DE102016109839A1 - Pumpe - Google Patents

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Abstract

Pumpe (1) mit einem Gehäuse (5), einem vom Gehäuse (5) aufgenommenen Kolben (1), der relativ zu dem Gehäuse (2) entlang einer Längsachse (L) des Gehäuses (2) aus einer ersten Kolbenendposition (KE1) in eine zweite Kolbenendposition (KE2) bewegbar ist, einer vom Gehäuse (5) aufgenommene Buchse (3), die relativ zu dem Gehäuse (5) entlang der Längsachse (L) des Gehäuses (5) aus einer ersten Buchsenendposition (BE1) in eine zweite Buchsenendposition (BE2) bewegbar ist, wobei die Buchse (3) eine Pumpenkammer (4) mit einem Einlass (E) und einem Auslass (A) bildet, und die Buchse (3) den Kolben (2) in einem ersten Kolbenabschnitt (2a) dichtend umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (3) unabhängig von dem Kolben (2) relativ zum Gehäuse (5) entlang der Längsachse (L) des Gehäuses (5) axial verschiebbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem Gehäuse, einem vom Gehäuse aufgenommenen Kolben, der relativ zu dem Gehäuse entlang einer Längsachse des Gehäuses aus einer ersten Kolbenendposition in eine zweite Kolbenendposition bewegt werden kann, und einer vom Gehäuse aufgenommene Buchse, die relativ zu dem Gehäuse entlang der Längsachse des Gehäuses aus einer ersten Buchsenendposition in eine zweite Buchsenendposition bewegt werden kann. Die Buchse bildet eine Pumpenkammer mit einem Einlass und einem Auslass, wobei die Buchse den Kolben in einem Endbereich dichtend umgibt und die Buchse unabhängig von dem Kolben relativ zum Gehäuse entlang der Längsachse des Gehäuses axial verschiebbar ist.
  • Es besteht ein Bedarf an einer Pumpe, bei der wiederholt eine geringe Menge eines pumpbaren Mediums eine im Wesentlichen exakt vorgebbare Druckerhöhung erfährt, bevor es einem Aggregat oder einem Prozess zugeführt wird. Es ist eine Aufgabe der Erfindung solch eine Pumpe zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt. Die weiteren, von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche können die Pumpe vorteilhaft weiterbilden
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Pumpe umfassend: ein Gehäuse, einen vom Gehäuse aufgenommenen Kolben, der relativ zu dem Gehäuse entlang einer Längsachse des Gehäuses aus einer ersten Kolbenendposition in eine zweite Kolbenendposition bewegbar ist, eine vom Gehäuse aufgenommene Buchse, die relativ zu dem Gehäuse entlang der Längsachse des Gehäuses aus einer ersten Buchsenendposition in eine zweite Buchsenendposition bewegbar ist, wobei die Buchse eine Pumpenkammer mit einem Einlass und einem Auslass bildet, wobei die Buchse den Kolben in einem Endbereich oder einem Kolbenende dichtend umgibt und die Buchse unabhängig von dem Kolben relativ zum Gehäuse entlang der Längsachse des Gehäuses axial verschiebbar ist.
  • Der Kolben und die Buchse können auch in beliebige Zwischenpositionen zwischen der jeweiligen ersten und zweiten Endposition bewegt werden. Dabei kann wenigstens die Buchse in jeder Position, die sie relativ zu dem Pumpengehäuse einnehmen kann, festgelegt werden.
  • Ein Vorteil dieser Lösung ist, dass das Volumen der Pumpe geändert werden kann, wobei der für die Bewegung des Kolbens zuständige Bereich der Pumpe völlig unabhängig von dem hydraulischen Bereich und der Mechanik zur Volumenänderung der Pumpe ist. Dadurch kann eine Pumpenreihe verwirklicht werden, bei der unter Verwendung von maximal vielen gleichen Bauteilen die unterschiedlichsten Antriebsvarianten für den Kolben verwirklicht werden können.
  • Ein Überlappungsbereich von Kolben und Buchse kann am größten sein, wenn der Kolben in der zweiten Kolbenendposition und die Buchse in der ersten Buchsenendposition sind. Ist der Überlappungsbereich zwischen Kolben und Buchse am größten, so ist ein Volumen der Pumpenkammer am kleinsten. Der Überlappungsbereich von Kolben und Buchse nimmt stetig ab, wenn die Buchse aus der ersten Buchsenendposition in die zweite Buchsenendposition bewegt wird, wodurch das Volumen der Pumpenkammer stetig vergrößert wird.
  • Das Gehäuse kann einen ersten Anschlag für den Kolben in der ersten Kolbenendposition und einen zweiten Anschlag für den Kolben in der zweiten Kolbenendposition bildet. Desweiteren kann das Gehäuse einen dritten Anschlag für die Buchse in der ersten Buchsenendposition bilden. Das Gehäuse kann aus beliebig vielen Teilen bestehen, zum Beispiel einen oder mehrere Deckel umfassen. Das Gehäuse kann komplett oder teilweise gegossen sein, durch mechanische Bearbeitung, wie Bohren, Drehen oder Fräsen, nachbearbeitet oder aus Halbteilen hergestellt sein. Schließlich können zumindest Teile des Gehäuses aus Metallpulver gepresst und anschließend gesintert oder durch ein 3D-Druckverfahren hergestellt sein.
  • Die Pumpenkammer kann wenigstens in der ersten Buchsenendposition mit dem Einlass verbunden sein. Der Pumpeneinlass kann innerhalb des Gehäuses ringförmig um die Pumpenkammer ausgebildet sein und die Pumpenkammer kann eine oder mehrere radiale Öffnung/en aufweisen, durch die das Medium in die Pumpenkammer einströmen kann. Der Einlass kann außerdem eine axiale Erstreckung aufweisen, die größer ist, als ein Durchmesser der radialen Öffnung oder radialen Öffnungen in der Buchse zum Einlassen des Mediums in die Pumpenkammer, so dass die Pumpenkammer mit dem Einlass über eine Wegstrecke verbunden bleibt, wenn die Buchse aus der ersten Buchsenendposition in Richtung der zweiten Buchsenendposition bewegt wird. Die Länge der Wegstrecke, in der der Einlass mit der radialen Öffnung oder den radialen Öffnungen in der Buchse verbunden bleibt, kann konstruktiv vorgegeben werden.
  • Die Pumpenkammer selbst wird in Umfangsrichtung durch die Buchse begrenzt, die zumindest teilweise auch eine der axialen Seitenwände der Pumpenkammer bilden kann. Die andere der axialen Seitenwände der Pumpenkammer wird durch den Kolben, respektive eine axiale Endfläche des Kolbens gebildet.
  • Die Pumpe kann ein Rückschlagventil umfassen, das einen Auslass aus der Pumpenkammer mit einer Auslassleitung aus der Pumpe in eine Zuleitung zu einem Prozess oder einem Aggregat öffnen und bevorzugt automatisch verschließen kann. Das Rückschlagventil kann eine Öffnung in der axialen Stirnwand der Buchse oder der Pumpe verschließen. Das Rückschlagventil kann auch innerhalb einer Zuleitung außerhalb des Gehäuses angeordnet sein, die mit dem Auslass aus der Pumpe verbunden ist oder verbunden werden kann.
  • Das heißt, dass das geschlossene Rückschlagventil die Öffnung in der axialen Seitenwand verschließen kann, um zu verhindern, dass das Medium aus der Pumpenkammer ausströmt und durch den Auslass der Pumpenkammer in den Auslass aus der Pumpe abfließt. Ist das Rückschlagventil dagegen geöffnet, kann das Medium durch die axiale Öffnung der Buchse aus der Pumpenkammer in den Auslass aus der Buchse und von dort in den Auslass aus der Pumpe fließen. Mit anderen Worten kann das Rückschlagventil einen Pumpenkammerauslass wahlweise öffnen und verschließen, während der Auslass aus der Buchse auch bei geschlossenem Rückschlagventil mit einer Leitung, die das Medium zu einem Aggregat leiten oder einem Prozess zuführen kann, verbunden ist.
  • Die Pumpe kann stattdessen ein Rückschlagventil umfassen, das in dem Gehäuse in einem Pumpenauslass angeordnet ist, der die Pumpenkammer zum Beispiel mit der Zuleitung zu einem Aggregat/Prozess verbindet. Das Rückschlagventil kann die Pumpenkammer je nach Schaltzustand von dem Auslass aus der Pumpe trennen oder mit dem Auslass aus der Pumpe verbinden. Der Auslass aus der Pumpenkammer wird bei dieser Ausführung der Pumpe nicht direkt durch das Rückschlagventil geschlossen.
  • Eine Voraussetzung zum Öffnen des Rückschlagventils ist, dass der Einlass in die Pumpenkammer verschlossen ist. Der Einlass wird durch den Kolben verschlossen, wenn der Kolben sich in der zweiten Kolbenendeposition befindet oder zumindest bereits eine gewisse Wegstrecke in Richtung in die zweite Kolbenendposition zurückgelegt hat, so dass der Kolben die radiale Öffnung oder die radialen Öffnungen der Buchse überdeckt. Der Einlass kann aber auch dadurch verschlossen werden, dass die Buchse soweit in die zweite Buchsenendposition bewegt wurde, dass es keine Überlappung zwischen dem Einlass und der radialen Öffnung oder den radialen Öffnungen in der Buchse mehr gibt. Bevorzugt ist der Einlass in der zweiten Buchsenendposition der Buchse dauerhaft verschlossen, unabhängig von der Stellung des Kolbens.
  • Wenn der Kolben den Einlass verschlossen hat, kann der Kolben bei seinem Weg in die zweite Endposition das Medium verdichten respektive den Druck in dem Medium erhöhen, bis zu dem Druck, der ausreicht um das Rückschlagventil zu öffnen. Wird dieser Druck erreicht, bevor der Kolben in seiner zweiten Kolbenendposition ist, öffnet sich das Rückschlagventil und das Medium kann durch den Auslass aus der Pumpe zum Beispiel dem Aggregat/Prozess zugeführt werden.
  • Der Druck bei dem sich das Rückschlagventil öffnet kann auch als kritischer Druck bezeichnet werden, der durch eine Schließkraft des Rückschlagventils vorgegeben werden kann. Erreicht die Druckkraft im Medium den kritischen Druck oder überschreitet sie diesen, wird das Rückschlagventil geöffnet.
  • Das axial innerhalb der Buchse angeordnete Rückschlagventil kann insbesondere in einer sich an die Pumpenkammer an dem von dem Kolben wegweisenden Ende der Buchse anschließenden Ventilkammer angeordnet sein, wobei die Ventilkammer eine separate Kammer sein kann, die mit der Pumpenkammer gefügt ist. Bevorzugt bildet die Buchse die Pumpenkammer und die Ventilkammer, wobei die beiden Kammern durch eine Wand getrennt sind, die die axiale Öffnung aufweist, die beiden Kammern aber ansonsten gegeneinander fluiddicht abgedichtet. Bei der Ventilkammer kann es sich um eine im Wesentlichen geschlossene Kammer handeln, mit dem Auslass aus der Buchse für das Medium. Das heißt, das Medium fließt nach dem Öffnen des Rückschlagventils erst in die Ventilkammer und von dieser durch den Auslass aus der Buchse in den Auslass aus der Pumpe. Die Ventilkammer respektive ein freies Volumen der Ventilkammer ist bevorzugt so dimensioniert, dass das Medium beim Einfließen in die Ventilkammer keinen oder kurzfristig nur einen geringen, vernachlässigbaren Druckabfall und/oder beim Durchfließen der Ventilkammer keine oder nur eine geringe Verwirbelung erfährt.
  • Zumindest der Druckabfall kann im Wesentlichen vollständig vermieden werden, wenn das Rückschlagventil in dem Auslass aus dem Gehäuse angeordnet ist.
  • Die Ventilkammer kann gemeinsam mit der Buchse in einem Gussverfahren urgeformt oder durch mechanische Nachbearbeitung aus einem soliden Festkörper gebildet sein. Als Material kommen insbesondere ein Kunststoff in Frage oder ein Metall, zum Beispiel Bronze oder Aluminium.
  • In der Ventilkammer ist der Ventilkörper angeordnet und die Vorrichtung zum Erzeugen der Schließkraft für den Ventilkörper. Dabei kann der Ventilkörper und/oder die axiale Öffnung zusätzlich ein Dichtelement aufweisen, oder der Ventilkörper, der beispielsweise die Form einer Platte oder einer Kugel/Halbkugel oder eines stumpfen Kegels haben kann, kann aus einem Material mit einer geringen Elastizität gefertigt sein, um die axiale Öffnung in der Trennwand zwischen Pumpenkammer und Ventilkammer fluiddicht zu verschließen. Bei der Vorrichtung kann es sich um ein Federelement handeln, das beim Öffnen des Rückschlagventils komprimiert wird, wie zum Beispiel eine Spiral- oder Blattfeder, einen Kolben, der mit einer komprimierbaren Flüssigkeit oder einem Gas gefüllt ist, oder andere bekannte Federelemente, zum Beispiel einem Vollkörper aus einem elastischen Material.
  • Ist das Rückschlagventil direkt in dem Auslass aus Buchse, der Pumpe oder einer Auslassleitung angeordnet, kann der Ventilkörper beim Öffnen zum Beispiel seitlich in eine Ausbuchtung der Leitung verschwenkt oder in der Leitung in einem Übergangsbereich, der zwei Leitungsabschnitte mit unterschiedlichen Leitungsdurchmessern verbindet, angeordnet sein. Dabei kann der Ventilkörper an seiner der axialen Öffnung zugewandten Seite so geformt sein, dass er in der Offenstellung, wenn er vollständig geöffnet ist, das in die Leitung einströmende Fluid nicht oder vernachlässigbar gering verwirbelt, behindert oder, indem er eine Verengung der Leitung bildet, beschleunigt. In diesem Fall entfällt die Trennwand zwischen der Pumpenkammer und der Ventilkammer, an der Funktionsweise der Pumpe selbst ändert sich dadurch aber nichts, wie der Fachmann verstehen wird. Das heißt, alle Merkmale der Pumpe die in Zusammenhang mit der Pumpe mit der Buchse mit den zwei Kammern beschrieben werden, gelten entsprechend für die Pumpe, bei der das Rückschlagventil in dem Auslass aus der Buchse, der Pumpe oder der Auslassleitung angeordnet ist.
  • In der Pumpenkammer kann ein Drucksensor angeordnet sein, der den Druck in der Pumpenkammer überwacht und an ein Aufzeichnungsgerät sendet, so dass der Öffnungsdruck des Rückschlagventils dokumentiert werden kann, was heute in vielen Prozessen gefordert wird. Verfügt die Pumpenkammer über einen Drucksensor, kann über diesen auch das Öffnen und Schließen des Rückschlagventils mittels eines Antriebs, beispielweise eines Magnetantriebs, in bekannter Weise gesteuert werden.
  • Wenn die Pumpenkammer entleert ist oder der Druck des Mediums in der Pumpenkammer so weit gefallen ist, dass die Schließkraft einer Rückstelleinrichtung das Rückschlagventil wieder in die abdichtende Position drückt, wird der Kolben zurück in die erste Kolbenendstellung bewegt. Dabei wird in der Pumpenkammer ein Unterdruck oder ein Vakuum erzeugt. Wenn der Kolben jetzt auf seinem Weg in die erste Kolbenendstellung die radiale Öffnung der Buchse wieder mit dem Einlass verbindet, kann durch das in der Pumpenkammer herrschende Vakuum Medium aus einem Reservoir angesaugt werden, bis der Kolben wieder seine erste Kolbenendposition erreicht. Danach beginnt wieder die Bewegung des Kolbens aus der ersten Kolbenendstellung in Richtung der zweiten Kolbenendstellung.
  • Um die Buchse von der ersten Buchsenendposition in die zweite Buchsenendposition bewegen und in unterschiedlichen konkreten Positionen, bevorzugt stufenlos in beliebiger Position zwischen der ersten und der zweiten Buchsenendposition, festlegen zu können, kann die Buchse mit einer Einstellvorrichtung gekoppelt sein.
  • Bei der Einstellvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Motor, zum Beispiel einen Elektromotor oder Hydraulikmotor, handeln, mit dem die Buchse im Gehäuse linear bewegt werden kann. Dabei kann die Buchse in bekannter Art, zum Beispiel in einer Nut im Gehäuse oder durch eine Außenform der Buchse, zum Beispiel mehreckig oder umfänglich gezackt, verdrehsicher im Gehäuse in einem entsprechend gebildeten Kanal geführt werden.
  • Bevorzugt ist die Buchse jedoch kreisrund und weist an ihrem äußeren Umfang eine Gewinde auf, das in ein Gegengewinde, das an der Innenwand eines vom Gehäuse gebildeten Kanals gebildet ist, eingeschraubt werden kann. Die Gewindeverbindung der Buchse mit dem Gehäuse kann selbsthemmend ausgebildet sein, so dass die Buchse in jeder Position in die sie geschraubt werden kann relativ zum Gehäuse festgelegt ist. Eine Steigung der Gewindeverbindung bestimmt die Wegstrecke, um die die Buchse relativ zum Gehäuse bei einer vollen Umdrehung bewegt wird.
  • Je nach Anforderung kann die Pumpe kontinuierlich betrieben werden, getaktet oder nur bei Bedarf. Dazu kann die Pumpe einen Antrieb für den Kolben aufweisen, der eine Steuerung oder Regelung umfasst oder mit einer Regelung/Steuerung verbunden ist oder verbunden werden kann. Die Pumpe kann beispielsweise durch einen Nocken einer Nockenwelle, mittels eines Druckfluids pneumatisch oder hydraulisch oder durch einen Motor, beispielsweise einen Magnet- oder Elektromotor, oder einem thermischen Stellantrieb direkt oder über eine mechanische Kupplung von der ersten Kolbenendposition in Richtung der zweiten Kolbenendposition bis maximal in die zweite Kolbenendposition und/oder von der zweiten in die erste Kolbenendposition bewegt werden. Bevorzugt kann die Kraft des Antriebs, die auf den Kolben zur Positionsverstellung einwirkt, eingestellt werden, so dass Medien unterschiedlicher Viskosität mit der Pumpe gepumpt werden können. Dies gilt gleichermaßen für die Ausschüttung des Mediums bei der Bewegung von der ersten Kolbenendposition in die zweite Kolbenendposition und für das Ansaugen des Mediums bei der Rückführung des Kolbens in die Ruheposition oder erste Kolbenendposition.
  • Insbesondere die Rückstellung von der zweiten Kolbenendposition in die erste Kolbenendposition kann auch durch eine separate Rückstellvorrichtung, wie ein Federelement bevorzugt automatisch bewirkte werden. Beispiele hierfür sind eine Blatt- oder Spiralfeder, ein mit einem komprimierbaren Fluid gefüllter Kolben, oder ein Voll- oder Hohlkörper aus einem elastischen Material. Dazu kann die auf den Kolben wirkende Antriebskraft, die ihn von der ersten Kolbenendposition in die zweite Kolbenendposition bewegt, abgeschaltet werden, so dass der Rückstellungskraft der Rückstellvorrichtung keine Gegenkraft entgegenwirkt.
  • Der Kolben kann Kolbenabschnitte unterschiedlicher Kolbendurchmesser aufweisen, wobei ein zweiter Kolbenabschnitt des Kolbens einen Kolbendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen einem Buchseninnendurchmesser der Buchse an deren dem Kolben zugewandten Ende entspricht. Ein erster Kolbenabschnitt des Kolbens, der unmittelbar an den zweiten Kolbenabschnitt anschließen kann, kann ringförmig gebildet sein, mit einem Kolbendurchmesser, der größer ist als der Kolbendurchmesser des zweiten Kolbenabschnitts des Kolbens. Dieser ringförmige erste Kolbenabschnitt des Kolbens kann mit seiner von der Buchse abgewandten axialen Stirnseite einen Gegenanschlag des Kolbens für den vom Gehäuse gebildeten Anschlag für den Kolben in der ersten Kolbenendposition und/oder mit der der Buchse zugewandten axialen Stirnseite einen Gegenanschlag für den vom Gehäuse gebildeten Anschlag in der zweiten Kolbenendposition bilden.
  • Der Kolben kann weiterhin einen dritten Kolbenabschnitt aufweisen, der ein von der Buchse wegweisendes Ende des Kolbens bildet und zumindest in der ersten Kolbenendposition durch eine Öffnung im Gehäuse aus dem Gehäuse vorsteht. Über diesen dritten Kolbenabschnitt kann beispielsweise durch einen Nocken einer sich drehenden Nockenwelle der Kolben bei jeder Umdrehung von der ersten Kolbenendposition in die zweite Kolbenendposition oder in Richtung der zweiten Kolbenendposition gedrückt werden.
  • Die Einstellvorrichtung kann einen Anschlag für die Buchse in der zweiten Buchsenendposition bilden. Das der Einstellvorrichtung zugewandte Ende der Buchse bildet dann den entsprechenden Gegenanschlag.
  • Ein Grad der Verdichtung des Mediums in der Pumpenkammer kann durch die Eindringtiefe des Kolbens in die Buchse, respektive einen Überlappungsbereich der Buchse und dem zweiten Kolbenabschnitt des Kolbens bestimmt werden. Das heißt, je tiefer der zweite Kolbenabschnitt in die Buchse eindringt, desto größer der Druck in der Pumpenkammer. Ein Druckmaximum kann erreicht werden, wenn sich der Kolben in der zweiten Kolbenendposition und die Buchse sich in der ersten Buchsenendposition befindet. Bei dieser Konstellation erreicht der Kolben seine größte Eindringtiefe in die Buchse und kann dementsprechend das Medium in der Pumpenkammer maximal komprimieren. Je weiter die Buchse in Richtung der zweiten Buchsenendposition bewegt wird, desto geringer ist die Eindringtiefe des Kolbens in die Buchse und entsprechend weniger wird das Medium in der Pumpenkammer verdichtet. Dabei wird die maximal mögliche Verdichtung des Mediums in der Pumpenkammer letztendlich durch die Druckkraft bestimmt, die notwendig ist, um das Rückschlagventil zu öffnen.
  • Die Buchse kann in Axialrichtung in Buchsenabschnitte mit unterschiedlichen Buchsenaußendurchmessern aufweisen. So kann der Buchsenaußendurchmesser eines dem Kolben zugewandten Endes der Buchse kleiner sein, als ein sich in Richtung weg von dem Kolben daran anschließender Buchsenabschnitt. Der Übergang vom kleineren zum größeren Durchmesser kann bevorzugt im Bereich der radialen Öffnung/en in die Pumpenkammer respektive im Bereich des Einlasses in die Pumpenkammer liegen.
  • Die Pumpenkammer kann über den Einlass und einen Kanal im Gehäuse mit einem Reservoir für das zu pumpende Medium verbunden sein. Der Auslass aus der Pumpenkammer oder aus der Ventilkammer kann über einen Kanal im Gehäuse mit einer Leitung verbunden sein, wobei die Leitung das Medium mit dem hohen Druck einem Aggregat oder einem Prozess zuführt.
  • Die Einstellvorrichtung kann einen Drehknopf umfassen, der aus dem Gehäuse der Pumpe vorsteht und der von Hand oder mittels eines Antriebs verstellt werden kann. Der Drehknopf kann eine Skalierung aufweisen und am Gehäuse kann eine Markierung vorhanden sein, so dass jederzeit am Drehknopf ablesbar ist, in welcher Position sich die Buchse befindet. Im Falle dass der Drehknopf durch einen Antrieb verstellt werden kann, kann dieser mit einer Steuerung einer Anlage oder Vorrichtung verbunden sein, die die Ein- und/oder Verstellung des Drehknopfes nach vorgegebenen Parametern bevorzugt vollautomatisch vornimmt.
  • Die Einstellvorrichtung kann ein der Buchse zugewandtes Ende umfassen, das direkt oder über weitere Elemente ein Gegenverbindungselement bildet, das mit einem von oder in dem der Einstellvorrichtung zugewandten Ende der Buchse gebildeten Eingriffselement zusammenwirkt. So kann das Gegenverbindungselement zum Beispiel formschlüssig in der Verbindungselement der Buchse eingreifen und die Buchse und das Einstellelement verdrehsicher aber linear relativ zueinander beweglich miteinander verbinden. So kann die Buchse eine Nut aufweisen, die das Verbindungselement bildet, und das Gegenverbindungselement kann so geformt sein, dass es in die Nut eingreifen und in der Nut relativ zur Buchse in und gegen die axiale Bewegungsrichtung der Buchse zum Beispiel parallel zu einer Längsachse der Pumpe gleiten kann. Das heißt, eine Drehbewegung der Einstellvorrichtung kann auf die Buchse übertragen werden und über die Gewindeverbindung der Buchse mit dem Gehäuse kann die Buchse in dem Gehäuse von der ersten Buchsendposition in die zweite Buchsenendposition und umgekehrt bewegt werden.
  • Es folgt eine Auflistung von weiteren Aspekten der Erfindung.
  • Aspekt #1 Pumpe (1) umfassend: ein Gehäuse (5), einen vom Gehäuse (5) aufgenommenen Kolben (2), der relativ zu dem Gehäuse (5) entlang einer Längsachse (L) des Gehäuses (5) aus einer ersten Kolbenendposition (KE1) in eine zweite Kolbenendposition (KE2) bewegbar ist, eine vom Gehäuse (5) aufgenommene Buchse (3), die relativ zu dem Gehäuse (5) entlang der Längsachse (L) des Gehäuses (5) aus einer ersten Buchsenendposition (BE1) in eine zweite Buchsenendposition (BE2) bewegbar ist, wobei die Buchse (3) eine Pumpenkammer (4) mit einem Einlass (E) und einem Auslass (A) bildet, wobei die Buchse (3) den Kolben (2) in einem zweiten Kolbenabschnitt (2d) dichtend umgibt.
  • Aspekt #2 Pumpe nach Aspekt #1, wobei die Buchse (3) unabhängig von dem Kolben (2) relativ zum Gehäuse (5) entlang der Längsachse (L) des Gehäuses (5) verschiebbar ist.
  • Aspekt #3 Pumpe nach Aspekt #1, wobei ein Überlappungsbereich von Kolben (2) und Buchse (3) am größten ist, wenn der Kolben (2) in der zweiten Kolbenendposition (KE2) und die Buchse (3) in der ersten Buchsenendposition (BE1) ist, und der Überlappungsbereich von Kolben (2) und Buchse (3) stetig abnimmt, wenn die Buchse (3) aus der ersten Buchsenendposition (BE1) in die zweite Buchsenendposition (BE2) bewegt wird.
  • Aspekt #4 Pumpe nach Aspekt #1, wobei das Gehäuse (5) einen ersten Anschlag (5a) für den Kolben (2) in der ersten Kolbenendposition (KE1) und einen zweiten Anschlag (5b) für den Kolben (2) in der zweiten Kolbenendposition (KE2) bildet.
  • Aspekt #5 Pumpe nach Aspekt #1, wobei das Gehäuse (5) einen dritten Anschlag (5c) für die Buchse (3) in der ersten Buchsenendposition (BE1) bildet.
  • Aspekt #6 Pumpe nach Aspekt #1, wobei die Pumpenkammer (4) in der ersten Buchsenendposition (BE1) mit dem Einlass (E) verbunden ist.
  • Aspekt #7 Pumpe nach Aspekt #1, wobei die Buchse (3) ein Rückschlagventil (6) umfasst, dass die Pumpenkammer (4) je nach Schaltzustand von dem Auslass (A) trennt oder mit dem Auslass (A) verbindet.
  • Aspekt #8 Pumpe nach Aspekt #7, wobei der Einlass (E) in die Pumpenkammer (4) verschlossen ist, wenn das Rückschlagventil (6) die Pumpenkammer (4) mit dem Auslass verbindet.
  • Aspekt #9 Pumpe nach Aspekt #7, wobei der Kolben (2) bei der Bewegung von der ersten Kolbenendposition (KE1) in die zweite Kolbenendposition (KE2) den Einlass (E) in die Pumpenkammer (4) verschließt, ein in der Pumpenkammer (4) befindliche Medium verdichtet, und das Rückschlagventil (6) sich öffnet und die Pumpenkammer (4) mit dem Auslass (A) oder einer Auslassleitung aus der Pumpe (1) verbindet, wenn ein vorgegebener oder vorgebbarer kritischer Druck in der Pumpenkammer (4) erreicht oder überschritten ist.
  • Aspekt #10 Pumpe nach Aspekt #9, wobei das Rückschlagventil (6) bei der Bewegung des Kolbens (2) zurück in die erste Kolbenendposition (KE1) schließt, in der Pumpenkammer (4) ein Unterdruck entsteht, und nach dem Öffnen des Einlasses (E) in die Pumpenkammer (4) der Unterdruck das Medium durch den Einlass (E) in die Pumpenkammer (4) saugt.
  • Aspekt #11 Pumpe nach Aspekt #1, wobei die Buchse (3) mit einer Einstellvorrichtung (12) gekoppelt ist, mit der die Buchse (3) bevorzugt stufenlos in unterschiedliche Positionen zwischen der ersten Buchsenendposition (BE1) und der zweiten Buchsenendposition (BE2) bewegt und in der jeweiligen konkreten Position festgelegt oder festlegbar ist.
  • Aspekt #12 Pumpe nach Aspekt #1, wobei die Buchse (3) ein Gewinde (10) an einem äußeren Umfang der Buchse (3) umfasst, das in eine Gewinde (11) einer Innenwand des Gehäuses (5) einschraubbar ist.
  • Aspekt #13. Pumpe nach Aspekt #11 oder Aspekt #12, wobei die Buchse (3) mittels der Einstellvorrichtung (12) in der Gewindeverbindung der Gewinde (10) und (11) in die erste Buchsenendposition (BE1) und in die zweite Buchsenendposition (BE2) und zurück schraubbar ist.
  • Aspekt #14 Pumpe nach Aspekt #1, wobei der Kolben (2) durch ein Druckfluid, einen Nocken einer Nockenwelle oder mittels eines mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektrischen, magnetischen oder thermischen Antriebs von der ersten Kolbenendposition (KE1) in die zweite Kolbenendposition (KE2) bewegbar ist.
  • Aspekt #15 Pumpe nach Aspekt #1, wobei der Kolben (2) durch Federkraft, ein Druckfluid oder einen mechanischen, hydraulischen, pneumatischen elektrischen, magnetischen oder thermischen Antrieb in die erste Kolbenendposition (KE1) zurückbewegbar ist.
  • Aspekt #16. Pumpe nach Aspekt #1, wobei der Kolben (2) Abschnitte (2c, 2d, 2e) unterschiedlicher Kolbenaußendurchmessern aufweist, wobei wenigstens einer der Kolbenaußendurchmesser im Wesentlichen einem Buchseninnendurchmesser der Buchse (3) an deren dem Kolben (2) zugewandten Ende entspricht.
  • Aspekt #17. Pumpe nach Aspekt #16, wobei der Kolben (2) einen ringförmigen Abschnitt (2c) umfasst mit einem Durchmesser der größer ist, als der Innendurchmesser der Buchse (3) an dem kolbenseitigen Ende und axialen Stirnseiten des ringförmigen Abschnitts (2c) einen Anschlag (2a; 2b) des Kolbens (2) in der ersten Kolbenendposition (KE1) und in der zweiten Kolbenendposition (KE2) bilden.
  • Aspekt #18 Pumpe nach Aspekt #16 oder Aspekt #17, wobei der Kolben (2) mit einem der Buchse abgewandten Abschnitt (2e) durch eine Öffnung im Gehäuse (5) aus dem Gehäuse (5) vorsteht.
  • Aspekt #19 Pumpe nach Aspekt #7, wobei die Buchse (3) eine Rückschlagventilkammer (7) für das Rückschlagventil (6) umfasst und wobei das Medium bei geöffnetem Rückschlagventil (6) durch die Rückschlagventilkammer (7) in den Auslass (A) strömt.
  • Aspekt #20 Pumpe nach Aspekt #10, wobei die Einstellvorrichtung (12) einen Anschlag (12a) für die Buchse (3) in der zweiten Buchsenendposition (BE2) bildet.
  • Aspekt #21 Pumpe nach Aspekt #1, wobei ein Maß der Überlappung der Buchse (3) und des Kolbens (2) einen Grad der Verdichtung des Mediums in der Pumpenkammer (4) bestimmt.
  • Aspekt #22 Pumpe nach Aspekt #1, wobei die Buchse (3) Abschnitte (3c; 3d) unterschiedlicher Buchsenaußendurchmesser aufweist.
  • Aspekt #23 Pumpe mach Aspekt #1, wobei ein Buchsenaußendurchmesser eines kolbenseitigen Endes der Buchse (3) kleiner ist als ein Buchsenaußendurchmesser der Buchse (3), der entfernt vom kolbenseitigen Ende der Buchse (3) ist.
  • Aspekt #24. Pumpe nach Aspekt #1, wobei der Einlass (E) in die Pumpenkammer (4) und der Auslass (A) aus der Pumpenkammer (3a) mit Kanälen, die das Gehäuse (5) bildet, verbunden sind.
  • Aspekt #25 Pumpe nach Aspekt #13, wobei ein der Einstellvorrichtung (12) zugewandtes Ende der Buchse (3) ein Gegenverbindungselement (3e) bildet, in das ein Verbindungselement (12a) der Einstellvorrichtung (12) formschlüssig eingreift.
  • Aspekt#26 Pumpe nach Aspekt #25, wobei das Gegenverbindungselement (3e) eine Nut ist, und das Verbindungselement (12a) bei der Bewegung der Buchse (3) aus oder in die erste Buchsenendposition (BE1) in der Nut relativ zur Buchse (3) in oder gegen die Bewegungsrichtung der Buchse (3) gleitet.
  • Aspekt#27 Pumpe nach Aspekt#1, wobei ein Volumen der Pumpenkammer maximal ist, wenn der Kolben (29) in einer ersten Kolbenendposition (KE1) und die Buchse (3) in einer zweiten Buchsenendposition (BE2) ist.
  • Die Funktionsweise der erfinderischen Pumpe kann anhand einer beispielhaften, pneumatisch betriebenen Variante erläutert werden. Ein axial beweglicher Kolben wird mit einem ersten Abschnitt abgedichtet in dem Pumpengehäuses und mit einem zweiten Abschnitt in der Buchse geführt. Der axiale Kolbenhub wird durch zwei vom Gehäuse gebildete Anschläge und die beiden Stirnseiten des ersten Abschnitts des Kolbens, die Gegenanschläge für die Gehäuseanschläge bilden, begrenzt. In der einen Richtung kann der Kolben zum Beispiel durch Luftdruckbeaufschlagung über eine Zuleitung bis gegen einen der Gehäuseanschläge bewegt werden. Nach Entlastung des Kolbens vom Luftdruck, beispielsweise durch ein Entlüftungsventil, erfolgt die Bewegung zurück in die Ruhelage, in der der Kolben an dem anderen der Gehäuseanschläge anliegt.
  • Die beschriebene axiale Vor- und Zurückbewegung des Kolbens verrichtet am zweiten Abschnitt des Kolbens, der mit einer gut dichtenden Passgenauigkeit in der Buchse oder Hydraulikbuchse geführt ist, die hydraulische Pumparbeit.
  • Am Einlass in den Pumpenraum steht das zu pumpende Medium, beispielsweise eine Flüssigkeit, stets an. In der Ruheposition ist der Pumpenraum mit dem Einlass verbunden und mit dem Medium gefüllt. Bewegt sich der Kolben in Richtung der Buchse, so ist nach einer gewissen Wegstrecke der Einlass durch den zweiten Abschnitt des Kolbens vollkommen verschlossen. Die im Pumpenraum abgeschlossene Mediummenge wird bei einer weiteren Bewegung des Kolbens in Richtung der Buchse komprimiert, bis sie einen Druck aufweist, der eine Kraft einer Federkraft, die auf das Rückschlagventils wirkt, überwindet. Das Rückschlagventil wird geöffnet und das Medium kann durch den Auslass aus dem Pumpenraum respektive der Buchse oder Pumpe herausgepresst werden, bis der Kolben eine Endposition erreicht. Wird der Kolben jetzt wieder zurück bewegt, schließt sich das Rückschlagventil wieder. Im nun verschlossenen Pumpenraum wird durch die Rückbewegung des Kolbens ein Vakuum erzeugt. Hat sich der Kolben soweit zurück bewegt, dass er den Einlass in die Pumpenkammer wieder frei gibt, wird das Medium zum Ausgleich des Vakuums angesaugt und füllt den Pumpenraum wieder vollständig.
  • Um das auszustoßende Volumen stufenlos verstellen zu können, ist die Buchse beweglich mit dem Gehäuse verbunden und kann bis in zwei definierte Endlagen bewegt werden. Dadurch wird die Einfahrtiefe des zweiten Abschnitts des Kolbens in den Pumpenraum variiert, respektive das maximal in den Auslass verdrängbare Volumen verändert.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Verdeutlichung der erfinderischen Idee, ohne dass dadurch die Erfindung auf die gezeigten Beispiele beschränkt wird. Erfindungswesentliche Merkmale, die nur den Figuren entnommen werden können, zählen zum Umfang der Offenbarung und können die Erfindung jeweils alleine oder in den gezeigten Kombinationen vorteilhaft weiterbilden.
  • Die Figuren zeigen im Einzelnen:
  • 1: Pumpe mit pneumatischem Antrieb in der Ruheposition
  • 2: Pumpe der 1 mit Kolbenteilhub und geöffnetem Rückschlagventil
  • 3: Pumpe der 2 mit wieder verschlossenem Rückschlagventil und noch geschlossenem Einlass
  • 4: Pumpe der 3, Einlass wieder geöffnet
  • 5: Pumpe der 1 mit Kolben in zweiter Kolbenendposition
  • 6: Pumpe mit Buchse in zweiter Buchsenendposition und Kolben in erster Kolbenendposition
  • 7: Pumpe der 6 mit Kolben in zweiter Kolbenendposition
  • 8: Pumpe mit elektromagnetischer Kolbenbetätigung
  • 9: Pumpe mit Kolbenbetätigung über drehenden Nocken
  • 10: Pumpe mit Rückschlagventil in der axialen Seitenwand der Pumpenkammer
  • Die 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfinderischen Kolbenpumpe 1 im Ruhezustand. Die Pumpe 1 umfasst ein Gehäuse 5 mit einer Bohrung in eine Längsrichtung L der Pumpe, in der ein Kolben 2 und eine Buchse 3 angeordnet sind. Der Kolben 2 und die Buchse 3 befinden sich in der jeweiligen Ruheposition oder in der ersten Kolbenendposition KE1, respektive der ersten Buchsenendposition BE1. In der ersten Kolbenendposition KE1 liegt ein Gegenanschlag 2a des Kolbens 2, der im Ausführungsbeispiel durch eine von der Buchse 3 wegweisende Stirnseite des Kolbens 2 gebildet wird, an einem vom Gehäuse 5 gebildeten Anschlag 5a an. In der ersten Buchsenendposition BE1 liegt eine Gegenanschlag 3a der Buchse 3, der im Ausführungsbeispiel durch ein dem Kolben 2 zugewandtes Ende der Buchse 3 gebildet wird, an einem vom Gehäuse gebildeten Anschlag 5b an.
  • Die Pumpe 1 weist weiterhin eine Einstellvorrichtung 12 auf, mit der die Buchse 3, wie noch beschrieben wird, in dem Gehäuse 5 aus der ersten Buchsenendposition BE1 in Längsrichtung L des Gehäuses 5 in eine zweite Buchsenendposition BE2 bewegt werden kann. Diese Bewegung der Buchse 3 erfolgt vollkommen unabhängig von eventuellen Bewegungen des Kolbens 2, da der Kolben 2 und Buchse 3 nicht so miteinander verbunden oder gekoppelt sind, dass eine Bewegung des Kolbens 2 eine Bewegung der Buchse 3 bewirkt, oder umgekehrt.
  • Die Buchse 3 bildet eine Pumpenkammer 4 der Pumpe 1. Die Pumpenkammer 4 wird an einer Stirnseite durch das buchsenseitige Ende des Kolbens 2 verschlossen. Eine Umfangswand und die zweite Stirnseite der Pumpenkammer 4 bildet die Buchse 3. Die Pumpenkammer 1 umfasst eine oder mehrere radiale Öffnungen 4a, die einen Einlass E in die Pumpenkammer 4 bilden. Die Pumpenkammer 4 umfasst weiterhin ein Rückschlagventil 6, das im Ausführungsbeispiel eine Öffnung 4b in der von der Buchse 3 gebildeten Stirnwand der Pumpenkammer 4 öffnen und verschließen kann. Die Öffnung 4b bildet einen Auslass A aus der Pumpenkammer 4 oder verbindet die Pumpenkammer 4 mit einem Auslass A aus der Buchse 3.
  • Schließlich umfasst die Pumpe eine Federelement 8, das den Kolben in die erste Kolbenendstellung KE1 drückt, und eine Federelement 9, dass das Rückschlagventil 6 gegen eine Außenseite der von der Buchse 3 gebildeten Stirnwand der Pumpenkammer 4 drückt.
  • Der Pfeil I deutet die Fließrichtung eines Druckfluids an, das auf den Kolben 2 einwirken kann, um den Kolben 2 aus seiner ersten Kolbenendposition KE1 zu bewegen. Der Pfeil II deutet die Fließrichtung eines in die Pumpenklammer einfließenden Mediums an. Der Pfeil III deutet die Fließrichtung des aus der Pumpenkammer 4 ausfließenden Mediums an. Die weitere Bohrung in dem Gehäuse 5 deutet einen Kanal an, durch den ein Druckfluid zur Unterstützung der Feder 8 zugeführt werden kann. Das zuführbare Druckfluid kann die Feder 8 auch ersetzen.
  • In der 2 ist die Pumpe 1 der 1 gezeigt, wobei der Kolben 2 aus seiner ersten Kolbenendposition KE1 heraus bewegt wurde. Der Kolben 2 dringt dadurch tiefer in die Buchse 3 ein, die in der ersten Buchsenendposition BE1 verharrt. Der Kolben 2 verdeckt jetzt die radialen Öffnungen 4a und verhindert dadurch, dass Medium in die Pumpenkammer 4 einströmen kann. Bei einer weiteren Bewegung des Kolbens 2 in die Buchse 3 hinein, erhöht der Kolben 2 den Druck in der Pumpenkammer 4 über einen vorgegebenen Grenzwert hinaus, so dass, wie gezeigt, das Rückschlagventil 6 geöffnet ist und das Medium aus der Druckkammer 4 ausfließen kann. Im Ausführungsbeispiel ist das Rückschlagventil 6 in einer von der Buchse gebildeten Rückschlagventilkammer 7 angeordnet, die wenigstens eine Entlüftungsöffnung aufweist. Der Ausfluss des Mediums aus der Pumpenkammer 4 kann dadurch unterstützt werden, dass der Kolben 2 nach dem Öffnen des Rückschlagventils 6 weiter in Richtung seiner zweiten Kolbenendposition KE2 bewegt wird und das Medium dadurch aus der Pumpenkammer 4 verdrängt.
  • In der 3 ist die Situation der Pumpe 1 gezeigt, in der der Druck in der Pumpenkammer 4 durch Entleerung soweit gesunken ist, dass das Rückschlagventil 6 die Pumpenkammer 4 wieder verschließt. Der Kolben 2 wird jetzt durch das Federelement 8 und gegebenenfalls durch die Zuführung eines Druckfluids auf den im Gehäuse liegenden Kolben 2, wie zur 1 beschrieben, in die Ruheposition oder erste Kolbenendposition KE1 zurückbewegt. Dabei erzeugt der zurückweichende Kolben 2 innerhalb der Pumpenkammer ein Vakuum oder einen Unterdruck, bis er eine Position erreicht, in der er den Einlass E wieder öffnet. Durch das in der Pumpenkammer 4 jetzt vorherrschende Vakuum wird durch den Einlass Medium aus einem nicht gezeigten Reservoir für das Medium angesaugt. Diese Situation zeigt die 4.
  • Der Kolben 2 umfasst einen zweiten Kolbenabschnitt 2d, der einen Außendurchmesser aufweist, der einem Innendurchmesser der Buchse 3 an ihrem dem Kolben 3 zugewandten Ende entspricht, und einen ersten Kolbenabschnitt 2c, der einen größeren Außendurchmesser hat als der zweite Kolbenabschnitt 2d. Auch die Buchse 3 hat im Ausführungsbeispiel einen ersten Buchsenabschnitt 3c mit einem ersten Durchmesser und einen zweiten Buchsenabschnitt 3d mit einem zweiten Außendurchmesser, wobei der erste und der zweite Außendurchmesser nicht identisch sind.
  • Die 5 zeigt die Pumpe 1 mit dem Kolben 2 in der zweiten Kolbenendposition KE2, in der der Gegenanschlag 2b des Kolbens 2 an dem durch das Gehäuse 2 gebildeten Anschlag 5b anliegt. Die Buchse 3 ist immer noch in der ersten Buchsenendposition BE1, so dass in der 5 der Kolben 2 seine größte mögliche Eindringtiefe in die Buchse 3 erreicht hat, oder ein Überlappungsbereich zwischen Kolben 2 und Buchse 3 maximal ist. Im Ausführungsbeispiel füllt der Kolben 2 die gesamte Pumpenkammer 4 aus, das heißt, er hat das in der Pumpenkammer 4 befindliche Medium vollständig durch den Auslass A verdrängt. Der Einlass E und das Rückschlagventil 6 sind verschlossen.
  • In der 6 ist die Pumpe 1 wieder in einer weiteren Ruheposition gezeigt. Ander als in der 1 befindet sich die Buchse 3 aber nicht in der ersten Buchsenendposition BE1, sondern in einer zweiten Buchsenendposition BE2, in der ein dem Kolben 2 abgewandtes Ende der Buchse 3 mit einem Gegenanschlag 3b an der Einstellvorrichtung 12 anliegt. Die Buchse 3 wurde im Gehäuse 5 parallel zur Längsachse L axial mittels der Einstellvorrichtung 12 verschoben.
  • Um diese axiale Verschiebung zu ermöglichen, umfasst die Buchse 3 im Ausführungsbeispiel ein Außengewinde 10 das in ein an einer Innenwand der axialen Bohrung des Gehäuses 5 geschnittenes Innengewinde 11 eingeschraubt werden kann. Die Einstellvorrichtung 12, bei der es sich um einen Drehknopf handelt, der von Hand oder automatisch mittels eines nicht gezeigten vorzugsweise regalbaren Antriebs gedreht werden kann, umfasst ein Eingriffselement 12a, das in ein von dem der Einstelleinrichtung 12 zugewandten Ende der Buchse 3 gebildetes Gegeneingriffselement 3e eingreift und die Buchse 3 und die Einstellvorrichtung 12 drehfest aber axial relativ zueinander beweglich miteinander verbindet.
  • Die 7 zeigt die Pumpe 1 der 6 nachdem der Kolben 2 in die zweite Kolbenendposition KE2 bewegt wurde. Der Kolben 2 kann in dieser Konstellation den Einlass E in die Pumpenkammer 4 nicht mehr verschließen, so dass kein Druck zum Öffnen des Rückschlagventils 6 aufgebaut werden kann. Das heißt, dass die Pumpe 1 des Ausführungsbeispiels mit dem Kolben 2 in der zweiten Kolbenendposition KE2 und der Buchse 3 in der zweiten Buchsenendposition BE2 das Medium aus der Pumpenkammer 4 nicht durch den Auslass A verdrängen kann, die Pumpe 1 somit kein Medium mehr pumpt.
  • Im kolbenseitigen Ende der Buchse ist ein Dichtelement 13 angeordnet, um zu vermeiden, dass das Druckfluid, zum Beispiel Druckluft, zur Bewegung des Kolbens 2 in die Pumpenkammer gelangen kann, wenn die Buchse 3 nicht in der ersten Buchsenendposition BE1 an dem gehäuseseitigen Anschlag 2b anliegt.
  • Die 8 zeigt eine weitere Ausführung, bei der der Kolben 2 mittels eines Magnetantriebs 15 bewegt werden kann. Dies ist nur ein Beispiel eines möglichen Antriebs. Bei dem Antrieb kann es sich auch um einen Elektromotor, einen hydraulischen Motor oder einen thermischen Antrieb handeln. Die 8 zeigt die Pumpe 1 in der Ruheposition. Eine Kraft des Magnetantriebs 15 kann einfach eingestellt werden, so dass die Pumpe 1 einfach an Medien mit unterschiedlicher Viskosität angepasst werden kann.
  • Die 9 schließlich zeigt den Betrieb der Pumpe 1 über einen Nocken 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Kolben 2 einen zusätzlichen dritten Kolbenabschnitt 2e, der durch eine Öffnung im Gehäuse 5 aus dem Gehäuse 5 vorsteht. Der drehende Nocken 14 betätigt jetzt den Kolben 2 und drückt ihn bei jeder Umdrehung aus der ersten Kolbenendposition KE1 in Richtung der oder in die zweite Kolbenendposition KE2.
  • In der 10 umfasst die Pumpe 1 ein Rückschlagventil 6, das in einer Auslassleitung für das Druckfluid außerhalb der Pumpe (1) angeordnet ist und über eine Bohrung im Pumpengehäuses 2 mit dem Auslass A aus der Buchse 3 verbunden werden kann. Die Auslassleitung kann insbesondere einen Verbraucher mit einem Auslass aus der Pumpe 1 verbinden. Dabei ist der Auslass A aus der Pumpenkammer 4 jetzt nicht mehr durch das Rückschlagventil 6 geschlossen, so dass das Volumen des Auslasses A und seiner Umgebung innerhalb des Gehäuses 5 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Pumpenkammer 4 zugerechnet werden können. Das Rückstellventil 6 öffnet, wenn der Kolben 2 soweit in die Buchse 3 eingedrungen ist, dass der Einlass E in die Pumpenkammer 4 durch den Kolben 2 verschlossen ist und der weiter in die Pumpenkammer 4 eindringende Kolben 3 einen Druck in der Pumpenkammer mit einer Druckkraft erzeugt, die größer ist, als eine Rückstellkraft des Federelements 9.
  • Die 10 zeigt die Pumpe in einer Ausgangsposition, in der der Eingang E in die Buchse 3 geöffnet ist, so dass ein Medium in die Pumpenkammer 4 einfließen kann. Der Kolben 2 ist in der Kolbenendposition KE1 und verschließt die Buchse 3 nur an ihrem dem Kolben 2 zugewandten Ende 3a. Der Druck des in die Pumpenkammer 4 einfließenden Mediums ist zu gering, um die Rückstellkraft des Federelements 9 zu überwinden, so dass das Rückschlagventil 6 geschlossen ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Pumpe, Kolbenpumpe
    2
    Kolben
    2a
    Gegenanschlag Kolben
    2b
    Gegenanschlag Kolben
    2c
    erster Abschnitt Kolben
    2d
    zweiter Abschnitt Kolben
    2e
    dritter Abschnitt Kolben
    3
    Buchse
    3a
    Gegenanschlag Buchse
    3b
    Gegenanschlag Buchse
    3c
    erster Abschnitt Buchse
    3d
    zweiter abschnitt Buchse
    3e
    Gegeneingriff
    4
    Pumpenkammer
    4a
    Öffnung
    4b
    Öffnung
    5
    Gehäuse
    5a
    Anschlag Gehäuse
    5b
    Anschlag Gehäuse
    5c
    Anschlag Gehäuse
    6
    Rückschlagventil
    7
    Rückschlagventilkammer
    8
    Federelement
    9
    Federelement
    10
    Außengewinde Buchse
    11
    Innengewinde Gehäuse
    12
    Einstelleinrichtung
    12a
    Eingriffselement
    13
    Dichtelement
    14
    Nocken
    15
    Magnetantrieb
    A
    Auslass
    E
    Einlass
    L
    Längsachse pumpe
    BE1
    erste Buchsenendposition
    BE2
    zweite Buchsenendposition
    KE1
    erste Kolbenendposition
    KE2
    zweite Kolbenendposition
    I
    Wirkrichtung Druckmittel
    II
    Fließrichtung Einlass
    III
    Fließrichtung Auslass

Claims (10)

  1. Pumpe (1) umfassend: a. ein Gehäuse (5), b. einen vom Gehäuse (5) aufgenommenen Kolben (2), der relativ zu dem Gehäuse (5) entlang einer Längsachse (L) des Gehäuses (5) aus einer ersten Kolbenendposition (KE1) in eine zweite Kolbenendposition (KE2) bewegbar ist, c. eine vom Gehäuse (5) aufgenommene Buchse (3), die relativ zu dem Gehäuse (5) entlang der Längsachse (L) des Gehäuses (5) aus einer ersten Buchsenendposition (BE1) in eine zweite Buchsenendposition (BE2) bewegbar ist, d. wobei die Buchse (3) eine Pumpenkammer (4) mit einem Einlass (E) und einem Auslass (A) bildet, e. und die Buchse (3) den Kolben (2) an einem axialen Ende dichtend umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass f. die Buchse (3) unabhängig von dem Kolben (2) relativ zum Gehäuse (5) entlang der Längsachse (L) des Gehäuses (5) axial verschiebbar ist.
  2. Pumpe nach Anspruch 1, wobei ein Überlappungsbereich von Kolben (2) und Buchse (3) am größten ist, wenn der Kolben (2) in der zweiten Kolbenendposition (KE2) und die Buchse (3) in der ersten Buchsenendposition (BE1) ist, und der Überlappungsbereich von Kolben (2) und Buchse (3) stetig abnimmt, wenn der Kolben (2) in der zweiten Kolbenendposition (KE2) ist und die Buchse (3) aus der ersten Buchsenendposition (BE1) in die zweite Buchsenendposition (BE2) bewegt wird.
  3. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (5) einen ersten Anschlag (5a) für den Kolben (2) in der ersten Kolbenendposition (KE1) und einen zweiten Anschlag (5b) für den Kolben (2) in der zweiten Kolbenendposition (KE2) und bevorzugt auch einen dritten Anschlag (5c) für die Buchse (3) in der ersten Buchsenendposition (BE1) bildet.
  4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Buchse (3) ein Rückschlagventil (6) umfasst, dass die Pumpenkammer (4) je nach Schaltzustand von einer Zuleitung zu einem Abnehmer trennt oder mit der Zuleitung verbindet.
  5. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Buchse (3) mit einer Einstellvorrichtung (12) gekoppelt ist, mit der die Buchse (3) bevorzugt stufenlos in unterschiedliche Positionen zwischen der ersten Buchsenendposition (BE1) und der zweiten Buchsenendposition (BE2) bewegt und in der jeweiligen konkreten Position bevorzugt festgelegt oder festlegbar ist.
  6. Pumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Buchse (3) ein Gewinde (10) an einem äußeren Umfang der Buchse (3) umfasst, das in ein Gewinde (11) einer Innenwand des Gehäuses (5) einschraubbar ist, und die Buchse (3) mittels der Einstellvorrichtung (12) in der Gewindeverbindung der Gewinde (10) und (11) in die erste Buchsenendposition (BE1) und in die zweite Buchsenendposition (BE2) schraubbar ist.
  7. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kolben (2) durch ein Druckfluid, einen Nocken einer Nockenwelle oder mittels eines mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektrischen, magnetischen oder thermischen Antriebs von der ersten Kolbenendposition (KE1) in die zweite Kolbenendposition (KE2) und bevorzugt durch Federkraft, ein Druckfluid oder einen mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektrischen, magnetischen oder thermischen Antrieb in die erste Kolbenendposition (KE1) zurückbewegbar ist.
  8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kolben (2) bei einer Bewegung aus der zweiten Kolbenendposition (KE2) in die erste Kolbenendposition (KE1) in der Pumpenkammer (4) einen Unterdruck erzeugt und der Unterdruck in der Pumpenklammer (4) nach einem Öffnen des Einlasses (E) ein zu pumpendes Medium durch den Einlass (E) in die Pumpenkammer (4) saugt.
  9. Pumpe nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Einstellvorrichtung (12) einen Anschlag (12a) für die Buchse (3) in der zweiten Buchsenendposition (BE2) bildet.
  10. Pumpe nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 9, wobei ein der Einstellvorrichtung (12) zugewandtes Ende der Buchse (3) ein Gegenverbindungselement (3e) bildet, in das ein Verbindungselement (12a) der Einstellvorrichtung (12) formschlüssig eingreift.
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