NL1001954C2 - Stuurklep en pomp voorzien van stuurklep. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Stuurklep en pomp voorzien van stuurklep.

Beschrijving 5 De onderhavige uitvinding betreft een stuurklep voor een van ten minste één pompend beweegbaar pomporgaan voorziene pomp, welke stuurklep een tussen twee schakelstanden beweegbare schuif, een bedienings-stang, en een koppeling tussen de schuif en de bedieningsstang omvat, waarbij de schuif evenwijdig aan en met vaste afstand tot de bedie-10 ningsstang verschuifbaar is, en waarbij de bedieningsstang verbindbaar is met het ten minste ene pomporgaan om in langsrichting heen en weer beweegbaar te zijn bij het pompend bewegen van het ten minste ene pomporgaan.

Een dergelijke stuurklep voor een dubbele membraanpomp is bekend 15 uit het Duitse "Offenlegungsschrift" 3*310.131. Bij deze stuurklep voor een dubbele membraanpomp is de bedieningsstang een axiaal verschuifbare, door het stuurklephuis stekend*- stang. Deze bedieningsstang werkt bij beide axiale bewegingsri r?u;ingen via een axiaal georiënteerde, in axiale richting samu,urukbare drukveer met veer-20 schotels op de schuif, welke door onder veerkracht staande grendel-kogels in zijn eindstanden wordt vastgehouden, totdat de kracht van de coaxiaal op de bedieningsstang aangebrachte veer groter is dan de vergrendelingskracht. Zodra dit het geval is, snelt de schuif onder invloed van de veerkracht van de coaxiale veer in de richting tegen-25 gesteld aan de axiale bewegingsrichting van de stuurstang, waardoor het omkeren van de membraanbeweging plaatsvindt. Op deze wijze wordt de schuif tussen twee standen heen en weer bewogen. De schuif is hierbij voorzien van twee holle ruimtes, waarin zich de langs de bedieningsstang beweegbare schotels bevinden, waartussen de axiale veer is 30 aangebracht. Om een dergelijke schuif op de bedieningsstang te kunnen monteren, dient de schuif uit twee delen te bestaan, hetgeen tot af-dichtingsproblemen kan leiden, daar de delen afdichtend met elkaar verbonden dienen te worden. Deze constructie heeft verder als nadeel dat bij zeer geringe pompvermogens, waarbij de membranen slechts lang- 35 zaam gepaard bewegen, de schuif gemakkelijk kan blijven hangen in een tussen de twee eindstanden gelegen stand. Bij zeer hoge pompvermogens, waarbij de gepaard bewegende membranen snel heen en weer bewegen, kan het veermechanisme gaan klapperen, waardoor de nauwkeurigheid van de 1 0 U 1 9 5 4 2 klepsturing nadelig wordt beïnvloed. Het veermechanisme wordt zwaar belast en heeft een relatief korte levensduur, hetgeen ten gevolge van de relatief moeilijke montage en daardoor hoge montagekosten tot een verhoging van de bedrijfskosten leidt. Het bedrijf van de dubbele 5 membraanpomp uit dit Duitse "Offenlegungsschrift" 3*310.131 is in het algemeen niet mogelijk bij drukken van het drijffluïdum lager dam ongeveer 2 bar, daar de stuurklep daar onvoldoende belast wordt om deze te doen schakelen.

Uit het Europese octrooischrift EP-B1-0.480.192 is verder een 10 stuurklep voor een dubbele membraanpomp bekend, waarbij de koppeling tussen de schuif en de bedieningsstang plaatsvindt door middel vam magneten. Hiertoe is zowel in de schuif als in de bedieningsstang een magneet aangebracht. Deze magneten oefenen op elkaar, afhankelijk van de onderlinge stand, aantrekkende en afstotende krachten uit. Wanneer 15 deze magneten elkaar passeren, zal ten gevolge van de afstotende werking hiertussen de schuif wegsnellen in een richting tegenovergesteld aan de bewegingsrichting van de bedieningsstang. Een dergelijke met behulp van magneten werkende stuurklep heeft als groot nadeel dat deze niet onder alle bedrijfsomstandigheden toepasbaar is. Het magnetisme 20 van de benodigde relatief sterke magneten heeft een storende invloed op nabij de membraanpomp opgestelde elektronica. Voorts kan het gebeuren dat het te verpompen medium magnetiseerbaar materiaal bevat dat onder invloed van de door de magneten in de stuurklep teweeggebrachte magnetische velden wordt gemagnetiseerd. Dit kan weer tot problemen, 25 zoals verstoppingsproblemen, leiden bij het verdere gebruik van het te verpompen medium.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel het verschaffen van een mechanisch werkende stuurklep voor een, bij voorkeur met een fluïdum aangedreven, pomp, die is voorzien van ten minste één pompend beweeg-30 baar pomporgaan, welke stuurklep op betrouwbare wijze onder zeer uiteenlopende bedrijfsomstandigheden kan functioneren, waarbij de schuif niet blijft hangen tussen de twee eindstanden of schakelstanden.

De uitvinding heeft verder tot doel de aan bekende pompen, zoals dubbele werkende membraanpompen, klevende nadelen te overkomen.

35 Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat de koppeling ten minste één arm omvat die bij een eerste scharnierpunt door de bedieningsstang meeneembaar is en die bij een tweede scharnierpunt door de schuif meeneembaar is, en doordat de koppeling verder omvat 1001954 3 ten minste één veerkrachtig element dat bij verplaatsing van de bedie-ningsstang ten opzichte van de schuif veerkracht opslaat wanneer het eerste en tweede scharnierpunt in langsrichting van de bedieningsstang naar elkaar toe, naar het dode punt bewegen en dat de opgeslagen veer-5 kracht vrijgeeft bij het passeren van het dode punt, zodanig dat de schuif wordt verplaatst in de richting tegenovergesteld aan de bewegingsrichting van de bedieningsstang. Onder het dode punt wordt hierbij verstaan het moment waarop het eerste en tweede scharnierpunt zijn gelegen op een rechte lijn loodrecht op de langsrichting van de bedie-10 ningsstang.

Ten gevolge van het scharnierbaar zijn van de arm bij een eerste scharnierpunt ten opzichte van de bedieningsstang en bij een tweede scharnierpunt ten opzichte van de schuif is een constructie realiseerbaar waarbij het dode punt een zeer kortstondig moment van een insta-15 biel evenwicht vormt. Dit labiele evenwicht laat zich verstoren door een zeer geringe, in langsrichting werkende kracht op de bedieningsstang of de schuif. Na verstoring van het instabiele/labiele evenwicht zorgt de in het veerkrachtige element opgeslagen energie er voor dat het tweede scharnierpunt met kracht van het dode punt weg wordt gedre-20 ven.

Voor het veerkrachtige element kan een veer worden gebruikt, naar evengoed, en met meer voorkeur, wordt een lichaam van een veerkrachtig, samendrukbaar materiaal zoals van natuur- of synthetisch- rubber, elastomeer, of kunststof gebruikt, waarbij deze materialen zowel mas-25 sief (al dan niet met één of meer uitsparingen) als geschuimd kunnen worden uitgevoerd. Een dergelijk veerkrachtig, samendrukbaar lichaam van rubber of kunststof heeft een in het algemeen relatief hoge ver-moeiingsgrens, hetgeen de bedrijfszekerheid bij in het bijzonder grotere schakelfrequenties ten goede komt.

30 De theoretische arm, welke wordt gevormd door de rechte verbin dingslijn tussen het eerste en tweede scharnier, zal, alhoewel theoretisch het bereik 90" is, tijdens het schakelen van de ene stand naar de andere stand van de schuif bij voorkeur bewegen binnen het bereik van ± 45". bijvoorbeeld ±25* ó ±35*. rondom het zogenaamde dode punt 35 of* labiele evenwichtspunt. Op deze wijze is te verzekeren dat de reac-tiekracht in de arm te allen tijde een component in langsrichting van de bedieningsstang heeft die kleiner is dan de component in de richting loodrecht op de bedieningsstang, Hierbij dient in het oog te 1 o u 1 9jj 4 4 worden gehouden, dat een geringe bedienings- of aanspreekkracht voor de bedieningsas gewenst is om gemakkelijk een schakeling tot stand te brengen. Een klein bereik van de theoretische arm(en) resulteert in een naar verhouding geringe schakelkracht bij een relatief grote aan-5 spreekkracht. Echter, er is een zeker minimaal bereik (of zekere minimale hoek) nodig om voldoende veerkracht in het veerkrachtige element op te slaan. Om een goed schakelen van de klep te waarborgen, zal bij het ontwerp van de klep een bepaalde minimale versnelling voor de schuif worden vereist.

10 Het, bij voorkeur samendrukbare, veerkrachtige element kan zowel in de arm (dat wil zeggen tussen het eerste en het tweede scharnierpunt) zijn opgenomen als zijn opgenomen tussen het eerste scharnierpunt en de bedieningsstang en/of tussen het tweede scharnierpunt en de schuif.

15 De koppeling is volgens de uitvinding met kleine afmetingen te realiseren wanneer het eerste en/of het tweede scharnierpunt een mes-scharnier omvatten (omvat). Onder een messcharnier wordt hierbij verstaan een, een scherpe meskant omvattend scharnier, dat roteerbaar rond de scherpe meskant is geplaatst in een groef. Een dergelijk mes-20 scharnier laat zich met zeer kleine afmetingen realiseren. Een dergelijk messcharnier heeft verder een door de raaklijn tussen de meskant en de groef gevormde scharnieras van zeer geringe dikte, hetgeen de instabiliteit rondom het dode punt verhoogt. Teneinde bij een dergelijk messcharnier het contact tussen de meskant en de groef te waar-25 borgen, is het hierbij volgens de uitvinding voordelig, wanneer het samendrukbare, veerkrachtige element is voorgespannen. Bij voorkeur zal zowel het eerste als het tweede scharnierpunt een messcharnier zijn.

De afmetingen van de koppeling in de richting loodrecht op de 30 langsrichting van de bedieningsstang, en daarmee de afstand tussen de schuif en de bedieningsstang laten zich volgens de uitvinding op voordelige wijze minimaliseren wanneer de koppeling ten minste twee evenwijdige armen omvat met elk een eerste en tweede scharnier; wanneer tussen de eerste of tweede scharnierpunten een juk is aangebracht, dat 35 een zich tussen de armen uitstrekkende uitsparing omvat waarin het ten minste ene samendrukbare, veerkrachtige element is opgenomen zodanig dat dit bij samendrukking enerzijds een reactiekracht op het juk en anderzijds een reactiekracht op respectievelijk de schuif of de bedie- 1 Ü 0 I y o 4 5 ningsstang uitoefent. Het samendrukbare, veerkrachtige element laat zich op deze wijze voor een gedeelte tussen de armen aanbrengen, met het effect dat de afmetingen van de koppeling in de richting loodrecht op de langsrichting van de bedieningsstang zich laten minimaliseren.

5 Met het oog op een evenwichtige belasting, in het bijzonder een evenwichtige zijdelingse belasting, van de bedieningsstang is het volgens de uitvinding voordelig wanneer de koppeling symmetrisch ten opzichte van de bedieningsstang is. De koppeling zal dan dus aan tegenoverliggende zijden van de bedieningsstang ten minste één arm met 10 eerste en tweede scharnierpunt en ten minste één samendrukbaar, elastisch element omvatten.

Teneinde het assembleren van de stuurklep te vergemakkelijken, is het volgens de uitvinding voordelig, wanneer de schuif een doorgang omvat waarin de bedieningsstang zich uitstrekt en beweegbaar is en 15 waarin de koppeling is ondergebracht, en wanneer een hulpframe is voorzien dat de bedieningsstang en koppeling in omtreksrichting van de bedieningsstang omvat om de koppeling ten opzichte van de bedieningsstang te positioneren zodanig dat de bedieningsstang en koppeling zich als één geheel in de doorgang laten inbrengen. De koppeling en bedie-20 ningsstang laten zich dan los van de schuif samenvoegen om vervolgens als één geheel in de schuif te worden ingébracht.

Om de assemblage van de stuurklep hierbij verder te vergemakkelijken, is het volgens de uitvinding voordelig wanneer de doorgang een in hoofdzaak rechthoekige dwarsdoorsnede heeft en wanneer het hulp-25 frame deelbaar is, bijvoorbeeld in een U-vormig deel en een plaatvormig deel of in twee identieke U-vormige delen. Een U-vormige deel kan dan met zijn de benen verbindende lijfdeel op een ondergrond worden geplaatst waarna de bedieningsstang en de koppelingsdelen binnen de benen van het U-vormige deel kunnen worden samengevoegd om vervolgens 30 het hulpframe te sluiten door plaatsing van het plaatvormige deel of tweede U-vormige deel over de vrije einden van de benen van het ene U-vormige deel. Het gebruik van twee identieke U-vormige delen, biedt als produktietechnisch voordeel dat met één matrijs kan worden volstaan.

35 Teneinde het frame en daarmee de koppeling te fixeren aan de schuif, is het hierbij voordelig wanneer het frame is voorzien van arretatienokken, die met de schuif ineen kunnen grijpen. Dergelijke arretatienokken kunnen ineengrijpen met in de doorgang van de schuif IOO1954 6 gevormde holtes. Maar evengoed en met het oog op de demontage met meer voordeel, zullen de arretatienokken ineengrijpen met de kopse buitenranden van de doorgang in de schuif. Eventueel kunnen de arretatienokken hierbij zijn aangebracht op zich vanaf het frame in langsrichting 5 van de bedieningsstang uitstrekkende draagarmen.

De uitvinding heeft verder betrekking op een pomp voorzien van een stuurklep volgens de uitvinding. Een dergelijke pomp bevat bij voorkeur ten minste één met een onder druk gebrachte fluïdum, zoals perslucht, bekrachtigbare drijfkamer en ten minste één pompkamer, waarbij 10 de pompkamer en drijfkamer van elkaar gescheiden zijn door een pomp-orgaan. Een dergelijke pomp kan een zogenaamde enkelwerkende, maar ook een zogenaamde dubbelwerkende pomp zijn. Beide soorten pompen laten zich op voordelige wijze uitrusten met een stuurklep volgens de uitvinding. De stuurklep volgens de uitvinding laat zich echter met zeer 15 veel voordeel toepassen bij een dubbelwerkende pomp die twee ruimtes omvat, die elk door een pomporgaan zijn verdeeld in een pompkamer en drijfkamer, en waarbij de pomporganen met elkaar zijn verbonden om gepaard pompend beweegbaar te zijn.

De stuurklep volgens de uitvinding laat zich zowel bij enkel-20 werkende als dubbelwerkende pompen toepassen bij zogenaamde plunjer-pompen, zogenaamde membraanpompen. zogenaamde zuigerpompen, en zogenaamde balgpompen. Bij dergelijke pompen wordt het pomporgaan gevormd door respectievelijk een plunjer, een membraan, een zuiger, of een balg.

25 Met een stuurklep volgens de uitvinding uitgeruste pompen volgens de uitvinding zijn toepasbaar als pompen die zeer nauwkeurig moeten werken, zoals bijvoorbeeld doseerpompen, maar ook als pompen die grove volumina moeten kunnen verpompen, zoals vatpompen waarmee een vat is leeg te pompen.

30 De stuurklep volgens de uitvinding laat zich bij een dubbelwerken de pomp op zeer voordelige wijze opnemen in de verbinding tussen de pomporganen voor het gepaard bewegen hiervan, waarbij de verbinding voor het gepaard bewegen van de pomporganen dan de verbindingsstang van de stuurklep omvat. De aanbrenging van een stuurklep volgens de 35 uitvinding kan ook op andere wijze, zoals op zich uit de praktijk bekend is, de stuurklep kan dus bijvoorbeeld ook excentrisch ten opzichte van de verbindingsstang worden aangebracht.

1001954 7

De onderhavige uitvinding zal in het navolgende aan de hand van in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeelden nader worden toegelicht. Hierin toont:

Fig. 1 op zeer schematische wijze een dubbelwerkende membraanpomp, 5 welke, indien uitgerust met de stuurklep volgens de uitvinding, een membraanpomp volgens de uitvinding kan zijn;

Fig. 2 op schematische wijze in langsdoorsnede een stuurklep volgens de uitvinding voor een pomp volgens de uitvinding;

Fig. 3 op schematische wijze, perspectivisch met uiteengenomen 10 delen, de stuurklep uit Fig. 2; en

Fig. 4a-4c op schematische wijze het werkingsprincipe van de stuurklep aan de hemd vein een zeer vereenvoudigd uitvoeringsvoorbeeld van een andere uitvoeringsvariant; en

Fig. 5 op schematische wijze een werkingsprincipe van een dubbele, 15 dubbelwerkende plunjerpomp voorzien van een stuurklep volgens de uitvinding;

Fig. 6 op schematische wijze een werkingsprincipe van een enkel-werkende plunjerpomp, die is voorzien van een stuurklep volgens de uitvinding; en 20 Fig. 7 op schematische wijze een werkingsprincipe van een zuiger- pomp, die is voorzien van een stuurklep volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont op zeer schematische wijze een dubbele membraanpomp met twee ruimtes 1 en 2, die elk door een membraan zijn onderverdeeld in een pompkamer en een drijfkamer. De ruimte 1 is door membraan 7 25 onderverdeeld in een pompkamer 3 en een drijfkamer 4, en de ruimte 2 is door membraan 8 onderverdeeld in een pompkamer 6 en een drijfkamer 5. De membranen 7 en 8 vormen hier dus de zogenaamde pomporganen. Via leidingen 9 en 10 wordt te verpompen fluïdum of medium naar de pomp-kamers toe aangezogen om vervolgens via leidingen 11 en 12 uit de 30 pompkamers te worden afgevoerd. Via leiding 13 wordt drijffluïdum, zoals perslucht of een vloeistof, aan de regelklep 20 toegevoerd. De stuurklep 20 staat via leiding 15 in verbinding met de drijfkamer 4 en via leiding 16 met de drijfkamer 5· Verder is de stuurklep 20 voorzien van een retourleiding 17 voor drijf fluïdum. De membranen 7 en 8 zijn 35 door middel van een stang 14 onderling verbonden om gepaard te kunnen bewegen. Door de stang 14 afwisselend naar rechts en naar links te bewegen, is te bewerkstelligen dat afwisselend vanuit de ene ruimte 1 fluïdum verpompt wordt, terwijl in de andere ruimte 2 fluïdum wordt 1 0 u 19 5 4 8 aangezogen. In Fig. 1 zijn membranen in de geheel naar rechts bewogen stand weergegeven. Hierbij is de pompkamer 3 zoveel mogelijk geleegd door het hierin bevatte fluïdum via leiding 12 weg te drijven, terwijl de pompkamer 6 geheel is gevuld door via leiding 9 te verpompen flu-5 idum aan te zuigen. Wanneer de stang 14 nu naar links wordt bewogen door via leiding 16 de drijfkamer 5 met drijf fluïdum te vullen, wordt het in de pompkamer 6 bevatte fluïdum via leiding 11 verpompt, terwijl het in de drijfkamer 4 aanwezige drijf fluïdum via leiding 15 en leiding 17 kan ontwijken en via leiding 10 te verpompen fluïdum de pomp-10 kamer 3 ingezogen wordt. Wanneer de stang 14 weer naar rechts wordt bewogen, zal via leiding 12 fluïdum verpompt worden, en zal via leiding 15 de drijfruimte 4 met drijffluïdum gevuld worden, zal via leidingen 16 en 17 drijffluïdum uit de drijfkamer 5 ontwijken en zal via leiding 9 te verpompen fluïdum in de pompkamer 6 worden aangezogen. 15 Als schakelklep 20 kan hierbij een schakelklep worden genomen zoals bekend uit het Duitse "Offenlegungsschrift” DE~3.310.131 of EP-B1-0.480.192. Dergelijke schakelkleppen zijn voorzien van een schuif die via een koppeling met de stang 14 tussen twee eindstanden heen en weer beweegbaar is, zodanig dat bij het naar rechts bewegen van de stang 20 14, leiding 13 met leiding 15 en leiding 16 met leiding 17 is verbon den totdat bij het bereiken van de rechter eindstand, de schuif automatisch wordt omgeschakeld, waarna leiding 13 met leiding 16 en leiding 15 met leiding 17 is verbonden. Tengevolge van deze omschakeling zal de beweging van de stang 14 nu worden omgekeerd en naar links 25 plaatsvinden, totdat de stang 14 de linker eindpositie nadert, waarbij de schuif weer automatisch wordt omgeschakeld, zodanig dat leiding 13 met leiding 15 en leiding 16 met leiding 17 wordt verbonden. Dit is in principe een geheel mechanisch, automatisch schakelend proces. De bekende schakelkleppen tonen echter een aantal nadelen. Ze zijn niet 30 onder uiteenlopende bedrijfsomstandigheden van zeer lage tot zeer hoge schakelfrequenties bruikbaar, en/of ze zijn niet in elke omgeving bruikbaar.

Door bij een dubbele membraanpomp een stuurklep volgens de uitvinding te gebruiken, is de aldus verkregen dubbele membraanpomp vol-35 gens de uitvinding op betrouwbare wijze toepasbaar bij zowel lage als hoge schakelfrequenties en in zeer uiteenlopende omgevingen.

Het zal aan de hand van Fig. 1 duidelijk zijn dat een stuurklep volgens de uitvinding zich ook op zeer voordelige wijze laat toepassen 1 ü U 1 954 9 bij een zogenaamde dubbelwerkende zuigerpomp en bij een zogenaamde dubbelwerkende balgpomp. In het geval van een zuigerpomp dienen de pomporganen 7. 8 (die in het geval vein Fig. 1 bij een membraanpomp worden gevormd door membranen) te worden vervangen door zuigers, die 5 in de ruimtes 1 en 2 heen en weer beweegbaar zijn. De ruimtes 1 en 2 vormen in dit geval de cilinders van dubbelwerkende zuigerpompen. Een zogenaamde balgpomp wordt verkregen door in Fig. 1 de membraanvormige pomporganen 7 en 8 te vervangen door balgen.

Bij de schakelklep volgens de uitvinding wordt gebruik gemaakt van 10 een koppeling tussen de bedieningsstang 14 en de schuif, die bestaat uit ten minste één scharnier en ten minste één veerkrachtig samendrukbaar element. De arm heeft een eerste scharnierpunt dat meeneembaar is door de bedieningsstang 14 en een tweede scharnierpunt dat meeneembaar is door de schuif. De onderlinge afstand beschouwd loodrecht op de 15 langsrichting van de bedieningsstang, tussen de bedieningsstang en de schuif blijft onveranderd. Het kantelen van de zich tussen het eerste en tweede scharnierpunt uitstrekkende arm wordt hierbij mogelijk gemaakt door het samendrukbare, veerkrachtige element. Dit principe laat zich zeer schematisch toelichten aan de hand van de Figuren 4a t/m 4c. 20 In de Figuren 4a-4c is 14 de bedieningsstang, 21 het eerste scharnier; 22 het tweede scharnier, dat in dit voorbeeld ten opzichte van de niet-weergegeven schuif gefixeerd is; is 23 de arm en is 24 een samendrukbaar veerkrachtig element. In dit voorbeeld is het samendrukbare veerkrachtige element 24 opgenomen in de arm tussen het eerste en 25 tweede scharnier. Zoals later aan de hand van Fig. 2 en 3 duidelijk zal worden, kan dit elastische element 24 ook tussen het eerste scharnierpunt 21 en de bedieningsstang 14 en/of tussen het tweede scharnierpunt 22 en de schuif zijn aangebracht. In plaats van een samendrukbaar element 24 te gebruiken, is het ook zeer wel denkbaar de arm 30 zelf deformeerbaar, bijvoorbeeld samendrukbaar of buigbaar, uit te voeren.

Uitgaande van de situatie in Fig. 4a verkeert de niet-weergegeven schuif in de rechter eindstand, en wordt de bedieningsstang 14 volgens pijl A naar rechts bewogen. Het tweede scharnierpunt 22 blijft hierbij 35 op zijn plaats en het eerste scharnierpunt 21 wordt naar rechts verplaatst, totdat dit eerste scharnierpunt 21 ligt onder het tweede scharnierpunt 22. Deze toestand is weergegeven in Fig. 4b. Fig. 4b geeft het moment weer van het optreden van het zogenaamde dode punt, 1 0 U 1 9 5 4 10 waarbij het eerste scharnierpunt 21 en het tweede scharnierpunt 22 op één lijn liggen, die loodrecht op de langs- of bewegingsrichting van de bedieningsstang 14 staat. Zoals uit Fig. 4a en 4b blijkt, is de verticale afstand tussen het eerste en tweede scharnierpunt, dat wil 5 zeggen de afstand beschouwd loodrecht op de bewegingsrichting van de bedieningsstang 14, niet veranderd. Dit is mogelijk doordat in dit uitvoeringsvoorbeeld de arm 23 tengevolge van het samendrukken van het samendrukbare, veerkrachtige element 24 korter wordt. Het zal echter duidelijk zijn dat met betrekking tot de afstand tussen de schuif en 10 de bedieningsstang hetzelfde effect is te bewerkstelligen wanneer het veerkrachtige, samendrukbare element 24 zou zijn aangebracht tussen het eerste scharnierpunt 21 en de bedieningsstang 14. Wanneer de bedieningsstang 14 ook maar iets verder beweegt in de rechter richting, wordt de instabiele evenwichtsstand van Fig. 4b verstoord, en kan het 15 samengedrukte, veerkrachtige element 24 zich ontspannen. Tengevolge hiervan wordt het tweede scharnierpunt 22 in de richting van pijl B naar links verplaatst ten opzichte van het eerste scharnierpunt 21. Verder naar rechts {pijl A) bewegen van bedieningsstang A zal vanaf dat moment geblokkeerd zijn. Tengevolge van het ontspannen van het 20 samengedrukte, veerkrachtige element wordt de schuif snel in de richting van pijl B verplaatst, hetgeen een snel, betrouwbaar schakelen mogelijk maakt.

De voorgaande beschrijving van het schakelmechanisme volgens de uitvinding aan de hand van de Figuren 4a-4c is gedaan met verwijzing 25 naar steeds één arm en één veerkrachtig, samendrukbaar element. Echter, zoals in de Figuren 4a-4c aangegeven, zal het duidelijk zijn dat evengoed gebruik kan worden gemaakt van een ten opzichte van de scha-kelstang 14 symmetrische koppeling met aan weerszijden van de schakel-stang ten minste één arm en ten minste één samendrukbaar, veerkrachtig 30 element. Dit biedt als extra voordeel dat de in de elementen 24 opgeslagen energie geen resulterende kracht in dwarsrichting op de bedieningsstang 14 heeft.

In de Figuren 2 en 3 is op schematische wijze een voordelige uitvoeringsvorm van een schakelklep volgens de uitvinding weergegeven. 35 Met het oog op de duidelijkheid zijn hierbij de leidingen 13. 15. 16, 17 en de bedieningsstang 14 overeenkomstig Fig. 1 genummerd. De schakelklep 20 bestaat uit een huis 31 met daarin een schuif 32 die tussen twee eindstanden heen en weer verschuifbaar is. De rechter eindstand 1 0 0 1 9 5 4 11 wordt begrensd door een aanslag 33 en de linker eindstand wordt begrensd door een aanslag 3^· 1° de weergegeven rechter stand van de schuif 32 is leiding 13 via de door de schuif 32 en het huis 31 begrensde ruimte 35 verbonden met leiding 15. Leiding 16 is hierbij via 5 het huis verbonden met leiding 17. Het zal duidelijk zijn dat, wanneer de schuif 32 zich in zijn linker, door de aanslag 3^ begrensde stand bevindt, de leiding 13 met leiding 16 is verbonden en leiding 15 met leiding 17 is verbonden.

De bedieningsstang 14 is op twee plaatsen aan weerszijden voorzien 10 van groefvormige inkervingen 36. De bodems van elke groef 37 fungeren als oplegpunt voor een meskant 38 aan een arm 1+0. De groefbodem 37 en meskant 38 vormen tezamen het eerste scharnierpunt van de arm 39· Het tweede scharnierpunt van de arm 39 wordt gevormd door een meskant 1+0 en een groef 1+1, welke is gevormd in een juk 1+2. Het juk 1+2 is voor- 15 zien van een uitsparing 1+3, die zich uitstrekt tussen twee evenwijdige armen 39· In deze uitsparing 1+3 is een samendrukbaar, veerkrachtig element 1+1+ opgenomen. Elk juk 1+2 en samendrukbaar, veerkrachtig element 1+1+ is in de axiale richting C ten opzichte van de schuif 32 gefixeerd.

20 Terugverwijzend naar de beschrijving van het principe aan de hand van de Figuren 1+a-l+c zal het duidelijk zijn dat, wanneer de bedieningsstang 1++ naar rechts wordt bewogen, het eerste scharnierpunt 37, 38 tot onder het tweede scharnierpunt 1+0, 1+1 wordt gebracht, het zogenaamde dode punt, dat het dode punt vervolgens wordt gepasseerd bij 25 een zeer gering verder naar rechts bewegen van de bedieningsstang 1++, waarna onder invloed van de in het samengedrukte element opgeslagen veerkracht, de schuif naar links wordt gedreven, naar de linker, door de aanslag 3^ begrensde eindstand. Het effect hiervan is dat in plaats van de ene drijfkamer nu de andere drijfkamer met drijffluïdum be-30 krachtigd wordt. De armen kunnen bij de weergegeven uitvoeringsvorm scharnieren over een bereik van 30°.

Zoals in het bijzonder uit Fig. 3 zichtbaar, wordt de montage van de bedieningsstang ll+ en de koppeling (die bestaat uit de armen 39, de jukken 1+2 en de samendrukbare, veerkrachtige elementen 1+1+) in de 35 schuif 32 aanzienlijk vergemakkelijkt door middel van een hulpframe, dat bestaat uit een U-vormig framedeel 50 en een plaatvormig framedeel 51. Het plaatvormige framedeel 51 laat zich, nadat de bedieningsstang ll+, en de onderdelen van de koppeling in het U-vormige framedeel 50 1 ü U 1 9 5 4 12 zijn geplaatst, bovenop de vrije einden van de delen van het U-vormige framedeel 50 bevestigen. Bij deze montage komen de samendrukbare, veerkrachtige elementen tegen de binnenzijden van de delen van het U-vormige deel 50 te liggen, komen de jukdelen met een uitsparing 5 rondom het element 44 te liggen, en komt de bedieningsas 14 tussen de jukdelen in te liggen. Hierna kunnen de armen 39 in de groeven 37 en 4l worden geschoven, waarna de koppeling voltooid is.

Vervolgens wordt het afdekdeel 51 van het frame over het U-vormige framedeel geplaatst. De buitenomtreksvorm van het samengestelde frame 10 50, 51 komt overeen met de binnenomtreksvorm van de uitsparing 53 in de schuif 32. Het samengestelde geheel van bedieningsas, koppeling en frame laat zich in de uitsparing 53 schuiven, totdat de arretatienok-ken 54 en 55 aan het frame 50, 51 achter de randen 56 aan de kopse einden van de doorgang 53 grijpen. Teneinde onbedoeld losraken van het 15 frame uit de schuif 32 te voorkomen, kan het voordelig zijn slechts aan één eind de arretatienokken, dat wil zeggen de arretatienokken 54 of de arretatienokken 55 als snapnokken uit te voeren, bijvoorbeeld door de draagarmen 60 of draagarmen 61 meegevend uit te voeren.

Wanneer voor het hulpframe een uit twee identieke U-vormige delen 20 opgebouwd frame wordt gebruikt, zullen de kopse einden van de benen van elk deel tegen elkaar geplaatst worden.

Fig. 5 geeft op zeer schematische wijze een werkingsprincipe weer van een zogenaamde dubbele, dubbelwerkende plunjerpomp. Daar de werking van deze dubbele, dubbelwerkende plunjerpomp in hoofdlijnen over-25 eenkomt met die van de dubbelwerkende membraanpomp volgens Fig. 1, zijn voor overeenkomstige verwijzingscijfers dezelfde nummers gebruikt met daaraan toegevoegd de letter a. Voor de werking kan dus in hoofdzaak worden verwezen naar Fig. 1. Hier zal worden volstaan met een korte toelichting van de verschillen. In het geval van Fig. 5 worden 30 de pomporganen 7 a en 8a gevormd door plunjers, die volgens pijl C heen en weer beweegbaar zijn in respectievelijke cilinders 2a en la. De plunjers 7a en 8a zijn onderling star gekoppeld door een verbindings-stang 70a met daaraan bevestigd de bedieningsstang l4a voor de stuur-klep 20a. De bedieningsstang l4a zal in dit geval heen en weer beweeg-35 baar zijn tezamen met de pompende beweging van de plunjers. Daar de plunjers star gekoppeld zijn zullen zij in dit geval in dezelfde richting bewegen. Dit betekent dat wanneer de drijfkamer van de ene cilinder bekrachtigd is om de pompkamer van die cilinder leeg te pompen, de 1 U o 1 95 4 -13 drijfkamer van de andere cilinder niet bekrachtigd is, zodat het drijffluïdum hieruit kan worden verdreven en de bij die andere cilinder behorende pompkamer door de zuigwerking kan worden gevuld met te verpompen fluïdum.

5 Fig. 6 toont op zeer schematische wijze een werkingsprincipe van een enkele plunjerpomp, voorzien van een stuurklep volgens de uitvinding. Daar ook hier de werking in grote lijnen overeenkomt met die van de dubbele membraanpomp volgens Fig. 1, zijn ook hier dezelfde verwij-zingscijfers gebruikt met daaraan toegevoegd de letter b. Bij de uit-10 voeringsvormen volgens Fig. 5 en Fig. 1 wordt steeds het ene pomp-orgaan teruggebracht naar zijn beginstand volgens pompen door bekrachtiging van de drijfkamer voor het andere pomporgaan. In het geval van Fig. 6, evenals ook in het geval van de nog te bespreken Fig. 7. ontbreekt echter de tweede drijfkamer. Teneinde het pomporgaan toch terug 15 te kunnen drijven is in deze gevallen voorzien in een veer 71b (resp. 71c in het geval van Fig. 7). Het zal ook duidelijk zijn dat de stuurklep 20b in dit geval niet behoeft te schakelen tussen twee drijf-kamers, maar slechts één drijfkamer afwisselend hoeft te bekrachtigen of te ontlasten. Derhalve kan een met leiding 16 uit Fig. 1 equivalen-20 te leiding vervallen. De plunjer 7b is via een star hieraan bevestigd stang 70b verbonden met de bedieningsstang 14b van de stuurklep 20b. Wanneer de plunjer 7b volgens pijl C heen en weer gaat zal ook de bedieningsstang l4b voor de stuurklep 20b volgens pijl C heen en weer gaan. De werking van Fig. 6 kan zeer in het kort als volgt worden 25 samengevat: Stuurklep 20b bekrachtigt drijfkamer 4b (leiding 13b en leiding 15b zijn dan met elkaar verbonden), de plunjer 7b wordt naar rechts gedreven en pompt de pompkamer 3b via leiding 12b leeg. Wanneer plunjer 7b over een bepaalde, in te stellen afstand, naar rechts is bewogen zal de schakelklep 20b leiding 13b afsluiten en leiding 15b in 30 verbinding brengen met leiding 17b. De drijfkamer 4b is dan ontlast en de veer 71b van de plunjer 7b terugdrijven, waarbij ondertussen via leiding 10b de pompkamer 3b wordt volgezogen met te verpompen fluïdum. Zodra plunjer 7b over een bepaalde, in te stellen afstand naar links is bewogen zal de stuurklep 20b weer worden omgeschakeld. Leiding 13b 35 zal dan weer worden aangesloten op leiding 15b, waarna de zojuist beschreven cyclus zich kan herhalen.

Fig. 7 toont een enkelwerkende zuigerpomp voorzien van een stuurklep volgens de uitvinding. De werking van deze enkelwerkende zuiger- 1001954 14 pomp is geheel identiek aan die van de plunjerpomp volgens Fig. 6. De verwijzingscijfers zijn derhalve identiek, echter de letters b zijn ter onderscheiding vervangen door letters c. De bedieningsstang 14c is hierbij geïntegreerd met de zuigerstang voor de zuiger 7c, welke in 5 dit geval het pomporgaan vormt. Het zal aan de hand van Fig. 7 ook duidelijk zijn dat de zuiger 7c zeer wel kan worden vervangen door een membraan of een balg. Er zal dan een membraanpomp of een balgpomp ontstaan.

Het zal duidelijk zijn dat binnen het kader van de uitvinding vele 10 varianten op de stuurklep en membraanpomp volgens de uitvinding denkbaar zijn. Zo kunnen in plaats van twee evenwijdige armen ook drie of meer evenwijdige armen zijn voorzien. Ook is het denkbaar, het element 44 ten opzichte van de bedieningsstang te fixeren in plaats van ten opzichte van de schuif. Ook is het denkbaar de jukken 42 veerkrachtig 15 buigbaar uit te voeren, waarbij dan de elementen 44 kunnen vervallen.

Verder is het denkbaar de jukken 42 te vervangen door bijvoorbeeld vlakke stroken, de elementen 44 te laten vervallen, en als veerkrachtige elementen een of meer trekveren te gebruiken, die zich uitstrekken door een in de bedieningsstang 14 gevormde sleuf en twee tegen-20 over elkaar liggende stroken, bij voorkeur onder voorspanning, met elkaar verbinden.

1 0 U 1 9 5 4

Claims (15)

1. Stuurklep voor een van ten minste één pompend beweegbaar pomp-orgaan voorziene pomp, welke stuurklep een tussen twee schakelstanden 5 beweegbare schuif, een bedieningsstang, en een koppeling tussen de schuif en de bedieningsstang omvat, waarbij de schuif evenwijdig aan en met vaste afstand tot de bedieningsstang verschuifbaar is, en waarbij de bedieningsstang verbindbaar is met het ten minste ene pomp-orgaan om in langsrichting heen en weer beweegbaar te zijn bij het 10 pompend bewegen van het ten minste ene pomporgaan, met het kenmerk, dat de koppeling ten minste één arm omvat die bij een eerste scharnierpunt door de bedieningsstang meeneembaar is en die bij een tweede scharnierpunt door de schuif meeneembaar is, en dat de koppeling verder omvat ten minste één veerkrachtig element dat bij verplaatsing van 15 de bedieningsstang ten opzichte van de schuif veerkracht opslaat wanneer het eerste en tweede scharnierpunt in langsrichting van de bedieningsstang naar elkaar toe, naar het dode punt bewegen en dat de opgeslagen veerkracht vrijgeeft bij het passeren van het dode punt, zodanig dat de schuif wordt verplaatst in de richting tegenovergesteld 20 aan de bewegingsrichting van de bedieningsstang.

2. Stuurklep volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste en/of het tweede scharnierpunt een messcharnier omvatten/omvat, en dat het veerkrachtige element bij voorkeur is voorgespannen.

3. Stuurklep volgens één der voorgaande conclusies, met het ken-25 merk, dat het ten minste ene veerkrachtige element een veerkrachtig samendrukbaar element is. k. Stuurklep volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de koppeling ten minste twee evenwijdige armen omvat met elk een eerste en tweede scharnier; dat tussen de eerste of tweede schar-30 nierpunten een juk is aangebracht, dat een zich tussen de armen uitstrekkende uitsparing omvat waarin het ten minste ene samendrukbare, veerkrachtige element is opgenomen zodanig dat dit bij samendrukking enerzijds een reactiekracht op het juk en anderzijds een reactiekracht op respectievelijk de schuif of de bedieningsstang uitoefent. 35 5· Stuurklep volgens één der voorgaande conclusies, met het ken merk, dat de koppeling aan tegenoverliggende zijden van de bedieningsstang ten minste één arm met eerste en tweede scharnierpunten en ten minste één samendrukbaar, elastisch element omvat. 1 υu 1 954

6. Stuurklep volgens conclusie 5. met het kenmerk, dat de schuif een doorgang omvat waarin de bedieningsstang zich uitstrekt en beweegbaar is, en waarin de koppeling is ondergebracht, en dat een hulpframe is voorzien dat de bedieningsstang en de koppeling in omtreksrichting 5 van de bedieningsstang omvat om de koppeling ten opzichte van de bedieningsstang te positioneren zodanig dat de bedieningsstang en koppeling zich als één geheel in de doorgang laten inbrengen.

7· Stuurklep volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de doorgang een in hoofdzaak rechthoekige dwarsdoorsnede heeft en dat het hulp- 10 frame deelbaar is in een U-vormig deel en een plaatvormig deel of in twee, bij voorkeur identieke, U-vormige delen.

8. Stuurklep volgens conclusie 6 of 7. met het kenmerk, dat het frame is voorzien van arretatienokken, waarbij de arretatienokken met de schuif ineen kunnen grijpen zodanig dat het geheel van frame, kop- 15 pelmiddelen en bedieningsstang zich aan de schuif laat fixeren.

9. Stuurklep volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verbindingslijn tussen het eerste en tweede scharnierpunt van een arm bij het bewegen van de ene eindstand naar de andere eindstand, beweegbaar is binnen een bereik van ± 45° rondom het dode punt.

10. Pomp voorzien van een stuurklep volgens een der voorgaande conclusies.

11. Pomp volgens conclusie 10, omvattende ten minste één met een onder druk gebracht fluïdum, zoals perslucht, bekrachtigbare drijf-kamer en ten minste één pompkamer, waarbij de pompkamer en drijfkamer 25 van elkaar gescheiden zijn door een pomporgaan.

12. Pomp volgens conclusie 10 of 11, waarbij de pomp een dubbel-werkende pomp is, die twee ruimtes omvat, die elk door een pomporgaan zijn verdeeld in een pompkamer en een drijfkamer, en waarbij de pomp-organen met elkaar zijn verbonden om gepaard pompend beweegbaar te 30 zijn.

13· Pomp volgens conclusie 12. waarbij de verbinding voor het gepaard bewegen van de pomporganen de verbindingsstang van de stuurklep omvat.

14. Pomp volgens een der conclusies 10-13. waarbij de pomp een 35 plunjerpomp is, en waarbij het pomporgaan de plunjer omvat.

15. Pomp volgens een der conclusies 10-13. waarbij de pomp een membraanpomp is, en waarbij het pomporgaan het membraan omvat. 1 00 1954

16. Pomp volgens een der conclusies 10-13. waarbij de pomp een zuigerpomp is, en waarbij het pomporgaan de zuiger omvat.

17. Pomp volgens een der conclusies 10-13, waarbij de pomp een balgpomp is, en waarbij het pomporgaan de balg omvat. 1. o 1 9 5 4