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Mit Druckwasser angetriebene Luftpumpe, insbesondere für Bierabzug
Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Druckwasser angetriebene Luftpumpe, insbesondere
eine solche, die zum Abziehen von Bier bestimmt ist. Die gebräuchlichen Pumpen dieser
Art weisen Fehler auf, die ihren Gebrauch beeinträchtigen. Einem Teil der bekannten
Pumpen fehlt die für die Entstaubung der Luft unerläßliche unmittelbare Berührung
zwischen Luft und Wasser. Bei anderen bekannten Pumpen wird entweder das Prinzip
des hydraulischen Ausgleichs oder werden Schwimmer verwendet, wodurch im Aufbau
komplizierte Pumpen entstehen, die viel Raum einnehmen, sperrig und schwer sind
und dabei einen sehr geringen volumetrischen Wirkungsgrad besitzen.
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Durch die Erfindung wird eine Pumpe geschaffen, bei der eine unmittelbare
Berührung zwischen der Luft und dem Wasser geschaffen wird, ohne daß Schwimmer oder
ein hydraulischer Ausgleich erforderlich werden, und zwar derart, daß eine leichte
und außerordentlich wenig Platz einnehmende Pumpe mit hohem volumetrischem Wirkungsgrad,
der 95 % überschreiten kann, entsteht.
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Die Eigenart der Pumpe nach der Erfindung besteht darin, daß eine
Steuervorkammer mit zwei durch eine nachgiebige Wand getrennten Abteilungen vorgesehen
ist, die mit Hilfe einer unter der Wirkung der nachgiebigen Wand stehenden Steuervorrichtung
abwechselnd an die Druckwasserleitung angeschlossen bzw. mit einer Luftdruckkammer
verbunden werden.
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Besonders zweckmäßige Ausbildungen einer Pumpe nach der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Einzelbeschreibung eines auf der Zeichnung dargestellten
Beispiels.
Die Zeichnung stellt schematisch - - einen Schnitt durch
die Gesamtheit der wirksamen Teile der Pumpe dar.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeis'p#"el;.' wird eine Steuervorkammer
von zwei konisch" verlaufenden Hohldeckeln i und i' gebildet-.. die mit ihren Flanschen?-
und 2' gleichzeitig=; eine scheibenförmige Membran3. aus geeignetem dehnbarem Stoff
durch Verschrauben zusammenhalten. Diese:- Membran 3 macht unmittelbare Verbindung
zwischen den beiden Deckeln i und i' unmöglich. Die Membran 3 ist aus genügend weichem
Baustoff erstellt, damit sie einer beabsichtigten Verformung nur ein geringes Maß
von. Widerstand entgegensetzt, und dies in solchem Maße, daß sie in vollkommener
Weise die Form der inneren Umfangsflächen des einen oder anderen Deckels i oder
i' annehmen kann, je nachdem das Druckwasser von der einen oder der anderen Seite
der Membran zuströmt.
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In den Böden der Deckel i und i' sind die Anlageteller 4 und 4 vorgesehen,
die mit den an ihnen befestigten Spindeln 5 und 5' in ihren nach außen abschließenden
Stopfbuchsen 6 und 6' gleiten.
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Die Spindelenden 5 und 5' sind an den Hebeln g und g' in 25 und 25'
angelenkt; diese Hebel drehen sich um die Festpunkte io und io' und sind an ihren
freien Enden ii und i i' mit der mittleren Kolbenstange 1.2 verbunden, auf der die
Kolbenschieber 13, 13', 14 und i4 des Verteilers 8 sitzen.
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Dieser Verteiler umfaßt, wie aus der Zeichnung ersichtlich, vier Kolbenschieber
13, 13', 14 und i4, die fest auf der Kolbenstange 12 sitzen, welche sie alle gemeinsam
in einer oder der anderen Richtung längsachsig bewegt, so daß sie in gewolltem Sinn
die einzelnen Verbindungen zwischen den Vorrichtungselementen herstellen.
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Der Verteiler 8 umfaßt außerdem sieben Reihen von Öffnungen für den
Durchgang der Flüssigkeit: eine mittlere Reihe Löcher 15 und symmetrisch dazu die
weiteren Reihen 16, 16'; 17, 17'; 18. und i8'.
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Die Reihe 15 entspricht dem Druckwassereintritt; die Reihen 16 und
16' führen über Anschlußrohre 7 und 7' zu den Deckeln i und i' der Steuervorkammer;
die Reihen 17 und 17' sind mit den Rohren 2o und 2o' an den Böden der Verdichtungskammern
ig und ig' angeschlossen; die Reihen 18 und 18' führen durch die Abgänge 24 und
24 nach außen.
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In dieser neuartigen, in der Zeichnung wiedergegebenen Vorrichtung
weisen die Verdichtungskammern 1g und i9' keinerlei Organe noch Triebteile mehr
auf; sie haben nur die üblichen Ventile 2i und 21' für das Ansaugen der Luft sowie
die Rückschlagventile2und 22', durch welche die Druckluft über die dazu gehörige
gemeinsame Leitung -2,3 nach der Verwendungsstelle strömt.
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,@. Das Arbeiten der Vorrichtung ist folgends, dies unter der Voraussetzung,
daß sie bei Qginn keinerlei Wasser enthält und daß die 9olbenschiebergruppe 13,
13'; 14 und i4' beispielsweise bei Betrachtung ,der Zeichnung ganz nach dem linken
Hubende hin gerückt ist.
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in diesem i#a11 kann das durch die Löcherzeihe 1,5 eintretende Druckwasser
durch die Öffnungen r6 und Rohr 7 in das Deckel--innere i treten: Die elastische
Membran 3 wird- 'dabei durch das Wasser nach rechts durchgebogen, indem sie die
zwischen Deckel i' und der Membran 3 eingeschlossene Luft vor sich herschiebt; diese
Luft dringt durch Rohr 7', durch die Lochreihen 16' und 17' und durch die Leitung
2ö , um endlich die Verdichtungskammer ig' zu erreichen.
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Das Druckwasser gibt letzten Endes der elastischen Membran 3 die Form
des Deckelinneren i', wobei sich die Membran 3 gegen den Anlageteller 4 legt und
ihn nach außen zu schiebt; durch Vermittlung der Spindel 5' werden die Hebel g und
g' mitgenommen und bewirken das Verschieben der Kolbenschiebergruppe 13, 13', 14
und i4 ganz nach rechts. Durch diese Kolbenbewegung wird das Druckwasser durch die
Öffnungen 16' und die Leitung 7' auf die andere Seite der Membran zwischen diese
und den Deckel i' gedrückt; andererseits wird die Verbindung zwischen Deckel i und
der Verdichtungskammer ig durch die Lochreihen 16 und 17 sowie durch die Leitungen
7 und ao hergestellt; die elastische Membran 3 wird dieses Mal nach links gedrückt,
wobei sie das in dem zwischen Deckel i und der gegen den Deckel gedrückten Membranfläche
3 gebildeten Hohlraum enthaltene Wasser nach der Verdichtungskammer ig schiebt.
Der gesamte Rauminhalt der in diesem ursprünglichen Hohlraum enthaltenen Flüssigkeit
wird um ein geringes kleiner als der Rauminhalt irgendeiner der Verdichtungskammern
errechnet.
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Das in "die Verdichtungskammer 19 eindringende Wasser mischt
sich innig mit der Luft, die sie zusammendrückt, und diese Luft wird. je nach dem
Grade ihrer Verdichtung durch das Rückschlagventi122 und die Leitung 23 nach der
Verbrauchsstelle gefördert.
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Die Membran 3 wird damit gegen den Anlageteller 4 gedrückt; dessen
Verschiebung bewirkt wie vorher die Bewegung der Kolbenschiebergruppe 13, 13',,
14 und i4 bis zur linken Hubbegrenzung. Es ist nach der Stellung der genannten Kolbenschiebergruppe
leicht erkennbar, daß der Raum zwischen Deckel i und der Membran nunmehr das Druckwasser
erhält, daß die Verdichtungskammer
i g' das vom Deckel i' durch
die Verschiebung der elastischen Membran 3 gedrückte Wasser aufnimmt; daß hingegen
die Verdichtungskammer ig in die Stellung kommt, in der sie über die Leitung 2o,
die Lochreihen 17 und 18 und die Ausflußleitung 24. mit dem Äußeren in Verbindung
tritt.
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In dem Maße, in dem das Wasser aus der Verdichtungskammer ig ausströmt,
füllt sich diese durch das Ansaugeventil 21 mit Luft an. So geht es weiter; derselbe
Kreislauf wiederholt sich bis zum Stillstand, d. h. bis der Luftdruck den Wasserdruck
erreicht.
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Es ist leicht verständlich, daß, wenn der Rauminhalt der Steuervorkammer
und diejenigen der Verdichtungskammer genau berechnet worden sind, der volumetrische
Wirkungsgrad der Vorrichtung trotz .der geringen Abmessungen der Verdichtungskammer
einen beliebig hohen Grad von Vollkommenheit zu erreichen vermag.
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Durch den Umstand, daß die elastische Membran ein unüberschreitbares
Hindernis gegen den freien Zutritt von,Druckwasser bildet und daß sie die Schaltvorrichtungen
steuert, ist, wie es bereits oben gesagt wurde, zu erkennen, daß es für das Druckwasser
unmöglich ist, in die Druckluftleitung zu gelangen, selbst beim vollständigen Stillstand
der Vorrichtung aus einem irgendwie gearteten Grunde.
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Es versteht sich von selbst und es geht ja bereits auch aus dem Gesagten
hervor, daß sich die Erfindung keineswegs auf diese eine ihrer Verwirklichungsformen
beschränkt, ebensowenig auf diese Verwirklichungsformen seiner verschiedenen, bereits
besonders angeführten Teile; sie umfaßt alle Abänderungsmöglichkeiten, und zwar
hauptsächlich diejenigen, in denen die Steuervorkammer mit elastischer Membran durch
eine gleichwertige Anordnung ersetzt werden, die den gleichen Zweck zu erfüllen
vermag; wie auch die Steuerung durch Kolbenschieber beispielsweise ebensogut durch
Ventile erfolgen kann, ohne damit den. Zweck der Erfindung zu ändern; ebensowenig
ist eine durchaus gleiche Vorrichtung einer einzelnen Steuervorkammer nicht beschrieben,
die gemeinsam mit einer anstatt zwei Verdichtungskammern zu arbeiten vermag,- der
Grundgedanke würde derselbe bleiben, da die Einrichtung nur eine Frage zeichnerischer
Art und der mechanischen Durchbildung sein würde.