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Membrangebläse.
Die Erfindung betrifft ein Membrangebläse, das mit einem Druckmittel betrieben wird. Es ist hauptsächlich für Brauereien und Bierwirtschaften bestimmt, u. zw. insbesondere zur Erzeugung von Pressluft mit stets gleichbleibender Druckhöhe zum Abzapfen von Bier. Das Gebläse ist aber auch ebensogut anwendbar für alle die Zwecke, für die man sonst Druckluft oder andere Druckgas verwendet, z. B. zum Auftragen von Farbe usw.
Das Gebläse gemäss der Erfindung ist von einfacher Bauart, arbeitet selbsttätig und bietet den Vorteil, dass jede Berührung zwischen dem Druckmittel und dem zu verdichtenden Mittel vermieden wird.
Das Membrangebläse nach der Erfindung gehört zu jener Bauart, bei der der Verdichtungshub der Membrane durch unter Druck stehende Flüssigkeit erfolgt, die unmittelbar auf die Membran wirkt und deren Ein-und Austritt selbsttätig in Abhängigkeit von der Membranbewegung gesteuert wird.
Bei diesem Membrangebläse ist der Erfindung gemäss ein Gefäss mit einem als Membran dienenden Beutel zur Aufnahme einer Antriebsflüssigkeit durch ein Rohr mit einer abgedichteten Kammer in Verbindung, in der ein Kolben mit einem Ventil und einem Kolbenschieber derart auf und ab bewegt wird, dass Druckänderungen in dem Gefäss ausserhalb des Beutels auf die Kammer übertragen werden, in welcher der Kolben bei hohem Druck in seiner oberen Stellung steht. Das Ventil hält dabei die Abflussöffnung für die Antriebsflüssigkeit geschlossen und der Kolbenschieber deren Einlasskanal geöffnet. Bei niedrigem Druck dagegen geht der Kolben nach unten, öffnet dadurch das Auslassventil für das Antriebsdruckmittel und schliesst mit dem Kolbenschieber den Flüssigkeitseintritt.
Der Beutel gibt durch den Eintritt der Antriebsflüssigkeit bei seiner Füllung mittels eines Ventils eine Öffnung frei, durch die die zusammengepresste Luft od. dgl., die sich noch in dem Gefäss oberhalb des Beutels befindet, austritt, wodurch die Verminderung des Druckes unter dem Kolben hervorgerufen wird. Der Raum zwischen dem Auslassventil für die Treibflüssigkeit und dem Kolben steht mit einem Auslassrohr in Verbindung, durch das die Flüssigkeit abfliesst, worauf der hiedurch in dem genannten Raum entstehende Unterdruck eine Saugwirkung auf den Kolben ausübt, so dass dieser steigt, das Abflussventil schliesst und den Kolbenschieber in die den Einlass der Treibflüssigkeit freigebende Lage hebt.
Die Zeichnung zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel des Gebläses.
In einem Gefäss 1 ist ein Kautschukbeutel 2 befestigt, der den freien Raum des Gefässes nahezu vollständig ausfüllen kann. Dieser Beutel ist mit seinem unteren Rande zwischen die Flanschen des Gefässes 1 und dessen Boden 3 eingeklemmt. Oben ist er in der Mittelachse des Gefässes 1 an einem Zapfen 4 befestigt, der in einer Platte 5 sitzt. Diese Platte kann um Zapfen 6, die in der Wandung des Gefässes 1 sitzen, schwingen. Wenn der Beutel 2 leer ist, legt er sich mit seinem unteren Teil auf eine gelochte Zwischenwand 7, die nach oben gewölbt ist. Der Durchmesser der Platte 5 ist etwas kleiner als der Durchmesser des Gefässes 1, so dass ein Zwischenraum zwischen dem Umfange der Platte J und der Wandung des Gefässes 1 gebildet wird.
Ferner ist die Platte 5 mit einem Luftaustrittsventil S versehen, das gewöhnlich eine Öffnung 9 geschlossen hält, die in dem Deckel 10 des Gefässes 1 angebracht ist. Dieser Deckel enthält ausserdem eine Öffnung 11, die gewöhnlich durch ein federbelastetes Luftförderventil12 geschlossen gehalten wird. Dieses Ventil befindet sich in einem Gehäuse 13, von dem ein Rohr 14 nach einem Vorratsbehälter (nicht gezeichnet) für das verdichtete Gas oder nach einer andern SteHe führt, wo dieses gebraucht werden soll. Der Deckel 10 enthält ausserdem noch eine Reihe von Öffnungen-M, durch die das Gas, insbesondere Luft, eintreten kann.
Diese Öffnungen werden gewöhnlich durch eine Kautschukplatte 16
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geschlossen gehalten, die so stark ist. dass sie dem Eintritt des Gases durch die Öffnungen 15 einen gewissen Widerstand bietet.
Der Boden 3 des Gefässes 1 ist mit einem Einlassrohr 17 für das Treibmittel versehen, das vorzugweise Wasser ist. Dieses Rohr kann durch ein Absperrventil, das auf der Zeichnung nicht dargestellt ist, verschlossen werden. Es endet unterhalb des Siebbodens 7. Hier bildet es einen Zylinder 18, in dem sich ein Kolbenschieber 19 auf und ab bewegen lässt. Dieser Schieber ist mit einer Einschnürung 20 versehen, die den Durchfluss des Antriebsmittels gestattet, das durch das Rohr 17 einströmt, wenn sich der Kolbenschieber 19 in seiner oberen Stellung befindet, wie in der Zeichnung dargestellt ist.
Der Kolbenschieber 19 greift mit einem Zapfen 21 in ein Flüssigkeitsabflussventil 22 ein, das mit einer Diehtungsscheibe 23 aus Kautschuk oder ähnlichem Stoff versehen ist und eine Öffnung 24 schliessen kann, die sich in einem Zwischenboden 25 befindet. Das Ventil 22 trägt auf der andern Seite einen flachen Kolben 26, der in einem Zylinder 27 verschiebbar ist, der unterhalb des Kolbens 26 durch einen Kautschukbeutel28 wasserdicht abgeschlossen ist. Die Kammer 29, die so unterhalb des Kolbens 26 gebildet wird, steht durch ein Druckausgleichrohr 30 mit dem oberen Teil des Gefässes 1 oberhalb der Platte 5 in Verbindung.
Der Raum 31, der vom Zwischenboden 25 und dem Kolben 26 gebildet wird, ist mit einem Ablassrohr 32 von geeignetem Querschnitt in Verbindung. Dieses Rohr 32 ist vorzugsweise mit einem Regelorgan versehen, durch das der Ablauf des Wassers geregelt werden kann. Es ist von bestimmter Länge und fällt in einen Wasserbehälter ab, der nicht dargestellt ist. Die auf diese Weise gebildete hohe Wassersäule ruft eine bestimmte Saugwirkung hervor.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermassen :
Angenommen, das Gebläse solle durch Einfüllen irgendeines Treibmittels, z. B. Wasser, in den Beutel 2 in Gang gesetzt werden, wobei sich das Gefäss 1 in umgekehrter Lage befindet, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Dann wird beim Wiederaufrichten und bei der richtigen Aufstellung des Gebläses der Beutel 2 sein Wasser in das Ablaufrohr 32 entleeren, bis der Beutel sich auf den Siebboden 7 gelegt hat. Nun ruft der Unterdruck, der in dem Raum 31 nach dem Ablaufen des Wassers erzeugt ist, das Heben des Kolbens 26 in dem Zylinder 27 hervor, wodurch das Flüssigkeitsabflussventil 22 geschlossen und das Zuflussorgan 1. geöffnet wird.
Das dann in den Beutel 2 durch das Rohr 17 und den Kanal 20 des Kolbenschiebers 19 einströmende Wasser bewirkt das Anlegen dieses Beutels an die Wandung des Gefässes 1, wie auf der Zeichnung in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Hiedurch wird die Luft, die in dem Gefäss 1 vorhanden ist, durch die Öffnung 11 hinausgetrieben, wobei sie den Druck der Feder des Luftförderventils 12 überwindet, so dass die Luft nach dem Vorratsgefäss strömen kann. Wenn der Beutel 2 sich vollständig entfaltet hat, schwingt die Platte 5 hebelartig um die Zapfen 6 und bewirkt das Senken des Luftaustrittsventils 8.
Wenn man bedenkt, dass bis zu diesem Augenblick die zusammengedrückte Luft in dem Gefäss 1 durch das Rohr 30 auch auf den Raum 29 wirkt, so dass der Kolben 26 in seiner oberen Stellung und dadurch der Kolbenschieber 19 in seiner Öffnungsstellung gehalten werden, dann hat die Freigabe der Öffnung 9 durch das Senken des Ventilkegels 8 die Wirkung, dass durch die Öffnung 9 verdichtete Luft entweichen kann, die noch in dem oberen Teil des Behälters enthalten war.
Dadurch wird in der Kammer 29 eine Druckverminderung hervorgerufen, so dass das Gewicht des Wassers, das in dem Beutel enthalten ist, in Verbindung mit der Wirkung des Druckes des Wassers, welches noch ununterbrochen durch das Rohr 17 einströmt, das Flüssigkeitsabflussventil 22 öffnet, so dass das Wasser durch das Rohr 32 ausströmen kann ; gleichzeitig wird das Ventil 19 geschlossen. Der Durchflussquerschnitt des Abflussventils 22 ist genügend gross im Verhältnis zu dem Querschnitt des Rohres 32, das durch ein Ventil abgesperrt werden kann, um das Wasser aus dem Beutel 2 durch das Rohr 32 schnell ablaufen zu lassen. Ist das geschehen, so schliesst das Luftaustrittsventil 8 die Öffnung 9 sofort wieder.
Der Beutel 2 legt sich auf die gelochte Zwischenwand 7, wobei sich sein oberer Teil zusammenfaltet, wie es auf der Zeichnung in gestrichelten Linien dargestellt ist.
Das Zusammenfalten des Beutels bewirkt ein Ansaugen von Aussenluft durch die Öffnungen 15 nach Abheben der Kautschukscheibe 16. Dieses Ansaugen macht sich gleichfalls in dem Rohr 30 bemerkbar, so dass das Flüssigkeitsabflussventil 22 in der Öffnungsstellung gehalten bleibt und das Wasser durch das Rohr 32 so lange ausströmt, bis der Kolbenschieber 19 unter der Einwirkung des Minderdruckes, hervorgerufen durch den nach dem Ablauf des Wassers gebildeten Unterdruck im Raume 31, von dem emporgehenden Kolben 26. von neuem angehoben wird. Auf diese Weise wird der Kolbenschieber 19 in die Öffnungsstellung zurückgeführt und ein neuer Druckwassereintritt in das Gefäss 1 hervorgerufen.
Das Flüssigkeitsabflussventil 22 hat sich dann geschlossen.
Die Wirkung der Vorrichtung ist also vollkommen selbsttätig. Sie wirkt als selbsttätiger Druckregler, indem sie in dem an das Rohr 14 angeschlossenen Vorratsbehälter für die verdichtete Luft oder ein anderes zu verdichtendes Gas einen beständigen Druck aufrechterhält, der genau gleich ist dem Druck, der in dem Wasser enthalten ist, das als Antriebsmittel dient.
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