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Feuerlöschkreiselpumpe
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undaufweisende saugseitige Zylinderstirnwand und eine an deren dem Zylinderinneren zugewandten Seite in gleicher Weise zentral eingespannte Membran gebildet ist, dass der durch eine Anschlagfläche bestimmte grösstmögliche Kolbenhub grösser ist, als der durch den Exzenter bewirkte Hub des Kolbens, so dass nach erfolgter Entlüftung der Kolben unter dem Druck des Förderwassers mit der die Bohrungen verschliessenden Membran an der Anschlagfläche anliegt, wobei die Kolbenstange von dem auf der
Pumpenwelle aufgekeilten Exzenter abgehoben ist.
Die erfindungsgemässe Anordnung hat den Vorteil eines verblüffend einfachen Aufbaues und entsprechend niedriger Herstellungskosten. Die Anordnung zeichnet sich ausserdem durch grosse
Betriebssicherheit aus und hat den Vorteil, dass sie leicht angebracht und abgebaut und die Montage in kürzester Zeit vorgenommen werden kann, ausserdem besitzt die Anordnung eine grosse Vielseitigkeit und einen grossen Anwendungsbereich, da die Entlüftungspumpe so angebaut werden kann, dass die
Bewegung des Entlüftungspumpenkolbens rechtwinkelig oder auch schräg zur Bewegung des eigentlichen
Pumpenkolbens erfolgt. Die Entlüftungsvorrichtung selbst erbringt mit nur wenigen Teilen folgende
Funktionen : Entlüften, Abschalten Entlüftungsvorganges. Absperren der Entlüftungsleitung, Einschalten des Entlüftungsvorganges.
Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht noch darin, dass keine Drehzahlbegrenzung des Antriebsmotors und auch kein elektrischer Strom erforderlich ist.
Besonders vorteilhaft ist es hiebei, wenn der Exzenter in einer gegen das Fördermedium und den den Kolben enthaltenden Zylinderraum abgedichteten Kammer angeordnet ist, in welche die
Kolbenstange ragt. Hiebei kann z. B. die Anordnung so getroffen sein, dass das Zylindergehäuse der
Entlüftungsvorrichtung ausserhalb des hydraulischen Teiles der Kreiselpumpe angeordnet ist, dass der
Kolben mit dem freien Ende seiner Kolbenstange in eine gegen das Fördermedium abgedichtete
Kammer für den Exzenter ragt und dass zwischen der Kammer und dem Zylindergehäuse ein separater
Raum für das Fördermedium angeordnet ist, der einerseits mit der Kreiselpumpe und anderseits über das das Einlassventil der Entlüftungsvorrichtung darstellende Membranventil mit dem Zylindergehäuse verbunden ist.
Diese Merkmale sind insofern von Bedeutung, als Feuerlöschkreiselpumpen und deren
Entlüftungsvorrichtungen härtesten Betriebsbedingungen infolge der bei kürzesten Entlüftungszeiten zu bewältigen grosse Saughöhen und infolge der Tatsache, dass sie meistens mit verschmutztem Wasser und oft bei Frosteinwirkung arbeiten müssen, unterworfen sind und als die erfindungsgemässe Anordnung gerade diese Bedingungen in optimaler Weise erfüllt, weil die Verschmutzungsgefahr praktisch völlig ausgeschlossen ist und gewissermassen die maximale Leistung erzielt werden kann.
Eine besonders einfache und glückliche Konstruktion ist es, wenn die Anschlagfläche für den Kolben an der Auslassseite von einem freien ringförmigen Raum umgeben ist, der mit dem Austritt verbunden ist, wobei sich im Zentrum ein Hohlraum befindet, der zum Unterbringen der Schraubenfeder dient.
Die Membranen können vorzugsweise im Zentrum eine profilierte Ringwulst aufweisen, mittels der sie durch elastische Verformung in entsprechend profilierten Nuten der Sitzflächen lösbar geklemmt sind.
Die Anordnung kann z. B. auch so getroffen sein, dass einem Exzenter eine einzige Entlüftungsvorrichtung zugeordnet ist. Die Anordnung kann jedoch z. B. auch so getroffen sein, dass einem Exzenter mehrere, z. B. zwei oder drei an eine gemeinsame Entlüftungsleitung angeschlossene unabhängig voneinander arbeitende Entlüftungsvorrichtungen zugeordnet sind. Es ergibt sich also, dass die Erfindung vielseitig in ihrer Verwendung ist.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen : Fig. l eine Entlüftungsvorrichtung gemäss der Erfindung für die neue Feuerlöschkreiselpumpe in einer Teildarstellung in einem axialen Schnitt in einem ersten Betriebszustand, Fig. 2 die Anordnung nach Fig. l in derselben Darstellungsweise wie in Fig. l in einem zweiten Betriebszustand, Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung wieder in einem axialen Schnitt und Fig. 4 eine weitere Variante des Gegenstandes der Erfindung in schematischer Darstellung.
Bei der erfindungsgemässen Feuerlöschkreiselpumpe ist dieser Pumpe eine Entlüftungsvorrichtung zugeordnet, die kolbenpumpenartig wirkt und deren Ansaugöffnung mit dem Förderraum der Pumpe und deren Auslassöffnung mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht und die schliesslich einen Kolben besitzt, der zum Ansaugen und Ausstossen des Mediums hin-und herbeweglich ist.
Der Kolben --7-- der Entlüftungsvorrichtung ist hiebei lose zwischen der wirksamen Fläche, die durch den Laufring --2-- gebildet wird, eines sich in zeitlicher Abhängigkeit von der Welle --16-- der Kreiselpumpe bewegenden nockenartigen Betätigungsgliedes --1--, das durch einen auf dieser Welle sitzenden Exzenter gebildet wird, und einem dem Betätigungsglied entgegenwirkenden Kraftspeicherorgan, das durch die Druckfeder--4--gebildet wird, angeordnet.
Hiebei ist die
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Anordnung so getroffen, dass die Länge des im Zylinderinneren überhaupt möglichen Kolbenhubes grösser als das Doppelte der Aussermittigkeit des Exzenters ist, so dass der maximale Hub des Kolbens unter dem Einfluss des Betätigungsgliedes oder des Kraftspeicherorgans kleiner als der durch die Führung des Kolbens überhaupt zugelassene grösstmögliche Kolbenhub ist.
Hiebei sind das Betätigungsglied dem Ansaugvorgang und die Druckfeder der der Auslassöffnung zugewandten Seite des Kolbens zugeordnet und das Betätigungsglied und der Kolben der Entlüftungsvorrichtung einander so zugeordnet, dass der Kolben selbsttätig aus dem Wirkungsbereich des Betätigungsgliedes gelangt, wenn die Kreiselpumpe Wasser fördert, und selbsttätig wieder in den Wirkungsbereich des Betätigungsgliedes gelangt, wenn die Kreiselpumpe kein Wasser mehr fördert.
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vorgesehen ist, in dem auch die auf den Kolben der Entlüftungsvorrichtung einwirkende Druckfeder --4-- untergebracht ist und der mit Hilfe eines Anschlages für den Kolben bestimmt wird, der durch einen etwa zylindrischen Vorsprung --21-- gebildet wird, der von der auslassseitigen Stirnwand --22-- des den Kolben führenden Zylinders nach innen vorspringt und eine zentrale zylindrische Aushöhlung --23-- enthält, in der die Druckfeder untergebracht ist, die sich mit einem Ende am Grunde --23a-- der Aushöhlung und mit ihrem andern freien Ende am Kolben abstützt. Das Betätigungsglied und die mit dem Kolben verbundene Kolbenstange wirken also unmittelbar zusammen.
Hiebei mündet die vom Förderraum der Pumpe kommende Entlüftungsleitung-12-in einen Raum - -24--, der als Ringraum ausgebildet ist und mit der Einlassöffnung-5-des den Kolben führenden Zylinders in Verbindung steht, wobei zweckmässigerweise dieser ringraum --24-- mit dem Innenraum des den Kolben führenden Zylinders über mehrere im Kreis herum in gleichmässigen Abständen verteilte Einlassöffnungen in Verbindung steht.
Der Kolben selbst ist von einer oder mehreren parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens verlaufenden Öffnungen --8-- durchzogen, die von einem Verschlussglied beherrscht werden, das nach Art eines vom Zylinderinneren weg öffnenden Rückschlagventils wirkt, während die Einlassöffnung oder Einlassöffnungen--5--durch ein Verschlussglied beherrscht werden, das nach Art eines zum Zylinderinneren hin wirkenden Rückschlagventils wirkt. Den Einlassöffnungen ist ein Verschlussglied zugeordnet, das aus einer an der dem Zylinderinneren zugewandten Seite der Zylinderstirnwand zentral eingespannten Membran--6-besteht, deren frei beweglicher Randbereich auf der Innenseite der Einlassöffnung aufliegt, während das
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frei beweglicher Randbereich auf der Aussenseite der Öffnungen im Kolben aufliegt.
Insgesamt ist also die Anordnung so getroffen, dass der Ansaugöffnung oder den Ansaugöffnungen des Zylinders ein nach innen öffnendes Verschlussglied und der Auslassöffnung oder den Auslassöffnungen des Zylinders ein nach aussen öffnendes Verschlussglied zugeordnet ist, wobei die beiden Verschlussglieder ihre Öffnungsbewegung nach derselben Richtung hin ausführen.
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dass der Exzenter--l--den Saughub steuert, während die druckfeder --4-- den Ausstosshub steuert, wobei die Federkraft mit steigendem Unterdruck unter Einfluss des atmosphärischen Luftdruckes zunehmend verstärkt wird, so dass die Kolbenstange --3-- ständig mit dem Laufring
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Die angesaugte Luft bzw. das aus Luft und Wasser bestehende Gemisch wird über die Löcher oder Schlitze-8-des Scheibenkolbens-7--und die Auslassmembran --9-- ausgestossen und gelangt über die Öffnung --10-- ins Freie. Wenn die Kreiselpumpe beginnt Wasser zu fördern, genügt eine Förderhöhe von zirka 5m/WS, um den Scheibenkolben-7-an die Fläche --11-- des
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Zylinders zu drücken. Damit hat sich die Kolbenstange--3--vom Exzenterlaufring--2--entfernt, so dass sie ausserhalb des Rotationsfeldes--13--liegt. In diesem Falle befindet sich der Kolben --7-- mit der Kolbenstange in der Ruhestellung, der Exzenter--l--dreht sich leer.
Sobald die Kreiselpumpe nicht mehr Wasser fördert, drückt die Federnden Kolben zurück, so dass die Kolbenstange --3-- wieder Verbindung mit dem Exzenterlaufring-2-bekommt. Der Zylinderraum --14-- wird über die Löcher --8- und die Auslassmembran des Scheibenkolbens - -7 -- entwässert.
Der Exzenter --1--, der Laufring--2--und die Kolbenstange--3--laufen bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel im Ölbad. An Stelle des ölbades können Materialien mit selbstschmierenden Eigenschaften für den Laufring bzw. den Exzenter und die Kolbenstangenführung verwendet werden.
Gegenüber den zwangsgesteuerten Kolbenpumpen mit begrenzter Drehzahl ist die hier in Frage stehende Entlüftungsvorrichtung drehzahlfest. Bei zu hoher Drehzahl des Exzenters (z. B. über 4500 Umdr/min) kann die Kolbenstange nicht mehr folgen und der Kolbenhub verkürzt sich, was sodann zu einer verminderten Saugleistung führt.
Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel sind einem Exzenter oder Betätigungsglied zwei Entlüftungsvorrichtungen zugeordnet. Die Anordnung kann jedoch auch gemäss Fig. 3 so getroffen sein, dass einem Betätigungsglied --35-- eine einzige Entlüftungsvorrichtung --36-- zugeordnet ist, die im übrigen wie bei der Ausführungsform nach Fig. l und 2 ausgebildet ist, anderseits können gemäss Fig. 4 einem Exzenterglied oder Betätigungsglied-37-drei Entlüftungsvorrichtungen--31, 32, 33-- zugeordnet sein, die an eine gemeinsame Entlüftungsleitung
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Nebenwelle sitzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Feuerlöschkreiselpumpe mit einer kolbenpumpenartig wirkenden Entlüftungsvorrichtung, deren Ansaugöffnung über ein Einlassventil mit dem Förderraum der Pumpe und deren Auslassöffnung über ein als Rückschlagventil ausgebildetes Auslassventil mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht und welche mindestens einen in einem Zylinder hin-und herbewegbaren Kolben besitzt, zu dessen Betätigung ein mit der Welle der Kreiselpumpe verbundener Exzenter vorgesehen ist,
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Kolben (7), wie an sich bekannt, lose zwischen dem Exzenter (1, 2) und einem den Kolben gegen die Mantelfläche (2) des Exzenters drückenden, z.
B. als Schraubenfeder (4) ausgebildeten Kraftspeicherorgan angeordnet ist und eine oder mehrere axial verlaufende Bohrungen (8) aufweist, welche mit einer in an sich bekannter Weise an der Druckseite des Kolbens zentral eingespannten, ausserhalb der Einspannung frei beweglichen Membran (9) das Auslass-Rückschlagventil bilden, dass das Einlassventil durch die mindestens eine Einlassbohrung (5) aufweisende saugseitige Zylinderstirnwand und eine an deren dem Zylinderinneren (14) zugewandten Seite in gleicher Weise zentral eingespannte Membran (6) gebildet ist, dass der durch eine Anschlagfläche (11) bestimmte grösstmögliche Kolbenhub grösser ist, als der durch den Exzenter (1, 2) bewirkte Hub des Kolbens (7), so dass nach erfolgter Entlüftung der Kolben unter dem Druck des Förderwassers mit der die Bohrung (8) verschliessenden Membran (9) an der Anschlagfläche (11)
anliegt, wobei die Kolbenstange (3) von dem auf der Pumpenwelle (16) aufgekeilten Exzenter abgehoben ist.
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Fire fighting centrifugal pump
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undaufweisende suction-side cylinder end wall and on its side facing the cylinder interior in the same way centrally clamped membrane is formed that the largest possible piston stroke determined by a stop surface is greater than the stroke of the piston caused by the eccentric, so that after venting the piston under the Pressure of the conveyed water with the membrane closing the bores rests against the stop surface, the piston rod from the one on the
Pump shaft wedged eccentric is lifted off.
The arrangement according to the invention has the advantage of an astonishingly simple structure and correspondingly low production costs. The arrangement is also characterized by large
Operational reliability and has the advantage that it can be easily attached and dismantled and the assembly can be carried out in the shortest possible time, in addition, the arrangement has great versatility and a wide range of applications, since the ventilation pump can be attached so that the
Movement of the priming pump piston at right angles or at an angle to the movement of the actual
Pump piston takes place. The ventilation device itself provides the following with only a few parts
Functions: venting, switching off the venting process. Shut off the vent line, switch on the venting process.
Another advantage of the subject matter of the invention is that no speed limitation of the drive motor and also no electrical current is required.
It is particularly advantageous if the eccentric is arranged in a chamber sealed off from the conveying medium and the cylinder space containing the piston, into which the
Piston rod protrudes. Hiebei can z. B. the arrangement be made so that the cylinder housing of the
The venting device is arranged outside the hydraulic part of the centrifugal pump that the
Piston with the free end of its piston rod in a sealed against the pumped medium
Chamber for the eccentric protrudes and that between the chamber and the cylinder housing a separate one
Space for the conveying medium is arranged, which is connected on the one hand to the centrifugal pump and on the other hand via the diaphragm valve representing the inlet valve of the ventilation device with the cylinder housing.
These features are important as centrifugal fire pumps and their
Ventilation devices are subjected to the harshest operating conditions due to the large suction heights to be managed with the shortest ventilation times and due to the fact that they mostly have to work with polluted water and often under the influence of frost and, as the arrangement according to the invention, precisely fulfills these conditions in an optimal manner, because the risk of contamination is practically completely is excluded and to a certain extent the maximum performance can be achieved.
A particularly simple and happy construction is when the stop surface for the piston on the outlet side is surrounded by a free annular space that is connected to the outlet, with a cavity in the center that serves to accommodate the helical spring.
The membranes can preferably have a profiled annular bead in the center, by means of which they are releasably clamped by elastic deformation in correspondingly profiled grooves in the seat surfaces.
The arrangement can e.g. B. also be made so that a single venting device is assigned to an eccentric. However, the arrangement can e.g. B. also be made so that an eccentric several, z. B. two or three independently working venting devices connected to a common vent line are assigned. It thus follows that the invention is versatile in its use.
In the drawings, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown. 1 shows a venting device according to the invention for the new centrifugal fire pump in a partial representation in an axial section in a first operating state, FIG. 2 the arrangement according to FIG. 1 in the same representation as in FIG. 1 in a second operating state, FIG 3 shows a modified embodiment of the subject matter of the invention again in an axial section, and FIG. 4 shows a further variant of the subject matter of the invention in a schematic representation.
In the fire-fighting centrifugal pump according to the invention, this pump is assigned a venting device which acts like a piston pump and whose suction opening is in connection with the delivery chamber of the pump and its outlet opening with the free atmosphere and which finally has a piston that can be moved back and forth to suck in and discharge the medium is.
The piston --7-- of the venting device is loosely between the effective surface, which is formed by the race --2--, of a cam-like actuating element --1 that moves in a time-dependent manner on the shaft --16-- of the centrifugal pump -, which is formed by an eccentric seated on this shaft, and a force storage element counteracting the actuating member, which is formed by the compression spring - 4 -.
This is the one
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Arrangement made in such a way that the length of the piston stroke possible inside the cylinder is greater than twice the eccentricity of the eccentric, so that the maximum stroke of the piston under the influence of the actuating element or the energy storage device is smaller than the largest possible piston stroke permitted by the guidance of the piston is.
The actuating element is assigned to the suction process and the compression spring is assigned to the side of the piston facing the outlet opening and the actuating element and the piston of the venting device are assigned to one another in such a way that the piston automatically moves out of the operating area of the actuation element when the centrifugal pump pumps water and automatically returns to it reaches the operating range of the actuator when the centrifugal pump no longer delivers water.
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is provided, in which the compression spring --4-- acting on the piston of the venting device is accommodated and which is determined with the help of a stop for the piston, which is formed by an approximately cylindrical projection --21-- which is supported by the The end wall on the outlet side --22-- of the cylinder guiding the piston protrudes inward and contains a central cylindrical cavity --23-- in which the compression spring is housed, which is at one end at the base --23a-- of the cavity and with its other free end is supported on the piston. The actuating member and the piston rod connected to the piston thus interact directly.
The vent line -12- coming from the pumping chamber of the pump opens into a space -24-, which is designed as an annular space and is in connection with the inlet opening-5- of the cylinder guiding the piston, whereby this annular space -24- is expediently - is in communication with the interior of the cylinder guiding the piston via several inlet openings distributed around a circle at even intervals.
The piston itself is traversed by one or more openings --8-- running parallel to the direction of movement of the piston, which are dominated by a closure member that acts like a check valve that opens away from the inside of the cylinder, while the inlet opening or inlet openings - 5-- be controlled by a closure member that acts like a check valve acting towards the inside of the cylinder. A closure member is assigned to the inlet openings, which consists of a membrane clamped centrally on the side of the cylinder end wall facing the cylinder interior, the freely movable edge area of which rests on the inside of the inlet opening
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freely movable edge area rests on the outside of the openings in the piston.
Overall, the arrangement is such that the suction opening or openings of the cylinder is assigned an inwardly opening closure member and the outlet opening or the outlet openings of the cylinder is assigned an outwardly opening closure member, the two closure members performing their opening movement in the same direction.
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that the eccentric - l - controls the suction stroke, while the compression spring --4-- controls the ejection stroke, whereby the spring force increases with increasing negative pressure under the influence of the atmospheric air pressure, so that the piston rod --3-- is constantly with it the race
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The sucked in air or the mixture of air and water is expelled through the holes or slits-8-of the disc piston-7 - and the outlet membrane -9- and is released through the opening -10-. When the centrifugal pump begins to deliver water, a delivery head of around 5m / WS is sufficient to bring the disc piston-7-to the surface --11-- of the
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To press the cylinder. The piston rod - 3 - has thus moved away from the eccentric race - 2 - so that it lies outside the field of rotation - 13 -. In this case the piston --7 - with the piston rod is in the rest position, the eccentric - l - rotates empty.
As soon as the centrifugal pump no longer delivers water, the spring-loaded piston pushes back so that the piston rod --3-- is connected to the eccentric race-2-again. The cylinder space --14-- is drained through the holes --8- and the outlet membrane of the disc piston - -7 -.
The eccentric --1 -, the raceway - 2 - and the piston rod - 3 - run in the embodiment shown in the drawings in an oil bath. Instead of the oil bath, materials with self-lubricating properties can be used for the race or the eccentric and the piston rod guide.
Compared to the positively controlled piston pumps with limited speed, the venting device in question is speed-fixed. If the eccentric speed is too high (e.g. over 4500 rev / min), the piston rod can no longer follow and the piston stroke is shortened, which then leads to a reduced suction power.
In the embodiment shown in the drawings, two venting devices are assigned to an eccentric or actuating member. The arrangement can, however, also be made in accordance with FIG. 3 such that a single venting device -36- is assigned to an actuating member -35-, which is otherwise designed as in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, on the other hand According to FIG. 4, an eccentric member or actuating member -37-three venting devices - 31, 32, 33 - can be assigned to a common venting line
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Sit secondary shaft.
PATENT CLAIMS:
1. A centrifugal fire pump with a piston pump-like venting device, the suction opening of which is connected to the delivery chamber of the pump via an inlet valve and the outlet opening of which is connected to the free atmosphere via an outlet valve designed as a check valve and which has at least one piston that can be moved back and forth in a cylinder the actuation of which an eccentric connected to the shaft of the centrifugal pump is provided,
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Piston (7), as known per se, loosely between the eccentric (1, 2) and a piston against the lateral surface (2) of the eccentric pressing, e.g.
B. is arranged as a helical spring (4) designed force storage member and has one or more axially extending bores (8) which with a centrally clamped in a manner known per se on the pressure side of the piston, freely movable outside the clamping membrane (9) the outlet -Check valve that the inlet valve is formed by the at least one inlet bore (5) having the cylinder end wall on the suction side and a membrane (6) that is centrally clamped in the same way on its side facing the cylinder interior (14) that is determined by a stop surface (11) The largest possible piston stroke is greater than the stroke of the piston (7) caused by the eccentric (1, 2), so that after venting, the piston under the pressure of the conveyed water with the diaphragm (9) closing the bore (8) on the stop surface (11)
rests, the piston rod (3) being lifted off the eccentric wedged onto the pump shaft (16).
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