CH635169A5 - Zwillingskolbenpumpe. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zwiilingskolbenpumpe.

Bekanntlich sind Zwillingskolbenpumpen dieser Art unter anderem insbesondere für Flüssigchromatographieanlagen bestimmt. Bei derartigen Anlagen werden Kolbenpumpen verwendet, um chromatographische Lösungsmittel (bewegliche Phase) durch eine Flüssigchromatographiekolonne zu pumpen. Eine Probe, die in die Oberseite der Kolonne eingespritzt wird, wird während des Durchlaufes durch die Kolonne in seine Be-standteüe zerlegt. Nach der Zerlegung bzw. der Separierung werden ein Detektor, eine Aufzeichnungseinrichtung und andere Baugruppen verwendet, die für die quantitative oder qualitative Analyse der Probe bestimmt sind. Bisher treten immer Schwierigkeiten bei der Montage und Demontage des Zylinderkopfes aufgrund des häufigen Brechens des Saphirkolbens auf. Des weiteren neigen übliche Kolbenpumpen zu übermässigen Druckpulsierungen und ungleichmässigem Durchsatz bzw. Fördermengen beim Betrieb. Des weiteren sind übliche Pumpen häufig relativ kompliziert ausgelegt und umfassen viele bewegliche Teile, die einem Verschleiss ausgesetzt sind.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Zwiilingskolbenpumpe zu schaffen, die eine Weiterbildung an sich üblicher Pumpen darstellt und die dabei auftretenden Schwierigkeiten überwindet.

Erfindungsgemäss zeichnet sich die Zwiilingskolbenpumpe durch die im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmale aus. Das Kolbenende hat ein endseitiges Radialspiel, das gemäss einer Ausführungsform der Erfindung in einem Bereich von 1,328 mm bis 1,8491 mm liegt. Hierdurch wird die Bruchgefahr des Saphirkolbens während des Ein- und Ausbaus vermindert. Die Kolbenanordnung umfasst ferner eine Kolbenfeder und Halterungen für die Feder, die den Kolben nach innen drücken, um den Nockenstössel in Eingriff mit der Nockenscheibenfläche zu halten.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich Zylinderzapfen von den Schenkeln des Gabelkopfes, die Kugellager für die Abstützung des Kolbenkörpers während seiner hin- und hergehenden Bewegung im Gehäuse tragen. Das Gehäuse besitzt in Längsrichtung verlaufende schlitzförmige Aussparungen, in denen die Kugellager laufen. Die den Kolben tragenden Zylinderzapfen weisen kugelförmig ausgebildete äussere Enden auf, die eine Übertragung der seitlich wirkenden Kraftkomponente der Kurvenscheibe auf das Pumpengehäuse ermöglichen.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung besitzen die Lagerungen im Zylinderkopf ein Spiel von 0,00762 bis 0,01651 mm in Bezug zu dem Saphirkolbenende. Die Hochdruckdichtung wird hierbei von einer Fluorkohlenstoff-Hochdruckdichtung gebildet.

s Gemäss einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist eine aus Glas bestehende Abdeckung an dem Gehäuse vorgesehen, durch die eine Bedienungsperson die mechanischen Arbeitsabläufe der Pumpe überwachen kann.

Gemäss einer anderen Ausführungsform nach der Erfin-io dung besitzt der Zylinderkopf, einen Einlasskanal, der sich von dem Zylinderkopf nach aussen erstreckt und ein einlassseitiges Rückschlagventil ist mit dem Einlasskanal verbunden. Ein Auslasskanal erstreckt sich von dem Kolbenzylinder nach aussen, und dieser Auslasskanal ist im wesentlichen axial bezüglich des 15 Einlasskanales längs der Mittellinie des Kolbenzylinders versetzt angeordnet, um Rückstandsbildungen von eingeschlossenem Gas zu verhindern und eine sichere Durchspülung des Zylinderkopfes zu ermöglichen. Ein auslassseitiges Rückschlagventil ist mit dem Auslasskanal verbunden.

20 Gemäss einer Ausführungsform weist die Kolbenpumpe einen Zylinderkopf auf, in dem ein Kolbenzylinder angeordnet ist. Der Zylinderkopf hat einen Einlasskanal, der sich von dem Kolbenzylinder nach aussen erstreckt. Ein einlassseitiges Rückschlagventil ist vorgesehen, das einen konzentrischen Ventilsitz 25 und einen exzentrischen Ventilsitz umfasst, die bezüglich zueinander hintereinander geschaltet angeordnet sind. Der konzentrische Ventilsitz hat eine Durchgangsbohrung, die zu dem Einlasskanal ausgerichtet ist und der exzentrische Ventilsitz hat eine Durchgangsbohrung, die geringfügig aussermittig bezüglich 30 des Einlasskanales und der Durchgangsbohrung des konzentrischen Ventilsitzes angeordnet ist, die jedoch eine Fluidströ-mungsverbindung mit diesem herstellen kann. Die Durchgangsbohrung in dem konzentrischen Ventilsitz besitzt einen vergrösserten Abschnitt in der Nähe des exzentrischen Ventilsitzes und 35 eine erste Rückschlagventilkugel ist in dem vergrösserten Abschnitt lose eingebaut. Die Durchgangsbohrung in dem exzentrischen Ventilitz weist einen vergrösserten Abschnitt in der Nähe des Zylinderkopfes auf und eine zweite Rückschlagventilkugel ist lose in den vergrösserten zweiten Abschnitt eingesetzt. 40 Hieraus ergibt sich, dass bei dem Wiederauffüllen des Kolbenzylinders sich die erste Kugel nach innen bewegt und auf der Fläche des exzentrischen Ventilsitzes aufsitzt und dass sich die zweite Kugel in Richtung auf die Fläche des Zylinderkopfes nach innen bewegt, um eine Fluidverbindung über die Ventilsit-45 ze mit dem Einlasskanal in dem Zylinderkopf herzustellen. Während des Förderhubes der Pumpe drückt der Druck des Druckmittels bzw. des Fluids die zweite Kugel nach aussen, bis sie den Einlass der Durchgangsbohrung in dem exzentrischen Ventilsitz verschliesst und er bewegt die erste Kugel nach aus-50 sen, bis sie die Durchgangsbohrung des konzentrischen Ventilsitzes verschliesst, so dass eine Durchströmung der Rückschlagventilanordnung mit Fluid unterbunden ist. Zusätzlich besitzt der Zylinderkopf einen Auslasskanal, der sich von dem Kolbenzylinder nach aussen erstreckt, und der im wesentlichen 55 axial bezüglich des Einlasskanals längs der Mittellinie des Kolbenzylinders versetzt angeordnet ist. Das auslassseitige Rückschlagventil umfasst eine Rückschlagventilanordnung, die derart ausgelegt ist, dass sie eine an sich bekannte Pumpenauslass-leitung aufnehmen kann. Die Rückschlagventilanordnung um-60 fasst einen Auslasskanal, der zu dem Auslasskanal in dem Zylinder ausgerichtet ist. Ein konzentrischer Ventilsitz ist in der Nähe des Auslasskanals im Zylinderkopf vorgesehen und ein exzentrischer Ventilsitz ist bezüglich des konzentrischen Ventilsitzes hintereinander geschaltet angeordnet. Der konzentrische 65 Ventilsitz ist mit einer Durchgangsbohrung versehen, die zu den Auslasskanälen ausgerichtet ist und der exzentrische Ventilsitz besitzt eine Durchgangsbohrung, die geringfügig aussermittig zu den Auslasskanälen angeordnet ist, die jedoch eine Fluidverbin-

635 169

düng mit diesen herstellen kann. Die Durchgangsbohrung in dem konzentrischen Ventilsitz besitzt einen vergrösserten Abschnitt in der Nähe des exzentrischen Ventilsitzes und in diesen Abschnitt ist eine erste Rückschlagventilkugel lose eingesetzt. Die Durchgangsbohrung in dem exzentrischen Ventilsitz umfasst in der Nähe der Rückschlagventilanordnung einen vergrösserten Abschnitt und eine zweite Rückschlagventilkugel ist in den zweiten vergrösserten Abschnitt lose eingesetzt. Während der Wiederauffüllung des Kolbenzylinders bewegt sich die erste Kugel nach innen, bis sie die Durchgangsbohrung in dem konzentrischen Ventilsitz verschliesst und die zweite Kugel bewegt sich nach innen, bis sie die Durchgangsbohrung in dem exzentrischen Ventilsitz bedeckt, um einen Rückstrom des Fluids durch die Rückschlagventilanordnung zu unterbinden. Während des Förderhubes drückt der Druck des geförderten Fluids die erste Kugel nach aussen, bis sie auf der Fläche des exzentrischen Ventilsitzes aufsitzt und die zweite Kugel bewegt sich in Richtung auf die Fläche der Rückschlagventilanordnung und dessen Anschluss nach aussen, um somit eine Fluidverbindung zwischen dem Auslasskanal in dem Zylinderkopf und dem Auslasskanal in dem Rückschlagventil herzustellen. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung sind der konzentrische Ventilsitz für das einlassseitige Rückschlagventil und der konzentrische Ventilsitz für das auslassseitige Rückschlagventil im wesentlichen identisch ausgebildet und auch der exzentrische Ventilsitz für das einlassseitige Rückschlagventil und der exzentrische Ventilsitz für das auslassseitige Rückschlagventil sind im wesentlichen identisch ausgebildet.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist das Profil der Nockenscheibenfläche derart gewählt, dass die beiden Kolben beim Fördern bzw. Pumpen und beim Füllen synchronisiert sind, um Druckpulsierungen so gering wie möglich zu halten und einen im wesentlichen konstanten Fluid-strom bzw. eine konstante Fluidmenge abzugeben. Gemäss einer Ausführungsform ermöglicht das Profil der Nockenscheibe einen parabolischen Anstieg während der Drehbewegung der Nockenscheibe von ungefährt 0° bis ungefährt 30°, um den Kolben derart anzutreiben, dass ein Hydraulikimpuls erzeugt wird, der die Kugeln der Rückschlagventile sicher zur Anlage bringt. Während der weitergehenden Drehbewegung der Nockenscheibe von ungefährt 250° bis ungefähr 345° ermöglicht ein cycloidi-scher Rücklauf eine gleichmässige Rückbewegung des Kolbens, so dass man eine ausreichende Zeit zur Wiederauffüllung des Zylinders bei relativ hohen Strömungsgeschwindigkeiten erhält, die beispielsweise in der Grössenordnung von ungefähr 30 ml/ Min. liegen. Zusätzlich ist ein kurzer regelmässiger Stillstand bei 15° am Ende der cycloidischen Rückbewegung vorgesehen, um eine vollständige Wiederauffüllung des Zylinders zu gewährleisten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Figur 1 ist eine Draufsicht einer erfindungsgemäss ausgelegten Zwiilingskolbenpumpe in teilweise geschnittener Darstellung,

Figur 1A ist eine Seitenansicht des Schmiermittelsystems für die Nockenscheibenfläche in teilweise geschnittener Darstellung,

Figur 1B ist eine vergrösserte Ausschnittsdarstellung der Kolbenanordnung,

Figur 2 ist eine vergrösserte Schnittansicht ungefähr durch die Mitte der Vorrichtung und zeigt die Verbindung des Saphirkolbens und des Kolbenkörpers,

Figur 3 ist eine vergrösserte Ansicht ungefähr durch die Mitte der Vorrichtung und zeigt den Zylinderkopf, ein einlassseitiges Absperr- bzw. Rückschlagventil und ein auslassseitiges Rückschlag- bzw. Absperrventil,

Figur 3 A ist eine vergrösserte ausschnitthafte Schnittansicht der Hochdruckdichtung,

Figur 4 ist eine vergrösserte Draufsicht auf das Nockenscheibenprofil,

Figur 5 ist eine Übersichtstabelle mit den Nockenstösselbe-wegungsgleichungen für verschiedene Nockenscheibendreh-s winkel,

Figur 6 zeigt in einem Diagramm die Nockenstösselbewe-gung,

Figur 7 ist ein Federkraftdiagramm,

Figur 8 ist ein Diagramm für die Abhängigkeit von Pumpen-iogeschwindigkeit und Durchflussmenge bzw. Durchsatz, und

Figur 9 ist ein Diagramm über die Beschleunigung des Nok-kenstössels.

Die dargestellte Zwiilingskolbenpumpe umfasst zwei im wesentlichen identische Kolbenpumpen, die insgesamt jeweils mit 1510 und 10' bezeichnet sind, die Pumpen sind in einem eloxierten Aluminiumgehäuse 12 untergebracht, das eine Beschichtung aus Tetrafluoräthylen aufweist, die eine Korrosion durch Lösungsmittel verhindert und einen niedrigen Reibungskoeffizienten an den Flächen der relativ gleitend zueinander beweglichen 20 Elemente bewirkt. Die Beschichtung aus Tetrafluoräthylen wird aufdiffundiert und es bildet sich in der Kristallstruktur des harten eloxierten Aluminiums eine haftende Verbindung. Zwischen den beiden Pumpen ist eine Nockenscheibe bzw. eine Kurbel 14 angeordnet, die an einer Nockenwelle bzw. einer 25 Kurbelwelle 16 angebracht ist, die über eine elastische Kupplung 18 von einem Schrittmotor 20 angetrieben wird. Die Nokkenscheibe ist auf Lagern 21 gelagert, die mit Hilfe einer Wellenfeder 22 und einem Lagerdeckel 23 in dem Gehäuse 12 an Ort und Stelle gehalten sind. Die Schmierung der Nockenschei-30 benfläche erfolgt über eine mit Schmiermittel getränkte Filzplatte 24 (Figur 1A), die von einer Abstreit- bzw. Schleiffeder 25 getragen wird, die frei tragend auf dem bodenseitigen Dek-kelteil 27, wie mit 29 bezeichnet, angebracht ist, und die dazu dient, die mit Schmiermittel getränkte Filzplatte 24 in Eingriff 35 mit der Nockenscheibenfläche 15 der Nockenscheibe 14 zu bringen.

Jede Pumpe weist eine Kolbenanordnung 26 (Figur 1B) auf, die einen Kolbenkörper 28 umfasst, der ein Saphirkolbenende 30 besitzt, das beispielsweise mit Hilfe eines Haftmittels 31 aus 40 Epoxyharz fest mit dem Kolbenkörper verbunden ist (Figur 2). Es kann so ausreichend viel Haftmittel verwendet werden, dass, wie mit 32 bezeichnet, eine Randwulst entsteht und ein O-Ring 33 aus Tetrafluoräthylen ist an dem Kolben 30 in der Nähe der Randwulst angebracht. Nach Figur 1B ist das andere Ende des 45 Kolbenkörpers 28 in Form eines Gabelkopfes 34 ausgebildet, der mit Hilfe von Kugellagern 36 in dem Gehäuse 12 hin- und hergehend beweglich gelagert ist, wobei die Kugellager 36 auf Zylinderzapfen 38 abgestützt sind, die den Kolben tragen und sich jeweils von den Schenkeln des Gabelkopfes weg erstrecken. 50 Wie in Figur 1 gezeigt, laufen die Kugellager 36 in schlitzförmigen Aussparungen 40 in dem Gehäuse 12. Ein kugelförmiger Wälzkörper, der sich auf der Nockenscheibe abrollt, oder ein Nockenstössel 42 wird von einem Zylinderzapfen 44 zwischen den Schenkeln des Gabelkopfes 34 getragen, und die Abstands-55 Scheiben 46 verfolgen den Zweck, das Axialspiel zwischen dem Gabelkopf und dem Nockenstössel zu verringern.

Die Ausbildung und Auslegung des Kolbens sind derart getroffen, dass die Reibungskräfte an dem Kolben während des Pumpvorganges so klein wie möglich sind. Die Kolbenkugella-60 ger 36, die in den schlitzförmigen Aussparungen in dem Pumpengehäuse laufen, verteilen die Belastung, die von der Vertikalkomponente der Nockenscheibenkraft herrührt. Die Kolbenlager verhindern ebenfalls eine Kolbenverdrehung, so dass man eine adäquate Ausrichtung von Nockenstössel 42 zu der 65 Nockenscheibenfläche 15 der Nockenscheibe 14 erhält. Das Lager 36 ist auf dem Kolben derart angebracht, dass das durch die Vertikalkomponente der Nockenscheibe während des Betriebes auf den Kolben ausgeübte Moment (oder auf den Kolben ein-

635169 6

wirkende Kräftepaar) so klein wie möglich ist, wodurch man die tatsächlichen körperlichen Mittelpunkt des Metallagers und der Belastung des Saphirkolbenendes 30 vermindert. Die den Kol- Hochdruckdichtung bewegt, wobei der Kolben an die Toleran-ben tragenden Zylinderzapfen 38 besitzen kugelförmig ausge- zen der Pumpenteile angepasst ist, und nicht genau auf der theobildete Enden 39, die derart ausgelegt, dass die seitlich wirken- retischen Mittellinie des Kolbens zu arbeiten braucht. Ferner ist de Kraftkomponente der Nockenscheibe zum Pumpengehäuse 5 darauf hinzuweisen, dass das Ersetzen der Hochdruckdichtung 12 übertragen wird. Die Zylinderzapfen bewegen sich gleitend 62 schnell und leicht ausgeführt werden kann, wobei die Gefahr relativ zu der Fläche aus Polytetrafluoräthylen (Tufram) mit des Brechens des Saphirkolbens während dem Austauschvor-niedrigem Reibungskoeffizienten, wobei die Beschichtung aus gang der Dichtung nur gering ist.

Polytetrafluoräthylen haftend auf dem Pumpengehäuse aus Nach Figur 1 ist ein Federhalter 64 auf der Innenfläche des Aluminium aufgebracht ist. io stufenförmig abgesetzten Teiles 56 in dem Gehäuse 12 ange-Wie insbesondere in Figur 3 gezeigt, ist ein Zylinderkopf 50 bracht, der zur Aufnahme eines Endes einer Kolbenfeder 66 vorgesehen, der einen länglichen Kolbenzylinder 86 hat, und dient. Der Kolbenkörper 28 besitzt einen stufenförmig abge-der zur Aufnahme des Saphirkolbens 30 bestimmt ist. Ein Dich- setzten Teil 68 zur Aufnahme des anderen Endes der Feder 66. tungshalter 48 aus rostfreiem Stahl ist über eine Schraubverbin- Diese Feder dient zum Rückführen des Kolbens in seine Ausdung mit dem Zylinderkopf 50 verbunden und die Abdichtung is gangsstellung während des Betriebs der Pumpe und dient auch erfolgt über einen O-Ring 52 aus Tetrafluoräthylen, der hierzu dazu, den Nockenstössel 42 in Eingriff mit der Nokkenscheibe vorgesehen ist. Der Dichtungshalter 48 hat ein stufenförmig 14 zu halten. Nach Figur 1 ist das Gehäuse 12 mit mehreren abgesetztes Teil 54, das in Eingriff mit einem radial nach innen Entlüftungsschlitzen 71 versehen, durch die korrosive Dämpfe vorspringenden kreisförmigen und als Sitzfläche dienenden stu- entweichen und von den innen liegenden Bauteilen der Pumpen fenförmig abgesetzten Teil 56 (Figur 1) in dem Gehäuse 12 20 ferngehalten werden können. Der Kolben bewegt sich gleitend kommt. Während des Zusammenbaus ist somit der Zylinder- in einen Lösungsmittelstrom hinein und aus diesem heraus, so köpf 50 in einer endseitigen Öffnung in dem Gehäuse 12 ange- dass die dabei entstehenden Dämpfe äusserst korrosiv sind, ordnet und wird in Längsrichtung nach innen hineinbewegt, bis Wie insbesondere in Figur 3 gezeigt, dient der Zylinderkopf der stufenförmig abgesetzte Teil 54 auf dem stufenförmig abge- 50 auch als Absperrventil- bzw. Rückschlagventilkörper. Der setzten Teil 56 aufliegt, und in dieser Position wird der Zylin- 25 Zylinderkopf ist mit einer Einlassbohrung 70 versehen, die über derkopf 50 durch Feststellschrauben 58 befestigt. Wie in Figur 3 eine Schraubverbindung eine Rückschlagventilanordnung 72 gezeigt, besitzt der Dichtungshalter 48 eine in Längsrichtung aufnimmt. Die Rückschlagventilanordnung ist so ausgelegt, dass verlaufende stufenförmig abgesetzte Bohrung zur Aufnahme ei- sie einen an sich bekannten Endanschluss 74 einer Pumpenein-ner Führungsbuchse 60 aus Polytetrafluoräthylen (Teflon), die lassleitung aufnehmen kann. Das innen liegende Ende der als Führung oder Gleitführung für den Saphirkolben 30 wäh- 30 Rückschlagventilanordnung 72 ist mit einer Ausnehmung 76 rend des Ein- und Ausbaus der Baueinheit dient. Der Dich- versehen, die zur Aufnahme eines konzentrischen Ventilsitzes tungshalter 48 besitzt eine innere Lagerbohrung oder eine kreis- 78 und eines exzentrischen Ventilsitzes 80 dient, die hintereinförmige Tragfläche 61, die ein Metallager für den Saphirkolben ander geschaltet angeordnet sind. Der exzentrische Ventilsitz 80 30 bildet. Das Radialspiel zwischen der Lagerbohrung und dem ist in dem einlasseitigen Pumpenrückschlagventil teilweise in Saphirkolben liegt in einem Bereich von ungefähr 0,007 bis 35 einer Ausnehmung 82 am Grund der Bohrung 70 in dem Zylin-ungefähr 0,016 mm (0,0003 bis 0,00065 inch). Eine Fluorkoh- derkopf untergebracht. Der Zylinderkopf 50 besitzt einen Ein-lenstoff-Hochdruckdichtung, die insgesamt mit 62 bezeichnet lasskanal 84, der sich von dem äusseren Ende des Kolbenzylin-ist, ist in der Nähe der inneren Lagerbohrung 61 vorgesehen. ders 86 zu dem Grund der Ausnehmung 82 erstreckt. Die Rück-

Wie insbesondere in Figur 3 A gezeigt, umfasst diese Dich- schlagventilanordnung 72 besitzt einen Einlasskanal 88, der zu tung einen kreisförmigen flexiblen bzw. federnd nachgiebigen 40 dem Einlasskanal 84 fluchtet und der konzentrische Ventilsitz Dichtungsring 63 mit einer kreisförmigen Abstreiflippe 65 und 78 ist mit einer Durchgangsbohrung 90 versehen, die zu dem einer kreisförmigen Stützlippe 67. Zwischen den beiden Lippen Kanal 84 sowie zu dem Kanal 88 ausgerichtet ist. Der exzentri-erstreckt sich eine Schraubenfeder 69 in Umfangsrichtung um sehe Ventilsitz 80 ist mit einer Durchgangsbohrung 92 versehen, den Kolben 30, um die Abstreiflippe gegen das Kolbenende und die geringfügig aussermittig bezüglich des Kanales 84 und der die Stützlippe gegen den Dichtungshalter 48 anzudrücken. Im 45 Durchgangsbohrung 90 liegt, die jedoch so nahe an denselben Querschnitt weist die Stützlippe 67 eine im wesentlichen bogen- liegt, dass sie eine Fluidverbindung herstellen kann. Das Ende förmige Gestalt auf, während die Abstreiflippe kürzer bemes- der Durchgangsbohrung 90 in der Nähe des Ventilsitzes 80 ist sen, geradlinig ausgelegt und zu Beginn zur Anlage gegen den mit einem vergrösserten Abschnitt 94 versehen, der lose eine Kolben längs einer Endkante an der Hochdruckseite desselben Rückschlagventilkugel 96 aufnimmt, die beispielsweise aus syn-kommt, um den Kolben abzustreifen und das Eindringen von 50 thetischem Rubin hergestellt sein kann. Das Ende der Dutch-Fremdstoffen oder Fremdstoffteilchen zu verhindern. Die bei- gangsbohrung 92 in der Nähe des Einlasskanales 84 in dem den Lippen liegen der Hochdruckseite der Dichtung derart zu- Zylinderkopf 50 ist mit einem vergrösserten Abschnitt 98 versegewandt, dass der Druck die Lippen zu spreizen und die Dich- hen, der lose eine Rückschlagventilkugel 100 aufnimmt, die tungswirkung zu verbessern sucht. ebenfalls aus synthetischem Rubin hergestellt sein kann. Wenn

Das Brechen des Saphirkolbens stellt ein schwerwiegendes 55 beim Betrieb der Pumpe das Fluid durch den Einlass zu dem

Problem bei bisher bekannten Kolbenpumpen dieser Bauart Kolbenzylinder 86 nach innen strömt, bewegt sich die Kugel 96

dar, jedoch lässt sich diese Schwierigkeit im wesentlichen mit nach innen und sitzt auf der Seitenfläche des exzentrischen Ven-

Hilfe des Ausbaus nach der Erfindung überwinden. Der Saphir- tilsitzes 80 auf. Gleichzeitig bewegt sich die Kugel 100 in Rich-

kolben nach der Erfindung weist endseitig ein Radialspiel in der tung auf die Fläche des Zylinderkopfes 50 in der Nähe des

Grössenordnung von ungefähr 1,3208 mm bis ungefähr 1,8491 60 Einlasskanales 84 nach innen, und es wird eine Fluidverbindung mm (0,052 bis 0,0728 inch) auf, und hieraus ergibt sich, dass zwischen dem Einlasskanal 88 und dem Einlasskanal 84 herge-

eine übermässige kolbenseitige Belastung während der Montage stellt. Wenn der Fluidstrom in Gegenrichtung zu der Richtung und Demontage der Zylinderanordnung vermieden ist. Dieses während des Pumphubes der Kolbenpumpe gerichtet ist, drückt endseitige Radialspiel ermöglicht, dass die metallische Lager- der Fluiddruck die Kugel 100 nach aussen, bis sie den Einlass bohrung 61 unmittelbar in der Nähe der Hochdruckdichtung 62 65 der Durchgangsbohrung 92 bedeckt, und gleichzeitig bewegt angeordnet werden kann, so dass eine übermässige Seitenbela- sich die Kugel 96 nach aussen, bis sie die Durchgangsbohrung stung auf die Dichtung vermieden ist. Die Konzeption mit dem 90 verschliesst, so dass ein Durchgehen des Fluidstromes durch endseitigen Radialspiel ermöglicht, dass sich der Kolben zu dem die Rückschlagventilanordnung unterbunden ist.

7

635 169

Das auslasseitige Rückschlagventil ist ähnlich wie das einlas-seitige Rückschlagventil ausgebildet, so dass die zwei Rückschlagventilsitze für das Einlassrückchlagventil mit den zwei Ventilsitzen vertauschbar sind, die für das auslasseitige Rückschlagventil bestimmt sind, indem man beim Einbau ihre Reihenfolge umkehrt. Der Zylinderkopf 50 ist mit einer Auslassbohrung 70' versehen, der über eine Schraubverbindung eine Rückschlagventilanordnung 72' aufnimmt. Die Rückschlagventilanordnung ist so ausgelegt, dass sie einen an sich bekannten Endanschluss 74' einer Pumpenauslassleitung aufnimmt. Das innen liegende Ende der Rückschlagventilanordnung 72' ist mit einer Ausnehmung 76 versehen, die einen konzentrischen Ventilsitz 78' und einen exzentrischen Ventilsitz 80' aufnimmt, die hintereinander geschaltet angeordnet sind. Der konzentrische Sitz 78' in dem Rückschlagventil an der Auslasseite der Pumpe ist teilweise in einer Ausnehmung 82' am Grund der Bohrung 70' in dem Zylinderkopf untergebracht. Der Zylinderkopf 50 besitzt einen Auslasskanal 84', der sich von dem innen liegenden Ende des Kolbenzylinders 86' zu dem Grund der Ausnehmung 82' erstreckt. Die Rückschlagventilanordnung 72' hat einen Auslasskanal 88', der zu dem Auslasskanal 84' ausgerichtet ist, und der konzentrische Ventilsitz 78' ist mit einer Durchgangsbohrung 90' versehen, die in Ausrichtung zu dem Auslasskanal 84 sowie zu dem Auslasskanal 88' steht. Der exzentrische Ventilsitz 80' ist mit einer Durchgangsbohrung 92' versehen, die geringfügig aussermittig zu dem Auslasskanal 84' und der Durchgangsbohrung 90' angeordnet ist, die jedoch so nahe an denselben liegt, dass sie eine Fluidverbindung herstellen kann. Das Ende der Durchgangsbohrung 90' in der Nähe des Ventilsitzes 80' ist mit einem vergrösserten Abschnitt 94' versehen, der lose eine Rückschlagventilkugel 96' aufnimmt, die ebenfalls beispielsweise aus synthetischem Rubin hergestellt sein kann. Das Ende der Durchgangsbohrung 92' in der Nähe der Rückschlagventilanordnung 72' ist mit einem vergrösserten Abschnitt 98' versehen, der lose eine Rückschlagventilkugel 100' aufnimmt, die ebenfalls beispielsweise aus synthetischem Rubin hergestellt sein kann. Wenn beim Betrieb der Pumpe das Fluid durch den Auslasskanal von dem Kolbenzylinder 86 nach aussen strömt, wird die Kugel 96' nach aussen gedrückt, so dass sie auf dem Ventilsitz 80' aufsitzt. Gleichzeitig wird die Kugel 100' nach aussen gedrückt, so dass sie zur Anlage gegen die Fläche der Rückschlagventilanordnung 72' kommt, wodurch eine Fluidverbindung zwischen dem Auslasskanal 84' und dem Auslasskanal 88' hergestellt ist. Während des Ansaughubes der Kolbenpumpe drückt der Staudruck in der Auslassleitung die Kugel 100 nach innen, um das äussere Ende der Durchgangsbohrung 92' zu verschliessen, und gleichzeitig wird die Kugel 96' nach innen gedrückt, um die Durchgangsbohrung 90' zu verschliessen, so dass ein Durchgang des Fluidstromes durch die Rückschlagventilanordnung unterbunden ist.

Um Leckstellen an der Grenzfläche zwischen dem Zylinderkopf 50 und dem Ventilsitz 80 zu verhindern, ist ein 0-Ring 102 in der Nähe des Umfangs des Ventilsitzes vorgesehen. Um Leckstellen an der Grenzfläche zwischen dem Ventilsitz 80 und dem Ventilsitz 78 zu verhindern, ist ein 0-Ring 104 am Umfang der Ventilsitze vorgesehen. Ein 0-Ring 106 verhindert die Bildung von Leckstellen zwischen dem Ventilsitz 79 und der Rückschlagventilanordnung 72. Auf ähnliche Art und Weise bildet ein 0-Ring 102' eine Dichtung an der Grenzfläche zwischen der Rückschlagventilanordnung 72' und dem Ventilsitz 80', während ein 0-Ring 104' eine Dichtung zwischen dem Ventilsitz 80' und dem Ventilsitz 78' bildet. Ein 0-Ring 106' bildet eine Dichtung zwischen dem Ventilsitz 78' und dem Zylinderkopf 50. Somit verhindern diese Dichtungsringe eine Strömungszirkulation innerhalb der Rückschlagventile.

Bei bevorzugten Anlagen, die für übliche flüssige Lösungsmittel bei der Chromatographie bestimmt sind, sind die Ventilsitze der Rückschlagventile aus rostfreiem Stahl der Sorte 316

hergestellt, die chemisch gegen solche Lösungsmittel widerstandsfähig sind. Insbesondere kann jeder einzelne Rückschlagventilsitz erforderlichenfalls ersetzt werden, ohne dass die gesamte Anordnung ausgetauscht zu werden braucht. 5 Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass das zweistufige einlasseitige Rückschlagventil sowie das zweistufige auslasseitige Rückschlagventil, wie zuvor beschrieben, derart ausgelegt sind, dass Rückstandsbildungen von eingeschlossenem Gas (Luft) und eingeschlossenen Flüssigkeiten im Zylinderkopf so io gering wie möglich gehalten werden. Diese Auslegung basiert auf der Tatsache, dass der Einlasskanal 84 bezüglich des Aus-lasskanales 84' in dem Zylinderkopf versetzt liegt, so dass man eine Durchströmung im Kolbenzylinder oder eine Spülwirkung erhält, die die Rückstandsbildung von eingeschlossenen Fluiden i5 verhindert.

Wie sich insbesondere Figur 1A entnehmen lässt, lassen sich die mechanischen Bauteile der Pumpe durch eine Abdeckung 108 aus Glas betrachten, die ermöglicht, dass eine Bedienungsperson die mechanischen Schwierigkeiten und Probleme erkennen und korrigieren kann.

In Figur 4 ist die Nockenscheibenfläche 15 auf der Nockenscheibe 14 gezeigt, die auf der Steuerwelle bzw. Nockenwelle 16 aufgekeilt ist. Das Profil der Nockenscheibenfläche 15 der Nolc-kenscheibe 14 wird von vier mathematischen Gleichungen bestimmt, die in der Übersichtstabelle in Figur 5 angegeben sind. Darin bedeuten:

y = Weg des Nockennachlaufelements (Nockenstössel), h = Weg des Nockennachlaufelements bei einem Drehwin-30 kel von 30° der Nockenscheibe,

hj = Weg des Nockennachlaufelements bei einem Dreh-winkel von 180° der Nockenscheibe,

h2 = Weg des Nockennachlaufelements bei einem Drehwinkel von 210° der Nockenscheibe (maximale Verschiebebe-wegung bzw. Verdrängung bei dem gesamten Arbeitszyklus) h = h2-hj

0 = Drehwinkel der Nockenscheibe für einen Weg des Nockennachlaufelements y, in Grad gemessen.

Hierdurch wird der Pump- und Füllvorgang der Zwillings-40 kolben synchronisiert, so dass man einen konstanten Durchsatz bzw. eine konstante Durchflussmenge mit minimaler Pulsierung erhält. Der parabolische Anstieg im Pumpenarbeitszylklus während einer Drehbewegung der Nockenscheibe von ungefähr 0° bis ungefähr 30° dient dazu, den Kolben derart anzutreiben, 45 dass ein hydraulischer Impuls erzeugt wird, der die Rückschlagventilkugel in dem Rückschlagventil sicher zur Anlage gegen die Sitzflächen bringt. Die zykloidische Rückbewegung bzw. der zy-kloidische Rücklauf bei einem Drehwinkel von ungefähr 130° der Nockenscheibe ermöglicht einen gleichmässigen Kolben-50 rücklauf, so dass man eine adäquate Wiederauffüllzeit für den Zylinder bei relativ hohen Enddurchsätzen, wie zum Beispiel ungefähr 30 ml/Min., erhält. Der kurze regelmässige Stillstand bei 15° am Ende des zykloidischen Rücklaufes dient dazu, eine vollständige Wiederauffüllung des Zylinders sicherzustellen. 55 Das Bewegungsschaubild des Nockenstössels nach Figur 6 zeigt den Zusammenhang der Drehbewegung der Kurvenscheibe in Grad im Verhältnis zu der Bewegung bzw. dem Weg des Nok-kenstössels oder des Kolbens, gemessen in Inch, auf. Figur 7 stellt ein Federkraftdiagramm dar, indem der Zusammenhang 60 zwischen der Drehbewegung der Nokkenscheibe in Grad und der Federkraft der Feder 66, gemessen in g, aufgezeigt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Feder eine Federkonstante von ungefähr 170 g/mm und eine anfängliche Krümmung bzw. Durchbiegung unter Last von 8,89 mm. 65 In Figur 8 ist ein Geschwindigkeits- und Durchsatzdiagramm für eine Pumpe mit einer Nennleistung von 30 ml/Min. gezeigt. Figur 9 ist ein Beschleunigungsdiagramm, die die Kolbenbeschleunigung in Abhängigkeit von dem Nockenscheiben-

635169

drehwinkel in Grad bei einer Zwiilingskolbenpumpe nach der Erfindung zeigt, die eine Nennleistung von 30 ml/Min. hat.

Hieraus lässt sich entnehmen, dass die von der Nockenscheibe ausgeführte Bewegung eine entsprechende zwangsläufige Bewegung der beiden Kolben oder Nockenstössel zur Folge hat, wenn die Nockenscheibe 14 mit gleichmässiger Winkelgeschwindigkeit von dem Schrittmotor 20 in Drehung versetzt wird. Die Zwillingskolbenanordnung ermöglicht die Füllung einer Kammer, während der andere Kolben Strömungsmittel zu dem System abgibt. Die Nockenscheibe ist so ausgelegt, dass die Kolben beim Pump- und Füllvorgang derart synchronisiert sind, dass minimale Druckpulsierungen auftreten und ein relativ konstanter Durchsatz des Lösungsmittels zu der Flüssigchromatographieanlage erhalten wird.

8

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass die Erfindung eine vorteilhafte und verbesserte Weiterbildung einer Zwillingskolbenpumpenanordnung wiedergibt, die einen konstanten Durchsatz bzw. Strom bei geringen Strömungsgeschwin-sdigkeiten für die analytische Chromatographie und mit hohen Geschwindigkeiten für die vorbereitenden Arbeiten der Chromatographie in kleinem Massstab abgibt, wobei die Erzielung von hohen Strömungsgeschwindigkeiten beim Wechsel des Lösungsmittels eine schnelle Durchspülung der Anlage gestattet. loZusätzlich ist die Pumpe nach der Erfindung in an sich bekannten Einrichtungen im Hinblick auf den einfachen Aufbau, die Betriebszuverlässigkeit, die Arbeitsweise und dem Wirkungsgrad überlegen.

C

5 Blatt Zeichnungen

Claims (22)

635 169 PATENTANSPRÜCHE

1 -

(0 -150°) 60°

210°-215° 215°-345°

:h,"< ^

jt

Jt(0-215°) 130°

+ ht-h

_1_ 2 Jt (0-215°) 2 130°

345°-360° y = 0 wobei mit:

y Weg des Nockennachlaufelements (42),

h Weg des Nockennachlaufelements (42) bei einem Drehwinkel 0 von 30° der Nockenscheibe (14),

hi Weg des Nockennachlaufelements (42) bei einem Drehwinkel 0 von 180° der Nockenscheibe (14),

h2 Weg des Nockennachlaufelements (42) bei einem Winkel 0 von 210° der Nockenscheibe (14), und mit

0 der Drehwinkel der Nockenscheibe (14) bei einem Weg y des Nockennachlaufelements (42) in Grad bezeichnet ist, und dass der Kolben bei 0 = 210°-215° in seinem oberen Totpunkt und bei 0 345° in seinem unteren Totpunkt stillsteht.

1. Zwillingskolbenpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im wesentlichen identisch ausgebildete Kolbenpumpen (10,10') einander gegenüberliegend angeordnet, ein Gehäuse (12), in dem die Pumpen (10,10') untergebracht sind, ein Motor (20), eine Kupplung (18), eine Nockenwelle (16) und eine Nockenscheibe (19) vorgesehen sind, dass die Nockenscheibe

2. Zwiilingskolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenende (30) ein endseitiges Radialspiel in der Grössenordnung von 1,3208 bis 1,8491 mm hat.

3

635 169

Drehwinkel Bewegungsgleichung des Nockennachlauf-

der Nocken- elements

Scheibe

0-30°

y = 4hj 30°-180° y = h +

0 \2

60°

(hj-hXe-SO0)

150°

180°-210° y = 2h< 1-2

3. Zwiilingskolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenende (30) aus einem Saphir hergestellt und fest mit dem Kolbenkörper (28) verbunden ist.

4. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende des Kolbenkörpers (28) in Form eines Gabelkopfes (34) ausgebildet ist und dass das Nockennachlaufelement (42) zwischen den Schenkeln des Gabelkopfes (34) abgestützt ist.

5. Zwiilingskolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich Zylinderzapfen (38), von den Schenkeln des Gabelkopfes (34) erstrecken, die Kugellager (36) tragen, die zur Lagerung des Kolbenkörpers (28) während seiner hin-und hergehenden Bewegung in dem Gehäuse (12) dienen, und dass das Gehäuse (12) in Längsrichtung verlaufende schlitzförmige Aussparungen (40) hat, in denen die Kugellager (36) laufen.

6. Zwiilingskolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kolben tragenden Zylinderzapfen (38) kugelförmig ausgebildete, äussere Enden haben, um die seitlich wirkende Kraftkomponente der Nockenscheibe auf das Pumpengehäuse (12) zu übertragen.

7. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungen, die Halterung für die Führungsbuchse (60) und die Halterung für die Hoch-druckdichtung (62) an einem Dichtungshalter (48) angeordnet sind, der am Zylinderkopf (50) dicht schliessend angebracht ist, dass das Gehäuse (12) einen radial nach innen vorstehenden stufenförmig abgesetzten Teil (56) besitzt, dass der Dichtungshalter (48) einen stufenförmig abgesetzten Teil (54) besitzt, der in Eingriff mit dem radial nach innen vorspringenden stufenförmig abgesetzten Teil (56) in dem Gehäuse (12) steht, dass der Dichtungshalter (48) eine Lagerinnenbohrung (61) für das Kolbenende (30) besitzt, dass die Führungsbuchse (60) an der Niederdruckseite der Lagerbohrung (61) und die Hochdruckdich-stung (62) an der Hochdruckseite der Lagerbohrung (61) in dem Dichtungshalter (48) angebracht ist.

8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckdichtung (62) einen kreisförmigen flexiblen Dichtungsring (63) mit einer

8. Zwiilingskolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerinnenbohrung (61) aus Metall hergestellt ist, und ein Spiel von 0,00762 bis 0,01651 mm bezüglich des Kolbenendes (30) hat.

9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung für die Kolbenfeder (66), einen Federhalter (64), der an der Innenfläche des stufenförmig abgesetzten Teiles (56) in dem Gehäuse (12) vor-

30 gesehen ist und das Ende der Kolbenfeder (66) aufnimmt, und einen am Kolbenkörper (28) vorgesehenen stufenförmig abgesetzten Teil (68) aufweist, in dem das andere Ende der Kolbenfeder (66) aufgenommen ist.

35 11. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis

9. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass für das Gehäuse (12) eine Glasabdeckung (108) vorgesehen ist, durch die eine Bedienungsperson den mechanischen Betriebsablauf der Pumpe (10, 10') überwachen kann.

40

10. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 7 bis

11, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit Schmiermittel getränkte Filzplatte (24) auf einer Abstreiffeder (25) abgestützt ist, die an dem Gehäuse (12) frei tragend angebracht ist und in

45 Eingriff federnd nachgiebig auf der Nockenscheibenfläche (15) aufliegt.

12, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (12) aus Aluminium hergestellt ist, das eloxiert worden ist und einen so Überzug aus Tetrafluoräthylen besitzt, der aufdiffundiert und haftend mit der Kristallstruktur des eloxierten Aluminiums verbunden ist.

12. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis

13. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis

14. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5513, dadurch gekennzeichnet, dass Entlüftungseinrichtungen

(71) in dem Gehäuse (12) vorgesehen sind, um korrosive Dämpfe abziehen zu können.

(14) auf der Nockenwelle (16) angebracht ist, die über eine Kupplung (18) durch den Motor (20) angetrieben ist, dass Lagerungen (21) zur Abstützung der Nockenwelle (16) in dem Gehäuse (12) vorgesehen sind, dass jede Kolbenpumpe (10, 10') eine Kolbenanordnung (26) umfasst, die einen Kolbenkörper (28) mit einem Kolbenende (30) und ein Nockennachlaufelement (42) aufweist, das an dem anderen Ende des Kolbenkörpers (28) angebracht ist und zur Anlage gegen die Nockenfläche

(15) ein solches Profil hat, dass sich eine Bewegung des Nockennachlaufelements (42) in Bezug zu der Drehbewegung der Nokkenscheibe (14) gemäss folgenden Gleichungen ergibt.

60

15. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibenfläche (15) derart profiliert ist, dass die Kolben beim Pumpen und Füllen zur Verminderung von Druckpulsierungen synchronisiert sind und einen im wesentlichen konstanten Fluidstrom abgeben.

15 kreisförmigen Abstreichlippe und einer kreisförmigen Stützlippe (67) aufweist, dass eine sich in Umfangsrichtung um das Kolbenende (30) erstreckende Schraubenfeder (69) zwischen den Lippen (63, 65) angeordnet ist und die Abstreiflippe (65) gegen das Kolbenende (30) drückt, dass die Abstreiflippe (65) derart 20ausgelegt ist, dass sie in Eingriff mit dem Kolbenende (30) längs einer Endkante desselben an der Hochdruckseite der Hochdruckdichtung (62) kommen kann, und dass die beiden Lippen (63,65) der Hochdruckseite zugewandt liegen, so dass der Fluiddruckin der Pumpe die Lippen (63,65) zu spreizen sucht 25 und die Dichtungswirkung unterstützt.

à.

(15) der Nockenscheibe (14) kommt, dass ein Zylinderkopf (50) einen darin befindlichen und das Kolbenende (30) aufnehmenden Kolbenzylinder (86) besitzt, dass das Gehäuse (12) eine endseitige, den Zylinderkopf (50) aufnehmende Öffnung hat, dass Lagerungen (61) im Kolbenzylinder (86) für das Kolbenende (30) vorgesehen sind, dass Halterungen für eine Führungsbuchse (60) im Zylinderkopf (50) in der Nähe der Lagerungen (61) für das Kolbenende (30) vorgesehen sind, dass eine Halterung für eine Hochdruckdichtung (62) in der Nähe der Lagerungen (61) vorgesehen ist, dass das Kolbenende (30) ein im wesentlichen endseitiges Radialspiel besitzt, dass eine Kol-benfeder (66) vorgesehen ist, und dass eine Halterung (64,68) für die Kolbenfeder (66) vorgesehen ist, die den Kolben nach innen drückt, um das Nockennachlaufelement (42) in Eingriff mit der Steuerfläche (15) der Nockenscheibe (14) zu halten.

16. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6515, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibenfläche

17. Zwiilingskolbenpumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass h=h2—h! ist, wobei mit h der Weg des Nockennachlaufelements (42) bei einem Drehwinkel 0 von 30° der Nockenscheibe (14),

hj der Weg des Nockennachlaufelements (42) bei einem Drehwinkel 0 von 180° der Nockenscheibe (14),

und h2 der Weg des Nockennachlaufelements (42) bei einem Drehwinkel 0 von 210° der Nockenscheibe (14) bezeichnet ist.

18. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (50) einen Einlasskanal (84) besitzt, der sich von dem Kolbenzylinder (86) nach aussen erstreckt, dass ein einlassseitiges Rückschlagventil (72) mit dem Einlasskanal (84) verbunden ist, dass sich ein Auslasskanal (84') von dem Kolbenzylinder (86) nach aussen erstreckt, dass der Auslasskanal (84') im wesentlichen parallel zu dem Einlasskanal (84) längs der M'*teilinie des Kolbenzylinders (86) versetzt angeordnet ist, u. die Rückstandsbildung von eingeschlossenem Gas zu verringern und den Zylinderkopf (50) ausreichend durchzuspülen, und dass ein auslassseitiges Rückschlagventil (72') mit dem Auslasskanal (84') verbunden ist.

19. Zwiilingskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das einlassseitige Rückschlagventil (72) einen konzentrischen Ventilsitz (78) und einen exzentrischen Ventilsitz (80) umfasst, die in Serie hintereinander-liegend angeordnet sind, dass der konzentrische Ventilsitz (78) eine Durchgangsbohrung (90) besitzt, die zu dem Einlasskanal (84) ausgerichtet ist, dass der exzentrische Ventilsitz (80) eine Durchgangsbohrung (92) besitzt, die geringfügig aussermittig bezüglich des Einlasskanales (84) und der Durchgangsbohrung (90) in dem konzentrischen Ventilsitz (78) angeordnet ist, die jedoch eine Fluidverbindung mit diesen zulässt, dass die Durchgangsbohrung (90) in dem konzentrischen Ventilsitz (78) einen vergrösserten Abschnitt (94) in der Nähe des exzentrischen Ventilsitzes (80) hat, dass eine Rückschlagventilkugel (96) lose in dem vergrösserten Abschnitt (94) aufgenommen ist, dass die

20. Zwiilingskolbenpumpe nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das auslassseitige Rückschlagven-40 til (72') mit einer Auslassleitung (74) der Pumpe (10,10') verbindbar ist, dass der Zylinderkopf (50) den Auslasskanal (84') besitzt, dass das auslassseitige Rückschlagventil (72') einen Auslasskanal (84') hat, der zu dem Auslasskanal (84) in dem Zylinderkopf (50) ausgerichtet ist, dass ein konzentrischer Ven-45 tilsitz (78') in der Nähe des Auslasskanals (84') im Zylinderkopf (50) angebracht ist, dass ein exzentrisches Ventilsitz (80') in Serie zu dem konzentrischen Ventilsitz (78') angeordnet und geschaltet ist, dass der konzentrische Ventilsitz (78') eine Durchgangsbohrung (90') aufweist, die zu dem Auslasskanal 50 (84') fluchtet, dass der exzentrische Ventilsitz (80') eine Durchgangsbohrung (92) besitzt, die geringfügig aussermittig bezüglich des Auslasskanals (84') angeordnet ist und die jedoch eine Fluidverbindung mit diesen herstellen kann, dass die Durchgangsbohrung (90') in dem Ventilsitz (78') einen vergrösserten 55 Abschnitt (94') in der Nähe des exzentrischen Ventilsitzes (80') hat, und dass eine erste Rückschlagventilkugel (96') lose in dem vergrösserten Abschnitt (94') aufgenommen ist, dass die Durchgangsbohrung (92') in dem exzentrischen Ventilsitz (80') einen vergrösserten Abschnitt (98') in der Nähe der Rückschlagven-60 tilanordnung (72') hat, dass eine zweite Rückschlagventilkugel (100') lose in diesem zweiten vergrösserten Abschnitt (98') aufgenommen ist, dass bei der Füllung des Kolbenzylinders (86) sich die erste Kugel (96') nach innen bewegt, bis die Durchgangsbohrung (90') in dem exzentrischen Ventilsitz (78') durch 65 sie verschlossen ist, und die zweite Kugel (100') nach innen bewegt wird, bis sie die Durchgangsbohrung (92') in dem exzentrischen Ventilsitz (80') verschliesst, und dass beim Förderhub der Druck des Fluids die erste Kugel (96') nach aussen drückt,

635 169

bis sie auf der Fläche des exzentrischen Ventilsitzes (80') aufsitzt und die zweite Kugel (100') nach aussen in Richtung auf die Fläche der Rückschlagventilanordnung (72') bewegt, um eine Fluidverbindung zwischen dem Auslasskanal (84') und dem Zylinderkopf (50) und dem Auslasskanal (70') in dem Rückschlagventil (72') herzustellen.

20

Durchgangsbohrung (92) in dem exzentrischen Ventilsitz (80) einen vergrösserten Abschnitt (98) in der Nähe des Zylinderkopfes (50) hat, dass eine zweite Rückschlagventilkugel (100) lose in dem zweiten vergrösserten Abschnitt (98) aufgenommen 25 ist, dass bei der Auffüllung des Kolbenzylinders (86) die erste Kugel (96) nach innen bewegt und auf der Fläche des exzentrischen Ventilsitzes (80) aufsitzt, und dass die zweite Kugel (100) in Richtung auf die Fläche des Zylinderkopfes (50) bewegt wird, um eine Fluidverbindung über die Ventilsitze (78,80) in dem 30 Einlasskanal (84) in dem Zylinderkopf (50) herzustellen, und dass beim Förderhub der Druck des Fluids die zweite Kugel (100) nach aussen drückt, bis sie den Einlass der Durchgangsbohrung (92) in dem exzentrischen Ventilsitz (80) verschliesst und die erste Kugel (96) nach aussen bewegt, bis sie die Durch-35 gangsbohrung (90) in dem konzentrischen Ventilsitz (78) verschliesst, um eine Durchströmung in der Rückschlagventilanordnung (72) mit Fluid zu unterbinden.

21. Zwiilingskolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (20) ein Schrittmotor ist und die Kupplung (18) flexibel ist, dass das Nockennachlaufelement (42) kugelförmig ausgebildet ist und dass die Hochdruckdichtung (62) aus Fluorkohlenstoff besteht und in den Dichtungshalter (48) in der Nähe der Lagerinnenbohrung (61) eingesetzt ist.

22. Zwiilingskolbenpumpe nach den Ansprüchen 1,19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass der konzentrische Ventilsitz (78') für das einlassseitige Rückschlagventil (72) und der konzentrische Ventilsitz (78') für das auslassseitige Rückschlagventil (72') und der exzentrische Ventilsitz (80) für das einlassseitige Rückschlagventil (72) und der exzentrische Ventilsitz (80') für das auslassseitige Rückschlagventil (72') im wesentlichen identisch ausgebildet sind.