DE69100609T2 - Teleskopische bewegliche Ausrüstung zum Antrieb einer Verdrängungspumpe. - Google Patents

Description

• Es gibt zwei Kategorien von Membranpumpen: die Pumpen, bei denen die Membran hydraulisch betätigt wird, und jene, bei denen die Membran mechanisch betätigt wird. Bei den Pumpen mit hydraulischer Betätigung arbeitet ein hin und her bewegter Kolben in einer Kammer, die ein bestimmtes Volumen einer Antriebsflüssigkeit enthält, wobei die eine der Kammerwände durch die zu betätigende Membran gebildet ist. Die Abwärtsbewegung des Kolbens in dieser Steuerkammer drückt die Membran in der Arbeitskammer zurück, die eine Verringerung ihres Volumens erfährt. Dies ist die Förderphase der Pumpe. Auf seinem umgekehrten Weg bewirkt der Kolben eine Ansaugung der Antriebsflüssigkeit, die die Membran nach hinten antreibt. Das Volumen der Arbeitskammer vergrößert sich. Dies ist die Saugphase der Pumpe. Die Saughöhe ist bei diesem Pumpentyp durch die Kavitation der Arbeitsflüssigkeit begrenzt.
• Im Falle einer Pumpe mit mechanisch betätigter Membran ist diese Membran mit einem beweglichen Organ verbunden, das hin und her bewegt wird. Es gibt mehrere Antriebsmechanismen für das bewegliche Organ, in der Art einer Kurbelstange oder vor allem eines mit einem Exzenter verbundenen Schiebers. Bei einigen davon arbeitet der Exzenter als ein Nocken, der das bewegliche Organ mit Schubkraft beaufschlagt (Förderphase der Pumpe), wobei die Rückstellung elastisch erfolgt. Bei anderen ist das bewegliche Organ mit dem Exzenter über ein Kuppelorgan verbunden, das die Hin- und Herbewegung gewährleistet.
• Die Regelung der Leistung dieser Membranpumpen besteht darin, daß man auf zwei Funktionsparameter einwirkt: die Amplitude des Hubs und den Arbeitstakt. In der Praxis wirkt man auf den Arbeitstakt ein, indem man eine Regelung der Geschwindigkeit des Antriebsmotors des Exzenters ermöglicht. Was die Regelung der Amplitude des Hubs anbelangt, so sind die Mechanismen von der Technologie der Pumpen abhängig. Zum Beispiel kann man bei hydraulisch gesteuerten Pumpen die Verdrängung der Antriebsflüssigkeit bei einer konstanten Amplitude des Kolbenhubs regeln. Dazu ist die Steuerkammer zum Teil von einem Hohlraum in dem Kolben gebildet, der seitliche Öffnungen zur Kommunikation mit dem Behälter hat, wobei diese Öffnungen in einem regelbaren Bereich des Hubs in der Nähe des hinteren Totpunkts des Kolbens (am Ende der Ansaugphase) freigelegt sind. Zur Erläuterung dieser Technik wird das Dokument EP 148 691 genannt.
• Zum anderen erfolgt die Regelung bei mechanisch betätigten Pumpen im allgemeinen dadurch, daß man die Amplitude der Rückstellung des Schiebers unter Wirkung der Rückstellfeder mittels eines regelbaren Anschlags begrenzt, wie das zum Beispiel aus der US-A-4 167 896 oder GB-A-1 044 895 hervorgeht.
• Es gibt keine vorteilhafte Lösung für die Regelung der Amplitude des Hubs, wenn die Ansaugung durch positiven Antrieb des mobilen Organes über den Exzenter erfolgt.
• Auf bestimmten Gebieten, wie beispielsweise der Abwasserbehandlung, kennt man die hydraulisch betätigten Pumpen noch als einen komplizierten Gegenstand, der überwacht werden muß und eine kostspielige Wartung erfordert. Darüber hinaus fürchten die Benutzer stets ein Zerreißen der Membran, was dazu führen kann, daß sich die behandelte Flüssigkeit mit der Steuerflüssigkeit (öl) vermischt und ernsthafte Folgen auf der Ebene der Umweltverschmutzung hat. Um dieser Gefahr abzuhelfen, werden Doppelmembranen mit einer Einrichtung zum Nachweis einer Rißbildung angeordnet, was die Vorrichtungen in den Augen der Benutzer, die an einfachere Geräte gewöhnt sind, effektiv kompliziert.
• Die Erfindung ist eine an die Marktlage angepaßte Antwort, das heißt ein Mechanismus zur Regelung des Ausstoßes einer mechanisch betätigten Pumpe, die betreffend die Einfachheit der Regelung und die Beibehaltung der Pumpcharakteristiken unabhängig vom Ausstoß die gleichen Vorteile zeigt wie eine hydraulisch gesteuerte Pumpe.
• Zu diesem Zweck ist die Aufgabe der Erfindung ein mobiles Antriebsorgan einer Wechselpumpe mit regelbarem Hub, umfassend einen an einer feststehenden Führung gleitend gelagerten Schieber, der über das eine seiner Enden mit einer Exzenter-Antriebsvorrichtung zusammenwirkt, deren Exzentrizität die maximale Amplitude des Schiebers in der Führung definiert, und der über sein anderes Ende mit einem aktiven Pumporgan verbunden ist, das entweder eine Membran oder im weiteren Sinne ein starrer Kolben sein kann. Im folgenden wird nur auf Membranpumpen bezug genommen, jedoch gilt die Erfindung für alle Wechselpumpen, ungeachtet der Art des mit dem mobilen Organ verbundenen Kolbens.
• Erfindungsgemäß ist der Schieber teleskopisch ausgebildet, mit zwei parallel zur Führung zueinander verschiebbaren Teilen, wovon das eine, antreibende Teil mit einem Exzenter und das andere, angetriebene Teil mit der Membran verbunden ist, wobei die beiden Teile im zurückgezogenen Zustand des Schiebers in Anlage aneinander gehalten werden mittels eines Verbindungsorganes, das eine vorgegebene Haltekraft entwickelt, wogegen das angetriebene Teil des Schiebers ein Anschlagelement besitzt, das mit einem entlang der Führung einstellbaren Anschlag zusammenwirkt, der in den Lauf dieses angetriebenen Teiles ragt, um dessen Amplitude auf einen Bruchteil der maximalen Amplitude zu begrenzen, die durch die Drehung des Exzenters bewirkt wird, und welcher der Haltekraft eine geeignete Kraft entgegensetzt, die zur Verlängerung des Schiebers führt.
• In einer ersten Ausführungsform umfaßt das Verbindungsorgan wenigstens ein bewegliches Element zur Verriegelung der beiden Teile, das mit einer Steuerfläche an einem der Teile zusammenwirkt, welche das bewegliche Verriegelungselement gegen ein elastisches Rückstellelement, das die zur Ermöglichung der Verlängerung des Schiebers zu überwindende vorgegebene Kraft bestimmt, in eine in dem anderen Teil vorgesehene Vertiefung radial auszulenken versucht. Diese Ausführungsform bietet zwei Vorteile: der erste besteht in der Tatsache, daß die zu überwindende vorgegebene Kraft die Saughöhe der Pumpe bestimmt, die ungeachtet der Regelung des Hubs konstant bleibt. Der zweite Vorteil ergibt sich aus der Rückstellung des Verriegelungsorganes, das dann keine bedeutende Restkraft mehr zwischen dem antreibenden Teil und dem angetriebenen Teil des Schiebers ausübt, so daß der Anschlag des angetriebenen Teiles keine Belastung mehr erfährt.
• In bevorzugter Weise hat das dem Exzenter gegenüberliegende Ende des antreibenden Teiles des Schiebers eine Bohrung, in der das Ende des der Membran gegenüberliegenden angetriebenen Teiles verschiebbar gelagert ist, wobei das bewegliche Verriegelungselement von einer Kugel gebildet ist, die in einem radial in dem einen der Teile ausgebildeten Hohlraum angeordnet ist und unter Wirkung eines elastischen Organes steht, welches sie aus dem Hohlraum herauszudrücken versucht, wobei die Steuerfläche von der Flanke einer in dem anderen Teil ausgeformten Nut gebildet ist. Wenn der Hohlraum in dem angetriebenen Teil und die Nut in dem antreibenden Teil ausgebildet ist, ist das elastische Element gemäß einer ersten Variante in dem radialen Hohlraum angeordnet und gemäß einer zweiten Variante von einer Feder gebildet, die axial in dem angetriebenen Teil zwischen einem mit letzterem fest verbundenen Anschlag und einem Nockenkörper angeordnet ist, der axial in dem angetriebenen Teil gleitet und sich unter der Wirkung der Feder über eine divergierende Steuerfläche an der Kugel abstützt. In letzterem Fall umfaßt der Nockenkörper oder das angetriebene Teil ein Element zum Einstellen der Vorspannung der Feder.
• Wenn der Hohlraum in dem antreibenden Teil und die Nut in dem angetriebenen Teil vorgesehen ist, kann das elastische Organ eine elastische Lamelle sein, die in einer äußeren Nut des antreibenden Teiles angeordnet ist, in welche der Hohlraum mündet.
• Nach einer Alternative dieser ersten Ausführungsform umfaßt das Verbindungsorgan eine mit einem der Teile verbundene Greifeinrichtung, die eine Vielzahl von in radialer Richtung elastisch verformbaren Zähnen hat, deren freie Enden unter Bildung des beweglichen Verriegelungselements im zurückgezogenen Zustand des Schiebers in eine Nut des anderen Teiles eingreifen.
• In einer zweiten Ausführungsform umfaßt das Verbindungsorgan eine Verriegelungsklinke, die an dem angetriebenen Teil schwenkbar gelagert ist und im zurückgezogenen Zustand des Schiebers unter Wirkung eines elastischen Organes hinter einen Anschlag des antreibenden Teiles greift, wobei die Klinke mit einem Betätigungshebel verbunden ist, dessen freies Ende den Anschlag des angetriebenen Teiles bildet, der entgegen der Wirkung des elastischen Organes in Freigaberichtung der Klinke verschwenkbar ist, wenn er mit dem entlang der Führung verstellbaren Anschlag in Berührung steht.
• Schließlich ist das Verbindungsorgan gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung von einem vorgespannten elastischen Organ gebildet, das zwischen den beiden Teilen des Schiebers angeordnet ist und dessen Wirkung den Schieber mit einer vorgegebenen Kraft in seiner zurückgezogenen Lage zu halten versucht.
• Das elastische Organ kann bei jeder der Ausführungsformen von einem Elastomer-Teil gebildet sein, den Fall der weiter oben beschriebenen äußeren elastischen Lamelle eventuell ausgenommen.
• Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen.
• Darin zeigen:
• Figuren 1, 2 und 3 drei schematische Darstellungen der allgemeinen Mittel der Erfindung in einem Längsschnitt durch die axiale Symmetrieebene einer Membranpumpe in drei speziellen Phasen der Bewegung des beweglichen Organs;
• Figuren 4A und 4B jeweils eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung in zwei verschiedenen Zuständen des beweglichen Organs;
• Figur 4C eine Abwandlung eines Details dieser ersten Ausführungsform;
• Figuren 5A und 5B einander ähnliche Ansichten einer Ausführungsvariante der Figuren 4A und 4B;
• Figuren 6A und 6B eine andere Ausführungsvariante des mobilen Organes der Erfindung;
• Figuren 7A und 7B den vorhergehenden Ansichten ähnliche Darstellungen einer weiteren Ausführungsvariante;
• Figuren 8A und 8B eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen beweglichen Organes;
• Figuren 9A und 9B Ansichten einer dritten Ausführungsform;
• Figur 10 eine schematische Darstellung einer Detailabwandlung.
• Eine Membranpumpe ist schematisch in Figur 1 dargestellt und umfaßt einen Pumpkopf 1, in welchem eine Membran 2 eine Pumpkammer 3 begrenzt, die mit einer Saugleitung 4 und einer Förderleitung 5 verbunden ist, die sich durch in einer Richtung wirkende Klappenventile 6 und 7 hindurch erstrecken.
• Die Membran 2 dieser Pumpe ist mit dem einen der Enden eines Schiebers 8 verbunden, dessen anderes Ende über ein Gleitstück 10 mit einem Exzenter-Motor 9 zusammenwirkt, wobei das Gleitstück 10 einmal auf die Fläche 11 des Schiebers und einmal auf seine Fläche 12 einwirkt, um die kontinuierliche Drehbewegung A des Exzenters 9 in eine geradlinige Hin- und Herbewegung B des Schiebers umzusetzen.
• Der Schieber 8 ist in seinem vorderen Teil durch eine zu dem Pumpengestell gehörende ortsfeste Führung 13 geführt und in seinem hinteren Teil durch die Drehachse 10a des Exzenters mittels der Ränder der Schlitzöffnung 14 gehalten, durch welche diese Achse hindurchtritt. Der in der Führung liegende Abschnitt des Schiebers ist kreisförmig oder hat eine für die einfache Herstellung der Führung und des Schiebers andere geeignete Form.
• Der Schieber 8 ist in zwei Teilen 15 und 16 derart ausgebildet, daß er teleskopisch ist. Folglich hat das mit der Membran 2 verbundene Teil 15 ein Ende 17, das parallel zur Führung 13 gleitend in einer Bohrung 18 des mit dem Exzenter 9, 10 zusammenwirkenden Teiles 16 gelagert ist. Im zurückgezogenen Zustand des Schiebers stützt sich das stirnseitige Ende 18a des Teiles 16 an einer Schulter 17a des Teiles 15 ab, wobei dann der Bereich 17 vollständig in der Bohrung 18 angeordnet ist.
• Die beiden Teile 15 und 16 sind durch eine Verbindungsvorrichtung miteinander verbunden, deren Funktion anhand ihrer schematischen Darstellung 19 in den Figuren 1 bis 3 erläutert wird.
• Diese Vorrichtung umfaßt zwei Kugeln 20 und 21, die in einem diametralen Hohlraum 22 des Bereiches 17 des Teiles 15 angeordnet sind. Diese beiden Kugeln werden von einem elastischen Organ 23 beaufschlagt, das diese aus dem Hohlraum 22 herauszudrücken versucht. Die Bohrung 18 hat ihrerseits eine Nut 24, die derart angeordnet ist, daß die Kugeln 20 und 21 im zurückgezogenen Zustand des Schiebers unter der Wirkung des elastischen Organes 23 zumindest teilweise in die Nut 24 eindringen und sich dabei an der Flanke 25 dieser Nut abstützen, die von der Stirnseite 18a des Teiles 16 abgewandt ist. Diese Flanke 25 übernimmt die Funktion einer Steuerfläche (zu diesem Zweck kann sie schräg verlaufend ausgebildet sein), die die von dem elastischen Organ 23 entwickelte und durch die Kugeln übertragene Kraft aufnimmt und davon auf das Teil 16 eine axiale Teilkraft überträgt, die versucht, dieses Teil in Anlage an der Schulter 17a des Teiles 15 zu halten.
• Die Intensität dieser Kraft ist abhängig von der von dem elastischen Organ 23 erzeugten Kraft und von der Geometrie der Kontaktflächen der Kugeln 20, 21 und der Flanke 25 der Nut 24. Es versteht sich also, daß sich der Schieber verhält, als ob er einstückig wäre, solange die auf die beiden Teile 15 und 16 einwirkende Trennkraft kleiner ist als diese Verbindungskraft. Wenn dagegen diese Kraft größer ist als die Verbindungskraft, werden die Kugeln 20 und 21 durch die Steuerflanke 25 der Nut 24 zurückgestellt, und die beiden Teile 15 und 16 gleiten in bezug zueinander. Man wird feststellen, daß die dieser Gleitbewegung entgegenwirkende alleinige Kraft praktisch von der von der Feder 23 entwickelten Kraft unabhängig ist, da sie sich ja auf die alleinigen Kräfte der Reibung der Kugeln an der Wand der Bohrung 18 beschränkt.
• Das Teil 15, das als das angetriebene Teil bezeichnet wird, besitzt ein Anschlagelement 26, das hier in Form eines radialen Daumens dargestellt ist, der die feststehende Führung 13 in einer Schlitzöffnung 27 durchdringt, deren axial gemessene Länge zumindest gleich der Amplitude der Bewegung des Schiebers 8 ist, das heißt 2e, wenn e die Exzentrizität des Nockens 9 in bezug auf die Drehachse 10a ist. Gegenüber diesem Daumen 26 trägt die feststehende Führung einen Anschlag 28, dessen Position in bezug auf die Schlitzöffnung in der Gleitrichtung einstellbar ist. Dieser Anschlag 28 ist hier in Form einer in bezug auf eine Schwenkachse 29 exzentrischen Scheibe vorgesehen und mit Hilfe von nicht beschriebenen und an sich bekannten Mitteln, die einen manuellen Einstellknopf umfassen können, um diese Achse verstellbar. Folglich bedeckt der Anschlag 28 gemäß dieser Einstellung den Schlitz 27 mehr oder weniger und begrenzt die Amplitude der Bewegung des Daumens 26 mehr oder weniger.
• Dieser einstellbare Anschlag bildet das Organ zur Regelung der Pumpleistung, wobei im übrigen alles gleichbleibend ist.
• Zunächst nimmt man an, daß sich der Anschlag 28 in einer Position befindet, in der er eine Länge des Schlitzes 27 bedeckt, die ausreicht, damit der Daumen 26 darin eine Strecke 2e zurücklegen kann. Die Drehung des exzentrischen Nockens 9 bewirkt eine Hin- und Herbewegung des Schiebers 8. Sein Hub nach vorne (nach links in Figur 1) bildet die Förderphase der Pumpe. Sein Hub nach hinten (nach rechts in Figur 1) ist die Ansaugphase der Pumpe. Während der Förderung wird die durch den Exzenter entwickelte Antriebskraft durch den Schieber 8 auf die Membran übertragen, wobei die beiden Teile 15 und 16 sich über ihre Flächen 18a, 17a aneinander abstützen. Während der Ansaugung erfolgt die Übertragung der Antriebskraft auf die Membran quer durch den Verbindungsmechanismus 19, das heißt über die Verriegelung des Teiles 15 an dem Teil 16 mittels der Kugeln.
• Die Saugkraft entspricht der Saugsäule, von der man sich wünscht, daß sie mit der Pumpe erhöht werden kann, und dieses ist für das Verbindungsorgan 19 ohne weiteres tragbar (geeignete Wahl der Feder 23 und ihrer Vorspannung für gegebene Dimensionen der Kugeln). Bei einer Einstellung der Pumpe auf ihre maximale Ausstoßkapazität verhält sich das bewegliche Organ also wie ein starres Kurbelgetriebe.
• Um einen Bruchteil der maximalen Leistung zu erreichen, wirkt man auf die Scheibe 28 ein, die über den Schlitz 27 ragend die Bewegung des Daumens 26 behindern wird. Wenn letzterer mit der Scheibe 28 in Kontakt gelangt, wird das Teil 15 in seinem Hub blockiert, und die Widerstandskraft, die es erfährt, übersteigt die Verriegelungskraft. Die Kugeln 20 und 21 treten also in den Hohlraum 22 zurück, und das von dem Teil 15 losgelöste Teil 16 wird alleine durch den Exzenter angetrieben. Dieser Zustand ist in Figur 2 dargestellt. Aufgrund des vorzeitigen Stoppens der Auslenkung der Membran 2 nach hinten ist die Menge des angesaugten Produkts in der Kammer 3 also auf einen Bruchteil der in der Kammer zulässigen Gesamtmenge beschränkt.
• Figur 3 zeigt die Rückkehr des Teiles 16 in Richtung des Teiles 15, an das es sich durch den Kontakt seiner Fläche 18a mit der Fläche 17a der Schulter 15 anlegt und das es dann in Richtung auf den vorderen Totpunkt der Pumpe drückt, um die Menge des vorher angesaugten Produkts zu verdrängen. Zur selben Zeit erlaubt die Nut 24, daß die Kugeln 20 und 21 ihre ursprüngliche Lage wieder einnehmen, und die beiden Teile 15 und 16 sind erneut miteinander verbunden.
• Der Ansaug-Verdrängungs-Zyklus wiederholt sich bei jeder Umdrehung des Exzenters. Man wird feststellen, daß ab dem Zeitpunkt des Lösens der beiden Teile voneinander die Rückhaltekraft des Teiles 15 durch den Anschlag 28 praktisch Null ist. Ebenso ist das während des Entkuppelns der Teile 15 und 16 der Drehung des Exzenters entgegengesetzte Gegenmoment praktisch Null. Daraus ergibt sich ein geringerer Energieverbrauch und eine geringere Abnutzung der in Bewegung stehenden Teile. Da die Verbindungskraft darüber hinaus konstant ist, bleibt das von dieser direkt abhängige Saugvermögen der Pumpe konstant, wie immer die Regelung der Leistung erfolgen mag. Die Gesamtleistung der Pumpe wird folglich verbessert und bleibt gut, unabhängig von der übernommenen Fördermenge.
• Die Figuren 4A und 4B sind Schnittansichten einer ersten praktischen Ausführungsform der Erfindung, wobei sich das bewegliche Organ jeweils in dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Zustand befindet. In diesen Figuren findet man einige Elemente wieder, die bereits unter Verwendung derselben Bezugsziffern beschrieben wurden. Das Teil 15 ist hier rohrförmig mit einer inneren Schulter 30 zur Aufnahme einer Stange 31 mit einem Ende 32 nach Art eines Ventiltellers, der eine Steuerfläche bildet, die mit den Kugeln 20 und 21 zusammenwirkt. Eine Feder 33 ist zwischen der Schulter 30 und einer mit der Stange 31 verbundenen Mutter 34 angeordnet. Ihre Wirkung geht dahin, den Bereich 32 gegen die Kugeln 20 und 21 zu drücken, um diese radial aus ihrem Sitz 22 herauszuziehen. Die Mutter 34 ermöglicht die Einstellung der Vorspannung der Feder 33 und damit der Verbindungskraft der Teile 15 und 16 und folglich des Saugvermögens der Pumpe. Diesbezüglich wird man bemerken, daß diese lösbare Verbindung eine Schutzsicherung für den Pumpenmechanismus darstellt. Wenn sich nämlich der Ansaugkanal 4 verstopft, kann sich die Gegenkraft bis zum Übersteigen der Verbindungskraft erhöhen, die nachgeben wird. Damit wird man eine zu hohe Belastung der Membran verhindert haben, die zu ihrem vorzeitigen Reißen führen könnte. Manche solcher Membranen sind gegenüber der Förderkraft in der Tat beständiger als gegenüber der Saugkraft.
• In Figur 4C findet man die Elemente wieder, die in den Figuren 4A und 4B mit denselben Bezugsziffern beschrieben wurden. Die Feder 33 ist hier zwischen dem Teil 16 und dem Ende 32 der in dem Teil 16 gleitenden Stange 31 angeordnet. Der Nutzen dieser umgekehrten Montage liegt in der Verringerung der durch die Feder auf die Kugeln übertragenen Kraft, wenn diese in ihrem Sitz versenkt sind, da sich die Feder, nachdem die Verbindung gelöst wurde, während der Fortsetzung des Hubs des Teils 16 entspannt.
• Die Figuren 5A und 5B zeigen jeweils eine Abwandlung des mobilen Organes, wobei dessen Zustände dieselben sind. In diesen Ausführungsformen ist das Teil 15 ebenfalls rohrförmig, wobei die Bohrung auf der Seite der Kugeln 20 und 21 geschlossen ist. Hier sei erwähnt, daß die Anzahl der Kugeln, die in zueinander um 120º versetzten radialen Bohrungen des Teils 15 aufgenommen sind, größer sein kann als zwei und vorzugsweise drei beträgt. Die Bohrung 35 des Teils 15 nimmt einen Gleitstößel auf, der entweder die Form eines Körners 36 oder die einer Kugel 37 aufweisen kann (wobei jedes dieser Elemente zur Hälfte in den Figuren dargestellt ist). Eine Feder 38 wird hinter diesem Körner 36 oder dieser Kugel 37 zusammengedrückt, um letztere an die Kugeln 20, 21 zu drücken und diese damit aus dem Teil 15 herauszuzwingen. Eine Gewindeschraube 39 in der Bohrung 35 dient zur Einstellung der Vorspannung der Feder 38. Eine andere Ausführungsform dieser Variante ist in Figur 10 gezeigt, wo die Feder 38 von einem Elastomer-Teil 40 gebildet ist, das hinter der Kugel 37 durch die Gewindeschraube 39 zusammengedrükkt wird.
• In den Figuren 6A und 6B ist über einige der unter Verwendung derselben Bezugsziffern bereits beschriebenen Elemente hinaus eine Anordnung dargestellt, die hinsichtlich der Lage der Kugeln umgekehrt zu den vorstehend beschriebenen Anordnungen ist. Diese Kugeln 41 sitzen in den Aufnahmen 42 des Teiles 16 und werden durch äußere elastische Lamellen 43, die in einer äußeren Nut 44 des Teiles 16 so angeordnet sind, daß sie sich ohne Behinderung durch die Führung 13 verformen können, derart beaufschlagt, daß sie in die Bohrung 18 treten. Was den Abschnitt 17 des Teiles 15 betrifft, so hat dieser eine Nut 45, um die Kugeln 41 teilweise aufzunehmen und um sich über seine der Schulter 17a zugewandte Flanke 46 an diesen abzustützen. Die verformbare elastische Lamelle oder Lamellen 43 erzeugen die Verbindungskraft für die beiden Teile 15 und 16 aus den Gründen, die dieselben sind wie die vorstehend bereits genannten Gründe. Figur 6B ist eine Darstellung der elastischen Verformung dieser Lamellen, wenn die Kugeln 41 nach der Lösung der Verbindung zwischen den Teilen 15 und 16 unter Zwang in ihre Aufnahme 42 bewegt werden.
• Die in den Figuren 7A und 7B dargestellte Verbindungsvorrichtung entspricht der Art einer elastischen Greifeinrichtung mit einer Vielzahl von elastisch verformbaren, mit dem Teil 15 verbundenen Zähnen 47 (die zum Beispiel durch Einbringen von Einschnitten in eine zylinderförmige Muffe hergestellt werden). Die Enden 47a dieser Zähne greifen in die Nut 24 des Teiles 16, wovon die eine der Flanken 25 eine Steuerfläche bildet zum Anheben des Endes 47a dieser Zähne zum Zeitpunkt des Lösens der Verbindung. Diese Zähne können durch eine zylinderförmige Hülse mit einem äußeren Wulst ersetzt werden, der sich elastisch verengen kann.
• Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren 8A und 8B dargestellt. Die lösbare Verbindung der beiden Teile wird hier durch eine Verriegelungsklinke 50 sichergestellt, die an einer durch das Teil 15 gehaltenen Achse 51 schwenkbar gelagert ist. Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen besitzt das Teil 15 nicht mehr einen in der Bohrung 18 des Teiles 16 gleitenden Abschnitt. Die Stirnfläche 18a dieses Teiles 16 stützt sich an dem zugerichteten Ende 15a des Teiles 15 ab, und die Verriegelungsklinke 50 wird in einem Langloch 52 dieses Teils 15 verschwenkt. Wenn die Flächen 18a und 15a einander berühren, kann das Ende 53 der Verriegelungsklinke hinter der Nutflanke 25 in die Nut 24 des Teiles 16 eingreifen. Dieser Eingriff wird durch ein elastisches Organ 54 erzwungen, das seine Kraft auf einen Hebel 55 ausübt, der mit der Verriegelungsklinke verbunden ist und mit dieser um die Achse 51 verschwenkt wird. Das Ende 56 dieses Hebels durchquert die Führung 13 in der Schlitzöffnung 27, um mit dem Anschlag zusammenzuwirken, der Hebel 55 wird um die Achse 51 verschwenkt und hebt das Ende 53 an, das aus der Nut 24 heraustritt und die Verbindung zwischen den beiden Teilen 15 und 16 löst.
• Wenn die Verbindung gelöst ist, wird der auf die Hebel- und Verriegelungsklinkenkonstruktion wirkenden Kraft der Feder 54 durch die beiden Abstützungen entgegengewirkt, nämlich der Abstützung des Endes 53 an der Fläche der Bohrung 18 und der Abstützung des Endes 56 an dem Anschlag 28. Schließlich wird man feststellen, daß die Verbindung der beiden Teile wiederhergestellt wird, wenn einerseits die Flächen 15a und 18a einander berühren und wenn andererseits das Teil 15 bereits verschoben wurde, damit der Hebel unter der Wirkung der Feder 54 erneut verschwenkt werden kann.
• In den Figuren 9A und 9B ist schließlich eine letzte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Abschnitt 17 des Teiles 15 hat einen Durchmesser, der kleiner ist als jener der Bohrung 18 des Teiles 16. Der dadurch vorhandene ringförmige Zwischenraum erlaubt die Anordnung einer Feder 57, die zwischen einer durch das Ende des Abschnitts 17 getragenen Schulter 58 und einer am Einlaß der Bohrung 18 vorgesehenen Schulter 59 zusammengedrückt wird. Die von der Feder entwikkelte Kraft drückt die Flächen 17a und 18a aneinander und bildet die Verbindungskraft. Wenn diese Kraft überwunden wird, können sich die Teile 15 und 16 zueinander verschieben (Figur 9B). Diese Lösung ist nur auf Pumpen mit geringer Saughöhe anwendbar, damit die Verbindungskraft gering bleibt. Im Gegensatz zu den anderen Ausführungsformen gilt nämlich in diesem Fall, daß bei einer gegebenen Verbindungskraft die Feder umso stärker über ihren Vorspannungswert hinaus gespannt wird und die Gegenkraft in dem gleichen Maße steigt, in dem die Feder während der relativen Bewegung der beiden Teile zusammengedrückt wird, je kleiner der Wert ist, auf den die Leistung eingestellt wird, wobei diese Gegenkraft über den Daumen 26 des Teiles 15 auf den Anschlag 28 übertragen wird. Deshalb ist diese Lösung vorzugsweise auf Pumpen mit einer schwach vorgespannten Feder und mit einer relativ geringen Variation der Regelung der Leistung anzuwenden.

Claims (15)

1. Bewegliches Organ zur Hin- und Herbewegung der Membran (2) einer mechanisch betätigten Membranpumpe mit regelbarem Hub, umfassend einen Schieber (8), der in einer feststehenden Führung (13) gleitend gelagert ist, an einem seiner Enden mit einem Exzenter-Motor (9 - 10) zusammenwirkt, dessen Exzentrizität (e) die maximale Amplitude (2e) des Hubes des Schiebers (8) in der Führung (13) bestimmt, und an seinem anderen Ende mit der Membran (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) teleskopisch ausgebildet ist mit zwei parallel zur Führung (13) relativ zueinander verschiebbaren Teilen (15, 16), von denen ein antreibendes Teil (16) mit dem Exzenter (9) verbunden ist und das andere angetriebene Teil (15) mit der Membran (2) verbunden ist, wobei die beiden Teile im zurückgezogenen Zustand des Schiebers (8) in Anlage aneinander gehalten werden mittels eines Verbindungsorganes (19), das eine vorgegebene Haltekraft entwickelt, wogegen das angetriebene Teil (15) des Schiebers (8) ein Anschlagelement (26) hat, das mit einem entlang der Führung (13) einstellbaren Anschlag (28) zusammenwirkt, der in den Lauf dieses angetriebenen Teiles (15) ragt, um dessen Amplitude auf einen Bruchteil der maximalen Amplitude (2e) zu begrenzen, die durch die Drehung des Exzenters (9) bewirkt wird, und welcher der Haltekraft eine geeignete Kraft entgegensetzt, die zur Verlängerung des Schiebers (8) führt.

2. Bewegliches Organ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan (19) mindestens ein bewegliches Verriegelungselement (20, 21) zur Verriegelung der beiden Teile (15, 16) hat, das mit einer Steuerfläche (25) an einem der Teile (16) zusammenwirkt, welche das bewegliche Verriegelungselement (20, 21) gegen ein elastisches Rückstellelement (23) in eine Vertiefung (22) radial auszulenken versucht, die in dem anderen Teil (15) vorgesehen ist.

-3. Bewegliches Organ nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Exzenter (9) ferne Ende des antreibenden Teiles (16) des Schiebers (8) eine Bohrung (18) hat, in welcher das der Membran (2) ferne Ende (17) des angetriebenen Teiles (15) gleitend gelagert ist, wobei das bewegliche Verriegelungselement von einer Kugel (20, 21) gebildet ist, die in einem radial in einem der Teile ausgebildeten Hohlraum (22) angeordnet ist und unter der Wirkung eines elastischen Organes (23) steht, welche sie aus dem Hohlraum herauszudrücken versucht, und wobei die Steuerfläche von der Flanke (25) einer Nut (24) gebildet ist, die in dem anderen Teil (16) ausgeformt ist.

4. Bewegliches Organ nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (22) in dem angetriebenen Teil (15) und die Nut (24) in dem antreibenden Teil (16) ausgebildet sind.

5. Bewegliches Organ nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (23) in dem radialen Hohlraum (22) angeordnet ist.

6. Bewegliches Organ nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (33, 38) von einer Feder gebildet ist, die axial in dem angetriebenen Teil (15) zwischen einem mit letzterem fest verbundenen Anschlag (30, 39) und einem Nockenkörper (32, 36, 37) angeordnet ist, der axial in dem angetriebenen Teil (15) gleitet und sich unter der Wirkung der Feder über eine divergierende Steuerfläche an der Kugel (20, 21) abstützt.

7. Bewegliches Organ nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenkörper (31) oder das angetriebene Teil (15) ein Einstellelement (34, 39) zum Einstellen der Vorspannung der Feder (33, 38) hat.

8. Bewegliches Organ nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Mehrzahl von Verriegelungskugeln (20, 21) umfaßt, die in derselben radialen Ebene des angetriebenen Teiles (15) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

9. Bewegliches Organ nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (42) in dem antreibenden Teil (16) und die Nut (45) in dem angetriebenen Teil angeordnet sind.

10. Bewegliches Organ nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ mindestens eine elastischen Lamelle (43) ist, die in einer äußeren Nut (44) des antreibenden Teiles (16) angeordnet ist, in welche der Hohlraum mündet.

11. Bewegliches Organ nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan eine mit einem der Teile (15) verbundene Greifeinrichtung (47) umfaßt, die eine Mehrzahl von in radialer Richtung elastisch deformierbaren Zähnen (47) hat, deren freie Enden unter Bildung des beweglichen Verriegelungselementes in eine Nut (24) des anderen Teiles (16) im zurückgezogenen Zustand des Schiebers (8) eingreifen.

12. Bewegliches Organ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan eine Verriegelungsklinke (50) umfaßt, die an dem angetriebenen Teil (15) schwenkbar gelagert ist und im zurückgezogenen Zustand des Schiebers unter der Wirkung eines elastischen Organes (54) hinter einen Anschlag (25) des antreibenden Teiles greift, wobei die Klinke mit einem Betätigungshebel (55) verbunden ist, dessen freies Ende (56) den Anschlag (26) des angetriebenen Teiles (15) bildet, der entgegen der Wirkung des elastischen Organes (54) in Freigaberichtung der Klinke verschwenkbar ist, wenn er in Berührung mit dem entlang der Führung verstellbaren Anschlag (28) steht.

13. Bewegliches Organ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan von einem vorgespannten elastischen Organ (57) gebildet wird, das zwischen den beiden Teilen (15, 16) des Schiebers angeordnet ist und dessen Wirkung den Schieber mit einer vorgegebenen Kraft in seiner zurückgezogenen Position zu halten versucht.

14. Bewegliches Organ nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element von einem Elastomer-Teil (40) gebildet ist.

15. Bewegliches Organ nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem angetriebenen Teil (15) verbundene Anschlag ein Finger (26) ist, der radial in eine längliche Aussparung (27) der feststehenden Führung (13) greift, wobei der entlang der Führung verstellbare Anschlag (28) von einer Exzenterscheibe (28) gebildet ist, die um eine mit der Führung (13) verbundene und zum Finger (26) parallele Drehachse (29) drehbar ist und die Aussparung (27) in einer von seiner Winkelstellung abhängigen Länge abdeckt.