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Die
Erfindung betrifft eine Hubkolbenpumpe zum Fördern eines
Fluids nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein System zum Fördern
eines Fluids nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
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EP 1 748 188 A1 beschreibt
eine Hubkolbenpumpe zum Fördern einer Flüssigkeit,
insbesondere eines flüssigen Brennstoffs für Verbrennungskraftmaschinen.
Die Hubkolbenpumpe weist einen Förderraum mit einer Eintrittsöffnung
und einer Austrittsöffnung auf, wobei Flüssigkeit
von der Hubkolbenpumpe durch die Eintrittsöffnung in den
Förderraum eingesaugt und durch die Austrittsöffnung
aus dem Förderraum herausbefördert wird. Die Hubkolbenpumpe
umfasst weiter einen magnetischen Aktor, der axial verlagerbar in
den Förderraum aufgenommen ist und mittels eines Federelements
in Richtung der Austrittsöffnung vorgespannt ist. Der Förderraum
ist radial von einer einen Elektromagneten bildenden Spule umgriffen,
wobei durch Bestromen der Spule und damit ein Betätigen
des Elektromagneten der elektrische Aktor entgegen der Vorspannung
des Federelements in Richtung der Eintrittsöffnung verlagert wird.
Nahe der Austrittsöffnung ist in dem Förderraum
ein hohlzylinderförmiger Dosierkörper angeordnet,
dessen Innenbereich eine Pumpkammer bildet, die über radiale
Bohrungen mit dem Förderraum in Fluidverbindung steht.
Der Aktor umfasst eine in Richtung der Austrittsöffnung
weisende Kolbenstange, die in dem Dosierkörper axial geführt
ist. Durch ein Betätigen des Elektromagneten wird die Kolbenstange
von der Austrittsöffnung weggeführt, so dass Flüssigkeit
aus dem Förderraum durch die radialen Bohrungen in die
Pumpkammer gelangt. Bei stromlos Schalten des Elektromagneten wird
umgekehrt der Kolben auf Grund der Vorspannung des Federelements
in Richtung der Austrittsöffnung bewegt, wodurch einerseits
die radialen Bohrungen des Dosierkörpers verschlossen werden
und andererseits das Pumpkammervolumen verkleinert wird, wodurch
die in der Pumpkammer befindlichen Flüssigkeit durch die Austrittsöffnung
hindurch gefördert wird. Um ein hartes Anschlagen der Kolbenstange
an der die Austrittsöffnung aufweisenden Wandung zu verhindern, ist
im Bereich der Austrittsöffnung ein elastisches Federelement
angeordnet. Eine Abdichtung der Austrittsöffnung gegen
in Förderrichtung austretendes Fluid aus dem Förderraum
wird hierdurch nicht erreicht. Stromabwärts der Austrittsöffnung
ist an diese angrenzend ein Rückschlagventil angeordnet,
welches ein Rückströmen von Flüssigkeit
in die Förderkammer verhindert. Nachteilig an der beschriebenen Hubkolbenpumpe
ist, dass immer dann, wenn der Fluiddruck im Förderraum
den Fluiddruck stromabwärts der Austrittsöffnung übersteigt,
Fluid aus der Förderkammer ungehindert durch die Austrittsöffnung
austreten kann. Insbesondere bei Verwendung der Hubkolbenpumpe zum
Fördern von Brennstoffen kann es so zu einer ungewollten
Leckage der Hubkolbenpumpe kommen, wenn der Fluiddruck in dem Förderraum
durch Umstände außerhalb des Pumpenbetriebs unzulässig
ansteigt. Dies kann zu einer Beschädigung der gesamten
Brennkraftmaschine führen. Umgekehrt kann bei einer nicht
vollständigen Abdichtung des stromabwärts der
Austrittsöffnung gelegenen Rückschlagventils Fluid
in den Förderraum gelangen und von dort ungehindert durch
die Eintrittsöffnung strömen. Dies ist insbesondere
dann problematisch, wenn die Hubkolbenpumpe Brennstoffe für
Verbrennungskraftmaschinen fördert, da bei nicht gasdichtem
Abschluß des Rückschlagventils Abgase durch die
Eintrittsöffnung in den Kraftstoffzuleitungsbereich gelangen
können.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Hubkolbenpumpe und ein System
zum Fördern eines Fluids anzugeben, die eine zuverlässige
und sichere Förderung von Fluiden, insbesondere Brennstoffen oder
Brennstoffzusätzen für Brennkraftmaschinen, ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hubkolbenpumpe
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein System mit den
Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
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Dadurch,
dass eine von Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung
einen dem Förderraum zugekehrten ersten Ventilsitz definiert,
der mit einer ersten Endfläche des Aktors als Ventilglied
ein erstes Innenventil mit zumindest flüssigkeitsdichter
Abdichtung bildet, und dadurch dass der Aktor mit Kolbenflächen
ausgestattet ist, die bei geschlossenem ersten Innenventil bei Zunahme
des Drucks die Abdichtung verstärken, wird eine Hubkolbenpumpe
geschaffen, die bei Ansteigen eines Fluiddrucks im Förderraum
selbsttätig den Förderraum gegen ein Austreten
von Flüssigkeit durch die eine von Eintrittsöffnung
und Austrittsöffnung abdichtet. Die Hubkolbenpumpe eignet
sich somit insbesondere für das Fördern von Flüssigkeiten
in solchen Systemen, in denen ein Fluidaustausch der mittels der
Hubkolbenpumpe verbundenen Systeme außerhalb des Pumpenbetriebs
vollständig zu verhindern ist. Insbesondere eignet sich die
erfindungsgemäße Hubkolbenpumpe daher für das
Fördern von Brennstoffen oder Brennstoffzusätzen
für Brennkraftmaschinen. Eine ungewollte Leckage der Hubkolbenpumpe
im Bereich des ersten Innenventils bei einem unzulässigen
Ansteigen des Fluiddrucks im Förderraum und/oder in einem
mit dem Förderraum strömungsleitend verbundenen
Außenbereich der Hubkolbenpumpe ist somit sicher unterbunden.
Vorteilhaft kommt das erste Innenventil ohne eine willkürlich
vorgegebene maximale Abdichtwirkung aus, da ein Anpressdruck des
Ventilglieds in den Ventilsitz des ersten Innenventils nur durch
den Fluiddruck selbst bestimmt wird, das erste Innenventil also
selbsttätig dichtend wirkt. Ein Eindringen des Fluids in
den mit dem einen von Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung
verbunden Aussenbereich der Hubkolbenpumpe ist somit auch bei sehr
hohen Drücken sicher unterbunden. Weiterhin ist vorteilhaft,
dass die Funktion des ersten Innenventils unabhängig von
der Federstärke des Federelements oder der Wirkung des
Elektromagneten erreicht wird, so dass eine Auslegung der Pumpleistung
der Hubkolbenpumpe unabhängig von der gewünschten
maximalen Abdichtung erfolgen kann.
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Vorzugsweise
definiert die andere von Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung
einen dem Förderraum zugekehrten zweiten Ventilsitz, der
mit einer zweiten Endfläche des Aktors als Ventilglied
ein zweites Innenventil mit zumindest flüssigkeitsdichter
Abdichtung bildet. Hierdurch wird zusätzlich zu der erfindungsgemäßen
Abdichtung des ersten Aussenbereichs durch das erste Innenventil
auch ein zweiter Aussenbereich durch das zweite Innenventil gesichert.
Ein ungewünschtes Durchtreten von Fluid durch die Hubkolbenpumpe
auf Grund eines unzulässigen Ansteigens des Fluiddrucks
ausserhalb der Hubkolbenpumpe ist somit sowohl entgegen der Förderrichtung
als auch in Förderrichtung ausgeschlossen.
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Zweckmäßig
ist der Aktor mit Kolbenflächen ausgestattet, die bei geschlossenem
zweiten Innenventil bei Zunahme des Drucks in den Förderraum die
Abdichtung verstärken. Vorteilhaft wird so bei beiden Innenventilen
eine sichere Abdichtung erreicht.
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Vorzugsweise
ist einer von erstem und zweitem Ventilsitz von dem Federelement
umschlossen. Dies ermöglicht eine kompakte Anordung des
Federelements und des Aktors, bei der einerseits der Aktor mittels
des Federelements zuverlässig in Richtung der Austrittsöffnung
vorgespannt ist und bei der andererseits ein spielfreies Eingreifen
des dem Aktor zugeordneten Ventilglieds in den Ventilsitz sichergestellt
ist.
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Vorzugsweise
definiert die Austrittsöffnung den ersten Ventilsitz. Somit
ist eine ungewollte Leckage der Hubkolbenpumpe bei unzulässigem
Ansteigen des Fluiddrucks in einem Bereich Stromaufwärts
der Eintrittsöffnung sichergestellt.
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Zweckmäßig
ist stromabwärts der Austrittsöffnung ein Rückschlagventil
angeordnet. Ein Rückströmen des Fluids durch die
Austrittsöffnung in den Förderraum der Hubkolbenpumpe
wird somit verhindert. Besonders bevorzugt ist das Rückschlagventil als
gasdichtes Rückschlagventil ausgebildet, so dass bei Verwendung
der Hubkolbenpumpe zum Fördern von Kraftstoffen und Kraftstoffzusätzen
ein Eindringen von Abgasen in den Förderraum und damit
in den Bereich einer Kraftstoffzuleitung sicher vermieden ist. Für
den Fall, dass das erste Innenventil der Austrittsöffnung
zugeordnet ist, definieren das Rückschlagventil und das
erste Innenventil vorzugsweise jeweils Enden eines gemeinsamen Austrittskanals. Eine
sichere Abdichtung des Austrittskanals ist somit sowohl in Förderrichtung
als auch entgegen der Förderrichtung gewährleistet.
Für den Fall, dass das erste oder das zweite Innenventil
der Eintrittsöffnung des Förderraums zugeordnet
ist, bildet dieses Innenventil ein dem Rückschlagventil
nachgeordnetes, zusätzliche Sicherheit verschaffendes Ventil.
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Zweckmäßig
umfasst wenigstens das erste Innenventil Dichtmittel, insbesondere
einen O-Ring. Eine sichere und zuverlässige Abdichtung
zwischen dem Aktor und dem Ventilsitz wird so weiter verbessert.
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Vorzugsweise
ist der magnetische Aktor von der Austrittsöffnung durch
ein Betätigen des Elektromagneten abhebbar. Wenn der Austrittsöffnung
eines von erstem und zweitem Innenventil zugeordnet ist, wird dieses
Innenventil hierdurch geöffnet. Bei einem anschließenden
Abschalten des Elektromagneten wird der Aktor durch das Federelement
angetrieben wieder in Richtung der Austrittsöffnung verlagert, wodurch
Flüssigkeit aus dem Förderraum durch die Austrittsöffnung
hindurchgefördert wird und schließlich bei Anliegen
des Aktors an der Austrittsöffnung das der Austrittsöffnung
zugeordnete Innenventil wieder geschlossen wird. Dieser Betriebsmodus,
in welchem der Aktor in Förderrichtung durch das Federelement
angetrieben wird, bietet Vorteile hinsichtlich der Geräuschentwicklung
der Hubkolbenpumpe, da ein hartes Anschlagen des Aktors an der Austrittsöffnung
durch geeignete Vorgabe der Federkraft des Federelements vermeidbar
ist.
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Zweckmäßig
weist der Aktor eine Kolbenstange auf, die die erste Endfläche
des Aktors aufweist, so dass die Austrittsöffnung durch
die Kolbenstange verschließbar ist.
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In
einer zweiten, alternativen Ausgestaltung ist der magnetische Aktor
durch ein Betätigen des Elektromagneten von der Eintrittsöffnung
abhebbar. Entsprechend wird bei dieser Ausgestaltung durch ein Betätigen
des Elektromagneten Flüssigkeit durch die Austrittsöffnung
gefördert, während ein Ansaugen von Flüssigkeit
durch das Federelement bei stromlos geschaltetem Elektromagneten
angetrieben wird.
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Vorzugsweise
umfasst die Hubkolbenpumpe weiter einen Kernflansch, der einstückig
mit einem einen Eintrittskanal aufweisenden Anschluss ausgebildet
ist und wenigstens abschnittsweise den Förderraum umgibt,
wobei der Eintrittskanal in der Eintrittsöffnung ausmündet.
Weiter umfasst die Hubkolbenpumpe vorzugsweise ein Kernteil, das
einstückig mit einem Austrittskanal aufweisenden Anschlußstutzen ausgebildet
ist, wobei das Kernteil den Förderraum wenigstens abschnittsweise
umgibt und wobei der Austrittskanal in der Austrittsöffnung
des Förderraums ausmündet. Zweckmäßig
ist der Austrittskanal mit dem Rückschlagventil verbunden.
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Dadurch,
dass der Förderraum bei Vorliegen eines Fluidüberdrucks
gegenüber eines außerhalb der Hubkolbenpumpe liegenden
Bereichs durch ein Innenventil wenigstens flüssigkeitsdicht
abgeschlossen ist, und dass das Innenventil durch Betätigung des
Elektromagneten der Hubkolbenpumpe offenbar ist, wird vorteilhaft
ein System zum Fördern eines Fluids geschaffen, welches
einen ungewünschten Durchtritt von Flüssigkeit
durch die Hubkolbenpumpe sicher vermeidet. Vorzugsweise ist dabei
die Austrittsöffnung des Förderraums durch das
Innenventil verschließbar, so dass bei Vorliegen eines
Fluidüberdrucks des Abnahmebereichs das Innenventil fluiddicht
verschlossen ist.
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Weitere
Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie aus
den abhängigen Ansprüchen.
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Die
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden
Figuren anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
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1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Hubkolbenpumpe in einer Querschnittsansicht.
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Die
in 1 dargestellte, als Dosierpumpe ausgebildete Hubkolbenpumpe 1 ist,
wie sich aus den nachstehenden Erläuterungen ergibt, insbesondere
zum Fördern von Brennstoffen oder Brennstoffzusätzen
für Brennkraftmaschinen geeignet. Die Hubkolbenpumpe 1 umfasst
innenliegend einen Förderraum 2, der im Betrieb
der Hubkolbenpumpe mit einem Fluid gefüllt ist. Der Förderraum 2 weist
eine Eintrittsöffnung 3 auf, die den Förderraum 2 mit
einem Eintrittskanal 4 verbindet. Der Eintrittskanal 4 ist über
eine Fluidleitung (nicht dargestellt) mit einem Vorratsbereich (nicht
dargestellt) verbunden, der den Förderraum 2 mit
Fluid versorgt. In dem Eintrittskanal 4 ist ein Filter 5 angeordnet,
um in an sich bekannter Weise in dem Fluid enthaltene Partikel an
einem Eintritt in den Förderraum 2 zu hindern.
Die Durchtritts- und Förderrichtung der Hubkolbenpumpe 1 ist
durch den Pfeil 6 gekennzeichnet.
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Wesentliche
Teile der Hubkolbenpumpe 1 sind rotationssymmetrisch bezüglich
einer Symmetrieachse 7 ausgebildet. Insbesondere ist der
Förderraum 2 hohlzylinderförmig und entlang
seiner axialen Erstreckung gestuft ausgebildet und weist eine Rotationssymmetrie
bezüglich der Symmetrieachse 7 auf. An einer der
Eintrittsöffnung 3 gegenüberliegenden Seite
weist der Förderraum 2 eine Austrittsöffnung 8 auf,
durch die eine Fluidverbindung des Förderraums 2 mit
einem Austrittskanal 9 herstellbar ist. Der Austrittskanal 9 ist über
eine Fluidleitung (nicht dargestellt) mit einem Abnahmebereich (nicht
dargestellt) für das Fluid verbunden. Insbesondere bei
der Verwendung der Hubkolbenpumpe als Förderpumpe für Brennstoff
oder Brennstoffzusätze kann es sich bei dem Abnahmebereich
um eine Abgasanlage einer Brennstoffmaschine handeln. Von der Hubkolbenpumpe 1 geförderter
Brennstoff kann dabei zur Abgasnachbehandlung in die Abgasanlage
eingeleitet werden. Um ein für die Brennkraftmaschine schädliches
Eindringen von Abgasen in das Brennstoffsystem zu verhindern, und
um auch bei Vorliegen eines Überdrucks im Vorratsbereich
des Fluids ein ungewünschtes Austreten von Fluid in den
Abnahmebereich zu verhindern, weist die Hubkolbenpumpe 1 eine
Mehrzahl von Ventilen auf, wie nachstehend noch näher erläutert
wird.
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Um
durch die Eintrittsöffnung 3 in den Förderraum 2 eintretendes
Fluid durch die Austrittsöffnung 8 zu fördern,
ist in der Förderkammer 2 ein Aktor 10 axial
verlagerbar angeordnet. Der Aktor 10 ist insgesamt bezüglich
der Symmetrieachse 7 rotationssymmetrisch ausgebildet und
umfasst einen Magnetanker 11 und eine Kolbenstange 12.
Der Magnetanker 11 ist vorliegend mit Presssitz auf die
Kolbenstange 12 aufgebracht. Es versteht sich, dass Magnetanker 11 und
Kolbenstange 12 jedoch auch auf andere Weise miteinander
verbunden oder einstückig ausgebildet sein können.
Nahe eines ersten Endes des Aktors 10 ist ein Ringspalt 13 zwischen dem
Magnetanker 11 und der Kolbenstange 12 vorgesehen.
Ein vorliegend als Spiraldruckfeder ausgebildetes Federelement 14 ist
mit einem ersten Ende in dem Ringspalt 13 aufgenommen und
stützt sich mit seinem zweiten Ende in einer Vertiefung 15 eines Kernflansches 16 ab.
Das Federelement 14 spannt den Aktor 10 dabei
in Richtung der Austrittsöffnung 8 vor. In der
Darstellung gemäß 1 ist der
Aktor 10 vollständig in Richtung der Austrittsöffnung 8 verlagert,
so dass eine austrittsseitige Stirnfläche der Kolbenstange 7 an
der Austrittsöffnung 8 anliegt.
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Die
Kolbenstange 12 des Aktors 10 ist an ihrem austrittsseitigen
Ende in einem Dosierzylinder 17 axial verlagerbar geführt.
Der Dosierzylinder 17 ist dabei in einem Kernteil 18,
das ebenfalls rotationsymmetrisch bezüglich der Symmetrieachse
ausgebildet ist, gehalten. Der Kernflansch 16 und das Kernteil 17 sind
jeweils abschnittsweise von einem eine Magnetspule 19 aufnehmenden
Spulengehäuse 20 umgeben. Innenseitige Flächen
des Kernflanschs 16, des Kernteils 18 und des
Spulengehäuses 20 bilden dabei gemeinsam die Begrenzungsflächen
des Förderraums 2. An dem Spulengehäuse 20 ist
eine elektrische Kontakteinrichtung 21 vorgesehen, mittels
der die Magnetspule 19 mit einer Spannungsquelle verbindbar
ist. Es versteht sich, dass der elektrische Anschluss 21 nicht
bezüglich der Symmetrieachse 7 rotationssymmetrisch
ausgebildet ist, sondern radial zu dem Kernteil 18 beabstandet
an das Spulengehäuse 20 angespritzt ist. Das Spulengehäuse 20 ist
von einem an dem Kernflansch 16 abgestützen Pumpengehäuse 22 und
einer an dem Kernteil 18 aufgenommenen Sicherungsscheibe 23 gehalten.
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Die
Erfindung funktioniert nun wie folgt:
In der in 1 dargestellten
Ausgangsstellung des Aktors 10, in der die Magnetspule 19 nicht
mit Strom beaufschlagt ist, liegt die Kolbenstange 12 des
Aktors 10 durch das Federelement 14 in Richtung
der Austrittsöffnung 8 vorgespannt an einem Ventilsitzteil 26, in
dem die Austrittsöffnung 8 angeordnet ist, an.
Im Bereich der Austrittsöffnung 8 ist dabei ein
als O-Ring ausgebildetes Dichtmittel 24 angeordnet. Das
Ventilsitzteil 26 und das Dichtmittel 24 bilden
gemeinsam einen ersten Ventilsitz für die als erstes Ventilglied wirkende
Kolbenstange 12. Der erste Ventilsitz 24 und die
Kolbenstange 12 bilden somit gemeinsam ein erstes Innenventil 25,
das in der Ausgangsstellung des Aktors 10 fluiddicht verschlossen
ist, so dass ein Fluid aus dem Förderraum 2 nicht
durch die Austrittsöffnung 8 hindurch austreten
kann. Die austrittsseitige Stirnfläche der Kolbenstange 12 liegt
dabei fluiddicht an dem Ventilsitzteil 26 an und wird durch
das Federelement 14 an das Dichtmittel 24 gepresst.
Bei einem Ansteigen des Fluiddrucks stromaufwärts der Eintrittsöffnung 3 und
einem damit einhergehenden Ansteigen des Fluiddrucks auch in dem
Förderraum 2 wirkt auf die dem Förderraum 2 zugewandten
Kolbenflächen des Aktors 10 eine Kraft. Dadurch,
dass die austrittsseitige Stirnfläche der Kolbenstange 12 nicht
von dem im Förderraum 2 vorhandenen Fluid mit
Druck beaufschlagt wird, wirkt auf den Aktor 10 insgesamt
eine Kraft in Richtung der Austrittsöffnung 8.
Hierdurch wird die Abdichtung des ersten Innenventils 25 verstärkt,
da die austrittsseitige Stirnfläche der Kolbenstange 12 stärker
an das die Austrittsöffnung 8 vollständig
umschließende Dichtmittel 24 gepresst wird.
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An
der dem Aktor 10 abgewandten Rückseite des Ventilsitzteils 26 ist
ein Rückschlagventil 27 angeordnet. Das Rückschlagventil 27 dichtet
die Austrittsöffnung 8 des Förderraums 2 gegen
rückströmende Flüssigkeit aus dem Abnahmebereich
ab. Das Rückschlagventil 27 ist aus einem in der
Rückseite des Ventilsitzteils 26 vorgesehenen
Rückschlagventilsitz 28 und einem kugelförmigen
Rückschlagventilglied 29 ausgebildet, wobei das Rückschlagventilglied 29 mittels
einer Rückschlagventilfeder 30 in Richtung der
Austrittsöffnung 8 vorgespannt ist. Der Rückschlagventilsitz 28 und
das Rückschlagventilglied 29 weisen bei geschlossenem
Rückschlagventil 27 einen bezüglich der
Symmetrieachse 7 rotationssymmetrischen, flächenhaften
Kontakt auf, so dass das Rückschlagventil 27 gasdicht
ausgebildet ist.
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Ausgehend
von der Ausgangsstellung wird durch ein Beaufschlagen der Magnetspule 19 mit Strom
in dem Förderraum 2 der Hubkolbenpumpe 1 ein
Magnetfeld erzeugt, durch welches der magnetische Aktor 10 entgegen
der Vorspannung des Federelements 14 in Richtung der Eintrittsöffnung 3 verlagert
wird. Das erste Innenventil 25 wird dabei geöffnet,
wobei jedoch ein Einströmen von Flüssigkeit in den
Förderraum 2 durch die Austrittsöffnung 8 durch das
geschlossene Rückschlagventil 27 verhindert ist. Gemeinsam
mit dem Aktor 10 wird die Kolbenstange 12 durch
den Dosierzylinder 17 in Richtung der Eintrittsöffnung 3 verlagert,
wobei in dem Dosierzylinder 17 radial angeordnete Ausnehmungen 31 von
der Kolbenstange 12 freigegeben werden, so dass Flüssigkeit
aus dem Förderraum 2 in den Bereich nahe der Austrittsöffnung 8 gelangt.
Der Bereich im Inneren des Dosierzylinders 17 zwischen
der austrittsseitigen Stirnseite der Kobenstange 12 und
der Austrittsöffnung 8 definiert dabei eine Pumpkammer
der Hubkolbenpumpe 1. Die Bewegung des Aktors 10 in Richtung
der Eintrittsöffnung 3 wird durch ein Anschlagen
des eintrittsseitigen Endes 32 des Aktors 10 in
der Vertiefung 15 des Kernflanschs 16 begrenzt.
In dieser Stellung ist das Federelement 14 vollständig gespannt.
Das eintrittsseitige Ende 32 des Aktors 10 bildet
ein zweites Ventilglied und die Vertiefung 16 einen zweiten
Ventilsitz eines zweiten Innenventils 35, das bei vollständiger
Verlagerung des Aktors 10 in Richtung der Eintrittsöffnung 3 geschlossen
ist. Das zweite Innenventil 35 bildet ein zusätzliches
Ventil, durch welches auch bei einem Versagen des Rückschlagventils 27 ein
Austreten von Flüssigkeit oder Gas aus dem Förderraum 2 durch
die Eintrittsöffnung 3 sicher vermieden ist. Eine
weitere Abdichtung wird dabei durch eine kegelstumfförmige
Dichtfläche 33 des Aktors 10 gewährleistet,
die bei vollständiger Verlagerung des Aktors 10 in
Richtung der Eintrittsöffnung 3 an einer zweiten,
die Vertiefung 16 umgebenden Dichtfläche 34 des
Kernflanschs 16 anliegt. Bei einem Ansteigen des Fluiddrucks
stromabwärts der Austrittsöffnung 8 wird
ein Einströmen von Fluid in den Förderraum 2 durch
das geschlossene Rückschlagventil 27 unterbunden.
Falls es zu einem Versagen des Rückschlagventils 27 und
einem damit einhergehenden Ansteigen des Fluiddrucks auch in dem
Förderraum 2 kommt, wirkt auf die dem Förderraum 2 zugewandten
Kolbenflächen des Aktors 10 eine Kraft. Dadurch,
dass die eintrittsseitige Stirnfläche des Aktors 10 nicht
von dem im Förderraum 2 vorhandenen Fluid mit
Druck beaufschlagt wird, wirkt auf den Aktor 10 eine Kraft
in Richtung der Eintrittsöffnung 3. Hierdurch
wird die Abdichtung des zweiten Innenventils 35 verstärkt,
ein Eindringen von Fluid aus dem Förderraum 2 in
den stromaufwärts der Eintrittsöffnung 3 gelegenen
Bereich ist sicher vermieden.
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Durch
ein Stromlosstellen der Magnetspule 19 wird die auf den
Aktor 10 wirkende Magnetkraft aufgehoben, so dass der Aktor 10 nun
angetrieben durch das Federelement 14 in Richtung der Austrittsöffnung 8 und
somit in Richtung der Ausgangsstellung verlagert wird. Die Ausnehmungen 31 des
Dosierzylinders 17 werden von der Kolbenstange 12 des
Aktors 10 wieder verschlossen, wobei die zuvor in die Pumpkammer
eingetretene Flüssigkeit von der austrittsseitigen Stirnfläche
der Kolbensstange 12 durch die Austrittsöffnung 8 hindurch
verdrängt wird. Das Rückschlagventil 27 wird
hierbei durch den ansteigenden Fluiddruck in der Pumpkammer geöffnet. Gleichzeitig
tritt durch das nun geöffnete zweite Innenventil 35 Flüssigkeit
durch die Eintrittsöffnung 3 in den Förderraum 2 der
Hubkolbenpumpe 1 ein. Die Verlagerung des Aktors 10 wird
durch ein Auftreffen der austrittsseitigen Stirnfläche
der Kobenstange 12 auf das Ventilsitzteil 26 beendet.
In dieser Position, die der Ausgangsposition entspricht, ist das
erste Innenventil 25 geschlossen.
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Die
beschriebenen Innenventile 25, 35 sowie das gasdichte
Rückschlagventil 27 ermöglichen vorteilhaft,
dass ein unzulässiges Ansteigen des Fluiddrucks entweder
im Abnahmebereich oder im Vorratsbereich der Hubkolbenpumpe keinen
Einfluß auf den jeweils anderen Bereich nimmt. Insbesondere kommt
es in keinem Fall zu einer ungewünschten Übertragung
von Fluid von einem Bereich in den anderen durch die Hubkolbenpumpe 1 hindurch.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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