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"Eine mit einem Druckmedium steuerbare Staug- und Druckpumpe, die
insbesondere zum Aufpumpen der Reifen mit Wasser verwendbar ist".
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine Saug-und Druckpumpe, die
für irgendwelche Flüssigkeiten und Gase geeignet ist. Diese Pumpe ist insbesondere
zum Aufpumpen mit Wasser der Baumasehinen und Traktorreifen verwendbar.
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Mit der erfindungsgemässen Pumpe. ist. es ebenfalls möglich, die
Saug- und Verdrängungsri¢htungen umzukehren, und zwar durch eine äusserst einfache
Weise, wie dies später erklärt wird, sodass es beim Aufpumpen der Reifen nicht erforderlich
ist, die Anschlüsse zwischen der Pumpe und den Reifen abzuändern, wenn man von dem
Saugvorgang der Luft, die sich urspünglich in diesen Reifen befinden soll, zu dem
Verdrängungsvorgang des Wassers in diesen Reifen übergehen soll, mit welchem deren
eigentliches Aufpumpen
durchgefiErt T:Tird.
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Diese Pumpe besteht im wesentlichen aus einem mindestens einen Raum
abXrenzenden Gehäuse, in welchem ein bewegliches Element verschiebbar ist, das auf
eine verbiegsame oder als Kolben ausgebildete Membrane einwirkt, um somit mindestens
eine Arbeitsknmmer mit veränderlichem Volumen Sir das zu saugende und zu verdrängende,
nachstehend als Hauptmedium bezeichnetes Medium abzugrenzen,sowie mindestens zwei
mit dieser Arbeitskammer verbundenen Kanäle mit Rückschlagvenetm zur Bestimmung
eines Saugkanals und eines Druckkanals, und Antriebsmittel, um das bewegliche Organ
in abwechselnder Bewegung zu verschieben, sodass das Volumen dieser Arbeitskammer
periodisch zwischen einem ltiindest- und Hdchstwert schwankt, wodurch diese Arbeitskammer
nacheinander im Saug- und 1)ruckzustand arbeiten kann.
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Diese Pumpe ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
mit der Arbeitskammer verbundenen Kanäle einen gemeinsamen Abschnitt umfassen, in
welchem beiderseits diese Rücksohlagventile angeordnet sind, wobei jedes dieser
Ventile ausgelegt ist, um das Medium in einer bestimmten Richtung entsprechend einer
besonderen Stellung der Pumpe durchfliessen zu lassen ; diese Richtung wird umgesteuert,
wenn man die Pumpe von dieser besonde-ren Stellung umkehrt, sodass der Saugkanal
als Druckkanal dient, und umgekehrt.
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Nach einem Merkmal der Erfindung, wirken die Sitze der Rückschlagventile
mit von dem Hauptmedium getragenen und in demselben verschiebbaren Verschlussorganen
zusammen ; vorzugsweise sind die Sitze dieser Ventile doppelförmig ausgebildet,
d.h. jedem Ventil sind zwei Sitze zugeordnet, wovon der eine in einer bestimmten
Arbeitsstellung des Gerätes, und der andere in der anderen Stellung verwendbar ist,
wobei drei Verschlussorgane diesen beiden Doppelklappen zugeordnet sind, und zwar
in der Weise, dass ein bestimmtes Verschluss organ mit einem der Sitze der Klappe
in einer bestimmten Stellung der Pumpe,und ein anderes Verschlussorgan mit dem anderen
Sitz derselben Klappe in der anderen Stellung der Pumpe zusammenwirSt.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung, ist das spezifische Gewicht
der Verschlussorgane höher als das höchste des zu saugenden und zu verdrängenden
Mediums, wobei sie als spherische Kugeln ausgebildet sind.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind' drei Verschlussorgane
vorgesehen, und zwar einerseits ein als Zwischenorgan bezeichnetes Verschlussorgan,
das zwischen den beiden Ventilen in dem gemeinsamen Abschnitt der Saug und Verdrängungskanäle
angeordnet ist, und das Verschlusselement der Klappe des Saugkanals während der
Verdrängungsphase der Arbeitskammer bildet, ein als erstes Endorgan bezeichnetes
Verschlussorgan, das oberhalb des gemeinsamen Abschnittes in einem Teil des Verdrängungskanals
angeordnet ist, und das Verschlusselement der Klappe des Verdrängungskanals während
der Saugphase der Arbeitskammer bildet, und schli«sslich ein als zweites Endorgan
bezeichnetes Verschlussorgan, das oberhalb des gemeinsamen Abschnittes in einem
Teil des Saugkanals angeordnet ist, und das nicht an der Schliessung der Klappe
in der jetzigen besonderen Stellung der Pumpe mitwirkt ; diese Anordnung bildet
die bevorzugte Einsatzform, bei welcher der Durchflussinn durch die Klappen umgesteuert
werden kann, wobei diese Umsteuerung den funktionellen Austausch der beiden Innenorgane
hervorruft, und zwar in der Weise, dass dasjenige, das effektiv einer Klappe zugeordnet,
ist, nicht als Verschlussorgan verwendet wurde, bei dem Umkehren der Pumpe jetzt
zum Einsatz kommt, während dem gegenüber das andere Endorgan in eine Stellung gebracht
wird, die es ihm nicht ermöglicht, eine aktive Rolle zu spielen solange, bis die
Pumpe erneut umgekehrt wird Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
sind die Antriebsmittel , um das bewegliche Element in eine abwechselnde Bewegung
zu versetzen, pneumatischer Art und umfassen zweckma'ssigerweise einen Verteiler
und mindestens eine Antriebskammer, deren Volumen in entgegensetzter Phase zu dem
Volumen der Arbeitskammer in Folge des durch den Verteiler ausgefuehrten Verteilungezyklus
des Druckgases periodisch schwankt ; die Volumschwankungen dieser Antriebskammer
wirken somit die abwechselnde Versclliebrulg des beweglichen Elementes aer Pumpe.
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Nach einem Merkmal dieser bevorzugten Ausführungs form umfasst der
Verteiler einerseits einen Leistungskreis für die Expansion der Antriebskammer,
wobei die Kontraktion durch die Verbindung der Antriebskammer mit der Atmosphere
zustande kommt, sowie ein von dem Leistungskreis getrennter Steuerkreis ur Steuerdung
des Verteilers.; dieser Verteiler weist vorteilhafterweise ein zweckmässig ausgebildetes,
verschiebbares, bewegliches Organ
oder Schieber, auf, dessen Bewegungen
abwechselnd die Einspeisung der Antriebskammer mit Leistungsmedium und den Ausfluß
dieses Mediums ermöglichen Nach einem bedeutenden Merkmal der Erfindung erfolgt
das Umkehren der Bewegungsrichtung des Schiebers durch die Herstellung einer Verbindung
zwischen einem Teil des Steuerkreises, der auf diesen Schieber einwirkt, und der
Atmosphare, wobei diese Verbindung bei der Endstellung des Schiebers hergestellt
wird, die vorteilhafterweise durch Betätigung einer Entlastungsklappe, die hier
somit eine Steuerrolle übernimmt, unter der direkten oder indirekten Wirkung des
beweglich'Elements in dem Pumpengehäuse erzielt werden kann . Insbesondere wird
das Umkehren der Bewegungsrichtung des Schiebers bei der Herstellung der Verbindung
mit der Atmosphäre mittels einer Entlastungsklappe durch Druckminderung auf eine
der beiden äussersten Flächen dieses Schiebers erzielt, wobei Mittel vorgesehen
sind, um die Zufuhr des Steuermediums zu den beiden äussersten Flächen dieses Schiebers
zu gewährleisten.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird das Steuermedium von
einer Hochdruckquelle abgegeben, und iaB Beins: stungsmedlum, das ein gleichartiges
Medium ist, ebenfalls von der selben Quelle, Jedoch wurde dieses auf einen NiederdrAck
mittels einem Druckminderventil entspannt, das vorzugsweise zu der Pumpe gehört.
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Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Druckminderventil
vor dem Einsatz auf einen bestimmten Druck eingestellt werden, der dem für das Hauptmedium
zu erzielendem maximalen Verdrangungsdruck entspricht; gemäss einer Variante kann
das Druckminderventil bei dem Funktionieren der Pumpe ein gestellt werden, um somit
diesen maximalen Verdrängungsdruck des Hauptmediums ahändern zu können.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
das Pumpengehäuse in zwei starretRäume aufgeteilt, in welchen das bewegliche Element
verschiebbar ist, das zwei Membrane aufweist, d.h. eine Membrane in jedem Raum,
wobei.
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die Membranen mit ihrem Umfang dichtend an dem Umfang der entsprechenden
Räume befestigt sind, um somit in dem jeweiligen Raum eine Rammer abzugrenzen, d.h.
mindestens eine Arbeitskammer, für das Hauptmedium, und eine Antriebslammer, wobei
jeder der
beiden gegensätzlich funktionierenden Arbeitskammern eine
Saugleitung und eine Druckleitung mit Rückschlagventilen zugeordnet ist.
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Gemäss dieser Anordnung sind die durch die Pumpe erzeugten Wirkungen
in allen Phasen der Verschiebungsperiode des beweglichen Elements in dem Pumpengehäuse
identisch, da der Saugvorgang in der in der Expansion befindlichen Arbeitskammer
stattfindeb während gleichzeitig der Verdrangungsvorgang in der anderen Arbeit'
kammer, deren Volumen abnimmt, erzeugt wird.
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Gemass einem Merkmal der Erfindung ist die Bauart der Pumpe bei der
Ausführungsform mit zwei Arbeitskammern, wie folgt, ausgelegt ; das Pumpengehäuse
umfasst ein mittleres Element, das in seinem mittleren Teil den Verteilerkasten
bildet, und in seinen äussersten Teilen eine Gehäusehälfte für jeden Raum sowie
zwei aus jeweils einer Gehäusehälfte bestehende Umfangselemente, dis mit der genannten
Gehäusehälfte zusammenwirkt, um einen Raum zu bilden, und ein Ventilkasten, in welchem
die Sitze der Rückschlagventile der Saug- und Druckkanäle der Arbeitskammer dieses
Raumes angeordnet sind.
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Weitere wesentliche Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung, Auf den beiliegenden, als Beispiel gegebenen Zeichnungen
zeigen - die Abbildungen 1 und 2 Schaltschemen der bekannten Pumpen, um jeweils
das Absaugen und dann das Aufpumpen eines Reifens durchzuführen - die Abbildungen
3 und 4 sind die Schaltschemen der Pumpe gemäss der Erfindung, um jeweils dieselben
Absaug- und Aufpumpvorgänge durchzuführen - die' Abbildung 5 zeigt ein Grund schema
der Antriebsmittel und der Steuermittel der erfindungsgemässen Pumpe in den beiden
bevorzugten Ausführungsformen über einerseits den Verteiler und andererseits den
beiden Arbeitskammern und den beiden Antriebskammern - die Abbildung 6 ist eine
Ansicht im axialen Schnitt gemäss einer Schnittebene, welche über die Saug- und
Druckkanäle einer Pumpe verläuft nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung
- die Abbildung 7 ist eine Ansicht im Schnitt gemäss VII-VII der Abbildung 6 dieser
Pumpe, mit einer Schnittfläche, welche über die -Achse des Verteilers dieser Pumpe
verläuft;
- die Abbildung 8 ist eine Ansicht im Sclmitt derselben
Pumpe gemäss VIII-VIII der Abbildung 6 - die Abbildun 9 ist eine Absicht im Teilschnitt
derselben Pumpe gemäss IX-IX der Abbildung 7 - die Abbildung 10 ist eine Ansicht
im Schnitt derselben Pumpe gemäss X-X der Abbildung 6 ; Das Pumpengehäuse der Abbildungen
1 und 2 umfasst ein bewegliches Element 3 und zwei Arbeitskammern M ¹und M2, die
in entgegengesetzter Weise funktionieren, wobei die eine im Saugfiustand, während
die andere im Verdrängungszustand arbeitet; der Kammer M1 ist ein Saugkanal 1 mit
dem Rückschlagventil V1 und der Verdrän -gungskanal 1' mit dem Rückschlagventil
V11 zugeordnet,während die Arbeitskammer M2 mit dem Saugkanal 2 und dem Verdrängungskanal
2' mit jeweils den Saugrückschlagklappen V2 und V'2 in Verbindung sibS Die Saugkanäle
1 und 2 sind iiber die Leitung4durch das Anschlussstück 6 mit der Kammer eines Reifens
5 verbunden ; obwohl diese besondere, auf der Abbildung gezeigte Anordnung zwei
Arbeitskammern umfasst und gleichzeitig an mehrere Reifen angeschlossen werden kann,
nimmt man ar, dass eines der Enden der Leitung 4 nicht verwendet wird und durch
ein Verschlusselement 0 verschlossen ist ; ebenfalls kann angenommen werden, dass
dieses Verschlusselement 0 einen anderen Reifen darstellt, der demselben Vorgang
wie der Reifen 5 unterzogen ist.
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Die auf diesen Abbildungen dargestellten Pfeile geben die Funktionsweise
der durch die Pumpe und den Reifen gebildeten Einheit an, wobei alle Klappen aus
Rückschlagventilen bestehen, wie dies symbolisch durch die in den Kreisen eingesetzten
Dreiecke dargestellt ist, mittels deren die Klappen gezeigt sind. Die durch eine
kontinuierliche Linie dargestellten Durchganrs- oder Verschieberichtungen des beweglichen
Elements 3 entsprechen dem Saugvorgang in der Arbeitskammer M1 und dem Verdrängigsvor
gang in der Arbeitskammer M2, während die durch eine diskontinuoerliche Linie dargestellten
Pfeile der folgenden Phase entsprec en, in welcher die Kammer M¹ bei dem Kontraktionsvorgang
und die Kammer M2 bei dem Expansionsvorgang ist.
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Man kann feststellen, dass,wenn Unterdruck oder Vakuum in dem Reifen
5 hergestellt wurde, wobei die Verbindungen diejenigen auf der Abbildung 1 sind,
es zum Aufpumpen erforderlich wird, die Verbindungen in der auf der Abbildung 2
dargestellten
Weise auszuführen, d.h. die Leitung 7 an dem Anr schlusstück 6 anzuschliessen und
die Leitung 4 entweder mit der Atmosphäre beim Aufpumpen mit Luft oder mit einem
Tank oder Wasserbehälter 8 beim Aufpumpen der Reifen mit Wasser in Verbindung zu
setzen.
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Nachstehend kann man feststellen , dass bei der erfindungsgemässen
Anwendung der Pumpe dieser Nachteil vermieden wird.
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Es wird angenommen, dass die Pumpe der Abbildung 3, die das bewegliche
Element 9, die Arbeitskammern M1 und M2, die Saugkanäle 10, 11, 12, die Druckkanäle
10', 11' und 13 und die Rückschlagventile O1,O'1, C2, und C'2 umfasst, eine bestimmte
Lage eirniimmt, wobei die Leitung 12 unten, während die Leitung 13 oben ist und
die Kanäle 10, 10' , 11 und 11' im wesentlichen senkrecht sind; die Pumpe funktioniert
dann, wie dies durch die auf der Abbildung 3 dargestellten Pfeile gezeigt wird,
im wesentlichen in derselben Weise wie die Pumpe der Abbildung 1. Es genügt, die
Pumpe von der auf der Abbildung 3 dargestellten Stellung, in welcher der Absaugvorgang
erfolgt, umzukehren, ohne die Verbindungen der Leitung 12 mit den Anschlüssen 14
und 15 abzuändern, um das Aufpumpen des Reifens durchzuführen, wie dies auf der
Abbildung 4 dargestellt ist, wobei die Leitung 13 wie die Kanäle 10 und 11' und
die Rückschlagventile 0'1 und C'2 nach unten kommen; die vier Rückschlagventile
sind derart ausgelegt, dass ihre Arbeitsrichtung gegenüber den'Kanälen, in denen
sie angeordnet sind, umgekehrt ist, sodass die Kanäle 10' und 1 jetzt Saugkanäle
sind, mit welchen das zum Aufpumpen bestimmte, Medium 17 angesaugt werden kann,
während die Kanäle 10 und 11 als Druckkanäle dienen t eine besondere Auslegung des
Rückschlagventils, die eine darartige Anordnung ermöglicht, wird beispeilsweise
mit Bezug auf die Abbildung 6 beschrieben.
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Die auf der Abbildung 5 dargestellte Pumpe besteht aus zwei starren
Schutzhüllen , die beiderseits durch eine feste Zwischenwand 18 abgegrenzt sind,
aus einem beweglichen Element 19 als doppelt wirkender Kolben, der inmitten der
beiden Schutzhüllen verschiebbar ist, um somit Jeweils in denen eine Arbeitskammer
M 1 oder M2 und eine Antriebskammer p1 oder P2 abzugrenzen, und zwar in der Weise,
dass die Volumen der Kammern M¹ und M² jeweils ihren Höchstwert erreichen, wenn
die Volumen
der Kammern p1 und P2 ihren Mindestwert erreichen,und
umgekehrt.
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Die Saugkanäle der Kammern M1 und M2 sind jeweils mit 10 und 11 und
die Druckkanäle mit 10' und 11' bezeichnet.
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Die Volumen der Antriebskammern P1 und P2 befinden sich ständig in
entgegengesetzter Phase, da sie durch eine Druckleistungsmedium, z.B. Druckluft,
aus einem Leistungskreis eines Verteilers 20 gespeist werden; dieser Beistungskreis
umfasst die Leitung 21, die abwechselnd die eine oder die andere Kammer 22 und 23
versorgen kann, welche jeweils einerseits mit den Kammern P¹ und P² und andererseits
über die Leitungen 24 und 25 mit der Atmosphäre verbunden sind. Wenn die Kammer
P2 in der Expansionsphase ist, so versorgt die Leitung 21 die Kammer 23, jedoch
nicht die Kammer 22, während diese Kammer mit der Atmof sphäre in Verbindung steht,
dagegen ist diese Verbindung für die Kammer 23 gesperrt ; wenn jedoch die Kammer
P1 in der Expansionsphase ist, so erfolgt eine Umschaltung an den Kammern 22 und
23. Diese Kammern, sowie die Kammern 26 und 27, die nachstehend behandelt werden,
wurden symbolisch dargestellt ; deren Stellung ist nämlich veränderlich und sie
sind durch die Räume zwischen den verschiedenen Abschnitten des nicht dargestellten,
beweglichen Elements des Verteilers 20 abgegrenzt, oder, wie bei den Kammern 26
und 27 durch die zwischen den äussersten Flächen dieses beweglichen Elements und
den Enden des Zylinders, in welchem es verschiebbar ist, angeordneten Räume.
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Die Kammern 26 und 27.sind dem Kreislauf eines .Steuermediums zuveordnet,
der ausserdem noch die Leitungen 28 und 29 und die Vorrichtungen 30 und 31 zur Regulierung
der Durchflussmenge dieses Steuermediums umfasst.
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Die Montage eines Druckminderventils 32 ermöglicht dasselbe Medium
für den Steuerkreis und für den Leistungskreis zu verwenden, wie dies aus der Abbildung
hervorgeht, auf welcher zu erkennen ist, wie das durch die Quelle 33 abgegebene
Hochdruckmedium direkt durch die Leitungen 28 und 29 fliesst, während es durch das
Druckminderventil 32 strömt, um die Leitung 21 des Leistungskreisas zu versorgen,
Jedesmal, wenn das Volumen einer bestimmten Antriebskammer den Höchstwert erreicht,
das einer der äussersten Stellungen des beweglichen Elements des Verteilers entspricht,
so wird eine der Kammern 26 oder 27 mit der Atmosphäre in
Verbindung
gebracht ;wenn die andere Antriebskammer ihr Höchstvolumen erreicht, was der anderen
äussersten Stellung des beweglichen Elements entspricht, so wird die andere der
beiden Kammern 26 und 27 ihrerseits mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht ;
durch die Verbindungsherstellung der einen oder der anderen Kammer 26 und 27 ist
es möglich, den Bewegungssinn des beweglichen Verteilerorgans umzukehren wegen der
bestehenden Differenz zwischen den auf die äussersten Flächen des beweglichen Organs
ausgeübten Druckkräften, Differenz, die durch den in der einen oder anderen der
beiden Kammern 26 oder 27 in der oidstellung des beweglichen Elements erzeigten
Unterdrucks entsteht.
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Die auf den Abbildungen 6 bis 10 dargestellte Pumpe entspricht genau
der in Bezug auf die Abbildungen 3 und 5 beschriebenen Anordnungen, wobei jedoch
das eigentliche T'umpengehäuse demjenigen, das in dem oberen Teil der Abbildung
5 dargestellt ist, und nicht demjenigen der Abbildung 3 entspricht; demzufolge werden
die allgemeinen Betriebsmerkmale der Pumpe der Abbildungen-6 bis 10 picht erneut
behandelt, sondern nur einige Einzelheiten der Bauart und Betriebsweise.
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Das Pumpengehäuse umfasst ein mittleres Element 36, aus gegossenem
Aluminium, und zwei Randteile 37 und 38 aus Kunststoff, wie z.B. Polyamid. Das mittlere
Teil 36 bildet den Verteilerkasten 20 sowie die Gehäusehälfte 36a und die Gehäusehälf
te 36b, die jeweils mit den Seitenelementen 37 und 38 mittels Befestigungsschrauben
39 verbunden sind ; verbiegsame Membranen 40 und 41 sind jeweils an ihrem Umfang
zwischen den AussenränderB des Elements 37 und der Gehäusehälfte 21 für die Membrane
40 und des Elements 38 und der Gehäusehälfte 22 für die Membrane 41 befestigt.
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Das mittlere Teil 36 weist unten eine zylindrische Bohrung 42 auf
für den Durchgang des beweglichen Elements 43 der Pumpe ; die Abdichtung zwischen
dem mittleren Teil 36 und dem beweglichen Element 43 wird durch eine ringförmige
Dichtung 44 hergestellt ; das bewegliche Element besteht im wesentlichen aus einer
Achse 43a, an dessen Enden die Membranenwangen mittels Schrauben 43b und 43c befestigt
sind, und zwar die Wangen 43d und 43d' der Membrane 40 und die Wangen 43e und 43et
der Membrane 41 Man erkennt sofort, dass die soeben beschriebene Bauart die beiden
Arbeitskammern M1 und M2 und die Antriebskammern
P1 und p2, bestimmt.
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Jedes seitliche Element 37 oder 38 des Pumpengehäuses besteht jeweils
aus einer Gehäusehälfte 44 oder 45 und jeweils aus einem im allgemeinen zylindrischen
und rohrförmigen Kasten mit Rückschlagventilen 46 oder 47, der die Lagerung der
Sitze der beiden Rückschlagventile bildet, die jeder Arbeitskammer zugeordnet sind0
Die Innenräume dieser Kästen mit Rückschlagventilen bilden die gemeinsamen Abschnitte
48 oder 49 der Saug- und Druckkanäle 10 und 10' einerseits, und der Saug- und Druckkanäle
11 und 11' andererseits die Druckkanäle 10' und 11' der Arbeitskammern M1 und M2
stehen über ein Rohr 13 miteinander in Verbindung, das als Pumpengriff ausgebildet
ist, während die Saugkanäle 10 und 11 dieser Arbeitskammern ebenfalls über ein Rohr
12 miteinander in Verbindung stehen, das ebenfalls als Pumpengriff dient, wenn diese
ungekehr-t ist. Man nimmt nämlich an, dass auf der Abbildung 6 die Rohre 12 und
13 waagerecht sind, wobei das Rohr 12 unten und das Rohr 13 oben liegt, während
die Kanäle 10 - 48 - 10' und 11 - 49 - 11' mit den Kanälen 10 und 10' in der Verlängerung
des gemeinsamen Abschnitts 48 und den Kanälen 11 und 11' in der Verlängerung des
gemeinsamen Abschnitts 49 senkrecht angeordnet sind.
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Nachstehend wird die Struktur dac beiden Rückschlagventile C1 und
O1 , die der Kammer M1 zugeordnet sind, mit Bezug auf die Abbildung 6 beschrieben,
wobei die beiden Rückschlagventile c2 und C'2 der Kammer M2 dieselbe Struktur haben
wie die Klappen C1 und C o'1.
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Der Ventilsitz C1 umfasst eine Auflagescheibe 50 sowie Dichtungsscheiben
51 und 52, die beiderseits der Scheibe 50 angeordnet sind ; diesem Ventil ist ein
als Zwischenorgan bezeichnetes Verschlussorgan zugeordnet, das in dem gemeinsamen
Abschnitt 48 angeordnet ist, und aus einer sphärischen Kugel 53 mit einem sehr hohen
spezifischen Gewicht besteht, die auf dem Innenrand der oberen Ventildichtung 51
aufliegt ; in ähnlicher Weise liegt die der Kugel 53 entsprechende sphärische Kugel
54 auf der oberen Dichtung des Ventilsitzes CX1 auf. Eine dritte, den Kugeln 53
und 54 identische sphärische Kugel 55 ist in einem entsprOchend ausgebildeten Sitz
59 gelagert, der an dem unteren Teil des den Saugkanal 10 begrenzenden Rohrteils
10a vorgesehen
ist. Ein dem Sitz 59 identischer Sitz 60 ist an
dem Oberteil des den Saugkanal 10' begrenzenden Rohrteils 10'a vorgesehen.
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Man stellt fest, dass beim Umkehren der Pumpe von der auf der Abbildung
6 dargestellten Stellung die Kugel 55 an der Dichtung 52 des Ventils c1 zur Auflage
kommt, die zur oberen Ventildichtung geworden ist, dass die Kugel 53 an der Dichtung
58 des Ventils C1 zur Auflage kommt, Linie zur oberen Ventildichtung geworden ist,
während die Kugel 54 den Sitz 60, die Kugeln der Ventile C² und C'2 die entsprechenden
Stellungen einnehmen.
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Man bemerkt sofort, dass die Ingangsetzung der Pumpe, d.h. die abwechselnde
Verschiebung das beweglichen Elementes 43 durch Antriebamittel, welche später beschrieben
werden, folgende Wirkungsweise der Rückschlagklappen hervorgerufen, wenn die Kanäle
10, 10', 11 und 11' in entsprechander Weise mit Leistungsmedien und/oder der Atmosphäre
verbunden werden, wie dies beispielsweise auf der Abbildung 3 dargestellt wurde.
Da die ursprüngliche Stellung diejenige der Abbildung 1 ist, nimmt man an, dass
das bewegliche Element 43 beginnt, sich nach links zu bewegen; die Arbeitskammer
M1 befindet sich somit in einem Druckzustand, und x die Kugel 53 wird gegen die
Dichtung 51 gedrückt, wobei die Kugel 55 in ihrem Sitz bleibt dem gegenüber löst
sich die Kugel 54 von ihrem Sitz 56 und ermöglicht somit den Durchfluss des Hauptmediums,
das ursprünglich in der Kammer M1 enthalten war, in Richtung des Druckkanals 10'.
Auf der Seite der Arbietskammer M2 deren Volumen zunimmt, entsteht ein Saugzustand,
wodurch die Kugel des Ventils C2 sich von ihrem Uitz entfernt, sodass das Ansaugen
des Mediums von dem Saugkanal 11 ermöglicht wird; währenddessen bewirkt der in der
Druckleitung 11 herrschende höhere Druck das- Andrücken der oberen Kugel, d.h. der
Kugel des Ventils C'2 auf die obere Dichtung dieses Ventils; der Austritt ist somit
geschlossen, sodass während der ganzen Verschiebezeit des beweglichen Elements 43
nch links die Saug- und Druckkanäle 10 und 11' funktionell blockiert sind, während
die Kanäle 10' und 11 funktionell aktiv sind, wobei in dem Kanal 10 eine Verdrängung
des Mediums nach oben, während in dem Kanal 11 eine Ansaugung des Mediums von unten
nach oben erfolgt ; wenn das bewegliche zement 43 sich von links nach rechts verschiebt
(Arbildung 6), so befindet sich die Kammer M1 im Saugzustand, , sodass der Saugkanal
10 funktionell aktiv wird, wobei der Druckkanal 10' blockiert ist,
während
die Kammer M2 in einem Verdrängungszustand ist, sodass der Druckkanal 11' aktiv
wird, und der Saugkanal 11 blockiert ist.
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Man stellt fest, dass das Umkehren der Pumpe, wie dies weiter oben
in Bezug auf die Abbildungen 3 und 4 erklart wurde, wegen der soeben beschriebenen
Bauart der Rückschlagklappen C1, c,1 , c2 und ob2, ermöglicht, die Kanäle 10 und
11 in Druckkanäle, und die Kanäle 10' und 11' in Saugkanäle umzuwandeln. Xn dem
Schnitt der Abbildung 7 findet man wieder die Rohrteile 11a und 11'a, welche die
Saug- und Druckkanäle 11 und 11' abgrenzen, sowie die Rohre 12 und 13 und die Gehäusehälfte
22 des mittleren Teils 36 ausserdem bemerkt man, dass die Elemente 11a und 11'a
an einem ihrer Enden ausweiten, um jeweils einen unteren 61 und einen oberen 61'
Fuss zu bilden, wobei ähnliche, auf der Abbildung 6 ersichtliche Fusse 62 und 62'
ebenfalls an den Enden der jeweiligen Saugkanäle 10 und 10' vorgesehen sind.
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Die Abbildungen 7 und 8 zeigen insbesondere die Bauart des erfindungsgemassen
Verteilers der Pumpe, Dieser Verteiler umfasst im wesentlichen einen Verteilerkasten
63 mit zwei Endplatten 63a und 63b, welche mittels Schrauben wie 64 befestigt sind,
ein bewegliches Organ oder Schieber 65 hestehend aus drei Teilen 65a, 65b und 65c,
welche durch zwei Stangen 65 d und 65e verbunden sind, einen Leistungskreis und
einen Steuerkreis; die esandteile des Schiebers 65 grenzen 4 Kammern ab, und zwar
zwei Kammern mit veränderlichen Volumen 26, 27 zwischen den Endflächen des Schiebers
und den Endplatten des Verteilers und zwei Kammern mit unveranderlichen Volumen,
jedoch mit veränderlicher Stellung 22 und 23 ; die Kammer 23 ist mit der Antriebekammer
p2 über eine Leitung 66 verbunden, während die Antriebskammer p1 mit der Kammer
22 über eine ähnliche, auf der Abbildung 7 nicht dargestellte Leitung in Verbindung
steht, sodass diKammern 22 und 23 sowie die Leitung 21, die sie von dem Druckminderventil
67 aus versorgt, zu dem Leistungskreis gehören. Die Versorgung erfolgt abwechselnd
und zwar über die Offnung 21a, die alternativ die eine oder die andere der beiden
Kammern 22 und 23 je nach der Stellung, des Schiebers 65 einspeist.
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Wenn die eine oder die andere Kammer p1 und p2 ihr Höchstvolumen
erreicht hat, so wird 5ie über die zugeordnete Kammer 22 oder 23 und einer Austrittsleistung
68 oder 69 , an deren Enden jeweils Schalldämpfvorrichtungen 68a und 69a angeordnet
sind,
mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt. Die Verbindung wird abwechelnd einerseits
zwischen der Kammer 22 und der Aus--trittsleitung 68 und andererseits zwischen der
Kammer 23 und der Austrittsleitung 69 durch die Bewegung des Schiebers 65 hergestellt.
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Zur Abdichtung der einzelnen Kammern 21, 22, 26 und 27 und um die
Verbindung zwischen der Kammer 23 und der Austrittsleitung 69, der Kammer 22 und
der Austrittsleitung 68, der Kammer 23 und der Offnung 21a, sowie zwischen der Kammer
22 und dieser Offnung , wenn erforderlich, zu sperren, sind eine Reihe Ringdichtungen
70 vorgesehen, zwischen denen Abgrenzstücke 71 angeordnet sind.
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Das Druckminderventil 67 ist mit einer Hochdruckgasquelle verbunden,
wobei es in die Leitung 21 Luft abgibt, mit einem niedrigeren Druck, den wir als
Niederdruck bezeichnen können; dem gegenüber wird der Steuerkreis direkt von der
Druckluftquelle versorgt, ohne dass diese entspannt wird.
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Die Druckluft strömt durch die Leitungen 28 und 29 mit einem kleineren
Querschnitt als die Leitung 21, Leitungen, die jeweils mit den Kammern 26 und 27
in Verbindung stehen ; in dem mit Hochdruckgas versorgten Steuerkreis befinden sich
zwei Entlastungsventile 72 und 73 zur Atmosphäre (Abbildung 7), welche jeweils mit
den Kammern 26 und 27 in Verbindung stehen ; die Entlastung dieser Ventile wird
jeweils in der Endstellung einer Membranwange -betätigt, die an dem Steuerknopf
72a (Abbildung 9) oder 73a zum Anschlag kommt, wie dies später erklärt wird, und
somit die Kammern 26 und 27 abwechselnd mit der Atmosphäre in Verbindung bringt.
Bei der Herstellung der Verbindung entsteht somit eine Differenz zwisdhen den auf
auf die äussersten Flächen des Schiebers 65 ausgeübten Schub kräften, sodass es
möglich ist, dessen Bewegungssinn umzusteuern und somit den Verteiler zu steuern.
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Wie aus der Abbildung 8 hervorgeht, sind die Düsen 74, 75 oberhalb
der Leitungen 28 und 29 angeordnet, sodass es möglich ist, die Durchflussmenge des
Hochdruckmediums in diesen Leitungen derart zu regulieren, dass die Steuerkammern
26 und 27 sich entleeren können, bei den Entlastungen durch die Ventile 72 und 73
; weiterhin stellt man fest, dass diese Düsen 74 und 75 jeweils von Filtern 76 und
77 überragt sind.
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Das Druckminderventil 67 ist einstellbar, sodass
der
maximale Druckwert beliebig eingestellt werden kann ; im allgemeinen kann der zu
erzielende Druck oder Unterdruck sehr leicht programmiert werden, wobei mit der
Pumpe irgendein Luftbehälter oder dergleichen bis zu einem bestimmten Druck gefüllt
wird, und wenn dieser Druck erreicht wird, die Pumpe abgestellt wird; somit besteht
kein Verbrauch an Druckluft, weder in dem Leisttingskreis noch in dem Steuerkreis;
die pumpe kann auch erneut in Gang gesetzt werden, wenn der wirkliche Druck in dem
Gefäss unter den gewünschen Wert gefallen ist, sodass er auf diesen Wert zurückgebracht
werden kann.
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Die Abbildung 9 zeigt insbesondere die Bauart eines Entlastungsventils
und zwar des Entlastungsventils 72. Dieses umfasst eine Steuerstange 72a , welche
gegen die Wirkung einer Rückzugfeder 72b eingedrückt werden kann, wovon eine Ende
in einer Bohrung eines Storfens 72c angeordnet ist, sodass eine als Verschlusselement
der Klappe ausgebildete Verdickung 72d dieser Stange sich von einem als Ventilsitz
ausgebildeten Teils 72e des Verteilerkastens 20 abheben kann : die in der Kammer
27 befindliche-Druckluft kann dann in die Atmosphäre austreten, nachdem sie die
Kammer 72f der Klappe und die Bettung 72g durchquert hat; der Stopfen 72c ist abnehmbar
und mittels einer Schraube 72i befestigt, wobei ein Ring 72a die Dichtung gewährleistet.
Das Eindrücken der Stange 72a erfolgt durch die direkt auf die Wange 43d der Membrane
40 aufgedrückte Schubkraft, wenn die Kammer M1 ihr maximales Volumen erreicht hat.
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Die Abbildung 10 zeigt ein by-pass-System, mit welchem der zu erzielende
Enddruck in dem Leistungsbereich eingestellt werden kann , sodass man insbesondere
den Aufpumpdruck der Reifen regeln kann ; diese Einstellung wird ohne Mediumverlust
erzielt, da der Druckkanal 10' direkt mit dem Saugkanal 10 über Leitungen mit sehr
kleinem Querschnitt 74a , 74b, und 74c in Verbindung gebracht wird, und dieser by-pass
in seinem mittleren Teil mittels der durch den gerändelten Knopf 75a betätigte Stellschraube
75 verschlossen werden' Die Abbilcdrung 10 zeigt ebenfalls eine Druckzapfsteile
76, welche in die Leitung 74b mündet, wobei diese Druckzapfstelle durch den Knopf
76a verschliessbar ist.
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Weiterhin sind noch auf dieser Abbildung die BefestigungsbDlzen 77
der Rohrteile 10a und 10'a von dem Rückschlagventilkasten
46 zu
erkennen, wobei die Sitze der Rückschlagklappen C1 und ii 1 in entsprechende Ausnehmungen
angeordnet sind.
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Die mit dem Hauptmedium in Kontalct befindlichen Pumpenteile sind
aus verschiedenen Kunststoffen, z.B. aus Vinyl oder Polyamid oder Mischpolymer-Butadien-Nitril-Akryl
hergestellt; die Pumpe kann somit gegen die Korrosion des dem Wasser zugesetzten
Hilfsmittel, wie z.B. Frostschutzmittel mit Calziumclilorid geschützt werden, die
dem Wasser zum Aufpumpen der Reifen der Zug-und Baumaschinen beigefügt werden.
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Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die beschriebenen
und dargestellten Ausfthrungsformen beschränkt.
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So können die Antriebsmittel,um das bewegliche Element des Pumpengehaeuses
in abwechselnder Bewegung zu verschieben, elektromagnetischer Art oder irgendwelcher,
an sich bekannter Art sein,