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Flüssigkeitspumpe Die Erfindung stellt eine Verbesserung an Flüssigkeitspumpen
dar, deren treibendes, ein Ventil tragendes Element kleine Hübe. bei großer Schwingfrequenz
ausführt. Bei den bekannten Pumpen dient als treibendes Element meistens ein schwingender
Flügel in einem entsprechend geformten Pumpraum oder ein Kalben in einem zylinderförmigen
Pumpraum.
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Es hat sich nun gezeigt, daß der Aufbau einer solchen Pumpe sehr vereinfacht
werden kann dadurch, daß bei Anschluß des Pumpenraumes vorzugsweise an der Saugseite
an einen engen, langen, glatten Kanal die Pumpe nur ein Ventil für eine Durchströmrichtung
aufweist. Durch diese Maßnahme wird das eine Ventil eingespart, ohne daß der Wirkungsgrad
der Pumpe wesentlich absinkt.
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Bei den bisher bekannten Pumpen mit zwei Ventilen hat man es vermieden,
den Durchmesser der Zuleitungen zu gering zu wählen, da dann der Strömungswiderstand
steigt. Bei den schnellschwingenden Pumpen kann aber ein enger, langer Kanal gegenüber
einem weiteren den Vorteil bringen, daß das eine Ventil wegfällt. Die Erklärung
ist folgende: Durch die schnellen Schwingungen des das Ventil tragenden treibenden
Elements wird der Flüssigkeit eine zweitgehend gleichmäßige Bewegung erteilt. Durch
den engen, langen Kanal mit starrer Wandung, der vorzugsweise auf der Saugseite
angeordnet ist, wird die Geschwindigkeit der Flüssigkeit gesteigert, dadurch natürlich
auch noch mehr die Wucht der Flüssigkeitssäule, da zwar die Masse der Flüssigkeit
sinkt, die Wucht aber mit dem Ouadrat der Geschwindigkeit anwächst. Ist nun die
durch die Saughalbschwingung des jetzt undurchlässigen treibenden Elements erzeugte
Wucht der Flüssigkeit groß genug, so kommt diese auch bei der darauffolgenden Halbschwingung
des nun durchlässigen treibenden Elements nicht zum Stillstand, sondern strömt infolge
ihrer Wucht auch in dieser Zeit weiter, um dann bei der nächsten Halbschwingung
des treibenden Elements
weiter beschleunigt zu werden. Dieser Vorgang
tritt um so stärker auf, je weniger die Flüssigkeit in der Richtung abgelenkt wird
und je gering:r die Wirbelbildung ist. Wichtig ist, daß die Flüssigkeit dauernd
im Ströinen bleibt und nicht stoßweise fließt. Es kann ,tann das zweite Ventil wegfallen.
Aus diesen Cberlegungen ergeben sich die Regeln für die Abmessungen des Kanals.
Länge und Durchmesser des Kanals müssen so. gewählt werden, daß -Masse und Geschwindigkeit
der Flüssigkeit eine so große Wucht verleihen, claß sie ausreicht, tun den Gegendruck
der geförderten Flüssigkeit sowie das Gewicht oder den Druck des Ventilkörpers zu
überwinden. Arbeitet die Pumpe also gegen einen holten Gegendruck, so muß der Kanal
entsprechend lang und eng sein, um eine genügende Wucht der Flüssigkeitssäule zu
erzielen. Bei geringem Gegendruck dagegen kann der Kanal verhältnismäßig weit und
kurz sein, wodurch natürlich auch die dadurch verursachten Reibungsverluste sinken.
Die Pumpe eignet sich daher besonders für kleine Druckdifferenzen und große Flüssigkeitsmengen,
ohne jedoch auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt zu :ein.
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Eine ähnliche Anordnung ist schon für llembraliscliwingpttmpen mit
einem Pumpraum vorgesehen worden, hei dem eine mit Ventilen gleichmäßig besetzte
Gehäusewand der schwingenden -Membran gegenübersteht und die Öffnungen für die andere
Durchlaßrichtung in der Ringwarid des Pumpraumes angeordnet sind. Die Erfindung
eignet sich jedoch besonders für Pumpen, deren treibendes Element selbst das Ventil
trägt.
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Die Erfindung sei an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. von denen
Fig. i eine Flügelschwingpunipe, Fig.2 eine KolbenschNcingpumpe darstellt. Der mit
dicht nebeneinanderliegenden Schlitzen versehene Flügel i trägt als @-elitillzörlier
schmale, mit Gummi über-<«ge»e Stahlstreifeil2, die am Flügel i in der \ä lie
des Drehpunktes 3 befestigt sind und bei der Bewegung in der einen Richtung die
Schlitze abdecken, in der entgegengesetzten Richtung die Schlitze freigeben. Der
F1_ügel führt Schwingungen aus von 2o bis ioo Schwingungen je Sekunde und mehr bei
einer Hubbewegung des Flügelendes von nur wenigen -Millimetern ur_d wird von auß:ri
durch eine nicht gezeichnete -Maschine, etwa durch einen elektromagnetischen Schwint;-tnotor,
angetrieben. Die Pumpkaimner .4 hat entsprechend der Flügelbewegung sektorförniigen
Ouerschnitt und geht auf der Saugseite stromlinienförmig in einen engen, langen,
glatten Kanal 5 mit starrer Wandung über, der der Flüssigkeit die genügende Wucht
erteilt.
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In Fig. -2 ist eine Isolhenptttnpe dargestellt, bei der ein Kolben
6 mit einer düsenförmig,ii Öffnung in einem Pumprohr 7 durch äußere, nicht dargestellte
Kräfte zunl Schwingen in Richtung des Pfeiles P gebracht wird. Als Ventilkörper
dient eine Kugel 8 aus Gummi, die sich gegen einen Ringwulst 6" anlegt. Ms wird
dadurch schon bei kleinem Hub ein grober Querschnitt freigegeben. E=in Halter y
%-erliindert das Weggleiten der Kugel. Auf ,l@r Saugseite geht das Pumprohr ; in
rleil langen und engen Kanal io über. Der Kanal kann natürlich auch mehrfach gebogen
und mit dein I'titnprauin mechanisch verbunden sein. 1=s ist nur wichtig, daß in
ihm keine oder nur wenig Wirbel entstehen, die die Wucht der Flüssigkeitssäule herabsetzen.
Es ist auch möglich, den Kanal an der Ausflußseite des Purnpraumes oder an beiden
Seiten anzubringen, doch genügt vielfach die Anordnung an der Saugseite, wo die
Wirkung meist am stärksten ist.