DE102014219487A1

DE102014219487A1 - Pumpvorrichtung, insbesondere Axialkolbenpumpe, für eine Abwärmenutzungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102014219487A1
Application number: DE102014219487.3A
Authority: DE
Inventors: Jochen Eggler; Alfred Elsässer; Helge Ladisch; Christian Maisch; Sascha Senjic
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2016-03-31
Also published as: US20180128239A1; WO2016045843A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung (1), insbesondere Axialkolbenpumpe, für eine Abwärmenutzungseinrichtung, – mit einem von einem Pumpengehäuse (4) teilweise begrenzten Arbeitsraum (3), in welchem ein Kolben (2) entlang einer axialen Richtung (A) verstellbar angeordnet ist, – mit einer ersten Fluidleitung (5) zum Einleiten des Fluids in den Arbeitsraum (3), – wobei die erste Fluidleitung (5) mittels eines Durchbruchs (9), der an einer an einer dem Kolben (2) gegenüberliegenden Stirnseite (7) des Arbeitsraums (3) im Pumpengehäuse (4) ausgebildet ist, fluidisch mit dem Arbeitsraum (3) verbunden ist, – wobei im Bereich des Durchbruchs (9) in der ersten Fluidleitung (5) ein erstes Ventilelement (10) vorgesehen ist, – mit einer zweiten Fluidleitung (6) zum Ausleiten des Fluids aus dem Arbeitsraum (3), die im Bereich der zweiten Position des Kolbens (2) in den Arbeitsraum (3) mündet, – wobei in einem Mündungsbereich (12) der zweiten Fluidleitung (6) in den Arbeitsraum (3) ein zweites Ventilelement (13) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung, insbesondere eine Axialkolbenpumpe, für eine Abwärmenutzungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.
Abwärmenutzungseinrichtungen dienen zur Energierückgewinnung aus einem Abwärmestrom einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Aus dem Stand der Technik bekannte Abwärmenutzungseinrichtungen umfassen typischerweise einen Fluidkreislauf, beispielweise einen sogenannten Clausius-Rankine-Kreislauf in welchem ein Arbeitsfluid zirkuliert. Aus der im Arbeitsmedium gespeicherten Wärme wird durch verschiedene Zustandsänderungen im Arbeitsfluid, welchen dieses beim Durchströmen des Fluidkreislaufs unterworfen wird, mechanische Energie gewonnen.
Zum Transportieren des Arbeitsfluids kommen Pumpvorrichtungen zum Einsatz, die beispielsweise in Form einer sogenannten Hub- oder Axialkolbenpumpe realisiert sein können. Eine solche Hub- bzw. Axialkolbenpumpe folgt dem Wirkprinzip einer Verdrängerpumpe, bei welcher der sogenannte Verdränger in Form eines Kolbens eine translatorische Hubbewegung innerhalb eines Arbeitsvolumens ausführt.
Als problematisch bei solchen Hubkolbenpumpen erweisen sich oftmals bei der Förderung des Arbeitsfluids im Arbeitsvolumen auftretende Kavitationseffekte. Diese führen typischerweise zu einer Minderung der innerhalb eines Hubzyklus‘ von der Pumpe geförderten Fluidmenge. Im Extremfall können als Folge einer solchen Kavitation sogar einzelne, mit dem Arbeitsfluid in Kontakt stehende Komponenten der Pumpvorrichtung wie beispielsweise Ventilelemente o.ä. irreversibel beschädigt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbessere Ausführungsform für eine Pumpvorrichtung zu schaffen, bei welcher die genannten Probleme nicht mehr oder allenfalls in stark eingeschränkter Form auftreten.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundgedanke der Erfindung ist demnach, die zum Aus- und Einleiten des Arbeitsfluids in das Arbeitsvolumen der Pumpvorrichtung – im Folgenden als „Arbeitsraum“ bezeichnet – dienenden Fluidleitungen beide in demselben axialen Endabschnitt des Arbeitsraums anzubringen. Experimentelle Untersuchungen haben ergeben, dass auf diese Weise Strömungsverluste im Mündungsbereich der Fluidleitungen in den Arbeitsraum gemindert oder gar vollständig unterbunden werden können. Da solche Strömungsverluste und ein damit verbundenes Unterschreiten des Dampfdrucks im Arbeitsfluid die wesentlichen Ursachen für das Auftreten von Kavitation darstellen, lassen sich auf diese Weise auch unerwünschte Kavitationseffekte unterbinden. Im Ergebnis führt dies zu einer verbesserten Förderleistung und zu einer erhöhten Lebensdauer der Pumpvorrichtung.
Eine erfindungsgemäße Pumpvorrichtung umfasst einen von einem Pumpengehäuse teilweise begrenzten Arbeitsraum, der in bekannter Weise mit einem Arbeitsfluid – im Folgenden der Einfachkeit halber kurz als „Fluid“ bezeichnet – befüllt werden kann. In dem das Arbeitsvolumen bildenden und mit einem Fluid befüllbaren Arbeitsraum ist ein Kolben zwischen einer ersten Position, in welcher der Arbeitsraum ein maximales Volumen aufweist, und einer zweiten Position, in welcher dieses Volumen einen Minimalwert aufweist, entlang einer axialen Richtung verstellbar. Eine erste Fluidleitung dient zum Einleiten des Fluids in den Arbeitsraum. Erfindungsgemäß ist die erste Fluidleitung mittels eines Durchbruchs, der an einer dem Kolben gegenüberliegenden Stirnseite des Arbeitsraums im Pumpengehäuse ausgebildet ist, fluidisch mit dem Arbeitsraum verbunden. Im Bereich des Durchbruchs ist in der ersten Fluidleitung ein erstes Ventilelement zum Verschließen der ersten Fluidleitung gegen den Arbeitsraum vorgesehen. Darüber hinaus mündet auch eine zweite Fluidleitung in den Arbeitsraum, über welche das Fluids wieder aus dem Arbeitsraum ausgeleitet werden kann, und zwar im Bereich der zweiten Position des Kolbens. Im Mündungsbereich der zweiten Fluidleitung in den Arbeitsraum ist ein zweites Ventilelement zum Verschließen des zweiten Fluidkanals gegen den Arbeitsraum vorgesehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die erste Fluidleitung wenigstens im Bereich des Durchbruchs quer zur axialen Richtung. Auf diese Weise kann der für die Pumpvorrichtung benötigte Bauraum gering gehalten werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ragt das erste Ventilelement wenigstens teilweise in den Arbeitsraum hinein. Auf diese Weise lassen sich unerwünschte, weil Kavitation begünstigende Strömungsverluste im Bereich des Ventilelements weiter verringern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Mündungsbereich der zweiten Fluidleitung in einem der ersten Fluidleitung zugewandten axialen Endabschnitt des Arbeitsraums vorgesehen. Dies bedeutet, dass die beiden Fluidleitungen benachbart zueinander in den Arbeitsraum der Pumpvorrichtung münden. Auf diese Weise lässt sich das Auftreten der Kavitation begünstigenden Strömungsverluste auf einen räumlich begrenzten Bereich des Arbeitsraums begrenzen.
Konstruktiv besonders einfach aufgebaut und somit mit verringerten Herstellungskosten verbunden ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die zweite Fluidleitung in einer den Arbeitsraum begrenzenden Umfangswand des Gehäuses der Pumpvorrichtung angeordnet ist.
Besonders zweckmäßig ist das erste Ventilelement ein zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position verstellbares Rückschlag-Ventil, welches von der geschlossenen in die geöffnete Position verstellt wird, wenn der Fluiddruck in der ersten Fluidleitung größer ist als im Arbeitsraum und die Druckdifferenz einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Die Verwendung eines solchen, konstruktiv einfach aufgebauten Rückschlag-Ventils führt dazu, dass Strömungsverluste im Bereich des Ventilelements weiter verringert werden können.
Analog dazu kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform auch das zweite Ventilelement ein zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position verstellbares Rückschlag-Ventil sein. Das zweite Rückschlag-Ventil ist dabei derart eingerichtet, dass es von der geschlossenen in die geöffnete Position verstellt wird, wenn der Fluiddruck im Arbeitsraum größer ist als in der zweite Fluidleitung und die Druckdifferenz einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Entsprechend kann das zweite Rückschlag-Ventil wieder in die geschlossene Position zurück verstellt werden, wenn die Druckdifferenz wieder unter besagten Schwellwert fällt.
Experimentelle Untersuchungen und theoretische Simulationsrechnungen haben gezeigt, dass ein bzgl. unerwünschter Kavitationsbildung besonders günstiges Strömungsbild im Arbeitsvolumen erzeugt werden kann, wenn die zweite Fluidleitung relativ zur axialen Richtung schräg in den Arbeitsraum mündet.
Gleiches gilt für eine Anordnung der ersten Fluidleitung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform derart, dass die erste Fluidleitung den Arbeitsraum entlang der axialen Richtung verlängert.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann eine Mündungsöffnung der zweiten Fluidleitung in den Arbeitsraum hinein bezüglich seiner axialen Position derart angeordnet sein, das der Kolben diese in seiner zweiten Position gerade nicht verschließt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ragt das erste Ventilelement derart in den Arbeitsraum hinein, dass das verbleibende Volumen zwischen dem Kolben in seiner zweiten Position und dem ersten Ventilelement einen Minimalwert annimmt. Auch diese Maßnahme wirkt unerwünschten Strömungs- und Kompressionsverlusten des Fluids im Arbeitsvolumen entgegen.
Um das Einleiten von Fluid in den Arbeitsraum und die damit verbundene translatorische Bewegung von der Mündung der ersten Fluidleitung weg zu unterstützen, kann im Arbeitsraum ein federelastisches Element vorgesehen sein. Hierzu stützt sich das federelastische Element einenends am ersten Ventilelement und anderenends am Kolben ab und spannt somit den Kolben zur ersten Position hin vor.
Überschreitet die in einer bestimmte Anwendung gewünschte Förderleistung die von der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung tatsächlich erbringbare Förderleistung, so bietet es sich an, zur Steigerung der Förderleistung mehrere erfindungsgemäße Pumpvorrichtung miteinander in Wirkverbindung zu setzten und diese fluidisch parallel zu schalten.
Die Erfindung betrifft daher auch eine Pump-Anordnung mit drei vorangehend vorgestellten, erfindungsgemäßen Pumpvorrichtungen, deren Arbeitsräume mit den Durchbrüchen zwischen Arbeitsraum und erster Fluidleitung jeweils bezüglich der axialen Richtung parallel zueinander angeordnet sind. Die Anordnung der drei Arbeitsräume mit den Durchbrüchen zwischen der ersten Fluidleitung und dem Arbeitsraum weist dabei in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung bezüglich eines vordefinierten Symmetriepunkts eine 120°-Drehsymmetrie auf. Erfindungsgemäß sind die drei ersten Fluidleitungen als gemeinsamer ringförmiger Fluidkanal mit dem bereits genannten Symmetriepunkt als Ringmittelpunkt des ringförmigen Fluidkanals ausgebildet. Auf diese Weise kann der für die drei Pumpvorrichtungen benötigte Bauraum gering gehalten. Der symmetrische Aufbau der drei Pumpvorrichtungen führt darüber hinaus dazu, dass auch bei dem fluidischen Zusammenschalten dreier Pumpvorrichtungen das Auftreten unerwünschter Kavitation weitgehend oder gar vollständig vermieden werden kann.
Die Erfindung betrifft schließlich eine Abwärmenutzungseinrichtung, die einen von einem Arbeitsmedium – einem Fluid – durchströmten oder durchströmbaren Fluidkreislauf umfasst. In dem Fluidkreislauf ist zum Antreiben des Arbeitsmediums eine oben vorgestellte, erfindungsgemäße Pumpvorrichtung oder eine vorangehend vorgestellte, erfindungsgemäße Pump-Anordnung mit drei Pumpvorrichtungen angeordnet.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch:
1 in einer perspektivischen Darstellung ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Pump-Anordnung,
2 eine Detaildarstellung der 1, in welcher der Aufbau einer Pumpvorrichtung 1 der Pumpanordnung näher dargestellt ist,
3 eine Detaildarstellung der Pumpvorrichtung der 2 im Bereich eines Arbeitsraums 3 der Pumpvorrichtung 1,
4 eine den tripod-artigen Aufbau der drei Pumpvorrichtungen der 1 in schematischer Form illustrierende, skizzenhafte Darstellung.
Die 1 illustriert in einer perspektivischen Darstellung ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Pump-Anordnung 20. Die 2 zeigt eine Detaildarstellung der 1, in welcher der Aufbau einer Pumpvorrichtung 1 der Pumpanordnung 20 näher dargestellt ist. Die 3 zeigt wiederum eine Detaildarstellung der 2 im Bereich eines Arbeitsraums 3 der Pumpvorrichtung 1.
Die Pump-Anordnung 20 umfasst drei jeweils als Hub- oder Axialkolbenpumpe ausgebildete Pumpvorrichtungen 1, die zur Ausbildung der Pump-Anordnung 20 in Form einer Tripod-Anordnung realisiert sind. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Kolben 2 der drei Pumpvorrichtungen 1 sowie die den jeweiligen Kolben 2 beherbergenden Arbeitsräume 3, die jeweils von einem Pumpengehäuse 4 begrenzt werden, bezüglich ihrer axialen Achse parallel zueinander angeordnet sind. In jedem der drei Arbeitsräume 3 ist ein entlang einer axialen Richtung A verstellbarer Kolben 2 angeordnet. Jeder der drei Kolben 2 ist zwischen einer ersten Position, in welcher der Arbeitsraum 3 ein maximales Volumen aufweist, und einer zweiten Position, in welcher der Arbeitsraum 3 ein minimales Volumen aufweist, axial verstellbar. Zum Verstellen der drei Kolben 3 dient ein gemeinsamer Elektromotor 22, der in einem das Pumpengehäuse 4 entgegen der axialen Richtung A verlängernden Motorgehäuse 21 angeordnet ist. Die Steuerung des Elektromotors 22 kann mit Hilfe einer elektrischen/elektronischen Steuerungseinheit 25 erfolgen, die auf einer axial vom Pumpengehäuse 4 abgewandten Seite des Motorgehäuses 22 an diesem befestigt ist.
Im Folgenden wird anhand der Darstellung der 2 der Aufbau einer der drei Pumpvorrichtungen 1 detailliert erläutert:
Das Pumpengehäuse 4 begrenzt zusammen mit dem Kolben 2 den Arbeitsraum 3, der mit einem Fluid – dem Arbeitsmedium der Pumpvorrichtung 1 – befüllbar ist. Hierzu besitzt die Pumpvorrichtung 1 eine erste Fluidleitung 5, welche mittels eines Durchbruchs 9 fluidisch mit dem Arbeitsraum 3 verbunden ist. Der Durchbruch 9 ist an einer an einer dem Kolben 2 gegenüberliegenden Stirnseite 7 des Arbeitsraums 3 im Pumpengehäuse 4 ausgebildet. Die erste Fluidleitung 5 verläuft im Bereich des Durchbruchs 9 quer zur axialen Richtung A. Dabei erstreckt sich die erste Fluidleitung 5 im Bereich des Durchbruchs 9 in besagter Ebene senkrecht zur axialen Richtung A. Im Beispiel der Figuren ist die erste Fluidleitung 5 als geschlossener ringförmiger Fluidkanal 23 ausgebildet, der sich vollständig in einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung A erstreckt. Folglich ist die erste Fluidleitung 5 im Bereich des Durchbruchs 9 gekrümmt ausgebildet.
Im Bereich des Durchbruchs 9 ist in der ersten Fluidleitung 5 ein erstes Ventilelement 10 zum Verschließen der ersten Fluidleitung 5 vorgesehen. Das erste Ventilelement 10 ragt durch den Durchbruch 9 hindurch in den Arbeitsraum 3 hinein, und zwar vorzugsweise derart, dass das Totvolumen des Arbeitsraumes minimal wird. Im Beispiel der Figuren ist das erste Ventilelement 10 ein zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position verstellbares Rückschlag-Ventil 11. In der geschlossenen Position verschließt das erste Ventilelement 10 die erste Fluidleitung 5 gegen den Arbeitsraum 3 fluiddicht. In der geöffneten Position gibt das erste Ventilelement 10 die Fluidverbindung zwischen erster Fluidleitung 5 und dem Arbeitsraum 3 frei, so dass das Fluid von der ersten Fluidleitung 5 in den Arbeitsraum 3 eingeleitet werden kann. Das Rückschlag-Ventil 11 wird von seiner geschlossenen Position in seine geöffnete Position verstellt, wenn der Fluiddruck in der ersten Fluidleitung 5 größer ist als im Arbeitsraum 3 und die Druckdifferenz einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Dies geschieht durch eine Axialbewegung des Kolbens 2 vom Durchbruch 9 weg.
Entsprechend der 2 umfasst die Pumpvorrichtung 1 auch eine Fluid-Zuführungsleitung 24 zum Einleiten des Fluids in die erste Fluidleitung 5. Gemäß 2 verlängert die erste Fluidleitung 5 den Arbeitsraum 3 entlang der axialen Richtung A. Die Fluid-Zuführungsleitung 24 mündet tangential in die als ringförmiger Fluidkanal 23 ausgebildete erste Fluidleitung 5. Alternativ oder zusätzlich kann die Fluid-Zuführungsleitung 24 auch schräg in die erste Fluidleitung 5 münden. Dies kann insbesondere bedeuten, dass in einem Längsschnitt der Pumpvorrichtung 1 entlang der axialen Richtung A die Fluid-Zuführungsleitung 24 einen spitzen Winkel mit der Ebene senkrecht zur axialen Richtung A ausbildet, in welcher der ringförmige Fluidkanal 23 angeordnet ist.
Zum Ausleiten des Fluids aus dem Arbeitsraum 3 ist eine zweite Fluidleitung 6 vorgesehen, die im Bereich der zweiten Position des Kolbens 2 – diese Position ist in 2 und auch in der Detaildarstellung der 3 gezeigt – in den Arbeitsraum 3 mündet. Der Mündungsbereich 12 der zweiten Fluidleitung 6 ist also – ebenso wie die stirnseitig eingeleitete erste Fluidleitung 5 – in einem der ersten Fluidleitung 5 zugewandten axialen Endabschnitt 14 des Arbeitsraums 3 angeordnet. Die zweite Fluidleitung 6 mündet in einer den Arbeitsraum 3 begrenzenden Umfangswand 15 des Pumpengehäuses 4 in den Arbeitsraum 3. Die zweite Fluidleitung 6 mündet relativ zur axialen Richtung A schräg in den Arbeitsraum 3. Eine Mündungsöffnung 16 der zweiten Fluidleitung 6 ist bezüglich seiner axialen Position derart angeordnet, dass der Kolben 2 die Mündungsöffnung 16 in seiner zweiten Position gerade nicht verschließt.
Entsprechend zum Durchbruch 9 der ersten Fluidleitung 5 ist auch im Mündungsbereich 12 der zweiten Fluidleitung 6 in den Arbeitsraum 3 hinein ein zweites Ventilelement 13 zum wahlweisen fluiddichten Verschließen der zweiten Fluidleitung 6 gegenüber dem Arbeitsraum vorgesehen. Auch das zweite Ventilelement 13 ist, ebenso wie das erste Ventilelement 10, als Rückschlagventil 17 realisiert. Im Gegensatz zum ersten Ventilelement 10 wird es jedoch von der geschlossenen in die geöffnete Position verstellt, wenn der Fluiddruck im Arbeitsraum 3 größer ist als in der zweiten Fluidleitung und die Druckdifferenz einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Dies geschieht, wenn der Kolben entlang der axialen Richtung A zum Durchbruch 9 hinbewegt wird.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, kann im Arbeitsraum 3 ein federelastisches Element 19 vorgesehen sein. Dieses stützt sich entsprechend 3, welches sich einendends am ersten Ventilelement 10 und anderenends am Kolben 2 ab und spannt den Kolben 2 somit zur ersten Position hin vor.
Abschließend wird anhand der 4 die bereits eingangs erwähnte, tripodartige Anordnung der Pumpen-Anordnung 20 erläutert. Die 4 zeigt hierzu den Aufbau der 2 in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung A in einer grobschematischen Darstellung. Die drei Arbeitsräume 3 der drei Pumpvorrichtungen 1 – in 4 durch gestrichelte Linien angedeutet – sind entlang der axialen Richtung A parallel zueinander angeordnet. Wie 4 anschaulich belegt, weist die Anordnung der drei Arbeitsräume 3 im Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung A bezüglich eines vordefinierten Symmetriepunkts S eine 120°-Drehsymmetrie auf. Dabei sind die drei ersten Fluidleitungen 5 als gemeinsamer ringförmiger Fluidkanal 2 mit dem Symmetriepunkt S als Ringmittelpunkt M ausgebildet.
Auf diese Weise kann die Ausbildung der ersten Fluidleitung 5 als ringförmiger Fluidkanal 23 dazu genutzt werden, die Arbeitsräume 3 aller drei Pumpvorrichtungen 1 auf die oben beschriebene Weise mit dem Arbeitsmedium zu versorgen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Ausbildung unerwünschter Kavitation sowohl im Fluidkanal 23 als auch in den drei Arbeitsräumen 3 weitgehend oder sogar vollständig unterbunden werden kann.
Die drei zweiten Fluidleitungen 6 münden entsprechend der 2 in eine gemeinsame Fluid-Abführungsleitung 8.

Claims

Pumpvorrichtung (1), insbesondere Axialkolbenpumpe, für eine Abwärmenutzungseinrichtung, – mit einem von einem Pumpengehäuse (4) teilweise begrenzten und mit einem Fluid befüllbaren Arbeitsraum (3), in welchem ein Kolben (2) zwischen einer ersten Position, in welcher der Arbeitsraum (3) ein maximales Volumen aufweist, und einer zweiten Position, in welcher der Arbeitsraum (3) einen Minimalwert aufweist, entlang einer axialen Richtung (A) verstellbar angeordnet ist, – mit einer ersten Fluidleitung (5) zum Einleiten des Fluids in den Arbeitsraum (3), – mit einer zweiten Fluidleitung (6) zum Ausleiten des Fluids aus dem Arbeitsraum (3), die im Bereich der zweiten Position des Kolbens (2) in den Arbeitsraum (3) mündet, – wobei die erste Fluidleitung (5) mittels eines Durchbruchs (9), der an einer an einer dem Kolben (2) gegenüberliegenden Stirnseite (7) des Arbeitsraums (3) im Pumpengehäuse (4) ausgebildet ist, fluidisch mit dem Arbeitsraum (3) verbunden ist, – wobei im Bereich des Durchbruchs (9) in der ersten Fluidleitung (5) ein erstes Ventilelement (10) zum fluiddichten Verschließen der ersten Fluidleitung (5) gegen den Arbeitsraum (3) vorgesehen ist, – wobei in einem Mündungsbereich (12) der zweiten Fluidleitung (6) in den Arbeitsraum (3) ein zweites Ventilelement (13) zum fluiddichten Verschließen der zweiten Fluidleitung (6) gegen den Arbeitsraum (3) vorgesehen ist.
Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fluidleitung (5) wenigstens im Bereich des Durchbruchs (9) quer zur axialen Richtung (A) verläuft.
Pumpvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilelement (10) wenigstens teilweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig, in den Arbeitsraum (3) hineinragt.
Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsbereich (16) der zweiten Fluidleitung (6) in einem der ersten Fluidleitung (5) zugewandten axialen Endabschnitt (14) des Arbeitsraums (3) vorgesehen ist.
Pumpvorrichtung nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fluidleitung (6) in einer den Arbeitsraum (3) umfangsbegrenzenden Umfangswand (15) in den Arbeitsraum (3) mündet.
Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilelement (5) ein zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position verstellbares Rückschlag-Ventil (11) ist, welches von der geschlossenen in die geöffnete Position verstellt wird, wenn der Fluiddruck in der ersten Fluidleitung (5) größer ist als im Arbeitsraum (3) und die Druckdifferenz einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilelement (13) ein zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position verstellbares Rückschlag-Ventil (17) ist, welches von der geschlossenen in die geöffnete Position verstellt wird, wenn der Fluiddruck im Arbeitsraum (3) größer ist als in der zweiten Fluidleitung (6) und die Druckdifferenz einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fluidleitung (6) relativ zur axialen Richtung (A) schräg in den Arbeitsraum (3) mündet.
Pumpvorrichtung nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fluidleitung (5) den Arbeitsraum (3) entlang der axialen Richtung (A) verlängert.
Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mündungsöffnung (16) der zweiten Fluidleitung (6) bezüglich seiner axialen Position derart angeordnet ist, das der Kolben (3) diese in seiner zweiten Position gerade nicht verschließt.
Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilelement (10) derart in den Arbeitsraum (3) hineinragt, dass das verbleibende Volumen zwischen dem Kolben (3) in seiner zweiten Position und dem ersten Ventilelement (10) einen Minimalwert annimmt.
Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Arbeitsraum (3) ein federelastisches Element (18) vorgesehen ist, welches sich einendends am ersten Ventilelement (10) und anderenends am Kolben abstützt (2) und den Kolben (2) zur ersten Position hin vorspannt.
Pump-Anordnung (20), – mit drei Pumpvorrichtungen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Arbeitsräume (3) mit den Durchbrüchen (9) bezüglich der axialen Richtung (A) parallel zueinander angeordnet sind, – wobei die Anordnung der drei Arbeitsräume (3) mit den Durchbrüchen (9) in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) bezüglich eines vordefinierten Symmetriepunkts (S) eine 120°-Drehsymmetrie aufweist, – wobei die drei ersten Fluidleitungen (5) als gemeinsamer ringförmiger Fluidkanal (23) mit dem Symmetriepunkt (S) als Ringmittelpunkt (M) ausgebildet sind.
Abwärmenutzungseinrichtung, – mit einem von einem Fluid durchströmten oder durchströmbaren Fluidkreislauf, in welchem zum Antreiben des Arbeitsmediums eine Pumpvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 oder eine Pump-Anordnung (20) nach Anspruch 13 angeordnet ist.