DE10061956B4

DE10061956B4 - Valveless control piston pump for pumping different fluids

Info

Publication number: DE10061956B4
Application number: DE2000161956
Authority: DE
Inventors: Gerhard Goetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: DE10061956A1

Abstract

Ventillose Pumpe zum Fördern von wenigstens zwei unterschiedlichen Fluiden mit einem oszillierenden, zum wahlweisen Öffnen und Schließen von Saug- bzw. Förderöffnungen um seine Längsachse bewegten Steuerkolben (20), und mit einem den Steuerkolben (20) umgebenden Zylinder (18), wobei zwischen dem Zylinder (18) und dem Steuerkolben (20) ein Förderraum ausgebildet ist, wobei der Zylinder (18) wenigstens zwei Paare von einander zugeordneten Saug-/Förderöffnungen (10, 12 bzw. 14, 16) und wenigstens zwei voneinander getrennte Förderräume (42 bzw. 44) aufweist, wobei jedem Förderraum (42. bzw. 44) ein Paar Saug-/Förderöffnungen (10, 12 bzw. 14, 16) zugeordnet ist, wobei ferner der Steuerkolben (20) an seinem Umfang im Bereich der Saug- und Förderöffnungen (10, 12, 14, 16) derart ausgebildet ist, daß dieser in einem einzigen Hub (56 bzw. 62) der oszillierenden Bewegung gleichzeitig an einer Saugöffnung (10 bzw. 14) eines Paares Fluid ansaugt sowie die zugeordnete Förderöffnung (12 bzw. 16) verschließt und an einer Förderöffnung (12 bzw....valveless Pump for conveying of at least two different fluids with an oscillating, for optional opening and closing of suction or delivery openings around its longitudinal axis moving control piston (20), and with a control piston (20) surrounding cylinder (18), wherein between the cylinder (18) and the Control piston (20) a delivery chamber is formed, wherein the cylinder (18) at least two pairs of mutually associated suction / delivery openings (10, 12 or 14, 16) and at least two separate delivery spaces (42 or 44), each pumping space (42. and 44) a pair of suction / delivery openings (10, 12 or 14, 16) is associated, further wherein the control piston (20) at its periphery in the region of the suction and delivery openings (10, 12, 14, 16) in such a way is designed that this in a single stroke (56 or 62) of the oscillating motion simultaneously at a suction opening (10 or 14) of a pair of fluid sucks and the associated delivery opening (12 or 16) closes and at a delivery opening (12 respectively....

Description

Die Erfindung betrifft eine ventillose Pumpe zum Fördern von verschiedenen Fluiden mit einem oszillierenden, zum wahlweise Öffnen und Schließen von Saug- bzw. Förderöffnungen um seine Längsachse bewegten Steuerkolben, und mit einem den Steuerkolben umgebenden Zylinder, wobei zwischen dem Zylinder und dem Kolben mehrere Förderräume ausgebildet sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a valveless pump for conveying various fluids with an oscillating, for optional opening and closing of Suction or delivery openings around its longitudinal axis moving control piston, and with a control piston surrounding Cylinder, wherein formed between the cylinder and the piston a plurality of delivery chambers are, according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Pumpe wird in der Druckschrift JP 2000-130317 A prinzipiell beschrieben. Diese weist aber durch einen durch zwei verschiedene Bauteile ausgeführten Hub- und Steuerungs-Bewegungsablauf, zusammengeführte Saug- und Druckleitungen und die Begrenzung auf zwei Förderäume auf einen vergleichsweise begrenzten Funktionsumfang als reine Förderpumpe zur Realisierung eines ununterbrochenen Förderstromes hin.A Such a pump is principally disclosed in JP 2000-130317A described. But this one has by two different Components executed Stroke and control movement, merged suction and discharge lines and the limitation on two development rooms a comparatively limited range of functions as a pure feed pump to realize an uninterrupted flow.

Derartige ventillose Steuerkolbenpumpen vereinigen zwei Funktionen in ihrem Pumpenkolben. Erstens ist der Pumpenkolben das eigentliche Verdrängerorgan der Pumpe und zweitens bewirkt die Ausgestaltung des Kolbens eine wechselseitige Öffnung von Ein- sowie Auslaßöffnungen und ist damit folglich gleichzeitig das Steuerorgan der Pumpe. Daher wird der Kolben einer ventillosen Pumpe auch Steuerkolben genannt. Der Steuerkolben führt zwei überlagerte Bewegungen aus, nämlich eine oszillierende Bewegung als eigentliche Verdrängerbewegung und eine rotierende Bewegung zum Steuern des Öffnens bzw. Verschließens von Saug- und Druckseite.such Valveless spool pumps combine two functions in theirs Pump piston. First, the pump piston is the actual displacer the pump and secondly, the design of the piston causes a mutual opening of inlet and outlet openings and is therefore at the same time the control of the pump. Therefore the piston of a valveless pump is also called control piston. The control piston guides two superimposed Movements out, namely an oscillating movement as actual displacement movement and a rotating movement for controlling the opening or closing of Suction and discharge side.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der o.g. Art dahingehend zu verbessern, daß bei einfacherem Aufbau ein größeres Anwendungsspektrum und insbesondere auch Spezialanwendungen mit einer derartigen Pumpe abgedeckt werden können.Of the Invention is based on the object, a pump of o.g. Art to that effect to improve that at simpler design a wider range of applications and in particular also special applications with such a pump can be covered.

Diese Aufgabe wird mit einer Pumpe der o.g. Art mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.These Task is with a pump of o.g. Type with the in claim 1 characterized features solved. Advantageous embodiments emerge from the other claims.

Bei der erfindungsgemäßen Pumpe weist der Zylinder wenigstens zwei Paare von einander zugeordneten Saug-/Förderöffnungen und wenigstens zwei voneinander getrennte Förderäume auf, wobei jedem Förderraum ein Paar Saug-/Förderöffnungen zugeordnet ist, wobei ferner der Steuerkolben an seinem Umfang im Bereich der Saug- und Förderöffnungen derart ausgebildet ist, daß dieser in einem einzigen Hub der oszillierenden Bewegung gleichzeitig an einer Saugöffnung eines Paares Fluid ansaugt sowie die zugeordnete Förderöffnung verschließt und an einer Förderöffnung eines anderen Paares Fluid ausstößt sowie die zugeordnete Saugöffnung verschließt.at the pump according to the invention the cylinder has at least two pairs of associated ones Suction / discharge ports and at least two separate delivery spaces, each delivery room associated with a pair of suction / delivery openings is, further wherein the control piston at its periphery in the Suction and delivery openings is designed such that this in a single stroke of the oscillating motion simultaneously at one suction opening a pair of fluid sucks and the associated delivery opening closes and on a delivery opening of a other pair of fluids ejects as well the associated suction opening closes.

Dies hat den Vorteil, daß eine doppelt- oder mehrfachwirkende Steuerkolbenpumpe zur Verfügung steht, welche bei entsprechend geometrischer Ausbildung des Steuerkolbens im Gegentakt und mit gleicher Fördermenge arbeitende Fluidpumpen für spezielle Anwendungsgebiete zur Verfügung stellt.This has the advantage that a double or multi-acting control piston pump is available, which in accordance with geometric design of the control piston in push-pull and with the same flow rate working fluid pumps for special Application areas available provides.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Steuerkolben an seinem Umfang Ausnehmungen derart auf, daß in einer ersten Stellung bzgl. einer Bewegung des Steuerkolbens um dessen Längsachse eine Saugöffnung eines Paares mit dem zugeordneten Förderraum sowie eine Förderöffnung eines anderen Paares mit dem zugeordneten Förderraum verbunden ist und die entsprechenden anderen Öffnungen dieser Paare verschlossen sind, wobei in einer zweiten Stellung bzgl. einer Bewegung des Steuerkolbens um dessen Längsachse die in der ersten Stellung verschlossenen Saug- bzw. Förderöffnungen mit dem jeweils zugeordneten Förderraum verbunden und die in der ersten Stellung mit dem jeweils zugeordneten Förderraum verbundenen Saug- bzw. Förderöffnungen verschlossen sind. Dies ermöglicht im Gegentakt eine oszillierende Förderung von Fluiden an wenigstens zwei separaten Stellen der Pumpe, indem der Steuerkolben an jedem Totpunkt seiner oszillierenden Bewegung einfach von der ersten in die zweite Stellung bzw. umgekehrt verschwenkt wird und während des kombinierten Saug-/Förderhubes selbst keine Bewegung um seine Längsachse ausführt. Dies schafft gegenüber herkömmlichen Steuerkolbenpumpen, bei denen der Steuerkolben ständig um dessen Längsachse rotiert, den Vorteil eines vereinfachten Antriebes, da eine kontinuierliche Drehung des Steuerkolbens um die Längsachse nicht mehr erforderlich ist. Die Geometrie des Steuerkolbens selbst ist vereinfacht und eine mechanische Belastung des Kolbens bzw. der gesamtem Pumpe ist verringert, da der Kolben die Dreh- und Oszillationsbewegung nacheinander und nicht mehr gleichzeitig durchführt. Gleichzeitig ist auf einfache Weise eine unterschiedliche Förderrate der zwei separaten Pumpenstellen relativ zueinander dadurch einstellbar, daß der wirksame Hub in eine Richtung kleiner als in die andere Richtung ausgeführt wird, indem das Umschwenken des Steuerkolbens zwischen der ersten und zweiten Stellung bzgl. der Totpunkte der Oszillationsbewegung zeitlich verschoben wird.In a preferred embodiment the control piston has recesses on its circumference in such a way that in a first position with respect to a movement of the control piston to the longitudinal axis of a suction opening a pair with the associated delivery chamber and a delivery opening of a other pair is connected to the associated pumping room and the corresponding other openings these pairs are locked, being in a second position with respect to a movement of the control piston about its longitudinal axis the closed in the first position suction or delivery openings with the respective associated delivery chamber connected and in the first position with the respectively assigned delivery chamber connected suction or delivery openings are closed. This allows in Push-pull an oscillating promotion of fluids at at least two separate locations of the pump by the control piston at each dead center of its oscillating motion simply pivoted from the first to the second position or vice versa will and during the combined suction / delivery stroke itself no movement about its longitudinal axis performs. This creates opposite usual Spool pumps where the spool is constantly re-circulating its longitudinal axis rotates, the advantage of a simplified drive, as a continuous Rotation of the control piston about the longitudinal axis is no longer necessary is. The geometry of the spool itself is simplified and a mechanical load on the piston or the entire pump is reduced, since the piston, the rotation and oscillation movement one after the other and no longer at the same time. At the same time is a different delivery rate in a simple way the two separate pump locations relative to each other adjustable that the effective Stroke in one direction is smaller than running in the other direction, by the pivoting of the control piston between the first and second position with respect to the dead centers of the oscillatory movement in time is moved.

Zum Erzeugen der Oszillationsbewegung des Steuerkolbens ist der Steuerkolben mit zwei senkrecht zu dessen Oszillationsbewegung angeordneten Scheiben verbunden, zwischen denen eine Exzenterscheibe drehend angetrieben rotiert.To the Generating the oscillation movement of the control piston is the control piston with two disks arranged perpendicular to its oscillation movement connected, between which an eccentric driven to rotate rotates.

Zum Erzeugen einer entsprechenden Schwenkbewegung des Steuerkolbens sind die beiden Scheiben mit zwei in Oszillationsrichtung des Steuerkolbens verlaufenden Stangen miteinander verbunden, wobei an der Exzenterscheibe ein Stift derart angeordnet ist, daß er bei Drehung der Exzenterscheibe eine Rotationsbewegung zwischen den Stangen und an diesen abwechselnd anschlagend ausführt, wobei die Scheiben außermittig und fluchtend zur Längsachse des Steuerkolbens gelagert sind, so daß bei Anschlagen des Stiftes an einer jeweiligen Stange der mit den Scheiben verbundene Steuerkolben eine Schwenkbewegung um seine Längsachse ausführt.To generate a corresponding Pivoting movement of the control piston, the two discs are connected to each other in the direction of oscillation of the control piston rods, wherein on the eccentric pin, a pin is arranged such that it rotates during rotation of the eccentric rotational movement between the rods and alternately thereto, the discs eccentrically and are mounted in alignment with the longitudinal axis of the control piston, so that upon striking the pin on a respective rod of the control piston connected to the discs performs a pivoting movement about its longitudinal axis.

Zum einfachen Verändern des Verhältnisses der Fördermenge pro Hub der separaten Pumpstellen relativ zueinander bei gleichzeitig konstantem Hub der Oszillationsbewegung des Steuerkolbens ist die Anordnung aus Scheiben, Stangen und Exzenter bzgl. des Zylinders um die Längsachse des Steuerkolbens schwenkbar ausgebildet.To the easy change of the relationship of output per stroke of the separate pumping points relative to each other at the same time constant stroke of the oscillation movement of the control piston is the Arrangement of discs, rods and eccentric with respect to the cylinder around the longitudinal axis the control piston is pivotally formed.

Eine doppeltwirkende Steuerkolbenpumpe mit identischen Fördereigenschaften beider Einzelpumpen wird dadurch erzielt, daß zwei voneinander getrennte Förderräume an gegenüberliegenden Enden des Steuerkolbens vorgesehen sind und der Steuerkolben in den beiden Förderräumen eine identische Geometrie aufweist.A Double-acting spool pump with identical delivery characteristics Both individual pumps is achieved in that two separate Conveyor rooms on opposite Ends of the control piston are provided and the control piston in the two delivery rooms one having identical geometry.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. These shows in:

1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe in perspektivischer Ansicht, 1 a preferred embodiment of a pump according to the invention in a perspective view,

2 die Pumpe gemäß 1 in schematischer Seitenansicht in einer ersten Totpunktlage eines Steuerkolbens, 2 the pump according to 1 in a schematic side view in a first dead center position of a control piston,

3 die Pumpe in der Stellung gemäß 2 in schematischer Draufsicht 3 The pump is in the position according to 2 in a schematic plan view

4 die Pumpe gemäß 1 in schematischer Seitenansicht in einer zweiten Totpunktlage eines Steuerkolbens und 4 the pump according to 1 in a schematic side view in a second dead center of a control piston and

5 die Pumpe in der Stellung gemäß 4 in schematischer Draufsicht. 5 The pump is in the position according to 4 in a schematic plan view.

Die in 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe umfaßt ein erstes Paar von Saugöffnungen 10 und Förderöffnung 12 sowie ein zweites Paar von Saugöffnung 14 und Förderöffnung 16 an einem Zylinder 18, in dem ein Steuerkolben 20 oszilliert. Der Steuerkolben 20 ist mit zwei Scheiben 22 verbunden, welche wiederum mittels zweier Stangen 24 aneinander befestigt sind. Die Scheiben 22 sind dabei senkrecht zur Bewegungsrichtung der Oszillation des Steuerkolbens 20 und die Stangen 24 sind parallel zur Bewegungsrichtung der Oszillation des Steuerkolbens 20 ausgerichtet.In the 1 and 2 illustrated preferred embodiment of a pump according to the invention comprises a first pair of suction openings 10 and delivery opening 12 and a second pair of suction port 14 and delivery opening 16 on a cylinder 18 in which a control piston 20 oscillates. The control piston 20 is with two discs 22 connected, which in turn by means of two rods 24 attached to each other. The disks 22 are perpendicular to the direction of movement of the oscillation of the control piston 20 and the rods 24 are parallel to the direction of movement of the oscillation of the control piston 20 aligned.

Zwischen den beiden Scheiben 22 und an diesen anliegend rotiert eine Exzenterscheibe 26, welche von einem Motor 28 drehend angetrieben wird. Auf der Exzenterscheibe 26 ist ein Stift 30 vorgesehen, welcher bei Drehung der Exzenterscheibe eine Kreisbewegung ausführt. Der Stift 30 ist dabei derart angeordnet und ausgebildet, daß er bei seiner Kreisbewegung abwechselnd an den Stangen 24 anschlägt.Between the two discs 22 and adjoining these rotates an eccentric disc 26 that of a motor 28 is driven in rotation. On the eccentric disc 26 is a pen 30 provided, which performs a circular motion upon rotation of the eccentric disc. The pencil 30 is arranged and designed such that it alternately at its circular motion on the rods 24 strikes.

Die Scheiben 22 sind außermittig schwenkbar gelagert, so daß bei Anschlagen des Stiftes 30 an einer Stange 24 die Scheiben 22 und damit der Steuerkolben 20 um eine Längsachse 32 des Steuerkolbens 20 verschwenkt werden.The disks 22 are mounted off-center pivotally, so that when the pin 30 on a pole 24 the disks 22 and thus the spool 20 around a longitudinal axis 32 of the control piston 20 be pivoted.

Der Steuerkolben 20 weist seinerseits an einer Oberfläche Ausnehmungen 34, 36, 38, 40 auf, welche je nach Stellung des Steuerkolbens 20 bezüglich einer Drehung um die Längsachse 32 die Öffnungen 10, 12, 14, 16 öffnen bzw. mit einem jeweiligen Förderraum 42, 44 verbinden. Ist der Steuerkolben 20 um die Längsachse 32 derart verschwenkt, daß sich bezüglich einer bestimmten Öffnung 10, 12, 14, 16 keine entsprechende Ausnehmung 34, 36, 38, 40 des Steuerkolbens 20 gegenüber befindet, so ist diese jeweilige Öffnung 10, 12, 14, 16 verschlossen bzw. nicht mit dem zugeordneten Förderraum 42, 44 verbunden. Dem Förderraum 42 ist das erste Paar Saug-/Förderöffnungen 10, 12 zugeordnet und dem Förderraum 44 ist das zweite Paar Saug-/Förderöffnungen 14, 16 zugeordnet.The control piston 20 in turn has recesses on a surface 34 . 36 . 38 . 40 depending on the position of the control piston 20 with respect to a rotation about the longitudinal axis 32 the openings 10 . 12 . 14 . 16 open or with a respective delivery chamber 42 . 44 connect. Is the control piston 20 around the longitudinal axis 32 pivoted so that with respect to a particular opening 10 . 12 . 14 . 16 no corresponding recess 34 . 36 . 38 . 40 of the control piston 20 opposite, so is this respective opening 10 . 12 . 14 . 16 closed or not with the associated delivery chamber 42 . 44 connected. The pump room 42 is the first pair of suction / delivery openings 10 . 12 assigned and the pumping room 44 is the second pair of suction / delivery openings 14 . 16 assigned.

Der Steuerkolben 20 umfaßt zur Verbindung mit den Scheiben 22 einen Ansatz 46, welcher umfangsmäßig kleiner ausgebildet ist als der Steuerkolben 20 selbst. Um nun bezüglich der Geometrie des Steuerkolbens 20 und bezüglich Förderraumgröße der sich gegenüberliegenden Förderräume 42 und 44 Identische geometrische Eigenschaften zu schaffen, damit beide Paare von Saug-/Förderöffnungen identische Fördereigenschaften aufweisen, ist an der Seite des Förderraums 44 des zweiten Paares von Saug-/Förderöffnungen 14, 16 ein entsprechender Ansatz 48 ausgebildet.The control piston 20 includes for connection to the discs 22 an approach 46 , which is formed circumferentially smaller than the control piston 20 itself. To now with respect to the geometry of the control piston 20 and with regard to delivery room size of the opposite delivery rooms 42 and 44 To provide identical geometric properties, so that both pairs of suction / delivery openings have identical delivery properties, is on the side of the delivery chamber 44 the second pair of suction / delivery openings 14 . 16 a similar approach 48 educated.

Wie sich insbesondere aus 1 ergibt, ist die Anordnung aus Scheiben 22, Stangen 24, Exzenterscheibe 26 und Stift 30 in einem Gehäuse 50 montiert, welches bezüglich eines Pumpengehäuses 52 um die Längsachse 32 verschwenkbar ist. Hierzu ist das Gehäuse 50 mit einer Schraube 54 am Pumpengehäuse 52 lösbar befestigt, wobei in dem Gehäuse 50 im Bereich der Schraube 54 ein entspre chend gekrümmtes Langloch vorgesehen ist. Bei gelöster Schraube 54 ist somit das Gehäuse 50 entsprechend schwenkbar und durch Wiederfestziehen der Schraube 54 fixierbar. Mittels dieser Schwenkbewegung sind in nachfolgend im Detail beschriebener Weise jeweilige Förderraten am ersten Paar von Saug-/Förderöffnungen 10, 12 und am zweiten Paar von Saug-/Förderöffnungen 14, 16 unterschiedlich einstellbar.As can be seen in particular 1 results, the arrangement is made of slices 22 , Bars 24 , Eccentric disc 26 and pen 30 in a housing 50 mounted, which with respect to a pump housing 52 around the longitudinal axis 32 is pivotable. This is the case 50 with a screw 54 on the pump housing 52 releasably secured, wherein in the housing 50 in the area of the screw 54 a corre sponding curved slot is provided. When solved screw 54 is thus the case 50 according pivotable and by re-tightening the screw 54 fixable. By means of this pivoting movement are in the manner described in detail below respective delivery rates on the first pair of suction / delivery openings 10 . 12 and at the second pair of suction / delivery openings 14 . 16 different adjustable.

Anhand der 2 bis 5 wird nachfolgend die Funktion der erfindungsgemäßen Steuerkolbenpumpe näher beschrieben:
In 2 befindet sich der Stift 30 an seinem oberen Totpunkt und der Kolben 20 an seinem linken Totpunkt. Wie sich anschaulich aus 3 ergibt, schlägt dabei der Stift 30 an der oberen Stange 24 an und verschwenkt damit den Kolben 20 um die Längsachse 32 in die in 2 dargestellte Stellung. Hierbei verbindet die Ausnehmung 34 die Saugöffnung 10 des ersten Paares 10, 12 mit dem ersten Förderraum 42 und die Ausnehmung 40 die Förderöffnung 16 des zweiten Paares 16, 18 mit dem Förderraum 44. Bei nunmehr erfolgender Weiterdrehung der Exzenterscheibe 26 erfolgt eine Hubbewegung des Steuerkolbens 20 in Richtung Pfeil 56, ohne daß dabei eine weitere Schwenkbewegung des Steuerkolbens 20 um die Längsachse 32 erfolgt. Dadurch wird an der Saugöffnung 10 des ersten Paares 10, 12 Fluid in den Förderraum 42 des ersten Paares 10, 12 angesaugt (Pfeil 58) und gleichzeitig zu förderndes Fluid aus dem Förderraum 44 des zweiten Paares 14, 16 über die Förderöffnung 16 des zweiten Paares 14, 16 unter Druck ausgestoßen (Pfeil 60). Ferner sind gleichzeitig durch die entsprechende Schwenkstellung des Steuerkolbens 20 um die Längsachse 32 die Förderöffnung 12 des ersten Paares 10, 12 und die Saugöffnung 14 des zweiten Paares 14, 16 verschlossen.Based on 2 to 5 the function of the control piston pump according to the invention is described in more detail below:
In 2 there is the pen 30 at its top dead center and the piston 20 at his left dead center. As is evident from 3 results, suggests the pen 30 at the top bar 24 and thus pivots the piston 20 around the longitudinal axis 32 in the in 2 shown position. Here, the recess connects 34 the suction opening 10 of the first couple 10 . 12 with the first pumping room 42 and the recess 40 the delivery opening 16 of the second couple 16 . 18 with the delivery room 44 , With now successful further rotation of the eccentric disc 26 a stroke movement of the control piston takes place 20 in the direction of the arrow 56 , without causing a further pivoting movement of the control piston 20 around the longitudinal axis 32 he follows. This will be at the suction opening 10 of the first couple 10 . 12 Fluid in the delivery room 42 of the first couple 10 . 12 sucked in (arrow 58 ) and at the same time to be pumped fluid from the pumping chamber 44 of the second couple 14 . 16 over the delivery opening 16 of the second couple 14 . 16 ejected under pressure (arrow 60 ). Furthermore, at the same time by the corresponding pivoting position of the control piston 20 around the longitudinal axis 32 the delivery opening 12 of the first couple 10 . 12 and the suction opening 14 of the second couple 14 . 16 locked.

Bei weiterer Drehung bis zum rechten Totpunkt des Steuerkolbens 20 bzw. bis zum unteren Totpunkt des Stiftes 30 ergibt sich die in 4 und 5 dargestellte Situation. Der Stift 30 schlägt dabei an die untere Stange 24 an und verschwenkt den Steuerkolben 20 um die Längsachse 32 in die in 4 dargestellte Stellung. Hierbei verbindet die Ausnehmung 36 die Förderöffnung 12 des ersten Paares 10, 12 mit dem Förderraum 42 und die Ausnehmung 38 die Saugöffnung 14 des zweiten Paares 14, 16 mit dem Förderraum 44, während gleichzeitig die Saugöffnung 10 des ersten Paares 10, 12 und die Förderöffnung 16 des zweiten Paares 14, 16 nunmehr verschlossen sind. Bei weiterer Drehung der Exzenterscheibe 26 erfolgt eine Hubbewegung des Steuerkolbens 20 in Richtung Pfeil 62, wobei zuvor in den Förderraum 42 angesaugtes Fluid nunmehr über die Ausnehmung 36 und die Förderöffnung 12 des ersten Paares 10, 12 ausgestoßen wird (Pfeil 64), wobei gleichzeitig in den zuvor entleerten Förderraum 44 über die Saugöffnung 14 des zweiten Paares 14, 16 und die Ausnehmung 38 zu förderndes Fluid in den Förderraum 44 angesaugt wird (Pfeil 66). Dies erfolgt so lange bis der Steuerkolben 20 wieder an der linken Totpunktlage gemäß 2 angelangt und sich die zuvor beschriebene Arbeitsweise wiederholt.Upon further rotation to the right dead center of the control piston 20 or until the bottom dead center of the pen 30 results in the 4 and 5 illustrated situation. The pencil 30 hits the bottom bar 24 and pivots the control piston 20 around the longitudinal axis 32 in the in 4 shown position. Here, the recess connects 36 the delivery opening 12 of the first couple 10 . 12 with the delivery room 42 and the recess 38 the suction opening 14 of the second couple 14 . 16 with the delivery room 44 while at the same time the suction opening 10 of the first couple 10 . 12 and the delivery opening 16 of the second couple 14 . 16 are now closed. Upon further rotation of the eccentric disc 26 a stroke movement of the control piston takes place 20 in the direction of the arrow 62 , previously in the pump room 42 sucked fluid now over the recess 36 and the delivery opening 12 of the first couple 10 . 12 is ejected (arrow 64 ), wherein at the same time in the previously emptied delivery room 44 over the suction opening 14 of the second couple 14 . 16 and the recess 38 fluid to be pumped into the pumping chamber 44 is sucked in (arrow 66 ). This takes place until the control piston 20 again at the left dead center according to 2 arrived and repeated the procedure described above.

Auf diese Weise wird im Gegentakt am ersten Paar von Saug-/Förderöffnungen 10, 12 und am zweiten Paar von Saug-/Förderöffnungen 14, 16 Fluid gefördert, so daß erfindungsgemäß eine doppelt wirkende Steuerkolbenpumpe zur Verfügung steht. Im Prinzip bildet das erste Paar von Saug-/Förderöffnungen 10, 12 eine erste Pumpe und das zweite Paar von Saug-/Förderöffnungen 14, 16 eine zweite Pumpe, welche mit einem einzigen Antrieb 28 und von einem einzigen Steuerkolben 20 betrieben werden. Der besondere Vorteil ist hierbei daß zwei echte Pumpen 10, 12 bzw. 14, 16 vorliegen, welche exakt im Gegentakt arbeiten und bei einer identischen Auslegung der Kolbengeometrie bezüglich der Förderräume 42 und 44 zunächst eine identische Fördercharakteristik mit identischer Förderrate aufweisen. Bei unterschiedlicher geometrischer Auslegung der Förderräume lassen sich unterschiedliche aber im Verhältnis stehende Förderraten erreichen.In this way, in push-pull on the first pair of suction / delivery openings 10 . 12 and at the second pair of suction / delivery openings 14 . 16 Promoted fluid, so that according to the invention a double-acting control piston pump is available. In principle, the first pair of suction / delivery openings forms 10 . 12 a first pump and the second pair of suction / delivery openings 14 . 16 a second pump, which with a single drive 28 and from a single control piston 20 operate. The particular advantage here is that two real pumps 10 . 12 respectively. 14 . 16 present, which work exactly in push-pull and with an identical design of the piston geometry with respect to the pumping rooms 42 and 44 initially have an identical delivery characteristic with identical delivery rate. With different geometric design of the pumping rooms can be different but relative flow rates can be achieved.

Eine Ausweitung auf die gleichzeitige Förderung weiterer Fluide ist durch die geometrische Gestaltung der Enden des Steuerkolbens 20 und der zugehörigen Förderräume im Pumpengehäuse 52 möglich.An extension to the simultaneous promotion of other fluids is the geometric design of the ends of the control piston 20 and the associated delivery chambers in the pump housing 52 possible.

In der Grundstellung des Gehäuses 50 ist ein maximaler Schwenkwinkel a (vgl. 5) der Scheiben 22 und damit des Steuerkolbens 20 μm die Längsachse 32 sowohl für die obere Totpunktlage des Stiftes 30 (3), als auch für die untere Totpunktlage des Stiftes 30 (5) bezüglich des Pumpengehäuses 52 identisch. Wird jedoch das Gehäuse 50 in oben beschriebener Weise bezüglich des Pumpengehäuses 52 durch Lösen der Schraube 44 um die Längsachse 32 verschwenkt, so verändert sich der Schwenkwinkel des Steuerkolbens 20 bezüglich des Zylinders 18. Mit anderen Worten überstreicht die Schwenkbewegung des Steuerkolbens 20 um die Längsachse 32 für eine Richtung der Hubbewegung einen größeren Schwenkwinkel als für die andere Richtung, so daß ein entsprechender Saug- bzw. Druckhub des Steuerkolbens 20 für die erste Pumpe 10, 12 anders ist als für die zweite Pumpe 14, 16, wodurch sich entsprechend unterschiedliche Förderraten für die erste Pumpe 10, 12 und die zweite Pumpe 14, 16 ergeben. Hierbei ist diese Abweichung in den Förderraten durch die erfindungsgemäße Ausbildung sehr fein einstellbar.In the basic position of the housing 50 is a maximum swivel angle a (see. 5 ) of the discs 22 and thus of the control piston 20 μm the longitudinal axis 32 both for the top dead center of the pin 30 ( 3 ), as well as for the bottom dead center of the pen 30 ( 5 ) with respect to the pump housing 52 identical. However, the case becomes 50 in the manner described above with respect to the pump housing 52 by loosening the screw 44 around the longitudinal axis 32 pivoted, the pivot angle of the control piston changes 20 with respect to the cylinder 18 , In other words, sweeps over the pivotal movement of the control piston 20 around the longitudinal axis 32 for a direction of the lifting movement a larger pivot angle than for the other direction, so that a corresponding suction or pressure stroke of the control piston 20 for the first pump 10 . 12 is different than for the second pump 14 . 16 , which results in correspondingly different delivery rates for the first pump 10 . 12 and the second pump 14 . 16 result. Here, this deviation in the delivery rates by the inventive design is very finely adjustable.

Ein Einsatzbereich einer erfindungsgemäßen Pumpe ergibt sich beispielsweise in der Kraftfahrzeugindustrie. Werden beispielsweise zur Schmierung des Motors pflanzliche Öle anstatt Mineralöle verwendet, so müssen erstere häufiger ausgetauscht werden. Da pflanzliche Öle auch als eigentlicher Kraftstoff verwendet werden können (beispielsweise bekannt unter der Bezeichnung Biodiesel) besteht die Möglichkeit, aus einem Kraftstofftank frisches Öl in den Ölraum des Motors als Schmieröl zu fördern und gleichzeitig ein Gemisch aus frischem Öl und verbrauchtem Öl an die Brennkraftmaschine als Kraftstoff zu fördern. Dies erzielt einen kontinuierlichen Austausch des Motoröls. Hierzu ist eine Pumpe erforderlich, welche einerseits Öl aus dem Kraftstofftank in den Ölraum des Motors und gleichzeitig Öl aus dem Ölraum des Motors zur Gemischaufbereitung des Motors fördert. Die erfindungsgemäße Pumpe ist in der Lage, diese Spezialanwendung bei minimalem Bauraumbedarf zu bedienen, wobei sich der besonders große Vorteil einstellt, daß die ventillose Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Pumpe auch in der Lage ist, Luft zu pumpen. Diesen Vorteil kann man dahingehend nützen, daß das Ölniveau im Ölraum des Motors konstant gehalten wird, indem die nach außen fördernde Pumpe etwas mehr fördert als die nach innen fördernde Pumpe. Wird zusätzlich das Ansaugrohr der nach außen fördernden Pumpe auf das gewünschte Ölniveau gebracht, so bleibt bei kontinuierlicher Betätigung der erfindungsgemäßen Doppelpumpe ein Ölniveau im Ölraum des Motors absolut konstant. Zwar saugt die erfindungsgemäße Pumpe Luft an, wenn an der Ansaugöffnung der Ölstand kurzzeitig absinkt, jedoch ist die Pumpe aufgrund ihrer ventillosen Ausbildung in der Lage nach wieder Eintauchen der Ansaugöffnung in Motoröl selbsttätig und schnell anzusaugen.A field of application of a pump according to the invention results, for example, in the motor vehicle industry. For example, become Lubricating the engine uses vegetable oils rather than mineral oils, so the former must be replaced more frequently. Since vegetable oils can be used as the actual fuel (for example, known as biodiesel), it is possible to promote from a fuel tank fresh oil into the engine oil space as a lubricating oil and at the same time a mixture of fresh oil and used oil to the internal combustion engine To promote fuel. This achieves a continuous replacement of the engine oil. For this purpose, a pump is required, which on the one hand promotes oil from the fuel tank into the oil chamber of the engine and at the same time oil from the oil chamber of the engine for mixture preparation of the engine. The pump according to the invention is able to use this special application with minimal space requirements, with the particularly great advantage that the valveless operation of the pump according to the invention is also able to pump air. This advantage can be used to the effect that the oil level in the oil space of the engine is kept constant by the pumping outward pump promotes slightly more than the pumping inward pump. If, in addition, the intake pipe of the outwardly conveying pump is brought to the desired oil level, an oil level in the oil chamber of the engine remains absolutely constant during continuous actuation of the double pump according to the invention. Although the pump according to the invention sucks air when the oil level drops briefly at the intake, but due to its valveless design, the pump is able to automatically and quickly suck in after dipping the intake in engine oil again.

Claims

Valve-free pump for conveying at least two different fluids with an oscillating, for selectively opening and closing of suction or delivery openings around its longitudinal axis moving control piston ( 20 ), and with a control piston ( 20 ) surrounding cylinder ( 18 ), between the cylinder ( 18 ) and the control piston ( 20 ) a delivery space is formed, wherein the cylinder ( 18 ) at least two pairs of mutually associated suction / delivery openings ( 10 . 12 respectively. 14 . 16 ) and at least two separate delivery rooms ( 42 respectively. 44 ), each pumping chamber ( 42 , respectively. 44 ) a pair of suction / delivery openings ( 10 . 12 respectively. 14 . 16 ), wherein furthermore the control piston ( 20 ) at its periphery in the region of the suction and delivery openings ( 10 . 12 . 14 . 16 ) is designed such that in a single stroke ( 56 respectively. 62 ) of the oscillating movement simultaneously at a suction opening ( 10 respectively. 14 ) of a pair of fluid sucks and the associated delivery opening ( 12 respectively. 16 ) and at a delivery opening ( 12 respectively. 16 ) of another pair of fluid ejects and the associated suction port ( 10 respectively. 14 ), characterized in that the control piston ( 20 ) for selectively opening and closing suction or delivery openings ( 10 . 12 . 14 . 16 ) is pivoted in each dead center of its oscillating movement from a first to a second position or vice versa and performs no movement about its longitudinal axis during the combined suction / delivery stroke itself.

Pump according to claim 1, characterized in that a different delivery rate of the two separate delivery chambers ( 42 . 44 ) is adjustable relative to one another in that the effective stroke ( 56 . 62 ) is carried out in one direction smaller than in the other direction, by the pivoting of the control piston ( 20 ) is shifted in time between the first and second positions with respect to the dead center of the oscillatory movement.

Pump according to claim 1, characterized in that the control piston ( 20 ) at its circumference recesses ( 34 . 36 . 38 . 40 ) in such a way that in a first position with respect to a movement of the control piston ( 20 ) about its longitudinal axis ( 32 ) a suction opening ( 10 ) of a pair with the associated delivery chamber ( 42 ) and a delivery opening ( 16 ) of another pair with the associated delivery chamber ( 44 ) and the corresponding other openings ( 12 . 14 ) of these pairs are closed, wherein in a second position with respect to a movement of the control piston ( 20 ) about its longitudinal axis ( 32 ) the sealed in the first position suction or delivery openings ( 12 . 14 ) with the respective associated delivery chamber ( 42 . 44 ) and in the first position with the respective associated delivery chamber ( 42 . 44 ) connected suction or delivery openings ( 10 . 16 ) are closed.

Pump according to claim 1, characterized in that two discs each ( 22 ) by two in the direction of oscillation of the control piston ( 20 ) extending rods ( 24 ) are connected to each other, wherein on an eccentric disc ( 26 ) a pen ( 30 ) is arranged such that it upon rotation of the eccentric disc ( 26 ) a rotational movement between the rods ( 24 ) and alternately striking it, the bars ( 24 ) eccentrically and in alignment with the longitudinal axis ( 32 ) of the control piston ( 20 ) are stored so that when the pen ( 30 ) on a respective rod ( 24 ) with the discs ( 22 ) connected control pistons ( 20 ) a pivoting movement about its longitudinal axis ( 32 ).

Pump according to claim 4, characterized in that the pivoting of the control piston ( 20 ) is shifted in time between the first and second positions with respect to the dead points of the oscillatory movement by the arrangement of discs ( 22 ), Rods ( 24 ) and eccentric ( 26 ) with respect to the cylinder ( 18 ) about the longitudinal axis ( 32 ) of the control piston ( 20 ) is formed pivotable.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that at least two separate delivery spaces ( 42 . 44 ) at opposite ends of the control piston ( 20 ) are provided.