die Leitung 12B und den Pumpenausläß SO ablaufen kann.

Die Rückschlagventile 31L, 31R, 32L, 32R stimmen in ihrer

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Bauweise genau überein, sind aber unterschiedlich orientiert. Jedes Ventil besteht aus Kautschuk und weist einen Mittelfuß auf, der fest in der Pumpenwand' angebracht ist, sowie eine scheibenförmige Sitzfläche B, die normalerweise auf den Fluidöffnungen C aufliegt. Wenn der Fluiddruck eine öffnung der Ventile erzwingt, hebt sich der scheibenförmige Sitz B von der zugehörigen öffnung C ab, so daß Fluid hindurchtreten kann.

Die obenbeschriebenen Auslaß-Rückschlagventile befinden sich an den höchsten Stellen der Kammern 28, 29, damit sich keine Lufttaschen bilden, die durch den Pumpenauslaß SO abgesaugt werden und zu einer ungleichmäßigen Fluidströmung führen könnten. · ·

Fig. 6 zeigt die Einzelheiten des Betätigungsbügels 17, der sich auf dem Schaft 14 hin und her bewegen läßt. Von dem Bügel 17 gehen zwei bereits beschriebene Arme 17A nach oben aus.; sie greifen an dem Ventil 40 an und schalten diese von dem einen Zustand in den anderen. Eine Längsbohrung 17B in dem Bügel 17 nimmt den Pumpenschaft 14 auf. Nach dem Einführen des Schafts 14 in die Bohrung 17B wird der schon beschriebene Stift 25 in eine öffnung 14A in dem Schaft gedrückt. Eine Grundplatte 17C wird am unteren Ende des Bügels 17 angebracht; sie trägt zwei Stifte 39. Weiter unten wird gezeigt, daß.die Stifte 39 ein Paar Enden von Federelementen der Umschlagmechanik tragen, die in den Fig. 2A und 2B wiedergegeben ist.

Die Fig. 2A und 2B zeigen im Schnitt die bereits in Fig. gezeichnete Pumpenmechanik, wobei ein Druckhub der Pumpe in der eingezeichneten Richtung an dem Berührungspunkt zwischen dem Stift 25 im Schaft 14 mit einem Ende des Schlitzes 26 in dem Bügel 17 ausgeübt wird. Der Bügel wird hier von

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dem Stift 25 mitgenommen und beginnt.seine Bewegung mit dem Schaft, und das mit dem Bügel wirkungsmäßig verbundene Federbetätigungselement. 27 beginnt seine Umschlagbewegung. Die Membran 16 übt Druck auf die in der Kammer 28 befindliche Flüssigkeit aus, die über das Rückschlagventil 32R in die Leitung 12B gelangt und durch den Pumpenauslaß SO nach außen an die jeweiligen Ausgabestationen abgegeben wird. Die Fig.. 2B, 3B stellen die Position von Membran, Schaft und Bügel bei Abschluß der Hubbewegung dar. Da die insgesamt mit 27 bezeichnete Umsteuermechanik eine Ubertotpunktbewegung ausführt, entsteht eine Umschlagwirkung, bei der der eine Arm 17A des Bügels gegen das vorstehende Ende des Schieberelements 42 gestoßen wird, wodurch die Position der O-Ringe des Ventils plötzlich geändert wird, so daß der Druckluftstrom durch das Ventil 40 bei Abschluß der Hubbewegung plötzlich umgesteuert und die Kolbenwirkung der Pumpe umgekehrt ist.

Die Fig. 2B und 3B lassen die Einzelheiten der Umsteuerfedermechanik 27 erkennen. In einer Ausführungsform besitzt die Umsteuerfedermechanik eine Schraubenfeder 36, die um einen Stift 37 gewickelt ist und mittels eines Stifts 38 schwenkbar mit dem Gehäuse und mittels Stift 39 mit dem Bügel 17 verbunden ist. Der Bügel 17 wird von dem Pumpenschaft 14 in Richtung der Hubbewegung der Pumpe mitgenommen, wodurch die Stifte eine Ubertotpunktbewegung um die Stifte 38 ausführen, so daß die Federn 36 umschlagen und den Bügel in Richtung der herrschenden Bewegung schneller vorwärtsstoßen als der Schaft sich bewegt, bis der Bügel gegen das Schieberelement 42 der Ventilmechanik stößt und damit die Richtung des Druckluftstroms innerhalb des Systems umkehrt und eine Kolbenwirkung der Pumpe in der entgegengesetzten Richtung hervorruft.

Die Stellung der Druckfedern und des Bügels an den Enden

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der Hubbewegung ist in Fig. 3B dargestellt. Da die Stifte 37 in den Schraubenfedern 36 sitzen, kann sich die Feder während der Kolbenbewegung beim Arbeiten der Pumpe nicht verbiegen.Man kann auch mit gestrichelt eingezeichneten Torsionsfedern 36T anstelle der gezeichneten Schraubenfedern arbeiten, um. die erfindungsgemäß vorgesehene Umschlagwirkung zu erreichen. Der Bügel 17 wird von Schaft und Federmechanik 27 der Pumpe entsprechend der Umsteuerwirkung des Ventils 40 zuerst in der einen Richtung und dann in der entgegengesetzten Richtung·bewegt oder gestoßen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen einen vereinfachten Querschnitt durch das erfindungsgemäße Umsteuerventil 40, welches danach als Steuerschieber mit einem Ventilkörper 41 ausgebildet ist; der Schieber 42 weist danach drei O-Ringe 43 auf, die mit gegenseitigem Abstand innerhalb der Ventilkammer 44 angeordnet sind. Im oberen Abschnitt des Ventilkörpers befinden sich an den Durchlaß 22 (Fig. 1) angeschlossene Luftkanäle 45 zum Einführen des Druckgases in die Ventilkammer 44, und die Luftkanäle 46, 47 sind an die Kanäle 23, 24 (Fig. 1) angeschlossen, damit Luft durch das Ventil gegen die Fläche der jeweiligen Pumpenmembran gerichtet werden kann. Das hier gezeigte Ventil 40 läßt erkennen, daß Druckluft in die Ventilkammer 44 durch den Luftkanal 45 geleitet wird, so daß während der ersten Hälfte des Hin- und Herbewegungszyklus die Luft durch den Luftkanal 46 und den Kanal 24 (vgl. Fig. 1) in die zugehörige Luftkammer 15B geleitet wird, während gleichzeitig der andere Luftkanal 47 dazu benutzt wird, wegzuführende Gase aus der Luftkammer der verbleibenden oder gegenüberliegenden Membranluftkammer 15A wegzuführen. Wenn der Bügel 17 das links vorspringende Ende des Schieberelements 42 berührt, wird der Schieber 42, wie oben erwähnt, nach rechts gestoßen, so daß die O-Ringe 43 am Ende des Pumpvorgangs in die in Fig. 5 gezeichnete Lage

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gebracht sind, und das Druckgas wird nun in die entgegengesetzte Richtung geleitet, so daß es in die Luftkaitimer 15A der Membran 16A gelangt und die Pumpe in die entgegengesetzte Richtung treibt. In dieser Stellung steht das rechte Ende des Schiebers nun aus der Veritilkammer vor und wird bei der folgenden entgegengesetzten Bewegung des Kolbens von einem Arm 17A des Schaftbügels berührt.

Beim Betrieb steuert das Ventil 40 den Luftstrom wechsel-

_w weise durch die jeweiligen Kanäle 23, 24 zu den Luftkammern

15A, 15B der Membranen 16A, 16B. Die mit dem Bügel verbundenen Druckfedern 36 oder 36T drücken den Schaft der Membranpumpe je nach der Stellung des Bügels 17.auf dem Schaft ständig zuerst in die eine, dann in die andere Richtung. Die Druckluft wird in die Luftkammern 15A, 15B hinter den zugehörigen Membranen 16A, 16B geleitet und treibt die Membranen so, daß die Flüssigkeit aus den Membrankammern ausgestoßen wird. Wie oben ausgeführt, bewegt sich der Bügel 17 auf dem Schaft 14 zunächst zusammen mit dem Schaft, wenn der Stift 25 im Schaft 14 an einem Ende des Schlitzes 26 anliegt. Die Druckfedern 36 oder 36T, die zum Zeitpunkt der Berührung ohne eine wesentliche resultierende Wirkung in einer Richtung quer zum Pumpenschaft gegeneinander stoßen, schwenken über die Totpunktlage und üben auf den Bügel eine zusätzliche Antriebskraft aus; der Schaft bewegt sich dann schnell unter dem Einfluß der Umschlagwirkung der Federn und legt die vorstehenden Arme 17A des Bügels gegen den herausstehenden Schieber 4 2 des Ventils 41. Dadurch ändert sich die Stellung der O-Ringe in dem Ventilkörper, und der Druckluftstroin wird umgekehrt, so daß die erste Hälfte des Zyklus der Membranpumpe durchlaufen wird. Die anhaltende Druckluftzufuhr zu dem Ventil 40 löst die. Pumpwirkung des auf den Schaft gesetzten Kolbens in der entgegengesetzten Richtung aus, wobei zunächst die Federn 36 oder 36T zusammen-

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gedrückt werden und sich dann der oben beschriebene Ablauf in entgegengesetzter Richtung wiederholt; die zusammengedrückten Federn üben nun einen Stoß in entgegengesetzter Richtung aus. Die Umsteuerfedermechanik bewirkt, daß die von. dem Luftdruck hervorgerufene Bewegung jeder der beiden Membranen zu Ende geführt wird, so daß eine vorzeitige Umkehr des Pumpenhubs oder das Stehenbleiben des Ventils 4O in einer Mittelstellung, ausgeschlossen ist.

Fig. 7 zeigt im Querschnitt eine Pumpenkonstruktion, die ganz ähnlich der in den Fig. 1 und IA dargestellten ist, abgesehen lediglich von dem Aufbau der Membranen 16A, 16B. Diese Membranen sind zusätzlich mit becherförmigen Kunststoff- oder Metallplatten 52 an der Außenseite der jeweiligen Membranfläche sowie mit einer becherförmigen Haltekappe 54 an der Innenseite der jeweiligen Membran versehen. Dank dieserAnordnung werden Rißbildungen in der biegsamen Membran verhindert.

Das Pumpengehäuse ist vorzugsweise aus Kunststoff gepreßt (vgl. Fig. 1), wobei die Ventile an der Pumpe gehalten werden und alle Leitungen und Durchlässe innerhalb des Kunststoffgehäuses liegen. Bei einem derartigen Aufbau werden unnötige Verbindungsstellen und außen verlaufende Leitungen vermieden und das ganze System wird betriebssicherer. Wie Fig. 1 erkennen läßt, besteht die Innenwand des Gehäuses aus einem einzigen zusammenhängenden Bauteil, das die Teile des Pumpenumsteuerungssystems umgreift. Die Außenwände des Gehäuses sind ebenfalls als Kunststoffpreßteil ausgeführt, wodurch der Aufbau der erfindungsgemäßen Membranpumpe wiederum verbessert ist.

In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe gezeichnet. Das Zerlegbild Fig. 8

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zeigt die Zusammensetzung der Pumpe, und Fig. 9 ist ein Querschnitt durch die vollständig zusammengesetzte Pumpe. Der Hauptteil der Pumpe weist Endstücke 102 mit daran angeformten Fluidauslaßkammern 105 und darin befindlichen Auslaß- bzw. Einlaßöffnungen 142 bzw. 144 auf. In jedem Endstück 102 ist außerdem eine Ringnut vorgesehen; diese Ringnut hält die flexible Membran 118 in ihrem Randbereich fest. In die Membranen 118 können Kolbenteile 119 aus Kunst-. stoff oder Metall eingesetzt sein. Die Endstücke 102 des Pumpenhauptteils weisen außerdem mittig angeordnete öffnungen 107 auf in.denen sich der Pumpenschaft 104 verschiebt, der sich zwischen den zugeordneten Auslaßkammern 105 erstreck und in diese hineinragt. Der Schaft 104 wird in den öffnungen 107 durch passende O-Ringe 110 und Büchsen 112 gehalten. Mit seinen Enden, ist der Pumpenschaft 1Ο4 an die Membrananordnung angeschlossen, insbesondere mit passenden Haltern 114 " und einer Unterlagscheibe 116 an die Kolbenteile 119.

Die beiden Endstücke 102 des Pumpenhauptteils sind als einheitliches Bauteil mit Einlaß- bzw. Auslaßleitungsrohren 14 3 bzw. 141 gepreßt, die die beiden Endstücke 102 und die darin vorgesehenen Einlaß- und Auslaßöffnungen 14 2, 144 miteinander verbinden. Der Fluideinlaß 139 befindet sich in dem Leitungsrohr 14 3 und der Fluidauslaß 140 in dem Leitungsrohr 141. Passende Anschlußstücke 132 für biegsame Gummischläuche können mit geeigneten 0-Ringen 134, Schrauben. 136 und Haltehaken. 138 an den zugehörigen Einlassen und Auslassen 139 und 140 angebracht werden.

Anhand der. Fig. 11 bis 12 sollen weiter unten Rückschlagventile beschrieben werden, von denen eine Anzahl in die Einlaß- und Auslaßöffnungen 142, 144 in den Endstücken 102 einzusetzen sind. Derartige Ventilpatronen bestehen aus einem zylindrischen Hauptteil 122 mit O-Ringen 124 an den Enden des Hauptteils und einem Klappenrückschlagventil 125.

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aus einer an einen Mittelfuß angesetzten flexiblen Scheibe. Die Außenseite der zylindrischen Patronen trägt Codiervorsprünge, die später im Zusammenhang mit den Fig. 11 bis 12 beschrieben werden sollen. Wie dort gezeigt wird, passen diese Codiervorsprünge. 123 in Codierschlitze 146. in den zugeordneten Einlaß- und Auslaßkammern·142, 144, wobei Vorsprünge und Schlitze so ausgebildet sind, daß die Rückschlagventilpatronen nicht in falscher Richtung in die Einlaß- und Auslaßöffnungen eingesetzt werden können.

Nachdem alle erforderlichen Teile, d.h. die Membranen 118, die" Rückschlagventilpatronen 122, der Pumpenschaft 104 usf. in das Endstück 102 des Pumpenhauptteils eingesetzt sind, können die Abschlußkappen 100 an den Endstücken 102 befestigt werden; dazu dienen passende Schrauben 126, die durch Öffnungen in einem Randflansch der Kappen 100 hindurch in Gewindeöffnungen führen, die in den Rand eines die Endstücke 102 umgebenden Flansches geschnitten sind. Die Endstücke 102 des Pumpenhauptteils und die daran geschraubten Abschlußkappen 100 definieren die jeweiligen Fluidauslaßkammern der Pumpe gemäß dieser Ausführungsform, der Erfindung.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die erfindüngsgemäßen Rückschlagventilpatronen 122 zwischen die Endstücke 102 des Pumpenhauptteils und die Abschlußkappen 100 eingeschaltet sind, und sowohl die Endstücke 102 wie die Abschlußkappen lOO weisen Codierschlitzanordnungen 146 auf, in die die an der Oberseite der Rückschlagventilpatrone befindlichen Vorsprünge aufgenommen werden sollen.. Die Abschlußkappen 100 weisen außerdem angeformte Stifte auf, die von ihren Enden: in symmetrischem Muster angeordnet sind. Diese Stifte können zum Haltern der Pumpe in einem (nicht gezeichneten) Träger benutzt werden.

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Anhand der Fig. 10 soll ein Modul 200 mit der Steuerventil- und Umsteuermechanik beschrieben werden; dieser Modul 200 ist an einem geeigneten Teil des Leitungsabschnitts der Pumpe mit Schrauben 130 neben und knapp über dem Schaft auf einem Träger 201 befestigt, der an eine Treibgasleitung angeformt ist. Die Gasleitung steht in Verbindung mit beiden Auslaßkammern und den Ausgängen des Steuerventils innerhalb des Moduls 200. Wie Fig. 9 zeigt, steht der Ventil- und Umsteuermechanik-Modul 200 in Wirkverbindung mit einer Scheibe 106, die mit Halteringen 108 fest an dem Pumpenschaft 104 angebracht ist. Weiter unten wird im einzelnen gezeigt (Fig. 10), daß die Scheibe 106 die gleiche Funktion ausübt wie der Stift 25, der in dem Pumpenschaft bei der Ausführungsform nach Fig. 1 vorgesehen ist.

Fig. 10 zeigt in Form eines Zerlegbildes im einzelnen den Aufbau des erfindungsgemäßen Moduls 200, der an der Pumpe nachden Fig. 8 und 9 eingesetzt werden soll. Das Modulgegehäuse ist insgesamt mit 200 bezeichnet; es besteht aus einem oberen Gehäuseteil 202 und einem unterenGehäuseteil 204, und der untere Gehäuseteil 204 läßt sich in den oberen Gehäuseteil 202 zum Zusammensetzen einschieben, wozu Nuten 214 dienen, die vorspringende Zungen 215 aufnehmen, die aus dem unteren Gehäuseteil 204 nach oben vorspringen. An der Unterseite des Gehäuseteils 202 ist ein Ausschnitt 210 vorgesehen, der quer durch den gesamten oberen Gehäuseteil 202 führt, und die Seitenwände 212 des Ausschnitts stellen tragende Flächen dar, über die die. Kanten eines Bügels oder eines weiter unten zu beschreibenden Betätigungselements parallel zu dem Pumpenschaft 104 verschiebbar sind. Im oberen Abschnitt des Gehäuseteils 202 sind Kammern angeformt, die das erfindungsgemäße Steuerventil aufnehmen, das nach Ar-. beitsweise und Aufbau mit dem Steuerventil nach den obenbeschriebenen Figuren 4 und 5 vergleichbar ist. Die zylindri-

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sehe Kammer 206 in dem Gehäuseteil 2o2 nimmt danach eine Anzahl miteinander zusammenhängender Büchsenelemente und unterteilender O-Ringe 230 auf, die die verschiedenen Abschnitte der Bohrung in dem Steuerventilkörper definieren. Zu den Büchsen gehört eine mittlere Einlaßbüchse 228, die Einlaßöffnungen nach Art der öffnung 4 5 bei dem Ventil nach den Fig. 4 und 5 gegenüberstände, und Auslaßbüchsen 226, die den Auslaßkanälen 46 und 47 des Ventils nach den Fig. und 5 gegenüberständen. Diese Büchsen wären mit Randöffnungen versehen, die mit zugeordneten Kanälen 45, 46 und 47 fluchten, damit ein Fluidstrom passieren kann. Innerhalb der Büchsen 226 und 228 hin und her verschiebbar ist ein Schieberelement 220 angeordnet, auf dem sich in Abstand voneinander O-Ringe 222 befinden; der Aufbau ist vergleichbar mit dem des Schieberelements 42 bei dem Ventil nach den Fig. 4 und 5. Das Schieberelement 220 wird innerhalb der zylindrischen Kammer- 206 und der vorbeschriebenen zugehörigen Büchsen von einem schraubenartigen Halteteil 224 aufgenommen, das in das eine Ende der Kammer 206 in dem Gehäuseteil 202 eingeschraubt wird. Das Halteteil 224 und das entgegengesetzte Ende der zylindrischen Kammer 206 sind mit schlüssellochähnlichen Öffnungen 218 versehen, deren erweiterte Flügelabschnitte 219 zur Gasabführung während •der Funktionswechsel des Ventils dienen. Die Flügelabschnitte 219 ermöglichen eine günstigere Gasabführung aus dem Ventil und bewirken eine bessere Selbstreinigung des Schiebers 220. Der obere Gehäuseteil 202 weist außerdem einen ■aufrechtstehenden Flansch mit öffnungen 216 auf., in die Schrauben 130 gesteckt werden,, mit denen der gesamte Modul 200 an der Pumpenanordnung in Verbindung mit einem geeigneten Leitungsanschluß/befestigt wird, der Treibgas an eine der beiden Pumpenauslaßkammern an der Innenseite der Membranen führt, so daß die Pumpe zu ihren Hin-, und Herbewegungen veranlaßt wird, wie es im einzelnen bereits beschrieben wor-

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den ist. Die Zuführung von Treibgas zu dem Modul 200 nach Fig. 10 erfolgt durch die Einlaßöffnung 208 im oberen Gehäuseteil 202. An dieser Einlaßöffnung 208 kann ein Anschlußstück 132 angebracht werden, wozu ein Haltehaken 138 sowie O-Ring 134 und eine Schraube 136 vorgesehen sind; die Gesamtanordnung entspricht der Anordnung nach Fig. 8. Dank derartiger Anschlußstücke können Pumpe und Steuerventil (Fig. 10) an biegsame.Schläuche oder Leitungen angeschlossen werden.

In dem Modul 200 spielt zwischen dem oberen Abschnitt 202 und dem unteren Abschnitt 204 ein bügelförmiges Betätigungselement 240. Der Bügel .240 ist in dem Ausschnitt 210 im oberen Gehäuseabschnitt 202 zwischen den durch die Wände gebildeten Gleitflächen verschiebbar. Der Betätigungsbügel 240 ist aus Blech gestanzt und weist aufrechtstehende Arme 242 an seinen Enden auf; in die Arme sind Amboßteile 241 gestanzt, die mit den beiden entgegengesetzten Enden des Ventilschieberelements 220 zusammenwirken, wenn dieses Element sich im Zusammenspiel mit dem Pumpenschaft hin und her bewegt. Dabei wirken zwei mit Abstand voneinander angebrachte, von dem Bügel 240 nach unten vorstehende Arme mit der Scheibe 106 auf dem Pumpenschaft 104 zusammen, wie das im einzelnen in Fig. 9 wiedergegeben ist. Der Bügel besitzt außerdem einen nach unten vorstehenden Stift 244, der in Öffnungen 258 am Ende der Stifte 240 einer umschlagenden. Ubertotpunktfedereinrichtung eingreift, die weiter unten beschrieben wird.

Die in dem Modul 200 nach Fig. 10 eingesetzte Umschlagumsteuermechanik mit einander gegenüberliegenden Schraubenfederri weist,zwei rohrförmige FedertraghUlsen 248 mit Bohrungen 250 auf, die die Druckschraubenfedern 252 und die sie tragenden Stifte 254 enthält. Man kann die Federn 252

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in die Bohrungen 250 einführen und dann die Stifte in die Federn stecken und auf diese Weise die Umschlagmechanik schnell und leicht zusammensetzen. Aus den Organen 248 stehen nach oben und unten Drehzapfen 249 heraus, die in miteinander fluchtende Öffnungen 262 in dem unteren Gehäuseteil 204 und in dem Oberteil 202 eingreifen. Die Hülsen 248 liegen somit eingeschlossen zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseteil des Moduls 200 und sind frehbar in den Öffnungen 262 des jeweiligen Gehäuseteils angeordnet. Die Öffnungen 262 in dem oberen Gehäuseteil 202 sind nicht gezeichnet, sie sind aber innerhalb des Ausschnitts 210 genau fluchtend mit den Öffnungen 262 angebracht, die im unteren Gehäuseteil 204 angegeben sind. Die Halterungsstifte 254 weisen bei dieser Ausführungsform der Erfindung, eine besondere Ausbildung ihres als Lagerung wirkenden Endes auf, indem kreisförmige Abschlußelemente 256 und gekrümmte, die Abschlußelemente berührende Stützflänsche 260 vorgesehen sind. Im zusammengebauten Zustand fügen sich diese beiden Lageruhgen· aus kreisförmigen Elementen 256 und gekrümmten Stützflanschen 260 ineinander, und das jeweilige kreisförmige Abschlußelement legt sich gegen die anliegende gekrümmte Stützfläche eines Flansches 260 in der Umschlagmechanik mit gegenüberstehenden Federn. Dieser Aufbau ist ganz besonders kennzeichnend und dient ausdrücklich dazu, die Lebensdauer dieser Federmechanik zu verbessern;, gleichzeitig ist eine kompakte Bauweise möglich. Die Langlebigkeit beruht auf der vergrößerten Berührungsfläche und dem Ineinandergreifen der Teile. Darüber hinaus arbeitet diese Lagerung außerordentlich wirkungsvoll, und ein Klemmen oder Steckenbleiben bei der übertotpunktbewegung der Schraubenfedern während der Umschlagbewegung, wie sie auch in Verbindung mit den Fig. 2 und 3' beschrieben wurde, ist nicht zu erwarten.

Alle Einzelelemente des Moduls 200 (Fig. 10) mit Ausnahme des Bügels 240, der Federn 252, des Schiebers 220 und der

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Büchsen 226,228 sind aus Kunststoff gefertigt. Die Schrauben, z.B. die Schrauben 266, die die beiden Gehäuseteile zusammenhalten, sollten vorzugsweise aus Metall hergestellt sein. Nötigenfalls können aber natürlich auch sämtliche Teile aus Kunststoff bestehen. Die Arbeitsweise des Steuerventils in dem Umsteuermodul 200 nach Fig. .10 ergibt sich ohne weiteres aus der Beschreibung der früher in Verbindung mit den Fig. 1 bis 7 erläuterten Arbeitsweise der anderen Ausführungsformen der Erfindung. .Die Hin- und- Herbewegung des Schiebers 220 innerhalb der Bohrung 206 des Steuerventils läßt, je nach der Schieberstellung, Treibgas abwechselnd in die Auslaßkammern der Pumpe an der Innenseite der Membranen treten. Die Bewegung einer der beiden Membranen ruft die Pumpwirkung hervor und läßt gleichzeitig den Pumpenschaft hin und her gehen, wodurch der Schaft und der darauf befindliche Ring 106 einen der beiden nach unten herausstehenden-Arme 246 des Bügels 240 berühren. Dadurch wiederum wird der Bügel 240 hin und her bewegt, und der von diesem nach unten herausstehende und in die Öffnungen 258 in den Enden der Federhalterungsstifte 254 hineinragende Stift 244 veranlaßt die Stifte 254 zu einer· Schwenkung um die Drehzapfen 249 der Haltehülsen 24 8.. Wenn die Stifte 254 und die darauf befindlichen Federn 252 eine Ubertotpunktbewegung ausführen (d.h. über, eine Linie senkrecht zu der Längsachse des Bügels. 240 hinaus), lassen die Schraubenfedern 252 die Federn umklappen und beschleunigen gleichzeitig den Bügel. Der Arm 242 am in Bewegungsrichtung hinteren Ende schlägt mit Wucht gegen das zugeordnete Ende des Schiebers 220, wodurch das . Ventil in die entgegengesetzte bistabile Lage gelangt. Wie bei der Ausfuhrungsform nach den Fig. 2 und 3, verhindern die in einer .Ebene symmetrisch' einander gegenüberstehenden. Federn das Auftreten von Querkräften auf die Abstützflächen 212. Der Bügel 240 wird daher·nicht in einer Stellung zwischen den Endlagen stehenbleiben. Der Lagerungsaufbau 256,

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260 an den Enden der.Stifte 254 verringert darüber hinaus die Wahrscheinlichkeit eines Steckenbleibens der Umsteuermechanik. . ·

In den Fig. 11 und 12 ist die erfindungsgemäß neuartige Ausführung der codierten Ventilpatrone in Verbindung mit den Einlaß- und den Auslaßöffnungen dargestellt, die die Patrone aufnehmen. Fig. ΠΑ ist eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Ventiipatrone mit zwei diametral einander gegenüberstehenden Vorsprüngen 123F am vorderen Ende (oder in Fig. HA am rechten Ende) und drei mit Abstand voneinanderangebrachten Vorsprüngen 12.3-R' am hinterenEnde (oder in Fig. HA am linken Ende). In der Seitenansicht gemäß Fig. HA ist der dritte Vorsprung 123R natürlich nicht erkennbar. Der dritte Vorsprung ist aber in der noch zu beschreibenden · Fig. HC gezeichnet. Die Fig. HB und HG sind insoweit nur schematische Darstellungen der Anordnung der im rechten bzw. linken Teil der Fig. HA angegebenen Vorsprünge. Fig. 11B zeigt also zwei diametral einander gegenüberstehende Vorsprünge 123F, und Fig. HC zeigt drei'mit gegenseitigem Abstand angebrachte·Vorsprünge 123R. . ·

Fig. 12 ist ein Schnitt durch das Endstück 102 der Pumpe nach den Fig. 8 und 9 der vorliegenden Erfindung und durch die Einlaßöffnung 142 und die Auslaßöffnung 144. Die Einlaßöffnung 142 weist drei mit Abstand voneinander eingeschnittene Nuten 146R auf, die ausschließlich die drei mit Abstand voneinander angeordneten Vorsprünge 123R in der Konfiguration gemäß Fig. HC aufnehmen. Demnach kann nur das hintere oder linke Ende der Ventilpatrone gemäß Fig. HA in die Einlaßöffnung 14 2 eingesetzt werden. Dadurch ist gewährleistet, daß das in der Ventilpatrone nach Fig. HA befindliche Rückschlagventil nicht mit seinem rückwärtigen Ende in die Einlaßöffnung 14 2 eingeführt werden kann. In entsprechender Weise

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können die beiden diametral einander gegenüberliegenden Nuten 146F in der Auslaßöffnung 144 nur die Vorsprünge in der Konfiguration nach Fig. HB aufnehmen, d.h. also die beiden diametral einander gegenüberstehenden Vorsprünge 123F. Also kann nur das.vordere oder rechte.Ende der Ventilpatrone gemäß Fig. HA in die Auslaßöffnung 144 in das Endstück 102 der erfindungsgemäßen Pumpe eingesetzt werden.

Daraus ergibt sich, daß eine einzige Ventilpatrone mit der Codiervorsprungskonfiguration gemäß Fig. HA zum Einsetzen in jeweils eine der vier Einlaßt und Auslaßöffnungen 142, 144 an der erfindungsgemäßen Pumpe verwendet werden kann, wobei es nicht möglich ist, die.Patronen falsch einzusetzen.

Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind auch.die beiden Äbschlußkappen 1OO der Pumpe nach den Fig. 8 und 9 mit den codierten Nutenanordnungen zum Aufnehmen desjenigen Endes der Ventilpatrone aus Fig. HA, das nicht in den Einlaß- bzw·. Auslaßöffnungen' 142 bzw. 144 in Fig. 12 steckt, versehen·. Wenn die Patrone nach Fig. 11 in die Einlaßöffnung nach Fig. 12 gesteckt ist, befinden sich die drei mit Abstand voneinander angebrachten Vorsprünge 123R in dieser Öffnung, während die diametral einander gegenüberstehenden Vorsprünge 123F am anderen Ende der Patrone aus der. Öffnung 142 vorstehen. Eine Kammer 14 7 in der Abschlußkappe 100 der Pumpe würde somit zwei diametral einander gegenüberliegende Schlitze aufweisen, in die die beiden diametral einander gegenüberstehenden Vorsprünge 123F eingreifen .müßten. Wenn die beiden diametral einander gegenüberstehenden Vorsprünge 123F in die Auslaßöffnung mit den Schlitzen 146F geschoben wären, würden die drei mit Abstand voneinander angebrachten Vorsprünge 1.23R der Patrone aus der Auslaßöffnung 144 vorstehen. Bei einer Kammer 14 9 in der Abschlußkappe 100 der

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Pumpe, in Fig. 8 müßten daher drei in Abstand voneinander angeordnete Schlitze vorhanden sein, die die Vorsprünge 123R aufnehmen. Auf diese Weise wird eine doppelte Codierung der Teile erreicht, so daß es ausgeschlossen ist, daß die Ventilpatronen verkehrt herum in die Einlaß- bzw. Auslaßöffnung 142 bzw. 144 gesteckt werden kann, und es ist außerdem unmöglich, die Abschlußkappen 100 mit den Endstücken 102 zu verbinden, ohne zuvor die Rückschlagventilpatronen richtig · in die Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen bzw. 14 4 eingesetzt zu haben.

Ende der Beschreibung.

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Claims

Patentansprüche : · · .

1/ Unabhängige Kolbenpumpe mit Umsteuermechanik, gekennzeichnet durch folgende Kombination:

ein Gehäuse mit Kammern in gegenseitigem Seitenabstand, welche Kammern durch Membranen (118) jeweils in einen Antriebsabschnitt und einen Ausstoßabschnitt unterteilt sind;

die Membranen (118) sind durch einen gemeinsamen Schaft (1Ο4) miteinander verbunden;

ein von dem gemeinsamen Schaft (104) ausgehender Vorsprung (ΓΟ6) ;
Leitungen (141, 14 3) in dem Gehäuse, die die Antriebs-

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abschnitte bzw. die Ausstoßabschnitte mit Fluideinlaß- bzw. Fluidauslaßöffnungen (142, 144) verbinden; Einlaß- und Auslaßventile in den Öffnungen (142, 144), um den zu den Ausstoßabschnitten und von ihnen weg zu pumpenden Flüssigkeitsstrom in den Leitungen steuern zu können, und

ein Umsteuermechanik-Modul (2OO) in einem gemeinsamen Gehäuse, das an der Pumpe zwischen den Ausstoßkammern und neben dem gemeinsamen Schaft (104) abnehmbar befestigt ist, wobei der Modul (200).umfaßt:

ein Steuerventil ζμΐη Einleiten des Trei.bfluids wechselweise in jeweils einen der von den Membranen (118) in den seitlichen Kammern definierten Antriebsabschnitte, ein Ventilbetatigungsorgan (240), das neben dem Schaft (104) gleitend auf Abstützflächen (212) aus einer ersten Position in eine zweite und zurück verschiebbar ist, teilweise unter der Wirkung des Vorsprungs (106), wobei das Ventilbetatigungsorgan (240) das Steuerventil, veranlaßt, das Treibfluid bei der ersten bzw. zweiten Stellung des Betätigungsorgans abwechselnd in die jeweiligen Antriebsabschnitte zu leiten, und eine Umschlageinrichtung zum Beschleunigen des Ventilbetätigungsorgans (240) zwischen der ersten und der zweiten Position und zum Verhindern eines Stillstands dieses Organs, wobei die Umschlageinrichtung zwei einander gegenüberliegende Druckfedern (252) umfaßt, die unten an dem Betätigungsorgan (240) und auf entgegengesetzten Seiten einer parallel zu einer Längsachse des Schafts (104) verlaufenden Achse angebracht sind, wobei die Druckfedern (252) in Richtung quer zu der genannten Achse während der Bewegungspositionen auf den Führungsflächen (212) gleiche und entgegengesetzte Kräfte auf das Ventilbetatigungsorgan (240) ausüben.

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2. Pumpe und Umsteuermecha'nik, nach Anspruch l_f gekennzeichnet durch: ' ·

einen hin und her bewegbaren Steüerschiebe (220), der in dem Steuerventil zwischen zwei Positionen hin und her bewegbar ist, um wechselweise Antriebsfluid in die beiden Antriebsabschnitte zu leiten; einen oberen Gehäuseteil (202) mit dem Steuerventil in dessen oberem Abschnitt, wobei ein Randmantel von dem oberen Abschnitt herunterführt und einen offenen Hohlraum definiert und der Mantel einander gegenüberliegend öffnungen (2.10) besitzt, die einen Führungsausschnitt definieren; . ' "

ein bügelartiges Ventilbetätigungsorgan (240), das in dem Führungsausschnitt (210) hin und her bewegbar ist und zwei aufwärts zeigende Arme (242) in Abstand voneinander aufweist, die auf die entgegengesetzten Enden des Schieberelements (220) des Steuerventils einwirken, um den Schieber hin und her zu bewegen, sowie zwei abwärts zeigende Arme (246) in Abstand voneinander, die abwechselnd den Vorsprung (106) an dem hin und her gehenden Schaft (104) der Pumpe berühren; zwei schwenkbar angebrachte Stifte (254) in einer gemeinsamen Ebene unter dem Bügel, die jeweils feststehende Zapfenenden auf einer senkrecht zu der Längsachse des Führungsausschnitts (210) verlaufenden Achse und ineinandergreifende Lagerstellenenden (258) aufweisen, die an das bügeiförmige Ventilbetätigungsorgan (240) gekoppelt sind und mit ihm längs der Achse des Führungsausschnitts (210) bewegbar sind;

Schraubenfedern (252), die jeweils einen der Stifte (254) umgeben und gleiche und entgegengesetzte Kräfte auf die Lagerstellenenden (258) ausüben, und.durch einen unteren-Gehäuseteil (204) für die Aufnahme der Stifte (254) und der Schraubenfedern (252), wobei der

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untere Gehäuseteil (204) abnehmbar an dem oberen Gehäuseteil (202) befestigt ist.
3. Pumpe und Umsteuermechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschlageinrichtung umfaßt: zwei drehbar angeordnete Stifte (254) in einer gemeinsamen Ebene unterhalb des Ventilbetätigungsorgans (240), welche Stifte jeweils mit einem auf einer senkrecht zu .der Bewegungsrichtung des Ventilbetätigungsorgan '-. (24.0) verlaufenden Achse feststehenden Zapfenende und mit einem Ende (258) mit einandergreifenden Lagerstellen versehen ist, wobei die Lagerstellenenden mit dem Ventilbetätigungsorgan (240) gekoppelt und mit ihm bewegbar sind, und

jeden der Stifte (254) umgebende Schraubenfedern (252), die gleiche und entgegengesetzte Kräfte auf die Lagerstellenenden (258) ausüben.
4. Pumpe und Umsteuermechanik nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Zapfenden der Stifte (254) und mindestens ein Teil der Schraubenfedereinrichtung sich abnehmbar Innerhalb eines Halterungsaufbaus befinden, der folgendes umfaßt: rohrförmige Hülsen (248) für'die Aufnahme der feststehenden Zapfenenden und der Schraubenfederanordnung und

eine von den rohrförmigen Hülsen (248) ausgehende Drehzapfenanordnung (249) , die in passende ausgerichtete Öffnungen (262) greifen, so daß feststehende Zapfenpunkte auf der senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Ventilbetätigungsorgans (240) verlaufenden Achse definiert sind.

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5. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der. obere und der untere Gehäuseteil (202, 204) gegeneinander verschiebbar sind und das gemeinsame Gehäuse für. den Modul (200) bilden, und daß das Ventilbetätigungsorgan (240) sich zwischen den beiden Gehäuseteilen be- ■ findet. - ' . ■ .
6. Pumpe und Umsteuermechanik nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

in Patronen enthaltene Rückschlagventile in den Einlaß- und Auslaßöffnungen (142, 144) der Ausstoßabschnitte, welche Patronen ganz gleichartige Außenform haben, die bei Orientierung nach der richtigen Strömungsrichtung sowohl in die Einlaßöffnungen (142) als in die Auslaßöffnungen (144) passen, und durch Codekonfigurationen (123 F, R) auf der Rückschlagventilpatrone, die das Einsetzen der Patrone in die Einlaßoder die Auslaßöffnungen (142, 144) bei unrichtiger Berücksichtigung der Strömungsrichtung unmöglich machen.
7. Pumpe .nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Codekonfiguration (123 F, R) auf der Patrone eine erste Konfiguration auf einem ersten Patronenende und eine zweite Konfiguration auf einem zweiten Patronenende umfaßt und daß die erste Konfiguration (123 R) nur für eine Einlaßöffnung (142) und die zweite Konfiguration (123F) nur für eine Auslaßöffnung (144) paßt.
8'. Pumpe mit Ausstoßkammern mit Einlaß- und Auslaßöffnungen für den Eintritt und den Austritt von Fluid in die bzw. aus der Kammer und mit abnehmbaren Rückschlagventilen in den öffnungen, so daß das Fluid nur in einer vorbestimmten Richtung zu fließen, vermag, gekennzeichnet

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durch

eine Rückschlagventilpatrone von einheitlicher Gestalt, welche Patrone bei richtiger Berücksichtigung der vorbestimmten Fluidströmungsrichtung sowohl in die Einlaßöffnung (142) als auch in die Auslaßöffnung (144) paßt, und durch Codekonfigurationen (123 F, R) auf der Rückschlagventilpatrone, die das Einsetzen der Patrone in die Einlaß- oder die Auslaßöffnungen bei unrichtiger Berücksichtigung der Strömungsrichtung unmöglich machen.
9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die . Codekonfiguration auf der Patrone eine erste Konfiguration (123 R) auf einem ersten Patronenende und eine zweite Konfiguration (123 F) auf einem zweiten Patronenende umfaßt, und daß die erste Konfiguration nur für eine Einlaßöffnung (142) und die zweite Konfiguration nur für eine Auslaßöffnung (144) paßt.

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