Pumpe Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe, die insbesondere zur Förderung einer Farbflüssigkeit zu einer Sprühdüse dient.
Diese Pumpe ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch ein erstes Gehäuseteil, welches eine Antriebsflüs sigkeitskammer begrenzt; ein zweites Gehäuseteil, wel ches eine Förderflüssigkeitskammer begrenzt; einen Ar beitszylinder, der mit der Antriebsflüssigkeitskammer in Verbindung steht; eine Kolbeneinrichtung, die in dem Antriebszylinder hin- und herbewegbar ist; und ein Trennstück durch welches die genannten Kammern ge trennt werden; wobei das Trennstück eine flexbile, flüssigkeitsdichte Membran aufweist, deren Umfangs randflächen die Kammern gegeneinander abdichten und ein Hauptteil enthält, dessen eine Fläche der Antriebs flüssigkeitskammer und dessen andere gegenüberliegende Fläche der Förderflüssigkeitskammer zugekehrt ist; das Hauptteil einen äusseren Umfangsteil aufweist;
die fle xible Membran zwischen dem Hauptteil und der Förder- flüssigkeitskammer liegt und die flexible Membran einen äusseren Umfangsteil aufweist, welcher zwischen dem zweiten Gehäuseteil und dem äusseren Umfangsteil des Hauptteils eingeklemmt ist, das Hauptteil mindestens einen sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckenden Flüssigkeitsdurchgang aufweist; der Flüs sigkeitsdurchgang eine Verbindung mit der Antriebsflüs sigkeitskammer herstellt; die flexible Membran und die zweite Fläche des Hauptteils einen Raum begrenzen, der mit dem Flüssigkeitsdurchgang in dem Hauptteil in Verbindung steht; und dass die erste Fläche des Haupt teils einen etwas grösseren Aufschlagbereich für den Druck der Antriebsflüssigkeit bildet als die zweite Fläche des Hauptteils.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Ausführungsbeispiels der Pumpe gemäss der vorliegen den Erfindung; Fig. 2 eine in vergrössertem Massstab dargestellte perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines zerlegten Trennstücks, das ein Teil der in Fig. 1 darge stellten Pumpe bildet, wobei Teile weggebrochen sind; Fig. 3 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf die in Fig. 1 dargestellte Pumpe, wobei Teile weggebrochen sind, und Fig. 4 eine in vergrössertem Massstab dargestellte Teilansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform einer Kolbeneinrichtung, die ein Teil der in Fig. darge stellten Pumpe bildet, wobei Teile weggebrochen sind.
Die in Fig. 1 und 3 dargestellte Ausführungsform der Pumpe weist ein erstes und ein zweites Gehäuseteil 11 bzw. 12 auf, die mittels Bolzen 22 (Fig.3) miteinander verbunden sind. Die Gehäuseteile 11, 12 haben jeweils ein erstes oder inneres offenes Ende, wobei sich diese Enden gegenüberliegen, und ein zweites oder äusseres offenes Ende, das sich jeweils auf der dem ersten offenen Ende entgegengesetzten Seite des jeweiligen Gehäuse teils befindet. Das äussere offene Ende des zweiten Gehäuseteils 12 wird von einem stirnseitigen Teil 13, das mittels Bolzen 23 (Fig. 3) an dem Gehäuseteil 12 befestigt ist, verschlossen. Am äusseren offenen Ende des ersten Gehäuseteils 11 befindet sich ein Hohlzylinder 14, der mittels Bolzen 24 (Fig. 3) an dem Gehäuseteil 11 befestigt ist.
Zwischen den Gehäuseteilen 11 und 12 befindet sich an deren gegenüberliegenden inneren offenen Enden ein Trennstück 16. Das Trennstück 16 ist frei gelagert, d.h. es ist nicht mit Hilfe von Befestigungsmitteln an einem der Gehäuseteile<B>11,</B> 12 befestigt, sondern zwischen den beiden Gehäuseteilen eingespannt. In dem Zylinder 14 befindet sich eine Kolbeneinrichtung 15.
Das erste Gehäuseteil 11, das Trennstück 16, der Zylinder 14 und die Kolbeneinrichtung 15 begrenzen eine Antriebsflüssigkeitskammer 17. Das zweite Gehäuseteil 12, das Trennstück 16 und das stirnseitige Teil 13 begrenzen eine Förderflüssigkeitskammer 18.
Bei Betätigung bewegt sich die Kolbeneinrichtung 15 in dem Zylinder 14 nach innen und nach aussen (in Fig. 1 gesehen nach links bzw. nach rechts). Wenn sich die Kolbeneinrichtung 15 nach innen bewegt, wird die An triebsflüssigkeit in der Kammer 17 gegen das Trennstück 16 -gedrückt, wodurch eine flexible, flüssigkeitsdichte Membran 19, die ein Teil des Trennstücks 16 bildet, nach links durchgebogen wird (Fig. 1). Wenn sich die Kolben einrichtung 15 nach aussen bewegt, verringert sich der Druck in der Antriebsflüssigkeitskammer 17, und die flexible Membran 19 wird nach rechts gedrückt (Fig. 1).
Wenn die Membran 19 nach rechts gedrückt wird, verringert sich der Druck in der Förderflüssigkeitskam- mer 18, ein Einlassventil 34, 35, 36 öffnet sich, und die Förderflüssigkeit wird durch ein Einlassrohr 20 in die Kammer 18 gefördert. Wird die Membran 19 nach links gedrückt, so wird die Förderflüssigkeit aus der Kammer 18 durch den Auslasskanal 21 in dem Gehäuseteil 12 ausgestossen. Das Trennstück 16 verhindert, dass sich die jeweiligen Flüssigkeiten in den Kammern 17 und 18 vermischen.
Die die Förderflüssigkeitskammer 18 begrenzenden Teile werden nachstehend genauer beschrieben.
Das stirnseitige Teil 13 weist einen äusseren Teil 28 auf, der gegen einen O-förmigen Dichtungsring 29 an liegt. Dieser Dichtungsring befindet sich in einer kreisför migen Ausnehmung 30, die rund um das äussere offene Ende des Gehäuseteils 12 verläuft. Das stirnseitige Teil 13 hat ausserdem einen inneren Teil 31, der sich in das Gehäuseteil 12 erstreckt. Der innere Teil 31 weist eine innere Ausnehmung 32 für die Aufnahme eines Ventilsit zes 34 aus hartem, verschleissfestem Material, wie Wol framkarbid, auf, der den Teil des Einlassventils bildet. Das Einlassventil weist ausserdem eine Kugel 35 auf, die normalerweise von einer Halterung 36 so gehalten wird, dass sie auf dem Einlassrohr 20 aufsitzt und dieses verschliesst.
Die Halterung 36 besteht aus elastischem Material und hat einen schrägen Teil 37 und einen sich von dem schrägen Teil 37 nach oben erstreckenden vertikalen Teil 38. Der schräge Teil 37 stützt normalerweise die Kugel 35 so, dass sie auf dem Ventilsitz 34 aufsitzt und das Einlassrohr 20 verschliesst.
Wenn die Membran 19, in Fig. 1, nach rechts ge drückt wird, verringert sich der Druck in der Förderflüs- sigkeitskammer 18 rechts von der Kugel 35, so dass er niedriger ist als der in dem Einlassrohr 20 links von der Kugel 35; dadurch wird wiederum die Kugel 35 gegen die Schwerkraft nach rechts und entlang des schrägen Teils der Halterung nach oben gedrückt. Die Aufwärtsbewe gung der Kugel 35 auf dem schrägen Teil 37 wird von dem vertikalen Teil 38 der Halterung 36 begrenzt. Die Entfernung zwischen dem vertikalen Teil 38 und dem von dem Ventilsitz 34 begrenzten Einlass ist geringer als der Durchmesser der Kugel.
Wenn die die Kugel 35 entlang dem schrägen Teil 37 nach oben drückenden Kräfte genügend gross sind, drückt die Kugel gegen das vertikale Teil 38 und biegt dieses nach rechts, wodurch die Öffnung, durch die die Förderflüssigkeit in die Kammer 18 gelangen kann, vergrössert wird und die bei einem bestimmten Umlauf der Pumpe zugeführte Flüssigkeitsmenge erhöht wird. Da der vertikale Teil 38 nachgiebig oder elastisch ist, kehrt er aus seiner nach rechts gebogenen Stellung in seine vertikale in Fig. 1 dargestellte Lage zurück, wenn die die Kugel 35 gegen den Teil 38 drückenden Kräfte entspre chend nachlassen. Durch die Elastizität der Halterung 36 kann die Kugel 35 ausgewechselt werden, ohne dass die Halterung auseinandergenommen werden muss.
Wenn die flexible Membran 19 nicht mehr nach rechts gebogen wird, rollt die Kugel 35 entlang des schrägen Teils 37 der Halterung nach unten in die in Fig. 1 dargestellte geschlossene Stellung. Wenn sich die flexible Membran 19 nach links biegt, wird die Förder- flüssigkeit durch den Auslasskanal 21 aus der Förderflüs- sigkeitskammer 18 ausgestossen und ein Auslassventil 41 (Fig. 1) öffnet sich.
Das Ventil 41 weist einen oberen Teil 50 auf, von dem sich ein zylindrischer Teil 42 mit Aussengewinde nach unten erstreckt und in eine Gewindebohrung 43 eingeschraubt ist, die mit dem Auslasskanal 21 in dem Gehäuseteil 12 in Verbindung steht. Das innerste Ende des zylindrischen Teils 42 drückt gegen eine Abdichtung 44, die auf einer Schulter 33 am innersten Ende der Gewindebohrung 43 in dem Gehäuseteil 12 aufliegt. Auf der Abdichtung 44 liegt ein ringförmiger Ventilsitz 45, der durch eine innere Schulter 65 an dem Ventilgehäuse teil 42 festgehalten wird. Eine Kugel 46 liegt normaler weise auf dem Ventilsitz 45 auf.
Wenn Flüssigkeit aus der Kammer 18 ausgestossen wird, wird die Kugel 46 von der ausgestossenen Flüssig keit nach oben befördert, wodurch die Flüssigkeit um diese herum und nach oben durch das Innere des Ventilgehäuseteils 42 fliessen kann. Die Aufwärtsbewe gung der Kugel 46 wird von einer Halterung 47 begrenzt. Die Halterung 47 wird von dem unteren Ende einer Feder 48 gehalten, deren oberes Ende an eine innere Schulter 49 in dem oberen Teil 50 des Gehäuses an greift.
Die Abdichtung 44 besteht aus konventionellem zu- sammenpressbarem Dichtungsmaterial und verhindert, dass Förderflüssigkeit aussen an dem zylindrischen Teil 42 ausströmen kann. Die Abdichtung 44 dient ausserdem dazu, das durch die auf den Ventilsitz 45 aufschlagende Kugel 46 verursachte Geräusch zu dämpfen, wenn die Kugel 46 in die Stellung zurückkehrt, in der sie den Auslasskanal 21 schliesst; dies tritt ein, wenn sich die Membran 19 nicht mehr nach links biegt.
Der obere Teil 50 des Ventils weist vier Kanäle mit Innengewinde auf, die unter einem Winkel von 90 zueinander angeordnet sind. Bei der dargestellten Aus führungsform sind zwei dieser Kanäle mittels an der Aussenseite mit Gewinde versehenen Verschlussstücken 51, 52 verschlossen. Diese Kanäle haben normalerweise keine Funktion, können aber zum Anschliessen von an der Aussenseite mit Gewinde versehenen Auslassstutzen 53 dienen. In Fig. 1 und 3 befindet sich ein Auslassstut- zen 53 in einem der in dem Ventilteil 50 vorgesehenen Kanäle.
In dem vierten Kanal in dem Ventilteil 50 befindet sich, wie Fig.3 zeigt, ein Entlüftungsventil 55 für die Förderflüssigkeitskamaner 18. Das Entlüftungsventil be steht aus einem Gehäuse 56 mit einem länglichen, hohen zylindrischen Teil 57 mit einem inneren offenen Ende, das normalerweise von einer Kugel 58 verschlossen wird, die an einem Ende einer Stange 59 befestigt ist. Das andere Ende der Stange 59 ragt aus dem Gehäuse 56 heraus und trägt einen Flachrundkopf 60, der normaler weise von einem Ende einer Feder 61 nach aussen gedrückt wird. Das andere Ende der Feder liegt gegen ein ringförmiges Teil 62 in einer Aussparung in dem äusser- sten Teil des Gehäuses 56 an.
Das Gehäuse 56 ist ausserdem mit einer Öffnung 63 versehen, an die eine Leitung 64 angeschlossen ist, durch die auf die nachfol gend beschriebene Weise Luft abgelassen wird.
Eventuell in der Förderflüssigkeitskammer 18 enthal tene Luft kann, während die Pumpe läuft, lediglich durch Eindrücken des Flachrundkopfes 60 abgelassen werden. Dadurch wird die Kugel 58 nach innen gedrückt und das innerste Ende des Gehäuses 56 geöffnet, so dass zwischen diesem und der Kammer 18 eine Verbindung hergestellt wird, durch die Luft aus der Kammer 18 durch den hohlen zylindrischen Teil 57, die Öffnung 63 und die Leitung 64 entweichen kann. Der Flachrundkopf 60 wird so lange eingedrückt gehalten, bis Förderflüssigkeit aus der Leitung 64 fliesst, was bedeutet, dass die Kammer 18 keine Luft mehr enthält.
Der Halbrundkopf 60 wird dann losgelassen und die Feder 61 bringt den Kopf 60, die Stange 59 und die Kugel 58 in ihre normale Schliessstel- lung, in der die Kugel 58 die Flüssigkeitszufuhr in das Ventilgehäuse 56 sperrt. Nachdem die Kugel 58 in ihre Schliessstellung zurückgekehrt ist, wird der Flüssigkeits druck um die Kugel 58 herum durch das ständige Arbeiten der Pumpe erhöht, wodurch die Kugel nach aussen gedrückt und verhindert wird, dass die Kugel 58 von ihrer normalen Schliessstellung nach innen gedrückt wird. Dadurch wird verhindert, dass der Flachrundkopf 60 während die Pumpe läuft eingedrückt wird, und zwar nachdem Luft aus der Förderflüssigkeitskammer 18 abgelassen worden ist.
Die schon beschriebene Abdichtung 44 ist genügend zusammendrückbar, so dass das mit Aussengewinde versehene zylindrische Teil 42 des Ventils 41 um einen Winkel gedreht werden kann, der ausreicht, um den Auslassstutzen 53 für die Förderflüssigkeit oder das Entlüftungsventil 55 in eine bestimmte Winkelstellung zu bringen.
Wie Fig. 1 zeigt, haben das erste und das zweite Gehäuseteil 11 bzw. 12 an ihren gegenüberliegenden inneren offenen Enden eine Ausnehmung bzw. Schulter 26, 27 zum Einklemmen des äusseren Umfangsteils 82 des Hauptteils 70 (Fig. 2) des Trennstücks 16. Das zweite Gehäuseteil 12 weist eine konzentrisch mit und in der äusseren Schulter 27 angeordnete weitere Ausnehmung 25 auf. Die Ausnehmung 25 gewährleistet das nötige Spiel für die Schwingungen der Membran 19 während die Pumpe läuft.
Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, hat das Hauptteil 70 des Trennstücks 16 an sich gegenüberliegenden Seiten eine erste und eine zweite Fläche 66 und 67, die der Antriebsflüssigkeitskammer 17 bzw. der Förderflüssig- keitskammer 18 zugekehrt sind. Die zweite Fläche 67 des Teils 70 weist einen konischen Teil 68 auf, der sich vom äusseren Umfangsteil 82 nach innen zu einer Ausneh- mung 69 erstreckt. Durch das Hauptteil 70 erstreckt sich eine Vielzahl von Flüssigkeitsdurchgängen 71, die um eine mittlere Öffnung 72 angeordnet sind, in der ein Stöpsel 73 verschiebbar gelagert ist.
Der Stöpsel 73 hat ein Innengewinde zur Aufnahme eines Bolzens 74, auf dem eine Anzahl von Teilen gelagert ist.
An der ersten Fläche 66 des Hauptteils 70 ist auf dem Bolzen 74 eine Scheibe 76 so gelagert, dass sie sich zwischen dem einen Ende des Stöpsels 73 und einer Mutter 77 befindet. Auf dem Bolzen 74 an dem der Förderflüssigkeitskammer 18 zugekehrten Ende des Stöpsels 73 und nahe der zweiten Fläche 67 des Haupt teils 70 befindet sich eine relativ starre Metallunterleg scheibe 80; neben der Metallunterlegscheibe 80 liegt die flexible Membran 19. Auf der der Innenseite der Förder- flüssigkeitskammer 18 zugekehrten Seite der Membran 19 ist eine relativ harte, starre zweite Metallunterlegschei be 78 gelagert, und zwischen letzterer und der Membran 19 ist eine relativ weiche, biegsame Kunststoffunterleg scheibe 79 eingelegt.
Die erste Metallunterlegscheibe 80, die Membran 19, die Kunststoffunterlegscheibe 79 und die zweite Metallunterlegscheibe 78 sind alle zwischen dem Kopf 81 des Bolzens 74 und dem angrenzenden Ende des Stöpsels 73 eingeklemmt.
Die Unterlegscheiben 78 und 80 verleihen dem mittle ren Teil der Membran 19 Steifigkeit und der Durchmes ser dieser Scheiben ist wesentlich kleiner als der der Membran, damit sich ein Teil der Membran hin- und herbewegen kann. Der äusserste Umfangsteil 182 der Membran 19 ist zwischen der Schulter 27 des zweiten Gehäuseteils 12 und dem äusseren Umfangsteil 82 des Hauptteils 70 eingeklemmt.
Der Durchmesser der ersten Metallunterlegscheibe 80 entspricht dem Durchmesser der Ausnehmung 69 in dem Hauptteil 70 des Trennstücks 16. Bei der dargestelltem Ausführungsform ist der Durchmesser der zweiten Me tallunterlegscheibe 78 etwas geringer als der Durchmesser der ersten Metallunterlegscheibe und der Durchmesser der Kunststoffunterlegscheibe 79 etwas kleiner als der der zweiten Metallunterlegscheibe. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Aus- nehmung 69 und der ersten Metallunterlegscheibe 80 ungefähr 4,45 cm, der Durchmesser der zweiten Metall unterlegscheibe 78 ungefähr 3,80 cm, der Durchmesser der Kunststoffunterlegscheibe 79 ungefähr 3,50 cm und der Durchmesser des nicht eingeklemmten Teils der flexiblen Membran 19 ungefähr 5,70 cm.
An der ersten, der Antriebsflüssigkeitskammer 17 zugekehrten Fläche 66 des Hauptteils 70 befindet sich eine kreisförmige Ausnehmung, in die ein erster O-Ring 83 eingelegt ist, der mit dem äusseren Umfangsteil der Scheibe 76 in Berührung steht; um den O-Ring 83 und konzentrisch zu diesem angeordnet ist ein zweiter O-Ring 84, der sich ebenfalls in einer kreisförmigen Ausnehmung in der ersten Fläche 66 des Hauptteils 70 befindet. Der zweite Ring 84 bildet eine Dichtung zwischen dem äusseren Umfangsteil 82 des Hauptteils 70 und der Schulter 26 an dem ersten Gehäuseteil 11. Diese Dich tung verhindert, dass Antriebsflüssigkeit aus der An triebsflüssigkeitskammer 17 zwischen dem Hauptteil 70 und dem ersten Gehäuseteil 11 durchsickern kann.
Wenn die Pumpe läuft und wenn sich die Kolbenein richtung 15 nach innen bewegt (in Fig. 1 nach links), wird Antriebsflüssigkeit aus der Antriebsflüssigkeitskammer 17 durch die Flüssigkeitsdurchgänge 71 in dem Hauptteil 70 in den Raum zwischen der Membran 19 und der zweiten Fläche 67 des Hauptteils 70 hineingedrückt; die Antriebsflüssigkeit drückt gegen die erste Metallunterlag- scheibe 80 und die dem Hauptteil 70 zugekehrte Fläche der Membran 19, wodurch die Membran, in Fig.l gesehen, nach links gebogen wird.
Wenn die Membran 19 nach links gebogen wird, bewegen sich auch alle Teile des Trennstücks, die mit der Membran verbunden sind (nämlich die Metallunterlagsscheiben 78, 80, die Kunst stoffunterlagscheibe 79, der Stöpsel 73, der Bolzen 74 und die Scheibe 76) nach links. Diese Teile bewegen sich so weit nach links, bis der äussere Umfangsteil der Scheibe 76 gegen den O-Ring 83 anliegt.
Durch das Anliegen der Scheibe 76 an den O-Ring 83 wird verhindert, dass weitere Antriebsflüssigkeit in die Flüssigkeitsdurchgänge 71 eindringt. Auf diese Weise biegt sich die Membran 19 nicht mehr nach links. Der Abstand zwischen der Scheibe 76 und der Membran 19 und den anderen beweglichen Teilen des Trennstücks ist so bemessen, dass, wenn die Scheibe 76 gegen den 0- Ring 83 anliegt, sich die Membran 19 in einer vertikalen planaren Lage befindet, wobei sich die der Förderflüssig- keitskammer 18 zugekehrten Fläche der Membran in einer Lage befindet, die der Strichlinie 85 in Fig.l entspricht.
Da sich die Membran nicht über eine vertikale planare Lage hinaus nach links bewegt, ist die Abnutzung der Membran 19 wesentlich geringer als wenn sie über diese Lage hinaus gebogen werden würde. Das erhöht die Lebensdauer der Membran.
Der effektive Bereich auf der ersten Fläche 66 des Hauptteils 70, auf den der Antriebsflüssigkeitsdruck ausgeübt wird, entspricht im Durchmesser dem inneren Durchmesser des äusseren O-Ringes 84. Dieser Bereich ist grösser als der effektive unter Antriebsflüssigkeits druck stehende Bereich auf der zweiten Fläche 67 des Hauptteils 70. Der Durchmesser des letzteren Bereichs wird von dem äusseren Durchmesser des konischen Teils 68 an dem Hauptteil 70 begrenzt.
Weil der effektive Bereich an der ersten Fläche 66 grösser ist als der effektive Bereich an der zweiten Fläche 67, wird, wenn sich die Kolbeneinrichtung 15 nach links bewegt, auf die Fläche 66 des Hauptteils 70 ein grösserer Flüssigkeitsdruck ausgeübt als auf die Fläche 67. Als Folge davon wird das Hauptteil 70 in Richtung der Förderflüssigkeitskammer 18 gedrückt (in Fig. 1 gesehen nach links) und der eingeklemmte Umfangsteil 182 der Membran wird noch mehr zwischen die Schulter 27 an dem zweiten Gehäuseteil 12 und dem äusseren Umfangs teil 82 des Hauptteils 70 eingepresst.
Dadurch wird der eingeklemmte äussere Umfangsteil 182 der Membran (der aus einem kalt verformbaren Material besteht) zwischen der diese einklemmenden Schulter 27 und dem Umfangsteil 182 kalt verformt. Auf diese Weise wird die Abdichtung zwischen diesen beiden Teilen verbessert und verhindert, dass wenn sich die Kolbeneinrichtung 15 nach innen bewegt, die unter Druck stehende Flüssigkeit zwischen diesen Teilen hindurchdringen kann.
Wenn sich die Kolbeneinrichtung 15 in dem Zylinder 14 nach aussen bewegt (in Fig. 1 gesehen nach rechts), wird ein beträchtliches Volumen, das mit der Antriebs flüssigkeitskammer 17 in Verbindung steht, verschoben. Dadurch wird der Druck in der Antriebsflüssigkeitskam mer 17 verringert, und alle beweglichen Teile des Trenn stücks 16 werden nach rechts gedrückt. Als Folge davon wird die Abdichtung zwischen der Scheibe 76 und dem O-Ring 83 aufgehoben und Antriebsflüssigkeit dringt von links nach rechts durch die Flüssigkeitsdurchgänge 71 in dem Hauptteil 70, wobei die Membran 19 nach rechts gebogen wird.
Die beweglichen Teile des Trennstücks 16 bewegen sich so weit nach rechts, bis die erste Metallun terlegscheibe 80 mit der Fläche der Ausnehmung 69 in Berührung kommt, wodurch die Flüssigkeitsdurchgänge 71 in dem Hauptteil 70 geschlossen werden und der durch diese von links nach rechts gehende Flüssigkeits strom unterbrochen wird.
Die Fläche der Scheibe 76 ist ungefähr so gross wie die Fläche des nicht eingeklemmten Teils der Membran 19 und ist wesentlich grösser als die auf die Antriebsflüs sigkeit wirkende Fläche der Kolbeneinrichtung 15. Letz tere Fläche entspricht dem Innendurchmesser des Zylin ders 14. Durch dieses Verhältnis der Flächen zueinander ist es einfacher die Abdichtung zwischen der Scheibe 76 und dem O-Ring 83 zu Beginn des Ansaughubs der Kolbeneinrichtung 15 (in Fig. 1 gesehen die Bewegung nach aussen, d.h. nach rechts) aufzuheben, als wenn die Scheibe eine kleinere Fläche hätte.
Die erste Metallunterlegscheibe 80 dient als Gegen halter zwischen den Kammern 17 und 18, falls die Membran 19 undicht oder beschädigt ist. In einem solchen Fall legt sich die Unterlagscheibe 80 gegen die Ausnehmung 69 an und verhindert, dass während sich die Kolbeneinrichtung 15 nach aussen bewegt, Förder- flüssigkeit aus der Kammer 18 durch die Flüssigkeits durchgänge 71 in die Antriebsflüssigkeitskammer 17 fliesst.
Die relativ weiche Kunststoffunterlegscheibe 79 sorgt dafür, dass die harte, starre zweite Metallunterlegscheibe 78 bei allen Biegebewegungen der Membran mit Abstand zu der Membran 19 angeordnet ist und diese nicht berührt. Die weiche Unterlegscheibe 79 verhindert auch, dass die Metallunterlegscheibe 78 Abriebteilchen gegen die angrenzende Fläche der Membran 19 drückt. Da die Kunststoffunterlegscheibe 79 relativ weich ist, drückt sie keine Abriebteilchen in die Membran 19, was der Fall wäre, wenn die harte Metallunterlegscheibe 78 mit der Membran in Berührung wäre. Auf diese Weise verhindert die Kunststoffunterlegscheibe 79, dass die Membran 19 beschädigt wird und erhöht ausserdem die Lebensdauer der Membran.
Der Zylinder 14 und die Kolbeneinrichtung 15 wer den nachfolgend näher beschrieben. Wie Fig. 1 zeigt, hat der Zylinder 14 ein inneres und ein äusseres offenes Ende 172 bzw. 173 und ein Umfangteil 90, das gegen einen in einer kreisförmigen Vertiefung am äusseren offenen Ende des ersten Gehäuseteils<B>11</B> gelagerten O-Ring 91 anliegt. Der O-Ring 91 wird zwischen dem ersten Gehäu seteil 11 und dem Zylinder 14 gehalten und bildet eine Abdichtung, so dass keine Flüssigkeit zwischen dem ersten Gehäuseteil 11 und dem Zylinder 14 aus der Antriebsflüssigkeitskammer 17 nach aussen fliessen kann. Der Zylinder weist eine gehärtete Innenfläche 181 auf, die gegenüber den Teilen der Kolbeneinrichtung verschleissfest und abriebbeständig ist.
Aus den Fig. 1 und 4 ist ersichtlich, dass die Kolben einrichtung 15 mittels eines Bolzens 101 starr am inneren Endteil 102 einer Verbindungsstange 94 befestigt ist. Das äussere Ende der Verbindungsstange 94 ist an einem Lager 95 befestigt, das um einen abgesetzten Teil 96 einer Kurbelwelle 97 gelagert ist. Die Kurbelwelle 97 wird von konventionellen Antriebsmitteln, wi wie z.B. einem Elek tromotor (nicht dargestellt) angetrieben.
Wie Fig. 4 zeigt, besteht die Kolbeneinrichtung 15 aus einem zylindrischen Teil 100 mit Innengewinde, das auf den Bolzen 101 aufgeschraubt ist und mittels einer hinteren Unterlegscheibe 103 und zweier Abstandschei ben 104, 105, die alle lose auf dem Bolzen 101 gela gert sind, mit Abstand von dem inneren Endteil 102 der Verbindungsstange 94 angeordnet ist. An der Innenfläche <B>171</B> des Teils 100 ist mittels des Kopfs 170 des Bolzens 101 eine Halteplatte 108 befestigt, deren Durchmesser grösser ist als das Teil 100. Um das Teil 100 herum, liegt hinter der Platte 108 eine ringförmige, elastisch verform bare Rinnenprofildichtung 106, die aus Gummi oder dgl. hergestellt ist und einen äusseren kreisförmigen Flansch <B>113,</B> einen inneren kreisförmigen Flansch 114 und einen Steg 115 zwischen den beiden Flanschen aufweist.
Um das Teil 100 herum und zwischen der Rinnenprofildich- tung 106 und der hinteren Unterlegscheibe 103 ist eine ringförmige, elastisch verformbare Dichtung 107 vorgese hen. Die Halteplatte 108 hat einen grösseren Durchmes ser als der innere Flansch 114 der Rinnenprofildichtung 106, und sie dient ausserdem dazu, die Rinnenprofildich- tung 106 in der gewünschten Lage um das Teil 100 zu halten.
Das äussere offene Ende des Zylinders 14 wird von einem Dichtungsschuh<B>110</B> aus flexiblem Gummi oder Kunststoff verschlossen. Der Dichtungsschuh 110 hat die Form eines konischen, rohrförmigen, nach aussen umge- bogenden Teils mit einer Innenkante 112, die dichtend um das innere Endteil 102 der Verbindungsstange 94 anliegt, und einer Aussenkante 111, die um den Zylinder 14 an dessen äusserem offenen Ende 173 anliegt. Der Dichtungsschuh 110 verhindert, dass Luft von ausserhalb der Pumpe in den Zylinder 14 eindringt.
Wenn die Pumpe in Betrieb gesetzt wird, wird beim ersten nach aussen gerichteten Hub der Kolbeneinrich tung 15 (nach rechts in Fig. 4 gesehen) ein Teil der Luft in dem Zylinder 14 zwischen der Kolbeneinrichtung 15 und dem Dichtungsschuh 110 um den äusseren Flansch 113 der Rinnenprofildichtung 106 in die Antriebsflüssig keitskammer 17 verdrängt. Wenn sich dann die Kolben einrichtung 15 zur Vollendung ihres Zyklus nach innen bewegt (nach links in Fig.4 gesehen), ist der Druck rechts von der Kolbeneinrichtung 15, zwischen dieser und dem Dichtungsschuh 110 niedriger als der Druck links von der Kolbeneinrichtung 15. Dies ist darauf zurückzu führen, dass während des nach aussen gerichteten Hubs Luft von rechts der Einrichtung nach links der Einrich tung gedrückt wird.
Folglich wird der äussere Flansch 113 der Rinnenprofildichtung 106 durch den höheren Druck links von dieser nach hinten und radial nach aussen gegen die Wandung des Zylinders 14 gedrückt. Auf diese Weise wird eine Abdichtung erzielt, die verhindert, dass Antriebsflüssigkeit in der Kammer 17 um die Kolbeneinrichtung herum in den Raum zwischen der Kolbeneinrichtung und dem Dichtungsschuh<B>110</B> fliesst.
Der Dichtungsschuh 110 und die Rinnenprofildich tung 106 bewirken, dass jegliche Flüssigkeit, die an der Rinnenprofildichtung 106 vorbei in den Raum hinter der Kolbeneinrichtung 15 zwischen dieser und dem Dich tungsschuh 110 gelangt ist, in die Antriebsflüssigkeits kammer 17 zurückgedrängt wird. Genauer gesagt, wenn sich die Kolbeneinrichtung 15 wieder nach aussen bewegt (nach rechts in Fig.4 gesehen) ist die Druckverminde rung in der Antriebsflüssigkeitskammer 17 geringer als der Druckanstieg in dem Raum zwischen der Kolbenein richtung 15 und dem Dichtungsschuh 110, wodurch die Antriebsflüssigkeit von diesem Raum zurück in die Antriebsflüssigkeitskammer 17 gedrängt wird. Die Flüs sigkeit wird um den äusseren Flansch 113 der Rinnen profildichtung 106 verdrängt.
Der Innendurchmesser der ringförmigen, elastisch verformbaren Dichtung 107 ist grösser als der Aussen durchmesser des Teils 100. Wenn sich die Kolbeneinrich tung 15 nach innen bewegt (nach links in Fig. 4 gesehen) verformt sich die elastisch verformbare Rinnenprofil dichtung 106 durch den Druckanstieg in der Antriebs flüssigkeitskammer 17 folgendermassen: der innere Teil des Stegs 115 und der innere Flansch 114 werden in einen Ringraum 174 zwischen der elastisch verformbaren Dich tung 107 und dem Teil<B>100</B> gepresst; der äussere Flansch 113 wird radial nach aussen und nach rechts gedrückt, so dass er gegen die Wandung des Zylinders 14 anliegt und eine Abdichtung bildet.
Abgesehen von der oben beschriebenen Verformung wird die elastisch verformbare Dichtung 107 noch zwi schen dem relativ starren Steg 115 der Rinnenprofildich tung 106 (die selbst nach hinten gedrückt wird) und der starren metallischen hinteren Unterlegscheibe 103, die hinter der elastisch verformbaren Dichtung 107 liegt, zusammengedrückt. Die hinter der elastisch verformba ren Dichtung 107 befestigte hintere Unterlegscheibe 103 begrenzt die Rückwärtsbewegung der Dichtung 107. Wenn der die verformbare Dichtung 107 zusammendrük- kende Druck ansteigt, wird diese radial nach innen in den Ringraum 174 und radial nach aussen gegen die Wan dung des Zylinders 14 gepresst. Dadurch entsteht eine weitere Abdichtung, die verhindert, dass Antriebsflüssig keit von der Kammer 17 um die Aussenseite der Kolbeneinrichtung 15 herum ausfliesst.
Die Kolbeneinrichtung 15 ist in Fig. 4 in einer etwas übertrieben schiefen Lage dargestellt. Die Kolbeneinrich tung schwankt deshalb hin und her, weil sie fest mit dem inneren Endteil 102 der Verbindungsstange 94 verbunden ist; die im vorhergehenden Absatz beschriebene Abdich tung ist aber auch dann gewährleistet, wenn die Kolben einrichtung 15 während des nach innen gerichteten Hubs hin und her schwankt; es ist daher keine besondere Einrichtung notwendig, um das Schwanken zu verrin- gern. Der Dichtungsschuh<B>110</B> ist für die Erzielung der oben beschriebenen Abdichtung unerlässlich. Ohne die durch den Dichtungsschuh<B>110</B> erzielte Abdichtung, könnte Luft von ausserhalb der Pumpe hinter der Kolbeneinrichtung 15 (von rechts) in den Zylinder 14 eindringen und so die Bildung von Unterdruck in dem Zylinder 14 hinter der Kolbeneinrichtung verhindern.
Ohne diesen Unterdruck würden die Flansche der Rin nenprofildichtung und die elastisch verformbare Dich tung 107 nicht auf die beschriebenen Weisen verformt werden. Durch den Dichtungsschuh<B>110</B> wird erreicht, dass der Druck hinter der Kolbeneinrichtung immer niedriger ist als der Atmosphärendruck.
Es ist wichtig, dass die Kolbeneinrichtung einen Ringraum 174 aufweist, in den sich der innere Flansch 114 der Rinnenprofildichtung und die verformbare Dich tung<B>107</B> ausdehnen können. Ohne diesen für die Aus dehnung erforderlichen Ringraum würde der äussere Flansch 113 der Rinnenprofildichtung zwischen die Wän de des Zylinders 14 und die hintere Unterlegscheibe 103 gepresst werden, wo er abgenutzt und beschädigt werden würde.
Die Pumpe weist ausserdem eine Einrichtung auf, durch die Antriebsflüssigkeit in die Antriebsflüssigkeits kammer 17 eingeführt wird. Ausserdem ist eine Einrich tung vorgesehen, durch die Antriebsflüssigkeit aus der Antriebsflüssigkeitskammer entfernt wird.
Die Fig. 1 zeigt einen Behälter 120 für Antriebsflüs sigkeit. Zu dem Behälter 120 führt eine Leitung 121 mit einem Ende 175 (Fig. 3), das mit einem Hohlraum 176 eines mit Aussengewinde versehenen Einlassventils ver bunden ist. Das Einlassventil ist mit seinem Gehäuse 122 mit dem Pumpengehäuseteil 11 verschraubt. Wenn die Antriebsflüssigkeitszufuhr unterbrochen werden soll, kann der Hohlraum 176 mittels einer Kugel 123 ver schlossen werden, wobei sich die Kugel an der in Fig. 3 dargestellten Stelle befindet.
Beim Ansaughub (bei der Bewegung nach rechts, in Fig. 1 gesehen) der Kolbenein richtung 15, wird die Kugel 123, in Fig. 3 gesehen, nach links aus ihrer Schliessstellung gedrückt, wodurch der Hohlraum 176 des Ventils geöffnet wird und Flüssigkeit aus der Leitung 121 einströmen kann. Die Antriebsflüs sigkeit gelangt durch eine sich durch das Pumpengehäu- seteil 11 und den Zylinder 14 erstreckende und mit dem Einlassventil verbundene öffnung 124 (Fig. 1) von dem Hohlraum 176 des Ventils in die Kammer 17.
Der Durchmesser der Kugel 123 ist etwas geringer als der des Hohlraums 176, so dass, wenn die Kugel ihre Schliessstellung verlässt, zwischen der Kugel 123 und der Wandung des Hohlraums 176 ein geringes Spiel bleibt. Da dieses Spiel relativ gering ist, kann beim Ansaughub der Kolbeneinrichtung 15, verglichen mit der bei der nach rechts gerichteten Bewegung der Kolbeneinrichtung verdrängten Menge, nur eine relativ geringe Menge an Antriebsflüssigkeit zugeführt werden. Der Unterschied zwischen der verdrängten Menge und der Menge der durch das Einlassventil zugeführten Antriebsflüssigkeit wird durch die Bewegung der Membran 19 ausgeglichen. Je kleiner die durch das Einlassventil einströmende Flüssigkeitsmenge ist, desto grösser ist die Bewegung der Membran 19.
Je grösser die Bewegung der Membran 19 ist, desto mehr Förderflüssigkeit wird in die Förderflüs- sigkeitskammer 18 gezogen. Je mehr Förderflüssigkeit pro Hub der Kolbeneinrichtung 15 in die Kammer 18 gezogen wird, desto leistungsfähiger ist die Pumpe.
In Fällen, in denen eine Bewegung oder eine weitere Bewegung der beweglichen Teile des Trennstücks 16 vor Beendigung des nach innen gerichteten Hubs der Kolben einrichtung 15 nicht möglich ist, wird Antriebsflüssigkeit aus der Kammer 17 durch die nachfolgend beschriebene Einrichtung abgelassen.
Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, wird Antriebsflüssigkeit durch einen Durchgang 130 in dem Pumpengehäuseteil 11 aus der Antriebsflüssigkeitskammer 17 abgelassen. Der Durchgang 130 ist mit dem hohlen Innenraum eines Bolzens 131 verbunden, mit dessen Hilfe ein Ventil 132 an dem Pumpengehäuseteil 11 befestigt ist. Das Ventil <B>132</B> hat ein Gehäuse 129, das auf dem Abstandhalter 133 aufsitzt, welcher wiederum auf dem Pumpengehäuseteil 11 aufliegt. Um eine übliche Abdichtung zu erzielen, ist zwischen dem Pumpengehäuseteil 11 und dem Abstand halter 133 eine Dichtung 134, zwischen dem Ventilgehäu se 129 und dem Abstandhalter<B>133</B> eine Dichtung 135 und zwischen dem Ventilgehäuse<B>129</B> und dem Kopf 154 des Bolzens<B>131</B> eine Dichtung 136 vorgesehen.
Wie Fig. 3 zeigt, hat der hohle Bolzen 131 einen sich radial erstreckenden Durchgang 137, der mit einem mit Aussengewinde versehenen rohrförmigen Ventilsitz 138 verbunden ist, welcher in das Ventilgehäuse 129 einge schraubt ist. Der Ventilsitz 138 wird normalerweise von einer Kugel 139 verschlossen, von einer rohrförmigen Halterung 140 umgeben und von einem Ende einer Haltestange 141 festgehalten. Die Haltestange 141 er streckt sich in Längsrichtung durch einen hohlen Innen raum 145 des Ventilgehäuses 129 und durch ein mit Aussengewinde versehenes hohles Teil 142, das in das Gehäuse 129 eingeschraubt ist. Die Stange 141 drückt mittels einer Feder 143 so gegen die Kugel 139, dass diese den Ventilsitz 138 verschliesst.
Wenn der Druck der aus der Antriebsflüssigkeitskam mer 17 verdrängten Flüssigkeit den Druck der Feder 143 gegen die Kugel 139 übersteigt, werden die Kugel und die Stange 141 gegen den Druck der Feder 143 nach aussen gedrückt. Dadurch entsteht eine Öffnung für den Durch fluss der Antriebsflüssigkeit, die nun nach oben durch den hohlen Bolzen 131, den Durchgang 137 in dem Bolzen 131 und den rohrförmigen Ventilsitz 138 in den hohlen Innenraum 145 des Gehäuses 129 gelangen kann. Mit dem hohlen Innenraum 145 steht eine Öffnung 146 in Verbindung, die wiederum mit einem mit Aussengewinde versehenen Formstück 147 verbunden ist. Das Formstück 147 ist in die Öffnung 146 eingeschraubt und mit einem Ende 178 einer Leitung 148 verbunden, deren anderes Ende 179 (Fig. 1) mit dem Behälter 120 in Verbindung steht.
Der von der Feder 143 auf die Kugel 139 ausgeübte Druck kann durch Losschrauben einer mit Innengewinde versehenen Kappe 150 reguliert werden. Die Kappe 150 ist auf das äussere Ende 180 des Hohlteils 142 aufge schraubt. Durch Drehen des Hohlteils 142 kann der Druck auf die Feder 143, je nach der Richtung in der das Hohlteil 142 gedreht wird, erhöht oder verringert wer den.
Um eine übliche Abdichtung zu erzielen, ist zwischen der Stange 141 und dem Hohlteil 142 eine Dichtung<B>151</B> und zwischen der Kappe<B>150</B> und dem Hohlteil 142 eine Dichtung<B>152</B> vorgesehen.
Es ist ausserdem eine Einrichtung vorgesehen, durch die eventuell in der Antriebsflüssigkeitskammer 17 ent haltene Luft abgeblasen werden kann, z.B. dann, wenn die Pumpe ganz neu ist oder wenn sie kurz vorher repariert worden ist.
Wie Fig.3 zeigt, weist der hohle Bolzen 131 eine zweite Öffnung 160 auf, die mit dem hohlen Innenraum eines mit Aussengewinde versehenen Formstücks<B>161</B> in Verbindung steht. Das Formstück 161 ist in das Gehäuse 129 eingeschraubt und weist einen Ventilsitz 162 auf, der von einer Kugel 163 verschlossen ist. Die Kugel 163 wird von einem Ende eines Bolzens 164 festgehalten, dessen anderes Ende einen Flachrundkopf 165 trägt. Das Form stück 161 weist ausserdem einen Durchgang 166 auf, der mit einer durchsichtigen Leitung 167 verbunden ist.
Durch genügendes Herausdrehen des Flachrundkop fes 165 wird die Kugel 163 bei einer nach innen gerichteten Bewegung der Kolbeneinrichtung 15 aus ihrem Sitz entfernt, während sie bei einer nach aussen gerichteten Bewegung der Kolbeneinrichtung 15 in diesen zurückkehrt. Dadurch wird erreicht, dass Flüssigkeit durch das Formstück 161 in die Leitung 167 strömen kann.
Durch Beobachtung der durchsichtigen Leitung 167 kann festgestellt werden, ob sich in der Antriebsflüssig keitskammer 17 noch Luft befindet. Solange die durch die durchsichtige Leitung<B>167</B> ausströmende Flüssigkeit Luftblasen enthält, befindet sich Luft in der Kammer 17. Wenn in der durch die durchsichtige Leitung 17 fliessen- den Flüssigkeit keine Luftblasen mehr erkennbar sind, befindet sich in der Kammer 17 auch keine Luft mehr; durch Festdrehen des Flachrundkopfes 165 wird die Kugel 163 in Schliessstellung auf dem Ventilsitz 162 gehalten; und die Pumpe kann wie zuvor beschrieben auf die normale Weise betrieben werden.