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Einfach- oder Doppelpumpe Die Erfindung bezieht sich auf Einfach-
oder Doppelpumpen und betrifft insbesondere eine Membranpumpe.
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Der Zweck der Erfindung ist, eine volumetrisch wirksame Pumpe einfacher
und gedrängter Bauart zu schaffen, bei der die einzelnen der Abnutzung unterworfenen
und zu beobachtenden Teile, beispielsweise die Membranen und Ventile, leicht zugänglich
sind.
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Insbesondere soll die Wartung der Ventile, beispielsweise der Kugelventile,
erleichtert werden, und es sollen leicht und schnell auswechselbare Membranen geschaffen
werden.
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Die obenerwähnten allgemeinen ,Zwecke werden dadurch erreicht, daß
die Antriebsvorrichtung und deren Organe unmittelbar vom Pumpengehäuse getragen
werden.
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Die besonderen Zwecke der Erfindung werden dadurch erreicht, daß die
Ventilsitze durch ein Handloch im Pumpengehäuse hindurch auswechselbar und die ringförmigen
Membranen mit besonderen inneren und äußeren Randteilen versehen
sind,
durch welche sie an der Pumpe festgeklemmt werden können, ohne im wesentlichen Teile
der Pumpe auseinandernehmen zu müssen.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind die beiden Pumpenkammern einer
Doppelpumpe als eine Einheit nebeneinander angeordnet, und auf dem Gehäuse ist ein,
von diesem getragener Rahmen vorgesehen, auf welchem der Antrieb und. die Antriebsorgane
angeordnet sind.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfigdung sind die Membranplunger oder
Stangen in einem Winkel zueinander, d. h. V-förmig, angeordnet, so daß ein Einschließen
von Luft unter den Membranen vermieden und ein guter volummetrischer Wirkungsgrad
der Pumpe gewährleistet wird.
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Weitere Merkmale bestehen in der Bauart des Pumpengehäuses an sich
insofern, als jede Pumpenkammer aus einem Gußstück'für-sichhergestellt ist und beide
Gußstücke im wesentlichen gleich und miteinander verschraubt sind, um ein symmetrisches
Zweikammergehäuse zu bilden. Die beiden die Gußstücke zusammenhaltenden Flansche
bilden gleichzeitig eine Pfanne zum Sammeln irgendwelchen Leckwassers von den Membranen.
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Weitere Merkmale betreffen die Anordnung der Antriebsorgane.
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Nach einem anderen Merkmal derErfindung sind der innere und äußere
Rand der ringförmigen. Pumpenmembranen mit einem Bund versehen, mit Hilfe dessen
sie leicht und schnell mit den zugehörigen Pumpenteilen verbunden werden können,
ohne im wesentlichen irgendwelche Teile der Pumpe auseinandernehmen zu müssen. Eine
Membran dieser Bauart stellt einen neuen Gegenstand für sich dar.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Pumpe als kraftgetriebene Maschine
ausgebildet, und an jedem Ende des Zweikammerpumpengehäuses ist ein aufwläTts, sich
erstreckender Teil vorgesehen, der zur ,Aufnahme der Auslaßventile dient und gleichzeitig
eine Stütze od. dgl. für einen waagerecht über dem Pumpengehäuse sich erstreckenden
Rahmen bildet, auf welchem der Antrieb angeordnet ist. Die Pumpenplunger sind im
-Winkel zueinander oder V-förmig angeordnet, und die Ebenen der zugehörigen Membranen
sind entsprechend gegeneinander und gegen die Mitte des Pumpengehäuses geneigt.
Durch eine Schwingwelle werden die Plunger abwechselnd beeinflußt, und eine ebenfalls
an dem Rahmen vorgesehene, kraftgetriebene Kurbelwelle setzt über eine Verbindungsstange
die Schwingwelle in Bewegung. Der Motor, das Übersetzungsgetriebe usw. sind ebenfalls
an dem Rahmen angeordnet, so daß eine selbsttätig arbeitende, kraft= getriebene
Maschine gebildet wird.
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Die Erfindung hat weitere Zwecke und vorteilhafte Merkmale, von welchen
einige zusammen mit den obenerwähnten in der nachfolgenden Beschreibung erläutert
werden sollen, ohne jedoch die Erfindung hierauf zu beschränken.
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Die Zeichnungen stellen die zur Zeit beste Ausführungsform der Erfindung
dar, die jedoch lediglich als Beispiel verschiedener Ausführungsformen zu betrachten
ist. -Bemerkt sei noch, daß einige Merkmale der Erfindung, wie z. B. das Pumpengehäuse
mit dem darüber angeordneten Tragrahmen für den Antrieb, nicht auf Membranpumpen
beschränkt sind, sondern auch im Verein mit anderen Arten von Plungerpumpen mit
Vorteil verwendet werden können.
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In den Zeichnungen sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dargestellt, und es zeigt Fig. i eine teilweise geschnittene Ansicht
einer Pumpe gemäß der Erfindung, deren den Antrieb tragende Träger oder Rahmenteile
unmittelbar an dem Pumpengehäuse befestigt sind und von diesem gestützt werden,
Fig. z die. Draufsicht auf die Pumpe nach Fig. i, Fig. 3 einen .Schnitt nach der
Linie 3-3 der Fig. i bzw. 2, Fig. q, einen Querschnitt nach der Linie 4-q. der Fig.
i bzw. 2, Fig. 5 eine der Fig. i ähnliche Ansicht einer Pumpe, bei welcher der Tragrahmen
für den Antrieb eine Abflußleitung bildet, an der beide Auslaßventile angeschlossen
sind, Fig. 6 die Draufsicht auf die Maschine nach Fig.5. Fig. 7 einen Querschnitt
nach der Linie 7-7 der Fig. 5 bzw. 6, ,Pig.8 eine in größerem Maßstab gezeichnete
schaubildliche Ansicht der V-förmig- angeordneten Plunger nach Fig. i und einiger
ihrer Antriebsorgane, Fig. 9 eine geschnittene Ansicht, aus welcher Einzelheiten
der auswechselbaren Ventilsitze nach Fig. i ersichtlich sind, Fig. io einen Schnitt
nach der Linie io-io der Fig. 9, Fig. i i einen Schnitt nach der Linie i i-i i der
Fig. 9 und Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie 12-r2 der Fig. g.
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' Das in den Fig. i und 2 als Ganzes mit 1o bezeichnete Pumpengehäuse
weist zwei symmetrisch angeordnete Pumpenkammern i i und 12 auf, von denen jede
aus einem Gußstück oder Gehäuseteil 13 bzw. 14 besteht und eine Hälfte des Pumpengehäuses
io darstellt. Die beiden Hälften sind in der Mitte des Gehäuses durch eine Flansch-
und. Schraubenverbindung iq.a miteinander verbunden. Jede Hälfte weist weiter Spritzwandungen
1q.v auf, und alle Spritzwandungen stellen zusammen einen Spritztrog dar und dienen
gleichzeitig als Verstärkungen zur Erzielung einer starren Einheit. Die Gehäuseteile
13 und 14. sind symmetrisch, und jeder Teil hat ein Einlaß- und ein Auslaßventil,
von denen jedes aus einem beweglichen Ventilkörper in Gestalt einer Kugel besteht.
Das Einlaßventil oder das auf Saugwirkung.ansprechende Ventil im links liegenden
Gehäuseteil 13 ist als Ganzes mit 15 bezeichnet, während das Auslaßventil oder das
auf Druck ansprechende Ventil in diesem Gehäuse als
Ganzes mit 16
bezeichnet worden ist. Im rechts liegenden Gell.ä:useteil 14 ist das Einlaßventil
als Ganzes mit 17 und das Auslaßventil mit 18 bezeichnet worden. Da die Ventile
für beide Hälften der Doppelpumpe gleich sind, genügt die Beschreibung der beispielsweise
in der rechts liegenden Hälfte oder dem Gehäuseteil 14 angeordneten Teile. Das Auslaßventil
i8 liegt oberhalb der Pumpenkammer 12 in einer Ventilkammer ig, welche im vorliegenden
Falle einen Teil des Gußstü.ckes oder Gehäuseteiles 14 bildet und über einen Hals
2o mit der Pumpenkammer 12 in Verbindung steht. Das eigentliche Ventil 1$ besteht
aus einem lose beweglichen Ventilkörper in Gestalt einer Kugel 21, einem ringförmigen,
abnehmbar auf dem Gehäuseteil 14 angeordneten Ventilsitz 22 für die Kugel und einem
ringförmigen, über dem Sitz 22 liegenden und durch starr mit dem Deckel 25 für den
Abschluß einer oben in der Ventilkammer ig vorgesehenen Handöffnung 25a verbundene
und abwärts von diesem sich erstreckende Stangen 24 in Stellung gehaltenen Befestigungsorgan
23, wie dies auch aus den Fig.9 bis 12 ersichtlich ist. An der Oberfläche des ringförmigen
Befestigungsorgans 23 sind nachgiebige Bügel 26 aus, flachem Federstahl angebracht,
welche nachgiebige Füße bilden, mit denen die Stangen 24 in Eingriff kommen, um
das Befestigungsorgan 23 und mithin den Ventilsitz 22 unter dem gewünschten nachgiebigen
Druck in der Arbeitsstellung zu halten. Wenn der Deckel 25 für das Handloch 25a
mit den daran befestigten Stangen 24 entfernt wird, können das Befestigungsorgan
23 und der Ventilsitz 22 durch das Handloch 25a hindurch für Besichtigungszwecke
od. dgl. frei bewegt werden.
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Die Teile des Einlaßventils 17 sind im wesentlichen gleich den eben
beschriebenen Teilen des Auslaßventils 18. Das Einlaßventil besteht mithin aus einem
lose beweglichen Ventilkörper oder einer Kugel 27, einem Ventilsitz 28 und einem
ringförmigen Befestigungsorgan 29 mit den drei daran befestigten federnden Bügeln
3o. Bei dem Einlaßventil 17 werden das Befestigungsorgan 29 und der Sitz 28 durch
innen an der Wandung des Pumpengehäuses vorgesehene Ansätze 31 und 31a und einen
dritten Ansatz 32 in Stellung gehalten, welcher nahe dem Ventil 17 an dem die Handöffnung
34 im Pumpengehäuse schließenden Deckel 33 vorgesehen ist. Die drei Ansätze 31,
31a und 32 stehen für gewöhnlich mit dem zugehörigen nachgiebigen Bügel
30 im Eingriff, so daß der Ventilsitz 28 unter einem bestimmten, nachgiebigen
Druck gehalten wird.
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Das Pumpengehäuse i o als Ganzes weist ein Paar von Einlaßöffnungen
35 und 36, eine für jede der Pumpenkammern i i und 12, auf, und weiter sind darüber
Auslaßöffnungen 37 bzw. 38 vorgesehen.
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Im links liegenden Gehäuseteil 13 ist eine Öffnung 39 für die Membran
40 vorgesehen. In ähnlicher Weise hat der rechts liegende Gehäuseteil 14 eine Öffnung
41 für eine Membran 42. Ein Paar von abwechselnd hin und her beweglichen Plungerstangen
43 und 44 ist mit den zugehörigen Membranen 4o bzw. 42 in einer Weise verbunden,
wie dies an Hand des rechts liegenden Gehäuseteiles 14 nachstehend beschrieben werden
soll.
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Die der Membran 40 ähnliche Membran 42 hat ringförmige Gestalt, und
an ihrem äußeren und inneren Rand ist ein Wulst 45 bzw. 46 vorgesehen. In dem Gehäuse
14 sowohl als auch in einem ringförmigen Klemmorgan 47 ist eine ringförmige Vertiefung
vorgesehen, so daß der mit dem Wulst 45 versehene äußere Rand der Membran 42 zwischen
den ringförmigen Vertiefungen sicher gehalten wird, wenn das Klemmorgan 47 durch
die Schrauben 48 an dem Gehäuse io befestigt worden ist. In ähnlicher Weise wird
der innere, mit dem Wulst 46 versehene Rand der Membran zwischen einer an der Stange
44 befestigten Scheibe 49 und einem durch Schrauben 51 mit dieser verbundenen Ring
So sicher gehalten.
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Es folgt nunmehr die Beschreibung des auf dem Pumpengehäuse angeordneten
und von diesem getragenen Rahmens, der seinerseits wiederum die auf ihm angebrachten
Antriebsvorrichtungen trägt.
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Der Rahmen besteht aus einem Paar von parallel zueinander verlaufenden
Trägern., beispielsweise U-Eisen 52 und 53, welche symmetrisch über beide Kammern
des Pumpengehäuses io sich erstrecken, wie dies aus den Fig. i und 2 ersichtlich
ist. Das eine Ende der Träger ist dabei auf dem Ventilgehäuse ig und das andere
in ähnlicher Weise auf dem gegenüberliegendenVentilgehäuse iga gelagert. Jedes der
Ventilgehäuse weist für diesen Zweck seitliche Flansche auf, von denen einer bei
igv in Fig. i deutlicher dargestellt worden ist.
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Etwa in der Mitte der Träger 52 und 53 ist auf diesen in Lagern 52a
und 53a eine quer verlaufende Schwingwelle 54 angeordnet. Die Welle 54 trägt einander
gegenüberliegende Arme 57 und 58, die mit ihr schwingen und drehbar mit den Stangen
43 und 44 verbunden sind, um diese beim Schwingen der Welle 54 hin und her zu bewegen.
An einem Arm 59 der Schwingwelle 54 ist ein Gleitblock 6o zum Einstellen des Pumpenhubes
angeordnet. Die Lage des Gleitblockes wird regelbar durch eine Spindel 61 bestimmt.
Durch eine Drehung der Spindel 61 mit Hilfe der Handkurbel 62 wird der Gleitblock
6o auf dem Arm 59 entsprechend dem jeweils gewünschten Pumpenhub verstellt.
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Der Gleitblock 6o ist drehbar mit einer Schubstange 63 verbunden,
um durch Drehen einer waagerecht im Abstand von der Schwingwelle 54 in Lagern 65
und 66 auf den Trägern 52 und 53 des Rahmens angeordneten Kurbelwelle 64 den Arm
59 zu schwingen.
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Zwischen der Schwingwelle 54 und der Kurbelwelle 64 ist eine Vorgelegewelle
67 in Lagern 68 und 69 auf den Trägern 52 und 53 angeordnet. An dem einen
Ende der Welle 67 ist ein Zahnrad 70 befestigt, welches mit einem Zahnrad 71 kämmt.
Das andere Ende der Welle 67 trägt eine Scheibe 72, die mit Hilfe eines Riemens
73 von der Scheibe 74 eines Motors getrieben wird. Der Motor 75 ist auf den Trägern
52 und 53 in waagerechtem Abstand
von der Schwingwelle 54 gegenüber
der Welle 67 und der Kurbelwelle 64 angeordnet.
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Die Stangen 43 und 44 sind V-förmig angeordnet, und -die Ebenen der
beiden Membranen 40 und 42 sind entsprechend gegeneinander geneigt, d. h. gegen
die Mitte des Pumpengehäuses und gegeneinander geneigt, wobei der Neigungswinkel
unter anderem von der Höhenlage der Schwingwelle 54 abhängt.
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Die Bauart einer Doppelpumpe nach den Fig. 5 und 6 weicht von der
Bauart gemäß den Fig. i, 2, 3, 4 und 8 hauptsächlich durch die Ausbildung des die
Antriebselemente tragenden Rahmens ab.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 5, 6 uncr 7 besteht
ein waagerecht sich erstreckender gußeiserner Rahmen 76 aus einem Stück mit den
Ventilgehäusen 77 und 78. Der Rahmen als Ganzes ist auf einem Zweikammerpumpengehäuse
79 angeordnet, wodurch die Ventilgehäuse 77 und 78 des Rahmens 76 mit einem aufwärts
sich erstreckenden Hals 8o bzw. 81 des Pumpengehäuses verbunden werden.
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Der Rahmen oder das Gußstück 76 hat, wie dies aus den Fig. 6 und 7
ersichtlich ist, einen Kanal 82, durch den die beiden Auslaßventilgehäuse 77 und
78 miteinander verbunden werden, um die aus diesen Gehäusen ausströmende Flüssigkeit
einem gemeinsamen Auslaß 83 und einem Teil 82a zuzuleiten. Die Teile 82 und 82a
dienen im übrigen als Träger zur Unterstützung der Antriebsorgane, ähnlich wie dies
bei den Trägern 52 und 53 nach Fig. i und 2 der Fall ist.
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In Fig.6 ist eine etwas abgeänderte Ausführungsform einiger Antriebsorgane
gegenüber der Bauart nach den Fig. i und :2 veranschaulicht. Die Schwingwelle 84
hat hier einen außerhalb des Rahmens 76 liegenden Schwingarm 85, und demgemäß ist
eine Kurbelwelle 86 mit einer am freien (Ende angebrachten Kurbel vorgesehen, mit
Hilfe welcher der Schwingarm 85 über eine Schubstange 87 beeinflußt wird. Die Schwingwelle
84 ist unmittelbar in dem Rahmen oder Gußstück 76 gelagert, und ein Endlager 87a
bildet einen Teil der Innenwandung des Kanalteiles 82. Ein Lager 88 bildet einen
Teil des Rahmens 82a gegenüber dem kanalförmigen Teil 82 des Rahmens.
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In Fig. 5 ist ein Führungsorgan go mit Spiel mit Stangen g1 und 9a
verbunden, welches letztere in ihrer Arbeitsebene und in Richtung miteinander hält.
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Wie Fig. 7 zeigt, ist die Pumpe als Ganzes auf Trägern 96 und 97 angeordnet.
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Ein gemeinsames Merkmal beider Ausführungsformen dieser Doppelpumpe,
nämlich der nach Fig. i und der nach Fig. 5, besteht darin, daß das Pumpengehäuse
mit zusätzlichen Wandungen versehen ist, wodurch das Gehäuse alsAuffangvorrichtung
für Flüssigkeit dienen kann, welche infolge einer Beschädigung der Membran durchlecken
kann. In Fig. i sind derartige Wandungen mit 14b bezeichnet, und weiter ist dort
eine öffnung i4c veranschaulicht, durch welche hindurch Leckwasser entweichen kann.
-Ähnliche Vorrichtungen zum Auffangen und Ableiten von Leckwasser sind bei der Ausführungsform
nach Fig. 5 vorgesehen.
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Aus Fig. i und 2 ist weiter ersichtlich, daß seitliche Flansche 93
und 94 vorgesehen sind, welche sich von den Wandungsteilen 14b einwärts erstrecken
und durch welche die Gehäuseteile 13 und 14. miteinander verschraubt werden. Ein
anderer, in der Mitte der Flanschverbindung liegender Flansch 95 erstreckt sich
anstatt einwärts auswärts und abwärts derart, daß er durch die Klemmringe 47 nicht
behindert wird. Eine ähnliche Flanschverbindung ist bei der Ausführungsform nach
Fig. 5 dargestellt.
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Aus obiger Beschreibung dürfte die Wirkungsweise der Doppelpumpe ohne
weiteres hervorgehen. Es ist im übrigen ersichtlich, daß die Maschine als Ganzes
eine in sich geschlossene Einheit gedrängter Bauart bildet, die nur eine geringe
Raumhöhe zu ihrer Aufstellung beansprucht und bei welcher trotzdem alle Teile leicht
zugänglich sind. Die Ventilsitze sind dabei zugänglich und auswechselbar.
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Die Membranen können ausgewechselt werden, ohne die Maschine auseinandernehmen
zu müssen. So kann beispielsweise die Membran 42 nach Fig. i dadurch herausgenommen
und ausgewechselt werden, daß einfach die Schraubenbolzen 48 gelöst werden und dadurch
das ringförmige Klemmorgan 47 genügend entlastet wird, damit der mit dem Wulst 45
versehene Rand aus seinem Sitz in der ringförmigen Vertiefung herausgleiten kann.
In ähnlicher Weise kann der innere, mit einem Wulst 46 versehene Rand aus der eingeklemmten
Lage zwischen der Scheibe 49 und der ringförmigen Klemmscheibe 50 freigegeben
werden. Der Werkstoff der Membranen ist dehnbar genug, um ein Gleiten nach abwärts
über die Scheibe 49 hinaus zu ermöglichen.
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Aus Fig. i ist weiter ersichtlich, daß die Gußteile 13 und 14 des
Pumpengehäuses einander gleich und symmetrisch angeordnet sowie durch die Schraubenbolzen
14b miteinander verbunden sind. Die für das Gießen erforderliche Form braucht mithin
nur gleich der einen Hälfte des ganzen Pumpengehäuses zu sein, und das Gehäuse kann
in seinen Hälften zum Versand gebracht und später zusammengeschraubt werden.
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In Fig. 5 ist ein den geneigten Ebenen der Membranen eigenes Merkmal
besonders angedeutet. In dieser Figur sind die äußersten Arbeitsstellungen der Membranen
in ausgezogenen bzw. punktierten Linien dargestellt worden. Es sind dies die Endstellungen
beim Saughub bzw. beim Druckhub der Pumpe. Aus der Zeichnung geht klar hervor, daß
infolge der geneigten Lage der Membranen die Pumpe selbsttätig irgendwelche Luft
verdrängt, welche unterhalb der Membranen eingeschlossen sein könnte, wobei die
Luft aufwärts nach dem Auslaß der Pumpe entweicht. Hierdurch wird -der volümetrische
Wirkungsgrad der Pumpe erhöht.
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Es ist weiter darauf hinzuweisen, daß einige der Merkmale der hier
beschriebenen Bauart für- eine
Doppelpumpe mit gleichem Vorteil
auch bei einfachen .Pumpen zur Anwendung kommen können.
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So kann z. B. die geneigte-Anordnung der Membranen auch bei einer
einfachen oder einer Einkammerpumpe Verwendung finden. Die in Fig. i veranschaulichte
Bauart soll somit auch so ausgelegt werden, daß eine einfach wirkende Pumpenkammer
12 veranschaulicht worden ist, wobei dann die andere Pumpenkammer i i als bauliche@=er=
längerung der Kammer 12 betrachtet Werden' kärih, um zum Tragen des Rahmens 52,
53 auf der Pumpe beizutragen.
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Nach Fig. i können an jeder Seite der Ventilkammern 19a und i9 Auslaßöffnungen
37 bzw. 38 vorgesehen werden. Das eine Paar von Öffnungen an einer Seite kann geschlossen
sein, während das andere Paar von Öffnungen mit einer nicht veranschaulichten Leitung
verbunden sein kann. In dieser Weise kann nach Wunsch die eine oder andere Seite
der Pumpe als Auslaßseite Verwendung finden. Infolge der symmetrischen Ausbildung
kann das gleiche Modell für die Herstellung beider Pumpenkammergußstücke Verwendung
finden, wie dies auch der Fall bei den symmetrischen Pumpenkammern gemäß der Bauart
nach Fig. 5 ist.