DE1034030B - Diaphragm pump for non-lubricating and chemically aggressive fluids, especially for pest control in agriculture - Google Patents
Diaphragm pump for non-lubricating and chemically aggressive fluids, especially for pest control in agricultureInfo
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Description
Membranpumpe für nicht schmierende und chemisch aggressive Flüssigkeiten, insbesondere zur Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft Die Erfindung bezieht sich auf Membranpumpen für die Förderung von nicht schmierenden und chemisch aggressiven Flüssigkeiten, insbesondere zur Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft, bei welchen die vorn Kolben einer Kolbenpumpe hervorgerufenen Druck- und Saugimpulse durch Flüssigkeit, z. B. Öl, unmittelbar auf eine elastische Membran und von dieser auf die zu fördernde Flüssigkeit, z. B. Spritzmittel, übertragen werden. Dadurch sind die ölseitigen Triebwerksteile der Pumpe vor schädlichen Einwirkungen der chemisch aggressiven Förderflüssigkeit geschützt.Diaphragm pump for non-lubricating and chemically aggressive liquids, in particular for pest control in agriculture The invention relates focus on diaphragm pumps for pumping non-lubricating and chemically aggressive Liquids, especially for pest control in agriculture which the pressure and suction impulses caused by the pistons of a piston pump by liquid, e.g. B. oil, directly on an elastic membrane and from this on the liquid to be pumped, e.g. B. spray, are transferred. Through this are the oil-side engine parts of the pump against the harmful effects of chemical protected against aggressive pumping liquid.
Zur Erreichung eines hohen Förderwirkungsgrades bzw. einer hohen spezifischen Hubraumleistung wird die Wandstärke der Membran so bemessen, daß sie für den Zweck einer sicheren Trennung zwischen Öl und Spritzmittel gerade noch ausreicht. Eine derartige sehr dünne elastische Membran hat jedoch eine äußerst geringe Richtkraft, und die Lage ihres Hubbereiches ist von der jeweils zwischen ihr und dem Pumpenkolben sich befindlichen Ölmenge abhängig. Ist dabei die eingeschlossene Olmenge zu groß, so wird sich der Hubbereich der Membran so weit in Richtung des Druckhubes verlagern, daß der Membranwerkstoff übermäßig beansprucht wird und bricht. Ist die Ölmenge zu klein, so tritt dasselbe in Richtung Saughub ein.To achieve a high pumping efficiency or a high specific Cubic capacity, the wall thickness of the membrane is dimensioned so that it is suitable for the purpose a safe separation between oil and spray is just enough. One however, such a very thin elastic membrane has an extremely low leveling force, and the position of its stroke range depends on that between it and the pump piston depending on the amount of oil present. If the amount of oil enclosed is too large, so the stroke range of the diaphragm will shift so far in the direction of the pressure stroke, that the membrane material is excessively stressed and breaks. Is the amount of oil too small, the same occurs in the direction of the suction stroke.
Zur Behebung dieser Schadensmöglichkeiten sind verschiedene Mittel vorgeschlagen worden, deren Wirkung hauptsächlich auf einer Kontrolle und Regelung der im Raum zwischen Pumpenkolben und Membran befindlichen Ölmenge beruhen. Zu diesem Zweck ist dieser Ölraum mit einem Ölvorratsraum unter Zwischenschaltung eines Saug- und eines Druckventils verbunden, und diese Ventile werden entweder durch Beeinflussung von außen oder selbsttätig in Abhängigkeit vom Öldruck so gesteuert, daß die Ölmenge zwischen Kolben und Membran zur Vermeidung des Membranschadens entsprechend beeinflußt wird.There are various means of eliminating this possibility of damage has been proposed, the effect of which is mainly on a control and regulation the amount of oil in the space between the pump piston and diaphragm. To this The purpose is this oil chamber with an oil reservoir with the interposition of a suction and a pressure valve connected, and these valves are either by influencing controlled externally or automatically depending on the oil pressure so that the oil quantity between piston and diaphragm to avoid diaphragm damage influenced accordingly will.
Die bekannten Anordnungen mit druckabhängigen Ventilen wirken jedoch in der Weise, daß z. B. bei vergrößertem Saugwiderstand nicht etwa die Membran vom Kolben in Saugrichtung bewegt wird, sondern daß sich statt dessen das Saugventil öffnet und Öl aus dem Vorratsraum angesaugt und zum Ölraum gefördert wird. Beim nachfolgenden Druckhub steht dann nur ein verkürzter Membranhub zur Verfügung, so daß die Membran ihre Druckendstellung vor derjenigen des Kolbens erreicht. Um die dabei mögliche Überbelastung der Membran zu vermeiden, sind bei diesen Anordnungen Mittel vorgesehen., die in diesem Falle im eingeschlossenen Ölraum einen Druckanstieg bis zum zulässigen Höchstdruck bewirken, wodurch sich dann ein Überdruckventil öffnet. Die Förderleistung der Membran hängt hier also unmittelbar von den jeweils herrschenden, stark schwankenden Druck- und Schwingungsverhältnissen der Flüssigkeitssäule ab, die auf der Arbeitsseite der Membran vorliegen.The known arrangements with pressure-dependent valves work, however in such a way that z. B. with increased suction resistance not about the membrane from Piston is moved in the suction direction, but that instead the suction valve opens and oil is sucked in from the storage chamber and conveyed to the oil chamber. At the The following pressure stroke is then only available as a shortened diaphragm stroke, see above that the membrane reaches its final pressure position before that of the piston. To the In these arrangements, avoid possible overloading of the membrane Means provided. In this case, a pressure increase in the enclosed oil space up to the maximum permissible pressure, which then opens a pressure relief valve. The pumping capacity of the membrane depends directly on the prevailing strongly fluctuating pressure and vibration conditions of the liquid column, which are present on the working side of the membrane.
Aus diesen Gründen wurde auch schon die Verwendung eines mit der Mittelscheibe der Membran verbundenen Steuerschiebers vorgeschlagen, welcher die Verbindung zwischen dem Ölraum und dem Ölvorratsraum in Abhängigkeit von der Membranlage so steuert, daß diese Verbindung nur bei einer Überschreitung des normalen Hubbereiches der :Membran hergestellt wird. Nachteilig ist dabei jedoch, daß die Stirnseite des Steuerschiebers mit dem Ölvorratsraum in Verbindung steht und dadurch vom Öldruck einseitig belastet wird, so daß besonders bei hohen Förderdrücken eine erhebliche zusätzliche Belastung der Membran an ihren Einspannstellen und damit eine weitere Schadensmöglichkeit vorhanden ist.For these reasons, the use of one with the central disk the diaphragm connected control slide proposed which the connection between controls the oil chamber and the oil reservoir depending on the diaphragm position in such a way that that this connection only when the normal stroke range is exceeded : Membrane is made. The disadvantage here, however, is that the end face of the control slide is in communication with the oil reservoir and is therefore loaded on one side by the oil pressure is, so that a considerable additional load, especially at high delivery pressures the membrane at its clamping points and thus another possibility of damage is available.
Die genannten bekanntgewordenen Mittel genügen also noch nicht, um alle überhaupt möglichen Störungsquellen bei sämtlichen vorkommenden Betriebszuständen, die bei Membranpumpen der behandelten Art vorliegen, zu berücksichtigen und auszuschalten. Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung dadurch gelöst, daß der mit der Mittelscheibe der Membran verbundene Steuerschieber mit seiner freien Stirnseite mit dem Pumpenraum in Verbindung steht und die Mittelscheibe der Membran als Ventilteller ausgebildet ist, welcher im Bereiche der zulässigen Grenzlage der Membran in Saugrichtung an einem zugeordneten Ventilsitz des Gehäuses oder einem gleichwertigen Teil zur öldichten Anlage kommt und dabei einen an die Membran angrenzenden, absolut dichten Raum vom Ölraum abtrennt.The mentioned means that have become known are therefore not yet sufficient to all possible sources of interference in all operating states that occur, which are present in the case of diaphragm pumps of the type discussed, must be taken into account and switched off. This object is achieved by the present invention in that the with the Central disk of the membrane connected control slide with its free face is in communication with the pump chamber and the middle disk of the membrane acts as a valve disk is formed, which in the area of the permissible limit position of the membrane in the suction direction at an associated valve seat of the housing or an equivalent part for oil-tight System comes and thereby an absolutely tight space adjoining the membrane from Separates oil chamber.
Dadurch ist zunächst der Steuerschieber kräftemäßig bzw. hydraulisch vollkommen entlastet, da seine freie Stirnseite ebenfalls mit dem Druckraum zusammenwirkt. Außerdem ist durch das Tellerventil eine auch nach längerer Betriebszeit absolut dichte Trennung zwischen dem Ölraum und dem das Spritzmittel enthaltenden Raum möglich. Es ist zwar bekannt, mit der Membran verbundene Tellerventile zur Trennung der genannten Räume zu verwenden. Dabei ist jedoch eine die Ventilteller tragende Muffe auf dem Ventilschaft verschiebbar angeordnet, so daß auch bei geschlossenem Ventil durch Undichtheit zwischen Muffe und Schaft Flüssigkeit von einem Raum zum anderen gelangen kann. Dazu kommt, daß hier die weiche uni empfindliche Membran als Tragelement für den Ventilschaft und die auf ihm angeordneten Teile verwendet wird. Die Ventilteller werden sich also nur ungenau an ihren Sitz anlegen, so daß sich vor allem im Laufe längerer Betriebszeit immer stärkere Undichtheiten bemerkbar machen werden, die die Betriebssicherheit der Anlage herabsetzen. Dieser Fall kann z. B. eintreten, wenn die Membran auf ihrer Arbeitsseite durch in einem anderen als dem Pumpenrhythmus schwingende Flüssigkeitssäulen des Spritzmittels mit Überdruck belastet ist. Es wird dann zwar bei einem Kolbensaughub das Tellerventil geschlossen und ein ebenfalls vorhandenes Saugventil geöffnet. Durch Undichtheiten im Tellerventilsitz und zwischen Schaft und Muffe kann aber zusätzlich Öl in den Ölraum eintreten, und die Membran wird dann über ihre zulässige Grenzlage hinausgedrückt und dadurch beschädigt werden. Die Folge ist ein Eindringen schädlicher Flüssigkeit in den Ölraum und entsprechende Schädigungen der Triebwerksteile.As a result, the control slide is initially powerful or hydraulic completely relieved, as its free face also interacts with the pressure chamber. In addition, thanks to the poppet valve, one is absolute even after a long period of operation tight separation between the oil space and the space containing the spray is possible. It is known to use poppet valves connected to the membrane for separating the aforementioned Spaces to use. In this case, however, a sleeve carrying the valve disk is on the Valve stem arranged displaceably, so that even when the valve is closed Leak between socket and shaft. Liquid can move from one room to the other can. In addition, here the soft uni-sensitive membrane as a support element for the valve stem and the parts arranged on it is used. The valve disc will therefore only imprecisely apply to their seat, so that especially in the course longer operating times will make increasingly stronger leaks noticeable, the reduce the operational safety of the system. This case can e.g. B. enter, when the diaphragm on its working side by in a different rhythm than the pump vibrating liquid columns of the spray is loaded with overpressure. It the poppet valve is then closed during a piston suction stroke and also one Existing suction valve opened. Due to leaks in the poppet valve seat and between However, oil can also enter the oil space in the shaft and sleeve, and so can the membrane will then be pushed beyond its permissible limit position and damaged as a result. The consequence is a penetration of harmful liquids into the oil chamber and corresponding Damage to the engine parts.
Derartige nachteilige Wirkungen sind bei der Anordnung nach der Erfindung nicht möglich. Hier ist der Ventilteller, der zugleich Mittelscheibe der Membran ist, sehr genau geführt, so daß auch bei längerer Betriebszeit eine dichte Trennung des Ölraumes von dem Spritzmittelraum möglich ist, was bei einer undichten bzw. beschädigten Membran jedes Eindringen der schädlichen Flüssigkeit in den ölraum unmöglich macht. Dabei kann auch bei geschlossenem Ventil aus denn abgetrennten Raum kein schleichender Ölschwund erfolgen, da durch das Ventil auch die Ventilschaftführung selbst von dem verbleibenden an die Membran angrenzenden Raum getrennt wird.Such adverse effects are in the arrangement according to the invention not possible. Here is the valve disk, which is also the central disk of the membrane is guided very precisely, so that even with long periods of operation a tight separation of the oil chamber from the spray agent chamber is possible, which in the event of a leaky or damaged membrane any penetration of the harmful liquid into the oil space makes impossible. It can also be disconnected from the valve when the valve is closed There is no creeping loss of oil in the space, since the valve also guides the valve stem itself is separated from the remaining space adjacent to the membrane.
Diese vorteilhaften Eigenschaften werden durch die in der Erfindung vorgeschlagene, stets in Saughubrichtung auf die Membran wirkende Feder noch vervollständigt, weil dadurch im Ölraum ein fortwährender Überdruck gegen den Fördermittelraum besteht, so daß bei schadhafter Membran höchstens Öl, aber kein Spritzmittel durch die Membran hindurchtritt. Dadurch kann dann der Fall eintreten, daß durch das Entweichen von Öl aus dem Pumpenraum in diesem das Öl zur Aufrechterhaltung des Betriebes völlig fehlt. Die Feder dient dann als Ventilfeder und hat die sehr wichtige Funktion, das Ventil zu schließen und geschlossen zu halten, so daß auch in diesem Fall dann keine Förderflüssigkeit in den Pumpenraum übertreten kann.These advantageous properties are enhanced by those in the invention proposed spring, which always acts on the membrane in the suction stroke direction, is still completed, because as a result, there is a constant overpressure in the oil chamber against the conveying medium chamber, so that if the membrane is damaged, at most oil but no spray through the membrane passes through. As a result, it can then happen that by the escape of Oil from the pump chamber in this the oil to maintain operation completely is missing. The spring then serves as a valve spring and has the very important function of to close the valve and keep it closed, so that in this case too no fluid can pass into the pump chamber.
Im Zusammenhang mit den in der Erfindung vorgeschlagenen Mitteln zur Lösung der gestellten Aufgabe ist auch die Funktion der zwischen ölraum und ölvorratsraum angeordneten Saug- und Druckventile von Wichtigkeit. Wie schon erwähnt, sind diese Ventile bei den bekannten Ausführungen so angeordnet, daß sie nur auf den im Ölraum herrschenden Druck ansprechen und deshalb auch dann reagieren, wenn die Membran ihre Endlage nicht erreicht hast. Die immer möglichen Druckschw ankungen auf der Förderseite der Membran können hier also das Volumen des Öles im Raum zwischen Membran und Pumpenkolben beeinflussen, wodurch Überbelastungen der Membran auftreten können. Außerdem ist die gleichmäßige Arbeitsweise der Pumpe dadurch gestört und ihre Förderleistung verringert.In connection with the means proposed in the invention for The solution to the problem posed is also the function of the between the oil space and the oil storage space arranged suction and pressure valves of importance. As mentioned, these are Valves in the known designs are arranged so that they only apply to the oil chamber address the prevailing pressure and therefore also react when the diaphragm have not reached their end position. The pressure fluctuations that are always possible on the The volume of the oil in the space between the membrane can therefore be used on the delivery side of the membrane and pump pistons, which can overload the diaphragm. In addition, the uniform operation of the pump is disturbed and its delivery rate decreased.
Erfindungsgemäß sind daher die Rückschlagventile in die Steuerwege des Steuerschiebers eingeschaltet"' und geben die vom Steuerschieber gesteuerten Verbindungskanäle zwischen Ölraum und Ölvorratsraum nur in der gewünschten Strömungsrichtung frei. Damit ist erreicht, daß alle für den Betrieb der Pumpe nachteiligen Einflüsse auf das Volumen des eingeschlossenen Öles ausgeschaltet sind.According to the invention, therefore, the check valves are in the control paths of the control spool switched on "'and enter the controlled by the control spool Connection channels between oil chamber and oil reservoir only in the desired direction of flow free. This ensures that all influences which are detrimental to the operation of the pump are switched off on the volume of the enclosed oil.
Als Ölvorratsraum dient normalerweise das Kurbelgehäuse der Pumpe, und die Membranpumpe kann mehrere Membranen enthalten, deren Förderhübe zeitlich gleichmäßig verteilt sind. Wenn im Schadensfalle einer Membran durch diese hindurch längere Zeit Öl in den Spritzmittelraum entweicht, wie dies durch die Anordnung der in Saughubrichtung auf die Membran wirkenden Feder zu erwarten ist, so würde der Ölvorrat im Kurbelgehäuse zuletzt so weit abnehmen, daß dem Triebwerk eine Beschädigung infolge Ölmangels droht. Um auch diese Schad'ensrnöglichkeit zu verhindern, ist nach der Erfindung die Öffnung des Verbindungskanads zwischen Ölraum und Ölvorratsraum so hoch gelegt, daß die Ölentnahme aufhört, wenn der Ölspiegel den zur sicheren Schmierung der Triebwerksteile notwendigen Ölstand unterschreitet.The crankcase of the pump usually serves as the oil reservoir, and the diaphragm pump can contain several diaphragms, the delivery strokes of which are timed are evenly distributed. If, in the event of damage, a membrane passes through it Oil escapes into the spray medium space for a long time, as is the case with the arrangement the spring acting on the diaphragm in the suction stroke direction would be expected Finally, reduce the oil supply in the crankcase to such an extent that the engine is damaged due to a lack of oil. In order to prevent this possibility of damage as well, according to the invention, the opening of the connection channel between the oil chamber and the oil reservoir placed so high that the oil withdrawal stops when the oil level is safe Lubrication of the engine parts falls below the required oil level.
Unter der Wirkung der dauernden Vorspannung der Membran hält diese das von ihr gesteuerte Schaftventil dann dauernd geschlossen, so daß auch bei fehlendem Öl im Hubraum des Zylinders niemals d,s Spritzmittel in den Triebwerksraum gelangen kann. Der Ausfall eines Zylinders der Kolbenmembranpumpe zeigt sich durch stoßende Förderung des Spritzmittels und kann nicht unbemerkt bleiben.The membrane holds under the effect of the permanent pre-tensioning the stem valve controlled by it then closed permanently, so that even if there is no Oil in the cylinder capacity never allows spray agents to get into the engine compartment can. The failure of a cylinder of the piston diaphragm pump is indicated by a collision Promotion of the spray and cannot go unnoticed.
Die angegebenen baulichen Merkmale der neuen Kolbenmembranpumpe ergeben eine sehr vorteilhafte Lösung der gestellten Aufgabe, und die vorgeschlagenen Mittel ermöglichen die praktische Anwendung der Pumpe, da diese gegen Beschädigung oder Zerstörung bei eingetretenem Membranschaden nunmehr vollkommen geschützt ist. Es ist für die Wirksamkeit und Anwendbarkeit der Erfindungsmerkmale nicht unbedingt erforderlich, daß der Membranhub durch unmittelbare hydraulische Koppelung mit einem einzigen Pumpenkolben erzeugt wird. Es können auch mehrere Kolben zu einer gesonderten Pumpe vereinigt und über besondere Steuermittel mit dem Ölraum der Membran verbunden sein.The specified structural features of the new piston diaphragm pump result a very advantageous solution to the task at hand, and the proposed means enable the practical use of the pump, as it protects against damage or Destruction in the event of membrane damage is now completely protected. It is not essential for the effectiveness and applicability of the features of the invention required that the diaphragm stroke by direct hydraulic coupling with a single pump piston is generated. It is also possible to combine several pistons to form a separate one Pump combined and connected to the oil chamber of the membrane via special control means be.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der neuen Pumpe.The drawing shows an embodiment of the new pump.
Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht, wobei der Teil links von der Membran einen Schnitt nach A-A der Fig.2 und der übrige Teil einen Mittelschnitt darstellt; Fig. 2 zeigt den Schnitt B-B der Fig. 1; Fig. 3 zeigt den Schnitt C-C der Fig. 1.Fig. 1 shows an overall view, with the part to the left of the membrane a section along A-A of Figure 2 and the remaining part is a central section; Fig. 2 shows section B-B of Fig. 1; FIG. 3 shows the section C-C of FIG. 1.
In dem mit 1 bezeichneten Kurbelgehäuse ist die Kurbelwelle 2 gelagert. 3 ist die Pleuelstange des Pumpenkolbens 4, welcher in der Zylinderbüchse 5 läuft. An den Zylinderraum schließt sich der Ölraum 6 an, der in einem mit dem Zylindergehäuse verschraubten Kopfstück? enthalten ist. DasKopfstück7 trägt den Flansch 8, ferner den Ventilsitz 11 und die Schaftführung 12.The crankshaft 2 is mounted in the crankcase denoted by 1. 3 is the connecting rod of the Pump piston 4, which is in the cylinder liner 5 is running. The cylinder chamber is followed by the oil chamber 6, which is in one with the Cylinder housing screwed head piece? is included. DasKopfstück7 carries the Flange 8, furthermore the valve seat 11 and the stem guide 12.
Der Hals 13 der Schaftführung (Fig. 3) enthält die Steuerkanäle 15 bzw. 16, die mit den Rückschlagventilen 18 bzw. 19 in Verbindung stehen. Das Rückschlagventil 18 ist über die Bohrung 20 mit der zum Kurbelgehäuseraum führenden Bohrung 21 verbunden. Diese- setzt sich in einem Rohr 22 fort, welches etwa in Höhe der Kurbelwellenachse endigt.The neck 13 of the shaft guide (Fig. 3) contains the control channels 15 and 16, which are in communication with the check valves 18 and 19 , respectively. The check valve 18 is connected via the bore 20 to the bore 21 leading to the crankcase space. This continues in a tube 22 which ends approximately at the level of the crankshaft axis.
Das Rückschlagventi118 öffnet nur in Richtung zur Bohrung 20, das Ventil 19 öffnet nur in Richtung zum Kanal 16. The check valve 118 opens only in the direction of the bore 20, the valve 19 only opens in the direction of the channel 16.
Die Membran 10 ist mit dem Führungsschaft 24 verbunden und ist dort zwischen zwei mittleren Verstärkungsscheiben 25, 26 durch die Hutmutter 27 festgespannt. Die Scheibe 26 ist zugleich als Ventilteller 14 für den Ventilsitz 11 ausgebildet.The membrane 10 is connected to the guide shaft 24 and is there Clamped between two middle reinforcement disks 25, 26 by the cap nut 27. The disk 26 is also designed as a valve disk 14 for the valve seat 11.
Der Schaft 24 ist mit einer axial verlaufenden Steuerbohrung 28 versehen, welche in den Ölraum 6 austritt und in welche eine Querbohrung 29 mündet.The shaft 24 is provided with an axially extending control bore 28, which exits into the oil chamber 6 and into which a transverse bore 29 opens.
An den Flansch 8 des Kopfstückes 7 ist das Gehäuse 32 angeschraubt, das zur Aufnahme des Spritzmittels dient. Zwischen dem Flansch 31 des Gehäuses 32 und dem Flansch 8 ist der Rand der Membran 10 eingespannt.The housing 32 is screwed to the flange 8 of the head piece 7 and serves to receive the spray agent. The edge of the membrane 10 is clamped between the flange 31 of the housing 32 and the flange 8.
33 ist eine Druckfeder, die sich einerseits am Gehäuse 32 und andererseits an der Verstärkungsscheibe 25 bzw. an dfer Membran abstützt und die in jeder Betriebslage auf die Membran eine leichte Vorspannung im Saugsinne abgibt. Am Gehäuse 32 ist das Gehäuse 34 bzw. das Gehäuse 35 für das Druckventil 36 bzw. das Saugventil 37 befestigt. Wie aus Fig.2 ersichtlich, sind diese Ventile je als Doppelventile ausgebildet, ihre Gehäuse werden durch eine gemeinsame Spannschraube 38 mit ihren Ventilsitzeinsätzen 39 bzw. 40 und dem Gehäuse 32 verspannt. 41 sind die Druckleitungen und 42 die Saugleitungen für das Spritzmittel.33 is a compression spring which is supported on the one hand on the housing 32 and on the other hand on the reinforcing disk 25 or on the diaphragm and which gives the diaphragm a slight bias in the suction direction in every operating position. The housing 34 or the housing 35 for the pressure valve 36 or the suction valve 37 is fastened to the housing 32. As can be seen from FIG. 2, these valves are each designed as double valves; their housings are clamped by a common clamping screw 38 with their valve seat inserts 39 or 40 and the housing 32. 41 are the pressure lines and 42 are the suction lines for the spray agent.
43 bzw. 44 sind Entlastungsbohrungen für die Druck- bzw. Saugventile. 45 bzw. 46 sind Verbindungskanäle zwischen dem Raum 47 im Gehäuse 32 und den Druck- bzw. Saugventilen.43 and 44 are relief bores for the pressure and suction valves. 45 and 46 are connecting channels between the space 47 in the housing 32 and the pressure or suction valves.
In der Zeichnung ist angenommen, daß der Kolben 4 sich nach oben bewegt, so daß er einen Druckhub ausübt. Da der Raum 6 (zwischen der Membran 10 und dem Kolben 4) völlig mit öl gefüllt ist, so wird der Druckimpuls des Kolbens auf die Membran 10 und damit auf das Spritzmittel übertragen. Das Spritzmittel wird dabei über die Kanäle 45 und die Ventile 36 in die Druckleitungen 41 gefördert.In the drawing it is assumed that the piston 4 moves upwards, so that he exerts a pressure stroke. Since the space 6 (between the membrane 10 and the Piston 4) is completely filled with oil, the pressure pulse of the piston is applied to the Membrane 10 and thus transferred to the spray. The spray is used conveyed via the channels 45 and the valves 36 into the pressure lines 41.
Infolge ihres im Verhältnis zum Pumpenkolben großen Durchmessers führt die Membran mit dem Führungsschaft 24 einen entsprechend kleineren Hub als der Kolben aus. Sie befindet sich in Fig. 1 kurz vor ihrer normalen Endstellung in Druckrichtung. In dieser Lage der Membran bzw. zwischen den zulässigen Grenzlagen in Saug- und Druckrichtung ist die Verbindung der Querbohrung 29 mit den Kanälen 15 und 16 unterbrochen.As a result of its large diameter in relation to the pump piston, the diaphragm with the guide shaft 24 executes a correspondingly smaller stroke than the piston. It is located in Fig. 1 just before its normal end position in the printing direction. In this position of the membrane or between the permissible limit positions in the suction and pressure directions, the connection between the transverse bore 29 and the channels 15 and 16 is interrupted.
Wenn sich, wie bereits beschrieben, bei Ölschwund im Raum 6 der Membranhub in Saugrichtung (in der Zeichnung nach rechts) verlagert, kommt bei Erreichen der zulässigen Hubgrenze die Querbohrung 29 mit dem Kanal 16 in Verbindung. Dadurch wird beim Saughub des Kolbens öl aus dem Vorratsraum im Kurbelgehäuse 1 über 22, 21, 19, 16, 29, 28 angesaugt und das Ölvolumen im Raum 6 wieder ergänzt.If, as already described, there is a loss of oil in chamber 6, the diaphragm stroke Relocated in the suction direction (to the right in the drawing), occurs when the permissible stroke limit the transverse bore 29 with the channel 16 in connection. Through this during the suction stroke of the piston, oil is drawn from the reservoir in crankcase 1 via 22, 21, 19, 16, 29, 28 sucked in and the oil volume in space 6 replenished.
Bei einem Ölüberschuß im Ölraum 6 kommt vor Überschreitung der Druckhubgrenze der Membran die Bohrung 29 mit dem Kanal 15 zur Deckung, so daß nunmehr das beim Druckhub des Kolbens zuviel geförderte öl in das Kurbalgehäuse über das Ventil 18 abströmen kann. Die beschriebenen Steuervorgänge dienen dem Schutz der Membran vor Zerstörung bei übermäßiger Beanspruchung in Druck- oder Saugrichtung.If there is an excess of oil in the oil chamber 6, the pressure stroke limit is exceeded the membrane the bore 29 with the channel 15 to cover, so that now when Pressure stroke of the piston Too much oil pumped into the crankcase via valve 18 can flow away. The control processes described serve to protect the membrane Destruction if there is excessive stress in the pressure or suction direction.
Für den Fall, daß infolge Auftretens eines Überdruckes auf der Spritzmittelseite, also im Raum 47, ein Unterdruck zur Ölergänzung im Raum 6 nicht zustande kommen sollte, wird die Membran vor überschreitung der zulässigen Hubgrenze in Saugrichtung dadurch geschützt, daß sich der Ventilteller 14 auf seinen Sitz 11 auflegt und den Pumpenraum 6 vom Membranraum trennt. In diesem Betriebszustand stützt das eingeschlossene Ölpolster zwischen Ventilteller und Membran diese gegen einen auf der Spritzmittelseite herrschenden Überdruck während des Saughubes des Kolbens ab.In the event that, due to the occurrence of overpressure on the spray agent side, So in room 47, a negative pressure for oil replenishment in room 6 does not come about should, the diaphragm will move in the suction direction before the permitted stroke limit is exceeded protected in that the valve plate 14 rests on its seat 11 and the Pump chamber 6 separates from the membrane chamber. In this operating state, the enclosed supports Oil cushion between the valve plate and the membrane against one on the spray side prevailing overpressure during the suction stroke of the piston.
Die Querbohrung 29 steht dabei in Verbindung mit dem Steuerkanal 16, so daß auch bei geschlossenem Ventil 11, 14 ein gegebenenfalls vorhandener Ölmangel im Raum 6 durch Ölzufuhr über das Ventil 19 beim Saughub des Kolbens behoben wird.The transverse bore 29 is in communication with the control channel 16 so that even when the valve 11, 14 is closed, any lack of oil in the space 6 is eliminated by supplying oil through the valve 19 during the suction stroke of the piston.
Die Druckfeder 33 übt in jedem Betriebszustand eine leichte, im Saugsinne wirkende Kraft auf die Membran aus. Dies hat zur Folge, daß bei möglichen Undichtheiten der Membran kein Spritzmitbed auf die Ölseite übertreten kann.. Wenn das Ventil 11, 14 geschlossen und die erwähnte Wirkung der Feder 33 aufgehoben ist, so sind die empfindlichen Steuer- und Triebwerksteile auf der Ölseite durch die vom Ventil 11, 14 hergestellte Trennung vor der schädlichen Einwirkung des Spritzmittels geschützt.The compression spring 33 exerts a slight, in the suction sense, in every operating state acting force on the membrane. This has the consequence that in the event of possible leaks the membrane no spray mitbed can pass onto the oil side .. If the valve 11, 14 is closed and the mentioned effect of the spring 33 is canceled, so are the sensitive control and engine parts on the oil side through those from the valve 11, 14 are protected from the harmful effects of the spray.
Bei dem durch eine schadhafte Membran möglichen Ölschwund im Raum 6 wird - wie schon ausgeführt - das fehlende öl aus dem Vorratsraum im Kurbelgehäuse 1 angesaugt. Dies könnte dazu führen, daß der Ölvorrat so weit abnimmt, daß das Triebwerk infolge Ölmangels beschädigt werden kann. Das in den Ölvorrat tauchende Rohr 22 reicht deshalb etwa nur bis zur Achse der Kurbelwelle, so daß der Ölspiegel bis zu dieser Höhe immer bestehenbleibt.In the case of oil loss in the room due to a damaged membrane 6 - as already stated - the missing oil is removed from the storage space in the crankcase 1 sucked in. This could lead to the oil supply decreasing so much that the The engine can be damaged as a result of a lack of oil. The one submerged in the oil supply Tube 22 therefore only extends approximately to the axis of the crankshaft, so that the oil level always persists up to this amount.
Bei fehlendem öl im Hubraum des Kolbens, also besonders dann, wenn die Pumpe Luft ansaugt, bewirkt die vorgespannte Feder 33, da.ß das Ventil 11,14 dauernd geschlossen bleibt.If there is no oil in the piston displacement, especially if the pump draws in air, causes the pretensioned spring 33 that the valve 11,14 remains closed all the time.
Auch wenn zur Erneuerung der Membran oder zur Behebung von Schäden das Gehäuse 32 vom Kopfstück 7 gelöst werden muß, besteht die Möglichkeit, durch Schließen des Ventils 11, 14 das Spritzmittel vom Ölraum 6 fernzuhalten. Bei Anordnung der Feder 33 auf der Ölseite (zwischen dem Schaft 24 und der Schaftführung 12) wird bei einer Demontage der Membran das Ventil 14 selbsttätig unter der Einwirkung der Feder geschlossen bleiben.Even if the housing 32 has to be detached from the head piece 7 in order to renew the membrane or to repair damage, it is possible to keep the spray agent away from the oil chamber 6 by closing the valve 11, 14. If the spring 33 is arranged on the oil side (between the shaft 24 and the shaft guide 12), the valve 14 will automatically remain closed under the action of the spring when the membrane is dismantled.
Claims (4)
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