EP3844401A1 - Strahlpumpe - Google Patents

Strahlpumpe

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Publication number
EP3844401A1
EP3844401A1 EP19755599.8A EP19755599A EP3844401A1 EP 3844401 A1 EP3844401 A1 EP 3844401A1 EP 19755599 A EP19755599 A EP 19755599A EP 3844401 A1 EP3844401 A1 EP 3844401A1
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EP
European Patent Office
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nozzle
medium
suction
inlet
propellant
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19755599.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bellaede EL BOUBSI
Holger Schilgen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weyer Yassin Osman Bellaede
Original Assignee
Weyer Yassin Osman Bellaede
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Filing date
Publication date
Application filed by Weyer Yassin Osman Bellaede filed Critical Weyer Yassin Osman Bellaede
Publication of EP3844401A1 publication Critical patent/EP3844401A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/02—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid
    • F04F5/10—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid displacing liquids, e.g. containing solids, or liquids and elastic fluids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E03C1/046—Adding soap, disinfectant, or the like in the supply line or at the water outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/02—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04F5/46—Arrangements of nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04F5/46—Arrangements of nozzles
    • F04F5/463—Arrangements of nozzles with provisions for mixing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/48—Control

Definitions

  • the invention relates to a device for conveying a suction medium with a drive medium and for controlling the flow of the drive and suction medium.
  • a device for conveying a suction medium with a propellant is generally referred to as a jet pump.
  • a jet pump is a pump in which the pumping action is generated by a propellant jet of a propellant medium which, by means of impulse transmission, accelerates and conveys another medium that sucks in the suction medium.
  • Mixing chamber inlet port feeds connected suction line.
  • the blowing agent is often under
  • a jet or water jet pump has a drive medium inlet, a suction medium inlet and an outlet for the mixture of drive and suction medium.
  • the object of the invention is to create a device for conveying a suction medium with a propellant, the one
  • control system should make it possible that the flow of motive medium and suction medium or only the suction medium can be completely prevented.
  • the solution is based on the idea of temporarily closing a check valve in the suction line for the suction medium by means of the drive medium.
  • the propellant is over
  • At least one flooding opening in the motive nozzle is temporarily brought into effect in the suction line. If, however, the at least one flooding opening is closed, the full pressure of the propellant medium becomes effective at the nozzle opening of the propellant nozzle and conveys it to the one exiting into the mixing chamber
  • the pumping of motive and suction medium is prevented by closing a shut-off valve in the flow path between the motive medium inlet and the outlet of the
  • the jet pump of the device comprises a nozzle tube which is displaceably guided relative to the tubular section of the driving nozzle and which can be brought into three switching positions.
  • the nozzle tube can be divided into a first, second and third
  • shut-off valve In the first switch position, the shut-off valve is closed and the flow of the propellant between the propellant inlet and the outlet of the device is prevented.
  • the shut-off body of the shut-off valve is arranged on the face of the nozzle tube.
  • the shut-off valve and each flood opening are open.
  • the propellant not only enters the mixing chamber from the nozzle opening, but also from each flooding opening and from there enters the suction line and closes the check valve located in the suction line. As a result, the flow of the suction medium is prevented and only the drive medium emerges from the outlet of the device.
  • Propellant only effective at the nozzle opening of the propellant nozzle.
  • the propellant jet of the propellant medium emerging from the propellant nozzle conveys the suction medium together with the propellant medium in the direction of the outlet the device. Because of the suction effect it is
  • the drive medium inlet of the device according to the invention is fluid-conducting with a supply for the pressurized medium and the suction medium inlet is fluid-conducting with a supply for the pressurized medium
  • the supply for the propellant can be a supply of pressurized
  • Propellant or a pressure line such as
  • the suction medium is usually sucked out of a container.
  • the propellant and the suction medium are preferred.
  • Liquids for example water as the blowing medium and a cleaning agent as the suction medium.
  • liquid soap can temporarily be added to a water jet as a suction medium, or the water jet can be completely prevented.
  • the device can, for example, be integrated into a shower head, the outlet of the device being in fluid-conducting connection with the outlet nozzles of the shower head.
  • the fluid-conducting connection between the motive medium inlet with the supply for the motive medium is a first hose line
  • the fluid-conducting connection between the suction medium inlet with the supply for the suction medium is a second Hose line
  • the second hose line is guided within the first hose line to form an annular space.
  • the propellant is conveyed within the annular space between the first and second hose lines and the suction medium in the second hose line.
  • Hose-in-hose guidance offers handling advantages, in particular when the device is used as an integral part of a shower head with decentralized storage of the cleaning agent, since the shower head comprises only the two hoses with both the hose
  • the absorbent is a soap solution
  • its viscosity is higher than that of the propellant water. Due to the significantly smaller amount of the suction medium required, the hose line for the suction medium is guided inside the hose-in-hose line and has a smaller delivery cross section than the annular space between the first and second hose lines.
  • a diffuser can be connected downstream of the outlet of the device in an advantageous embodiment of the invention.
  • the fluid space enclosed by the first housing part can have a constriction, which at the same time is designed as a valve seat for the shut-off body of the shut-off valve. This allows the number of
  • the first housing part has a cylindrical passage as
  • tubular portion of the propulsion nozzle extends so that each flood opening is closed.
  • FIG. 1 is an illustration of the invention
  • Figure 2 is an illustration of the device of Figure 1 in a second switching position
  • Figure 3 is an illustration of the device of Figure 1 in a third switching position.
  • Suction medium (2) with a propellant (3) has one
  • Driving medium inlet (4) a suction medium inlet (5) and an outlet (6).
  • the propellant inlet (4) is connected via a hose line (7) with a hose, not shown
  • a pressure vessel connected to water.
  • the suction medium inlet (5) is connected to another hose line (8) with a smaller diameter.
  • the smaller hose line (8) is guided inside the hose line (7).
  • the invention also includes other components
  • Flow path between the propellant inlet (4) and the outlet (6) is arranged.
  • the device has a check valve (12), which has a ball (12.1) as the shut-off body, which rests on a valve seat (12.2) in the blocking division.
  • the check valve (12) is arranged in a flow path between the suction medium inlet (5) and the outlet (6) and only releases the flow of the suction medium (2) in the direction of the outlet (6), but blocks in the direction of the suction medium. Inlet (5).
  • the device (1) according to the invention also has a jet pump (13) with a nozzle tube (13.1), a driving nozzle
  • Two nozzle tube inlet openings (13.4) for the propellant (3) are arranged at a first end of the nozzle tube (13.1) in its outer surface.
  • a nozzle tube outlet opening (13.5) for the propellant (3) is arranged at a second end of the nozzle tube (13.1) on its end face.
  • the second end of the nozzle tube (13.1) is opposite the first end of the nozzle tube.
  • the shut-off body (11.2) of the shut-off valve (11) is arranged at the first end of the nozzle tube on its end face.
  • the shut-off body (11.2) is designed as an integral part of the nozzle tube (13.1).
  • the driving nozzle (13.2) of the jet nozzle has a tubular section (13.6), the jacket of two
  • Flood openings (13.7) are penetrated, which connect the interior of the driving nozzle (13.2) with the mixing chamber (13.3) in a fluid-conducting manner.
  • a nozzle opening (13.8) is arranged centrally on the conically tapering tip of the driving nozzle (13.2).
  • the nozzle pipe (13.1) is arranged concentrically with the tubular section (13.6) of the driving nozzle (13.2), so that the nozzle pipe (13.1) comes to rest flush against the inner wall of the tubular section (13.6).
  • the flooding openings can be selected
  • shut-off valve (11) is opened or closed by moving it.
  • the mixing chamber (13.3) has a mixing chamber inlet opening (13.9) for the suction medium (2). In addition, in the mixing chamber (13.3) is aligned with the nozzle opening
  • a suction line (14) connects the mixing chamber inlet opening
  • the check valve (12) is arranged in the suction line (14).
  • the propellant inlet (4) or the suction medium inlet (5) and the outlet (6), the device (1) has a first and a second housing part (15, 16).
  • the first housing part (15) surrounds a fluid space (15.1) for the propellant (3).
  • the fluid chamber (15.1) has a constriction (15.2) which also forms the valve seat (11.1) for the shut-off valve (11).
  • the shut-off body (11.2) on the nozzle tube (13.1) closes the shut-off valve (11) by moving it to the left position in the picture, in which the shut-off body (11.2) sits on the valve seat (11.1).
  • the first housing part (15) also has a cylindrical passage (15.3) as a sealed circular guide for the first end of the nozzle tube (13.1).
  • Nozzle tube inlet openings (13.4) always in the fluid space
  • the second housing part (16) delimits the mixing chamber (13.3) within which the driving nozzle (13.2) is arranged.
  • the second housing part (16) also has a cylindrical
  • a diffuser (17) is connected to the outlet (6) of the device which is introduced into the second housing part (16) in order to increase the pressure.
  • an actuator (18) is attached to the outer surface of the nozzle tube (13.1).
  • the actuating member (18) is in particular formed in one piece with the nozzle tube (13.1).
  • the flow path for the motive medium (3) between the motive medium inlet (4) and the outlet (6) is interrupted.
  • the flow path is defined by the fluid space (15.1) enclosed by the first housing part, the nozzle pipe inlet openings (13.4), the passage through the nozzle pipe (13.1) up to the nozzle pipe outlet opening
  • the jet pump deactivates the drive medium so that no suction medium (2) is drawn in via the suction line (14). Since the suction medium (2) is only under normal pressure, it does not matter in which switch position it is
  • shut-off valve (11) and the flooding openings (13.7) in the driving nozzle (13.2) are open.
  • the propellant (3) passes through the fluid chamber (15.1), the open shut-off valve (11), the nozzle pipe inlet openings (13.4) and the nozzle pipe (13.1) in the tubular section (13.6) of the driving nozzle
  • Hose line (8) is excluded. At the same time, the propellant (3) emerges from the mixing chamber via the outlet (6), but without admixing the suction medium (2).
  • the shut-off valve (11) is open and the flooding openings (13.7) are closed.
  • the propellant reaches the nozzle opening (13.8) of the propellant nozzle (13.2) at full pressure and enters the mixing chamber (13.3) of the jet pump.
  • the emerging propellant jet sucks in the suction medium, for example a soap solution, in the mixing chamber (13.3) of the jet pump (13) with the suction line (14) when the check valve (12) is open via the hose line (8)
  • Propellant (3) for example water mixed and as
  • Water soap mixture emerges from the outlet (6) of the device and, for example, the outlet nozzles
  • the device according to the invention is characterized by a particularly small installation space, in particular by the

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Fördern eines Saugmediums mit einem Treibmedium zu schaffen, die eine Steuerung des Durchflusses des Treib-und Saugmediums erlaubt. Insbesondere soll die Steuerung es ermöglichen, dass wahlweise der Durchfluss von Treibmedium und Saugmedium oder lediglich des Saugmediums vollständig unterbunden werden kann. Die Lösung basiert auf dem Gedanken, ein Rückschlagventil in der Saugleitung für das Saugmedium zeitweilig mittels des Treibmediums zu schließen. Das Unterbinden der Förderung von Treib-und Saugmedium erfolgt durch Schließen eines Absperrventils im Durchflussweg zwischen dem Treibmedium-Einlass und dem Auslass der Vorrichtung.

Description

Strahlpumpe
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern eines Saugmediums mit einem Treibmedium sowie zur Steuerung des Durchflusses des Treib- und Saugmediums.
Eine Vorrichtung zum Fördern eines Saugmediums mit einem Treibmedium wird allgemein als Strahlpumpe bezeichnet. Eine Strahlpumpe ist eine Pumpe, in der die Pumpwirkung durch einen Treibstrahl eines Treibmediums erzeugt wird, der durch Impulsübertragung ein anderes Medium, das Saugmedium ansaugt, beschleunigt und fördert. Das unter Überdruck stehende
Treibmedium tritt mit hoher Geschwindigkeit aus einer
Treibdüse aus. Hierbei kommt es nach dem Gesetz von Bernoulli zu einem dynamischen Druckabfall. Aus diesem Grund ist der Druck in dem Treibstrahl des Treibmediums geringer als der Normaldruck. In der die Treibdüse umgebenden Mischkammer trifft der Treibstrahl auf das in der Mischkammer befindliche Saugmedium, das üblicherweise unter Normaldruck steht. Durch innere Reibung und Turbulenzen entsteht eine Scherspannung in der Grenzschicht zwischen dem mit hoher Geschwindigkeit austretenden Treibstrahl und dem Saugmedium in der
Mischkammer. Diese Scherspannung bewirkt die
Impulsübertragung. Weil das Saugmedium in der Mischkammer beschleunigt wird, fällt nach dem Gesetz von Bernoulli auch der Druck des Saugmediums ab, wodurch eine Saugwirkung entsteht, die weiteres Saugmedium über eine an die
Mischkammer- Eintrittsöffnung angeschlossene Saugleitung nachfördert .
Bei dem Treibmittel handelt es sich vielfach um unter
Leitungsdruck stehendes Wasser. In diesem Fall spricht man auch von einer Wasserstrahlpumpe, die andere Flüssigkeiten oder auch Gase ansaugt, die sich in der Mischkammer mit dem Wasser vermischen. Eine Strahl- bzw. Wasserstrahlpumpe verfügt über ein Treibmedium-Einlass, ein Saugmedium-Einlass und einen Auslass für das Gemisch aus Treib- und Saugmedium.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Fördern eines Saugmediums mit einem Treibmedium zu schaffen, die eine
Steuerung des Durchflusses des Treib- und Saugmediums
erlaubt. Insbesondere soll die Steuerung es ermöglichen, dass wahlweise der Durchfluss von Treibmedium und Saugmedium oder lediglich des Saugmediums vollständig unterbunden werden kann .
Die Lösung basiert auf dem Gedanken, ein Rückschlagventil in der Saugleitung für das Saugmedium zeitweilig mittels des Treibmediums zu schließen. Das Treibmedium wird über
mindestens eine Flutungsöffnung in der Treibdüse zeitweilig in der Saugleitung zur Wirkung gebracht. Ist die mindestens eine Flutungsöffnung indes geschlossen, wird der volle Druck des Treibmediums an der Düsenöffnung der Treibdüse wirksam und fördert mit dem in die Mischkammer austretenden
Treibstrahl das Saugmedium über die Saugleitung in Richtung des Auslasses der Vorrichtung.
Das Unterbinden der Förderung von Treib- und Saugmedium erfolgt durch Schließen eines Absperrventils im Durchflussweg zwischen dem Treibmedium-Einlass und dem Auslass der
Vorrichtung . Im Einzelnen wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Strahlpumpe der Vorrichtung umfasst ein gegenüber dem rohrförmigen Abschnitt der Treibdüse verschieblich geführtes Düsenrohr, das in drei Schaltstellungen bringbar ist. Das Düsenrohr lässt sich in eine erste, zweite und dritte
Schaltstellung bringen:
In der ersten Schaltstellung ist das Absperrventil geschlossen und der Durchfluss des Treibmediums zwischen dem Treibmedium-Einlass und dem Auslass der Vorrichtung unterbunden. Der Absperrkörper des Absperrventils ist stirnseitig an dem Düsenrohr angeordnet.
In der zweiten Schaltstellung sind das Absperrventil und jede Flutungsöffnung geöffnet. Das Treibmedium tritt nicht nur aus der Düsenöffnung, sondern zusätzlich aus jeder Flutungsöffnung in die Mischkammer ein und gelangt von dort in die Saugleitung und schließt das in der Saugleitung befindliche Rückschlagventil. Infolgedessen wird der Durchfluss des Saugmediums unterbunden und lediglich das Treibmedium tritt aus dem Auslass der Vorrichtung aus.
In der dritten Schaltstellung ist das Absperrventil geöffnet, jedoch jede Flutungsöffnung der Treibdüse geschlossen. Folglich wird der volle Druck des
Treibmediums ausschließlich an der Düsenöffnung der Treibdüse wirksam. Der aus der Treibdüse austretende Treibstrahl des Treibmediums fördert das Saugmedium zusammen mit dem Treibmedium in Richtung des Auslasses der Vorrichtung. Aufgrund der Saugwirkung ist das
Rückschlagventil in der Saugleitung geöffnet, so dass Saugmedium ungehindert nachströmen kann.
Der Treibmedium-Einlass der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist fluidleitend mit einer Versorgung für das unter Überdruck stehende Treibmedium und der Saugmedium-Einlass fluidleitend mit einer Versorgung für das unter Normaldruck stehende
Saugmedium verbunden. Bei der Versorgung für das Treibmedium kann es sich um einen Vorrat von unter Druck stehendem
Treibmedium oder auch um eine Druckleitung, wie
beispielsweise eine Wasserleitung des Wasserversorgungsnetzes handeln. Das Saugmedium wird üblicherweise aus einem Behälter angesaugt .
Das Treib- und das Saugmedium sind vorzugsweise
Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser als Treibmedium und ein Reinigungsmittel als Saugmedium. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich beispielsweise einem Wasserstrahl zeitweilig flüssige Seife als Saugmedium beimengen oder der Wasserstrahl vollständig unterbinden. Die Vorrichtung lässt sich beispielsweise in einen Duschkopf integrieren, wobei der Auslass der Vorrichtung in fluidleitender Verbindung mit den Austrittsdüsen des Duschkopfes steht.
Eine vorteilhafte Verbindung zwischen der Vorrichtung und der Versorgung für das Treibmedium einerseits und dem Saugmedium andererseits zeichnet sich dadurch aus, dass die
fluidleitende Verbindung zwischen dem Treibmedium-Einlass mit der Versorgung für das Treibmedium eine erste Schlauchleitung ist, die fluidleitende Verbindung zwischen dem Saugmedium- Einlass mit der Versorgung für das Saugmedium eine zweite Schlauchleitung ist und die zweite Schlauchleitung innerhalb der ersten Schlauchleitung unter Ausbildung eines Ringraumes geführt ist. Innerhalb des Ringraumes zwischen der ersten und zweiten Schlauchleitung wird das Treibmedium und in der zweiten Schlauchleitung das Saugmedium gefördert. Die
Schlauch-in-Schlauch-Führung bietet insbesondere bei der Verwendung der Vorrichtung als integraler Bestanteil eines Duschkopfes mit dezentraler Bevorratung des Reinigungsmittels Handhabungsvorteile, da der Duschkopf lediglich über einen Strang umfassend die beiden Schläuche sowohl mit der
Wasserversorgung als auch dem Reinigungsmittelvorrat
verbunden ist.
Sofern es sich bei dem Saugmedium um eine Seifenlösung handelt, ist dessen Viskosität höher als die des Treibmediums Wasser. Aufgrund der deutlich geringeren benötigten Menge des Saugmediums wird die Schlauchleitung für das Saugmedium im Inneren der Schlauch-in-Schlauch-Leitung geführt und weist einen kleineren Förderquerschnitt als der Ringraum zwischen der ersten und zweiten Schlauchleitung auf.
Für einen weiteren Druckanstieg des Treibmediums und/oder des Gemisches aus Treib- und Saugmedium kann dem Ausgang der Vorrichtung in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ein Diffusor nachgeschaltet sein.
Um das Düsenrohr manuell problemlos in die drei
Schaltstellungen verschieben zu können, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung an dessen Mantel ein
Betätigungsorgan angeordnet. Um das Auffinden der
Schaltstellungen des verschieblichen Düsenrohrs zu
erleichtern, können zusätzlich fühlbare Verrastungen zwischen dem verschieblichen Düsenrohr und dessen Führungselementen vorgesehen sein.
Eine vorteilhafte Integration der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in ein ein erstes und ein zweites Gehäuseteil umfassendes Gehäuse ergibt sich aus den Merkmalen des
Anspruchs 8. Insbesondere kann der von dem ersten Gehäuseteil eingehauste Fluidraum eine Engstelle aufweisen, die zugleich als Ventilsitz für den Absperrkörper des Absperrventils ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich die Anzahl der
erforderlichen Bauteile der Vorrichtung und damit deren
Herstellkosten reduzieren.
Eine weitere Reduktion der Bauteile wird durch eine
Integration der erforderlichen Längsführungen für das
Düsenrohr in das zweiteilige Gehäuse erreicht. Das erste Gehäuseteil weist einen zylindrischen Durchgang als
abgedichtete Rundführung für das erste Ende des Düsenrohrs und das zweite Gehäuseteil einen zylindrischen Durchgang als abgedichtete Rundführung für das zweite Ende des Düsenrohrs auf, wobei sich das erste Ende des Düsenrohrs durch den zylindrischen Durchgang soweit in den Fluidraum erstreckt, dass jede Düsenrohr-Eintrittsöffnung in allen
Schaltstellungen in dem Fluidraum mündet und sich das zweite Ende des Düsenrohrs zumindest in der dritten Schaltstellung durch den zylindrischen Durchgang hindurch in den
rohrförmigen Abschnitt der Treibdüse erstreckt, sodass jede Flutungsöffnung geschlossen wird. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer ersten Schaltstellung,
Figur 2 eine Darstellung der Vorrichtung nach Figur 1 in einer zweiten Schaltstellung sowie
Figur 3 eine Darstellung der Vorrichtung nach Figur 1 in einer dritten Schaltstellung .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) zum Fördern eines
Saugmediums (2) mit einem Treibmedium (3) weist einen
Treibmedium-Einlass (4), einen Saugmedium-Einlass (5) und einen Auslass (6) auf. Der Treibmedium-Einlass (4) ist über eine Schlauchleitung (7) mit einer nicht dargestellten
Versorgung für das unter Überdruck stehende Treibmedium, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einem Druckbehälter mit Wasser verbunden. Der Saugmedium-Einlass (5) ist über eine weitere, im Durchmesser kleinere Schlauchleitung (8)
fluidleitend mit einer Versorgung für das unter Normaldruck stehende Saugmedium (2), im dargestellten Ausführungsbeispiel einer Seifenlösung in einem Behälter verbunden. Die im
Durchmesser kleinere Schlauchleitung (8) ist innerhalb der Schlauchleitung (7) geführt. Das Treibmedium (3) wird
ausschließlich in dem die Schlauchleitung (8) umgebenden Ringraum (9) gefördert. Als weitere Komponenten umfasst die erfindungsgemäße
Vorrichtung (1) ein Absperrventil (11) mit einem Ventilsitz
(11.1) und einem Absperrkörper (11.2), welches in einem
Durchflussweg zwischen dem Treibmedium-Einlass (4) und dem Auslass (6) angeordnet ist.
Des Weiteren weist die Vorrichtung ein Rückschlagventil (12) auf, das als Absperrkörper eine Kugel (12.1) aufweist, die in Sperrsteilung auf einem Ventilsitz (12.2) aufliegt. Das Rückschlagventil (12) ist in einem Durchflussweg zwischen dem Saugmedium-Einlass (5) und dem Auslass (6) angeordnet und gibt den Durchfluss des Saugmediums (2) ausschließlich in Richtung des Auslasses (6) frei, sperrt jedoch in Richtung des Saugmedium-Einlasses (5) .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) weist außerdem eine Strahlpumpe (13) mit einem Düsenrohr (13.1), einer Treibdüse
(13.2) und einer die Treibdüse (13.2) umgebenden Mischkammer
(13.3) auf .
Zwei Düsenrohr-Eintrittsöffnungen (13.4) für das Treibmedium (3) sind an einem ersten Ende des Düsenrohres (13.1) in dessen Mantelfläche angeordnet. Eine Düsenrohr- Austrittsöffnung (13.5) für das Treibmedium (3) ist an einem zweiten Ende des Düsenrohres (13.1) an dessen Stirnseite angeordnet. Das zweite Ende des Düsenrohres (13.1) liegt dem ersten Ende des Düsenrohrs gegenüber. Weiter ist erkennbar, dass der Absperrkörper (11.2) des Absperrventils (11) an dem ersten Ende des Düsenrohrs an dessen Stirnseite angeordnet ist. Insbesondere ist der Absperrkörper (11.2) als integraler Bestandteil des Düsenrohrs (13.1) ausgebildet. Die Treibdüse (13.2) der Strahldüse weist einen rohrförmigen Abschnitt (13.6) auf, dessen Mantel von zwei
Flutungsöffnungen (13.7) durchsetzt ist, die das Innere der Treibdüse (13.2) mit der Mischkammer (13.3) fluidleitend verbinden. An der konisch zulaufenden Spitze der Treibdüse (13.2) ist zentrisch eine Düsenöffnung (13.8) angeordnet.
Das Düsenrohr (13.1) ist konzentrisch zu dem rohrförmigen Abschnitt (13.6) der Treibdüse (13.2) angeordnet, sodass das Düsenrohr (13.1) bündig an der Innenwand des rohrförmigen Abschnitts (13.6) zur Anlage gelangt. Durch ein Verschieben des Düsenrohrs (13.1) können wahlweise die Flutungsöffnungen
(13.7) verschlossen oder freigegeben werden. Zugleich wird durch das Verschieben das Absperrventil (11) geöffnet oder geschlossen .
Die Mischkammer (13.3) weist eine Mischkammer- Eintrittsöffnung (13.9) für das Saugmedium (2) auf. Außerdem ist in der Mischkammer (13.3) fluchtend mit der Düsenöffnung
(13.8) der Auslass (6) der Vorrichtung (1) angeordnet. Eine Saugleitung (14) verbindet die Mischkammer-Eintrittsöffnung
(13.9) mit dem Saugmedium-Einlass (5) . In der Saugleitung (14) ist das Rückschlagventil (12) angeordnet.
Zur Ausbildung der beiden Durchflusswege zwischen dem
Treibmedium-Einlass (4) bzw. dem Saugmedium-Einlass (5) und dem Auslass (6) weist die Vorrichtung (1) ein erstes und ein zweites Gehäuseteil (15, 16) auf. Das erste Gehäuseteil (15) umgibt einen Fluidraum (15.1) für das Treibmedium (3) . Der Fluidraum (15.1) weist eine Engstelle (15.2) auf, die zugleich den Ventilsitz (11.1) für das Absperrventil (11) bildet . Der Absperrkörper (11.2) an dem Düsenrohr (13.1) verschließt das Absperrventil (11) durch Verschieben in die im Bild linke äußere Position, in der der Absperrkörper (11.2) auf dem Ventilsitz (11.1) aufsitzt. Der Durchfluss des Treibmediums (3) von dem Fluidraum (15.1) im ersten Gehäuseteil (15) über die Düsenrohr-Eintrittsöffnungen (13.4) in das Düsenrohr
(13.1) wird in der Sperrsteilung des Absperrventils (11) unterbunden .
Das erste Gehäuseteil (15) weist ferner einen zylindrischen Durchgang (15.3) als abgedichtete Rundführung für das erste Ende des Düsenrohrs (13.1) auf. Das erste Ende des Düsenrohrs
(13.1) erstreckt sich durch den zylindrischen Durchgang
(15.3) soweit in den Fluidraum (15.1) hinein, dass die
Düsenrohr-Eintrittsöffnungen (13.4) stets in dem Fluidraum
(15.1) münden. Die Abdichtung des Düsenrohrs (13.1) gegenüber dem Durchgang (15.3) erfolgt einerseits über die an dem
Durchgang anliegende Mantelfläche des Düsenrohrs sowie zusätzlich die O-Ring-Dichtung (15.4).
Das zweite Gehäuseteil (16) begrenzt die Mischkammer (13.3), innerhalb der die Treibdüse ( 13.2 ) angeordnet ist. Das zweite Gehäuseteil (16) weist ebenfalls einen zylindrischen
Durchgang (16.1) als abgedichtete Rundführung für das zweite Ende des Düsenrohrs (13.1) auf. Die Abdichtung des Düsenrohrs
(13.1) gegenüber dem Durchgang (16.1) erfolgt einerseits über die an dem Durchgang anliegende Mantelfläche des Düsenrohrs sowie zusätzlich die O-Ring-Dichtung (16.2). Das zweite Ende des Düsenrohrs (13.1) erstreckt sich zumindest in einer dritten Schaltstellung soweit durch den zylindrischen
Durchgang (16.1) hindurch in den rohrförmigen Abschnitt
(13.6) der Treibdüse (13.2), dass die Flutungsöffnungen (13.7) vollständig verschlossen werden. An den in das zweite Gehäuseteil (16) eingebrachten Auslass (6) der Vorrichtung schließt sich zu Druckerhöhung ein Diffusor (17) an.
Zum Verschieben des Düsenrohrs (13.1) zwischen der ersten, zweiten und dritten Schaltstellung ist an der Mantelfläche des Düsenrohrs (13.1) ein Betätigungsorgan (18) befestigt.
Das Betätigungsorgan (18) ist insbesondere einstückig mit dem Düsenrohr (13.1) ausgebildet.
In Figur 1 befindet sich das Düsenrohr in einer ersten
Schaltstellung . Das Absperrventil (11) ist geschlossen.
Infolgedessen ist der Durchflussweg für das Treibmedium (3) zwischen dem Treibmedium-Einlass (4) und dem Auslass (6) unterbrochen. Der Durchflussweg wird definiert durch den von dem ersten Gehäuseteil eingehausten Fluidraum (15.1), die Düsenrohr-Eintrittsöffnungen (13.4), den Durchgang durch das Düsenrohr (13.1) bis zu der Düsenrohr-Austrittsöffnung
(13.5), die Treibdüse (13.2) sowie die Mischkammer (13.3), in der der Auslass (6) angeordnet ist. Der mittels des
Absperrventils (11) unterbrochene Durchflussweg für das
Treibmedium setzt die Strahlpumpe außer Funktion, sodass über die Saugleitung (14) kein Saugmedium (2) angesaugt wird. Da das Saugmedium (2) lediglich unter Normaldruck steht spielt es keine Rolle, in welcher Schaltstellung sich das
Rückschlagventil (12) befindet.
In der in Figur 2 dargestellten zweiten Schaltstellung sind das Absperrventil (11) und die Flutungsöffnungen (13.7) in der Treibdüse (13.2) geöffnet. Das Treibmedium (3) gelangt durch den Fluidraum (15.1), das geöffnete Absperrventil (11), die Düsenrohr-Eintrittsöffnungen (13.4) und das Düsenrohr (13.1) in den rohrförmigen Abschnitt (13.6) der Treibdüse
(13.2) . Von dort tritt das Treibmedium (3) sowohl über die Flutungsöffnungen (13.7) als auch die Düsenöffnung (13.8) in die Mischkammer (13.3) ein. Aufgrund der geöffneten
Flutungsöffnungen (13.7) ist der Druck an der Düsenöffnung (13.8) soweit reduziert, dass keine Saugwirkung durch das aus der Düsenöffnung austretende Treibmedium (3) erzeugt wird. Vielmehr wird das austretende Treibmedium (3) über die
Mischkammer-Eintrittsöffnung (13.9) in der Saugleitung (14) wirksam und schließt das Rückschlagventil (12) . Eine
Rückströmung des Treibmediums (3) in Richtung des lediglich unter Normaldruck stehenden Saugmediums (2) über die
Schlauchleitung (8) ist ausgeschlossen. Gleichzeitig tritt das Treibmedium (3), jedoch ohne Beimischung des Saugmediums (2) über den Auslass (6) aus der Mischkammer aus.
In der in Figur 3 dargestellten dritten Schaltstellung sind das Absperrventil (11) geöffnet und die Flutungsöffnungen (13.7) geschlossen. Infolgedessen gelangt das Treibmedium mit vollem Druck zu der Düsenöffnung (13.8) der Treibdüse (13.2) und tritt in die Mischkammer (13.3) der Strahlpumpe ein. Der austretende Treibstrahl saugt über die Saugleitung (14) bei geöffnetem Rückschlagventil (12) über die Schlauchleitung (8) das Saugmedium, beispielsweise eine Seifenlösung an, die in der Mischkammer (13.3) der Strahlpumpe (13) mit dem
Treibmedium (3) , beispielsweise Wasser gemischt und als
Wasserseifengemisch aus dem Auslass (6) der Vorrichtung austritt und beispielsweise den Austrittsdüsen eines
Duschkopfes zugeführt wird.
Die vorstehende Beschreibung veranschaulicht, dass durch bloßes Verschieben des Düsenrohrs (13.1) mittels des Betätigungsorgans (18) zwischen den drei Schaltstellungen der Durchfluss des Treib- und Saugmediums (3, 2) gesteuert werden kann. In der linken, ersten Schaltstellung ist der Zufluss von Wasser und Seifenlösung unterbunden, in der mittleren, zweiten Schaltstellung ist lediglich der Durchflussweg für das Wasser freigegeben, während in der dritten Schaltstellung der Durchflussweg für Wasser und Seifenlösung freigegeben ist, sodass am Auslass (6) ein Wasserseifengemisch zur
Verfügung steht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einen besonders geringen Bauraum, insbesondere durch die
Integration des Absperrventils und des Rückschlagventils in die Strahlpumpe mit verschieblichem Düsenrohr aus.
Bezugszeichenliste

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung (1) zum Fördern eines Saugmediums (2) mit
einem Treibmedium (3) sowie zur Steuerung des
Durchflusses des Treib- und Saugmediums (3,2), umfassend einen Treibmedium-Einlass (4), einen Saugmedium- Einlass (5) und einen Auslass (6),
ein Absperrventil (11) mit einem Ventilsitz (11.1) und einem Absperrkörper (11.2), das in einem Durchflussweg zwischen dem Treibmedium-Einlass (4) und dem Auslass (6) angeordnet ist,
ein Rückschlagventil (12), das in einem Durchflussweg zwischen dem Saugmedium-Einlass (5) und dem Auslass (6) angeordnet ist und einen Durchfluss des
Saugmediums (2) ausschließlich in Richtung des Auslasses (6) freigibt,
eine Strahlpumpe (13) mit einem Düsenrohr (13.1), einer Treibdüse (13.2) und einer die Treibdüse (13.2) umgebenden Mischkammer (13.3), wobei mindestens eine Düsenrohr-Eintrittsöffnung (13.4) für das Treibmedium (3) an einem ersten Ende des Düsenrohrs (13.1) in dessen Mantelfläche
angeordnet ist,
mindestens eine Düsenrohr-Austrittsöffnung (13.5) für das Treibmedium (3) an einem zweiten Ende des Düsenrohrs an dessen Stirnseite angeordnet ist, der Absprerrkörper (11.2) des Absperrventils (11) an dem ersten Ende des Düsenrohrs an dessen
Stirnseite angeordnet ist, die Treibdüse (13.2) einen rohrförmigen Abschnitt
(13.6), eine Düsenöffnung (13.8) und mindestens eine in dem rohrförmigen Abschnitt (13.6)
angeordnete Flutungsöffnung (13.7) aufweist, die in der Mischkammer (13.3) mündet,
die Mischkammer (13.3) eine Mischkammer- Eintrittsöffnung (13.9) für das Saugmedium (2) und den Auslass (6) aufweist,
eine Saugleitung (14) die Mischkammer- Eintrittsöffnung (13.9) mit dem Saugmedium- Einlass (5) verbindet und das Rückschlagventil (12) in der Saugleitung angeordnet ist,
das Düsenrohr (13.1) konzentrisch zu dem
rohrförmigen Abschnitt (13.6) der Treibdüse
(13.2) angeordnet und mit dem zweiten Ende abgedichtet gegenüber dem rohrförmigen Abschnitt
(13.6) derart verschieblich geführt ist, dass das Düsenrohr (13.1) in eine erste, zweite und dritte Schaltstellung bringbar ist, wobei in der ersten Schaltstellung das
Absperrventil (11) geschlossen ist,
in der zweiten Schaltstellung das
Absperrventil (11) und jede Flutungsöffnung
(13.7) geöffent und das Rückschlagventil (12) geschlossen sind und
in der dritten Schaltstellung das
Absperrventil (11) geöffnet und jede
Flutungsöffnung (13.7) geschlossen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibmedium-Einlass (4) fluidleitend mit einer Versorgung für das unter Überdruck stehende Treibmedium (3) und der Saugmedium-Einlass (5) fluidleitend mit einer Versorgung für das unter Normaldruck stehende Saugmedium (2) verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die fluidleitende Verbindung zwischen dem
Treibmedium-Einlass (4) mit der Versorgung für das Treibmedium (3) eine erste Schlauchleitung (7) ist, die fluidleitende Verbindung zwischen dem Saugmedium- Einlass (5) mit der Versorgung für das Saugmedium (2) eine zweite Schlauchleitung (8) ist und
die zweite Schlauchleitung (8) innerhalb der ersten Schlauchleitung (7) unter Ausbildung eines Ringraums (9) geführt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass das Treibmedium (3) und Saugmedium (2) Flüssigkeiten sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das die Viskosität des Saugmediums (2) höher als die Viskosität des Treibmediums (3) ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass dem Auslass (6) ein Diffusor (17) nachgeschaltet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Mantel des Düsenrohrs (13.2) ein Betätigungsorgan (18) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein erstes Gehäuseteil (15) und ein zweites Gehäuseteil (16)umfasst,
das erste Gehäuseteil (15) einen Fluidraum (15.1) für das Treibmedium (3) umgibt, an dem ersten Gehäuseteil (15) der Treibmedium-Einlass (4) angeordnet ist und innerhalb des Fluidraums (15.1) der Saugmedium- Einlass (5) angeordnet ist und
das zweite Gehäuseteil (16) die Mischkammer (13.3) mit der Treibdüse (13.2) umgibt, an dem zweiten Gehäuseteil (16) die Mischkammer-Eintrittsöffnung (13.9) und fluchtend mit der Düsenöffnung (13.8) der Treibdüse (13.2) der Auslass (6) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidraum (15.1) eine Engstelle (15.2) aufweist, die als Ventilsitz (11.1) des Absperrventils (11) ausgebildet ist .
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (15) einen zylindrischen Durchgang (15.3) als abgedichtete Rundführung für das erste Ende des Düsenrohrs (13.1) aufweist,
das zweite Gehäuseteil (16) einen zylindrischen
Durchgang (16.1) als abgedichtete Rundführung für das zweite Ende des Düsenrohrs (13.1) aufweist,
sich das erste Ende des Düsenrohrs (13.1) durch den zylindrischen Durchgang (15.3) soweit in den Fluidraum (15.1) erstreckt, dass jede Düsenrohr- Eintrittsöffnung (13.4) in allen Schaltstellungen in dem Fluidraum (15.1) mündet,
sich das zweite Ende des Düsenrohrs (13.1) zumindest in der dritten Schaltstellung durch den zylindrischen Durchgang (16.1) hindurch in den rohrförmigen Abschnitt (13.6) der Treibdüse (13.2) erstreckt.
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