DE1909269A1 - Gesteuerte Pumpeinrichtung fuer Fluessigkeiten - Google Patents

Description

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H/He (66)

Jay Johnson, La Canada, CaI. ,U₀S₀A. '"'

Charles E₀ Gardner, Glendale, CaI., U₀S₀A.

Gesteuerte Pumpeinrichtung für Flüssigkeiten

Die vorliegende Erfindung betrifft Pumpanordnungen und insbesondere eine steuerbare und regelbare Pumpvorrichtung, bei der das Volumen der gepumpten Flüssigkeit proportional dem gemessenen Durchsatz einer anderen Flüssigkeit ist.

Eine Reihe von industriellen Verfahren erfordert nicht nur eine Durchmischung der einzelnen Bestandteile in genauen Proportionen sondern eine Trennung derselben bis unmittelbar vor der Verwendung des Gemisches. Es ist beispielsweise häufig wichtig, daß die Bestandteile eines Polyesterharzes bis unmittelbar vor dem Aufsprühen von dem Harzkatalysator getrennt gehalten werden. Folglich werden die einzelnen Bestandteile üblicherweise in gesonderten Behältern gespeichert und durch Leitungen oder Schläuche an die Mischstelle befördert. Häufig können derartige Behälter viele Meter von der Miachstelle entfernt angeordnet werden. Außerdem weisen die einzelnen Bestandteile üblicherweise unterschiedliche Viskositäten auf, so daß der Flüasigkeitsdurchsatz in jeder Zufuhrleitung zu der Mischstelle verschieden sein kann, wodurch es schwierig oder unmöglich wird, ein genaues und konstantes volumetrisches Verhältnis zwischen den in das Gemisch eintretenden Flüssigkeitskomponenten aufrecht zu erhalten. Schließlich verkompliziert sich das Problem dadurch, daß die Viskositäten der Flüssigkeitsbestandteile sich mit der Temperatur ändern können, wodurch sich die Durchflußmenge der Flüssigkeit in einer einzelnen Zufuhrleitung ständig ändert. Spezielle Steuerungen der Zufuhrleitung erwiesen sich als unwirksam zur Lösung dieser Probleme und sind wegen der ständig erforderlichen Aufsicht unpraktisch. Wie oben dargelegt, kann ein Ver-

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sagen bei der Aufrechterhaltung des richtigen volumetrisciien Verhältnisses der Bestandteile den Verlust der gesamten bearbeiteten Füllung oder Mischung oder im Falle von Sp irühiiii schlingen den Verlust der geleisteten Arbeit "bedeuten.

Is ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine steuerbare Pumpvorrichtung zu entwickeln, die ein vor "bestimmt es volumetrisches Verhältnis zwischen einer Hauptflüssigkeit und einer Sekundärflüssigkeit unabhängig von den volumetrisehen Schwankungen in den jeweiligen Flüssigkeiten genau aufrecht erhält.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine steuerbare Pumpvorrichtung zu schaffen, welche durch die großen, von den Flüssigkeiten zurückgelegten Entfernungen vor Erreichen der Mischstelle verursachte Schwankungen im volumetrisehen Verhältnis zwischen einer Haupt- und einer Sekundärflüssigkeit unter-. bindet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist e3, eine steuerbare Pumpvorrichtung zu schaffen, welche durch Änderungen in der Viskosität der Flüssigkeit hervorgerufene Abweichungen in volumetrisehen Verhältnissen zwischen einer Haupt- und einer Sekun-. ) därflüssigkeit unterbindet»

Ferner ist es ein Ziel der Erfindung, eine steuerbare Pumpvorrichtung zu schaffen, welche sich zur Herstellung des volumetrisehen Verhältnisses zwischen einer Haupt- und einer Sekundärflüasigkeit von Hand einstellen läßt.

Weitere Ziele ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung.

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Allgemein bestellt die Erfindung aus einer gesteuerten Pumpvorrichtung iur Aufrechterhaltung eines konstanten volumetrischen Verhältnisses zwischen zwei oder mehr Flüssigkeiten. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung fünf Terschiedene Bestandteile s^rafs eine Meßeinheit, durch die eine Hauptflüssigkeit hindurchfließt? eine Verdrängerpumpe mit Ventil und Kolben, durch die eine Sekundärflüssickert hindurchfließt . eine Taumelseheibenanordnung, welche derart angeordnet ist, Ia.': der Ausgang der Verdrängerpumpe eine Funktion des Aus-Cruigs äer Meßanordnung darstellt; eine Volumeneinstellsteuerung, rait :-«r das gewünschte volumetrische Verhältnis zwischen der Haiirt- und Sekundärflüssigkeit iron Hand einstellbar ist, sowie eine ϋΰ*Türanordnung sur Anzeige des durch die Meßeinheit hin-

Volumens der Hauptflüssigkeit. 7/eitere Ausder vorliegenden Erfindung können dadurch erhalten \.-er-ien, daß eines oder mehrere der oben beschriebenen Bestandteile entfallene

Untei" normalen Betriebsbedingungen wird der Meßeinheit eine Hauptfiüssigkeit unter Druck z-ugeführt. Vorrichtungen dieser Ai*t r-iiid in der Technik bekannt. Ein in der Meßeinheit angeordneter Motor rotiert proportional dem Volumen der durch die Meßeinheit strömenden Hauptflüssigkeit. Der Motor ist vermittels einer .Antriebswelle mit der Taumelscheibenanordnung verbunden. Die mit der Antriebswelle synchron rotierende Taumelsclieibenancrdinmig dreht sich ebenfalls proportional dem Volumen der durch die Meßeinheit strömenden Hauptflüssigkeit„

In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Kolben, welcher einen Bestandteil der Verdrängerpumpe bildet, allgemein oberhalb der Taumelscheibenanordnung gleitbar in einer zylindrischen EaiHEier angeordnete Das untere Ende des Kolbens ist mit

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einem Kolbenhaltemittel betriebswirksam verbunden. Das Haltemittel, welches zwischen zwei Scheiben der TaumelBeheibenanordnung liegt, tritt mit der oberen Oberfläche der sich drehenden lüiteren Scheibe der TaumelscheibenanOZ'dnung sowie der unteren Oberfläche der oberen Scheibe der Taumelscheibenanordnung in Berührung. Die sich drehende untere Scheibe ist gelenkig an einem Ende angeordnet und läßt sich anheben oder absenken. Befindet sich die untere Seheibe in der angehobenen Stellung, bewirkt die Rotation der Taumelscheibenanordnung, daß die untere Scheibe als Nocken gegen das untere Ende des Kolbenhaltemittels wirkt, wodurch der Kolben in die zylindrische Kammer gedruckt wird. Die obere Scheibe, welche sich dreht oder auch nicht dreht, dient zwangsläufig als Mittel zum Zurückziehen des Kolbons aus der zylindrischen Kammer. In der bevorzugten Ausführuncnform wird eine sich nicht drehende mit einer Aussparung versehene Scheibe als obere Scheibe verwendet. Es könneja selbstverständlich auch andere Mittel zum Herausziehen des Kolbens aus der Kammer, beispielsweise Rückholfedern oder dergl., anstelle oder zusammen mit der oberen Scheibe verwendet werden. Die zwangsweise Verbindung der Taumeischeibenanordnung mit dem unteren Ende des Kolbens stellt jedoch.die beste, vorliegend bevorzugte Form der gesteuerten Pumpvorrichtung dar.

Die zylindrische Kolbenkammer steht mit einem Einlaß- und einem Auslaßventil in Verbindung. Wird der Kolben aus der Kolbenkammer zurückgezogen, ist das Auslaßventil geschlossen und das Einlaßventil geöffnet. Eine Sekundärflüssigkeit wird durch Sclilauch- oder Leitungsmittel in eine Einlaßöffnung geführt und fließt durch eine Einlaß Sammelleitung und das Einlaßventil in die Kolbenkammer hinein. Beginnt der Kolben seinen Aufwärtshub, schließt das Einlaßventil und das Auslaßventil öffnet. Die Selcundärflüssigkeit in der Kolbenkammer wird durch das Auelaß-

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ventil in die Auslaß-Sammelleitung abgezogen, wonach sie in die Auslaßöffnung gedrückt und vermittels Schlauch- oder Leitungsmitteln an die Mischstelle übertragen wird. Der oben beschriebene Arbeitszyklus des Kolbens wird während jeder Umdrehung der Taumelscheibenanordnung einmal geschlossen.

Da die Taumelscheibenanordnung sich proportional dem Volumen der durch die Meßeinheit fließenden Haupt- oder Primärflüssigkeit dreht, ist die Zahl der Arbeitszyklen des Kolbens und demgemäß das Volumen der gepumpten Sekundärflüssigkeit proportional dem Volumen der durch die Meßeinheit fließenden Haupt flüssigkeit. Ist daher die vorliegende Erfindung betriebswirksam an oder nahe einer Mischstelle angeordnet, ist das Volumen der an die Mischstelle gelieferten Sekundärflüssigkeit sowohl direkt proportional dem Volumen der an die Mischstelle gelieferten Haupt flüssigkeit als auch praktisch unabhängig von durch Viskosität, Behälterabstand, Öffnungsgröße oder Temperatur bedingten Schwankungen. Ein durch Viskositätsänderungen etc. verursachtes Zunehmen oder Abnehmen des Durchsatzes der Hauptflüssigkeit wird durch eine entsprechend proportionale Zunahme oder Abnahme im Volumen der gepumpten Sekundärflüssigkeit ausgeglichen. Durch Viskositätsänderungen eto. verursachte Schwankungen im Durchsatz der Sekundärflüssigkeit werden durch di· Verdrängerpumpe ausgeschlossen.

Die Yolumeneinstellsteuerung liefert ein präzise arbeitendes Mittel zur Änderung des Volumens der während jeder Drehung der Taumelscheibenanordnung gepumpten Sekundärflüssigkeit. Wi· oben dargelegt, kann die an einem Ende gelenkig angeordnete untere Taumelscheibe angehoben oder abgesenkt werden. In der abgesenkten Stellung verläuft eine Eben· durch die untere Scheibe praktisch horizontal. In der angehobenen Stellung bil-

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det eine Ebene durch die untere Taumelscheibe einen Winkel mit der Horizontalen. Die untere Taumelscheibe ist vermittels einer vertikalen Welle und einer gelenkig angeordneten Hebeleinrichtung mit der Volumeneinstellateuerung betriebswirksam verbunden.. Durch Drehen der Volumeneinstellsteuerung von Hand in das Gehäuse hinein oder aus diesem heraus wird die untere Taumelscheibe entsprechend angehoben oder abgesenkt. Die Winkelstellung der unteren Taumelscheibe bestimmt die Länge des Kolbenhubs. Befindet sich die untere Taumelscheibe in der horizontalen oder abgesenkten Stellung, wird der Kolben nicht in die Kolbenkammer hineingedrückt. Befindet sich die untere Taumelscheibe in ihrer maximalen Winkelstellung oberhalb der Horizontalen, erreicht die Länge des Kolbenhubs ebenfalls ein Maximum. Das Volumen der während jeder Umdrehung der Taumelseheibenanordnung gepumpten Sekundärflüssigkeit ist eine Funktion der Länge des Kolbenhubs und daher eine Punktion der Winkelstellung der unteren Taumelscheibe. Folglich wird das Volumen der während jeder Umdrehung der Taumelscheibenanordnung gepumpten Sekundärflüssigkeit von der Einstellung der Volumen©insteilsteuerung bestimmt.

Die aus einem herkömmlich konstruierten Zähler sowie einer Zählerantriebswelle bestehende Zähleranordnung bildet eine geeignete Vorrichtung zur Anzeige des Volumens der Hauptflüssigkeit, welche durch die Meßeinheit hindurchfließt. Die Zählerantriebswelle ist betriebswirksam mit der Taumelscheibenanordnung verbunden.

Da sich die Taumelscheibenanordnung proportional dem Volumen der durch die Meßeinheit hindurchfließenden Hauptflüssigkeit dreht, rotiert die Zählerantriebswelle ebenfalls proportional dem durch die Meßeinheit hindurchfließenden Betrag der Hauptflüssigkeit. Die Rotation der Zählerantriebswelle veranlaßt

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eine entsprechende Yolumenangabe auf dem Zähler. Polglich erscheint das durch die Meßeinheit fließende Volumen der Hauptflüssigkeit, wie es von der Anzahl der Drehungen der Taumelscheibenanordnung gemessen wird, auf der Vorderseite des Zählers_c

Obgleich die vorliegende Erfindung ihren größten Anwendungsbereich in der präzisen steuerung des volumetrische*! Verhältnisses von Flüssigkeitsbestandteilen, welche in einem Herstellungsoder Sprühprozeß verwendet werden, findet, sind auch andere Anwendungsbereiche möglich. Die vorliegende Erfindung läßt sich beispielsweise zur präzisen Steuerung der Flussig-Chlormenge verwenden, welche für die Chlorierung von Schwimmbassins und WaoGorvcrsorgungen verwendet wird. Flüssiges Chlor würde über die gesteuerte Verdrängerpumpe zu einer Mischstelle direkt proportional dem Volumen des durch die Meßeinheit hindurchströmenden Wassern gepumpt werden*

In ähnlicher Weise läßt sich die vorliegende Erfindung zur Proportionierung von Insektenvertilgungsmischungen ebenfalls wirksam verwenden. In einer Schädlingsbekämpfungs-Sprühlösung würde Wasser oder ein ähnlicher Träger unter Druck durch die Meßeinheit au einer Uischsteile, Spritzpistole oder Vorratstank übertragen werden. Der Bestandteil an Schädlingsbekämpfungsmitteln würde einer Verdrängerpumpe zugeführt und zur Mischstelle oder Spritzpistole direkt proportional dem Volumen des durch die Meßeinheit fließenden Wassers oder eines anderen Trägers gepumpt werden.

Weitere Verwendung findet die vorliegende Erfindung in Serienoder Parallelkombinationen gesteuerter Pumpvorrichtungen, bei denen mehr als eine Primär- oder mehr als eine Sekundärflüssigkeit gleichzeitig zu pumpen ist«, In ähnlicher Weise können

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verschiedene Kombinationen gesteuerter Pumpen verwendet werden, bei denen solche Pumpkapazitäten erwünscht sind, welche diejenige einer einzelnen gesteuerten Pumpe überschreiten.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen im folgenden näher erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer geßteu- ^ erten Pumpvorrichtung mit einer Ventil- und Kolbenan-

Ordnung.

Fig. 2: eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, der gesteuerten Pumpvorrichtung mit zwei Ventil- und Kolbenanordnungen .

Fig. 3: eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Taume1scheibenanordnung.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer gesteuerten Pumpvorrichtung 1 mit einem einzigen Kolben 2. Meßeinheit 3 mit Meßmotor 4, einem mit Gewinde versehenen Einlaß 5 und einem mit Gewinde versehenen Auslaß 6 ist am Fuß der gesteuerten Pumpvorrichtung 1 angeordnet. Einstellscheibe 7 ist lösbar ober- φ halb der Meßeinheit 3 vergesehen. Meßmotorantriebswelle 8 reicht durch die mittige Bohrung 9 der Einstellscheibe 7 hindurch und ist vermittels einer Schraube 11 mit dem Taumelantrieb 10 starr verbunden. Dichtung 12 liegt zwischen dem Taumelscheibenantrieb 10 und der Einstellplatte 7. Dichtung 13 oberhalb der Einstellscheibe 7 und der Meßeinheit 3 verhindert ein Auslaufen der Flüssigkeit aus der Meßeinheit 3.

Befindet sich die Pumpvorrichtung im Betrieb, tritt eine Hauptflüssigkeit unter Druck in die Einlaßöffnung 5 ein, fließt durch

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den Meßmotor 4 und tritt aus der Auslaßöffnung 6 aus. Der Durchgang der Hauptflüssigkeit durch die Meßeinheit 3 bewirkt, daß die Meßmotorantriebswelle 8 sich proportional dem Volumen der dxirch die Heßeinheit 3 fließenden !Flüssigkeit dreht. Da der Taumelscheibenantrieb 10 mit der Meßmotorantriebswelle 8 starr verbunden ist, dreht sich der TaumelScheibenantrieb 10 ebenfalls proportional dem Volumen der durch die Meßeinheit 3 fließenden Flüssigkeit.

Das Taumelscheibengehäuse 14, der Zylinderblock 15, der Ventilblock 16 sowie der Halteblock 17 sind oberhalb der Einstellscheibe 7 angeordnet., Das Taumelscheibengehäuse 14 liegt unmittelbar oberhalb der Einstellscheibe 7, mit der es vermittels einer mit Gewinde versehenen Verbindung 18 lösbar verbunden ist. Der die Umlaufkammer 19 enthaltende Zylinderblock befindet sich unmittelbar oberhalb des Taumelscheibengehäuses 14 und ist vermittels einer mit Gewinde versehenen Verbindung 20 lösbar mit diesem verbunden. Die zum Teil aus dem Zähler 22 (Fig. 2) herkömmlicher Bauart bestehende Zählereinheit 21 ist oberhalb des Blocks 17 angeordnet und mit diesem vermittels Schrauben 23 lösbar verbunden. D, er Zähler 22 zeigt das Volumen der Hauptflüssigkeit an, welche durch die Meßeinheit 3 fließt„

Die untere Taumelscheibe 24 ist vermittels einer Scharnieranordnung 25 gelenkig mit dem Taumelscheibenantrieb 10 verbunden. Die Scharnieranordnung 25 wird in größeren Einzelheiten in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben. Die untere Taumelscheibe 24 sowie der Taumelscheibenantrieb 10 drehen sich synchron mit der Meßmotorantriebswelle 8. Die obere Taumelscheibe 26 ist oberhalb der unteren Taumelscheibe 24 und parallel zu dieser feststehend angeordnet. Das horizontale Lager 27 liegt zwischen der oberen Taumelscheibe 26 und der unteren Taumelscheibe 24.

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Das horizontale Lager 28 ist unmittelbar oberhalb der oberen Oberfläche der oberen !Taumelscheibe 26 angeordnet. Die untere Oberfläche des Lagers 28 stehrfc mi~t der oberen ObexfläGite. der oberen Taumelscheibe 26 in Verbindung. Der mit der unteren Q?au-. melscheibe 24 vermittels einer mit Gewinde versehenen-Verbindung 30 verbundene Bolzen 29 tritt durch die mittigen Öffnungen der Lager 2? und 28 sowie durch die mittige öffnung der oberen Taumelscheibe 26 hindurch. Um zu gewährleistenj daß die-untere Taumelscheibe 24 und die obere Taumelsehelbe 26 in praktisch ^ parallelen Ebenen verbleiben, wird die Mutter 31 auf den Bolzen 29 heruntergezogen und gegen diejobsre Oberfläche- des Lagers 23 gedrückt.

Die Volumeneinstell-Anordnung 32, welche aus einem Griff 33 und einer Schraube 34 besteht, ist drehbar im Zylinderblock 15 angeordnet ο Die in die Kammer 19 hineinragende Schraube 34 steht mit dem Hebel 35 am Berührungspunkt 36 in Verbindung„ Der praktisch einen rechten Winkel bildende Hebel 35 i3t gelenkig am Zapfen 37 an£eordnet. Der Zapfen 37 befindet sich in der Kammer 19 und iet starr an beiden Enden mit dem Zylinderblock 15 verbunden. Die Hubwelle 38 mit der mit ihr aus einem Stück bestehenden Schulter 39 befindet sich in achsialer A_usrichtung ober-" halb der Meßmotorantriebswelle 8. Die Eubwelle 38 reicht durch die Bohrung 40 im Hebel 35· Das Axialdrucklager 41 liegt auf der Hubwelle 38 unmittelbar zwischen der Schulter 39 und dem Hebel 35° Das untere Ende der Hubwelle 38 ist gelenkig mit dem oberen Ende des Bolzen 29 vermittels einer GJLenkanordnung 42 verbunden. Die Gelenkanordnung 42 wird in größeren Einzelheiten in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben

Während die Schraube 34 in die Kammer 19 hineingedreht wird, berührt sie den Hebel 35 am Berührungspunkt 36- Die durch die

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Schraube ;>4 an den Berührungspunkt 36 angelegte horizontale Kraft wird dux'ch den Hebel 35 übertragen und in eine an den unteren Hing des Lagers 41 angelegte nach oben wirkende Vertikalkraft urnr-e setzt. Diese nach oben wirkende Kraft wird durch das Lager 41 auf die untere Oberflüche der Schulter 39 übertragen, wodurch sich die Hubwelle 38 und die untere Taumelscheibe 24 heben. Die Taumelscheibe 24 ist an ihrem untersten Punkt allgemein horizontale Während die Schraube 34 weiter in die Kammer 19 hineingedrelit wird, wird die untere Taumelscheibe 24 angehoben. Da die untere Taumelscheibe 24 gelenkig an einem Ende verbunden ist, ergibt eine durch die untere Taumelscheibe 24 geführte Ebene einen spitzen Winkel mit der Horizontalen, wobei der Scheitelpunkt des Winkels an dem Punkt liegt, an dem die untere Taumelscheibe 24 gelenkig mit dem TaumelScheibenantrieb 10 verbunden ist. \7ird die untere Taumelscheibe 24 auf ihre maximale Höhe angehoben, betragt dieser Winkel etwa 30 . Da die obere Taumelscheibe 26 vermittels eines Bolzen 29, Lager 27 und 20 sowie Mutter 31 in einer zur unteren Taumelscheibe 24 parallelen Ebene gehalten wird, nimmt die obere Taumelscheibe 26 praktisch dieselbe V/inkellage wie die untere Taumelscheibe 24 ein.

Der einen Bestandteil der Yerdrängerpumpenanordnung bildende Kolben 2 befindet sich allgemein oberhalb der unteren Taumelscheibe 24. Die Kammer 43 liegt in dem Zylinderblock 15. Das obere Ende des Kolbens 2 ist gleitbar in der Kammer 43 angeordnet. Der Kolbenring 44 befindet sich auf dem Kolben 2 und verhindert den Ausfluß der gepumpten Flüssigkeit» Das untere Ende des Kolbens 2 weist eine mit ihm aus einem Stück bestehende Kugel 45 auf. Diese ist lösbar in der Passung 46 angeordnete Die Passung 46 befindet sich in dem den Kolben haltenden Block 47, welcher zwischen der oberen Taumelscheibe 26 und der unteren

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Taumelscheibe 24 liegt. Die untere Oberfläche des Halteblocks 47 stellt idit der oberen Oberfläche der unteren Taumelscheibe 24 in Verbindung. Der Halteblock 47 und sein Verhältnis zu der oberen {taumelscheibe 26 und der unteren Taumelscheibe 24 wird in größeren Einzelheiten in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben.

Die Kammer 43 steht mit dem Kanal 48 und der A_uslaßventilkammer 49 und der Kanal 48 mit der Einlaßventilkammer 50 in Verbindung« Die Einlaßventilkammer 50» die Auslaßveiitilkammer 49 sowie der Kanal 48 befinden sich in dem Ventilblock 16„ Die Einlaßventilanordnung besteht aus der Kammer 50, der Kugel 51? dem Ventilsitz 52 sowie dem Gewicht 53. Die Auslaßventilanordnung enthält die Karmier 49? die Kugel 54, den Ventilsitz 55 sowie die leder 56. Die mit der Kammer 50 verbundene Einlaß-Samme!leitung 57 steht mit der Eingangsöffnung 58 im Kanal 59 in Verbindung. Der Kanal 59 und die Einlaßöffnung 58 sind in dem Zylinderblock 15 angeordnet. Die Einlaß-Sammelleitung 57 besteht aus einem in der oberen Oberfläche des Zylinderblocks 15 angeordneten ringförmigen Kanäle Die Auslaß-Sammelleitung 60," welche mit der Kammer 49 über Kanal 61 in Verbindung steht, ist über Leitung 63 mit der Auslaßöffnung 62 verbunden. Die Kanäle 61 und 63 sowie die Auslaßöffnung 62 sind in dem Halteblock 17 angeordnet. Die Auslaß-Sammelleitung 60 besteht aus einem in der oberen Oberfläche des Halteblocks angeordneten ringförmigen Kanal.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die Bestandteile von Polyesterharz bearbeitet werden sollen, ist die Haupt- oder gemessene Flüssigkeit Harz, während die Sekundär- oder gepumpte Flüssigkeit der Katalysator ist.

Der Katalysator oder die Sekundärflüssigkeit wird über eine Leitung oder einen Schlauch an die Einlaßöffnung 58 herangeführt.

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Der Katalysator tritt in die Einlaßöffnung 53 ein und wird übsr den Kanal 59 in die Einlaß-Sammelleitung 57 überführt* Wird der Kolben 2 aus der Kammer 43 herausgezogen, vermindert sich der Druck in der Kammer 43? dem Kanal 48 und der Ventilkammer 50_o Die Kugel 51 wird vom Sits 52 abgehoben und der Katalysator aus der iSinlaß-Sammelleitung 57 durch die Kammer 50 und den Kanal 4β in die Kammer 43 hineingeführt. Während des Zeitraums, in dem der Kolben 2 aus der Kammer 43 herausgezogen wird, wird die Kugel 54 fest gegen den Auslaßventilsitz 55 vermittels einer Feder 56 gedrückt. Erreicht der Kolben 2 den Umkehrpunkt bei seinem Abwärtshub und beginnt seine Rückkehr in die Kammer 43, erhöht sich der Druck in der Kammer 43· Das Gewicht 53 drückt die Kugel 51 zurück auf den Einlaßventilsitζ 52 und die Kugel 54 wird aus dem Auslaßventilsitζ 55 abgehoben. Der Katalysator in der Kammer 43 wird sodann in die Auslaßventilkammer 49 gedruckt und durch den Kanal 61, die Auslaß-Sammelleitung 60, den Kanal 63 und die Auslaßöffnung 62 in eine Leitung oder einen Schlauch zur Beförderung an die Mischstelle übertragen.

Fließt Harz durch die Meßeinheit 3, drehen sich der Scheibenantrieb 10 und die untere Taumelscheibe 24. Befindet sich die untere Taumelscheibe 24 in der Horizontalstellung, nimmt die obere Taumelscheibe 26 ebenfalls die Horizontalstellung ein und Kolben 2 wird weder in die Kammer 43 hinein noch aus ihr herausgedrückt. Es findet folglich keine Pumpwirkung statt, wird jedoch die untere Taumelscheibe 24 vermittels der Volumeneinstellanordnung 32 angehoben, bewirkt eine Rotation des Taumelscheibenantriebs 10 und der unteren Taumelscheibe 24 in Zusammenarbeit mit der oberen Taumelscheibe 26, daß der Kolben 2 in die Kammer 43 hinein und aus ihr herausgedrückt wird. Die Länge des Kolbenhubs ist eine Funktion des Winkels, den die untere Taumel-

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scheibe 24 mit der Horisontalsn ausmacht. Wird die untere Taumelscheibe 24 in ihre maximale Winkelstellung oberhalb der Horizon-' talen angehoben, wird der längste Kolbenhub erraieht und das Volumen des für jede Drehung des Saumelscheibenaiitriebs 10 gepumpten Katalysators erreicht folglich ein Maximum. Die Rotations- " einstellung der Volumeneinstellanordnung 32 stellt das gewünschte volumetrische Verhältnis zwischen der Haupt- und Sekundärflüssigköit her, welche durch die gesteuerte Pumpenanordnung hindurchströnen.

Der oberhalb der Schulter 33 angeordnete und fest mit dieser verbundene Hubbegrenzungsansehlag 64 weist einen Schlitz 65 auf und ist derart begrenzt, daß er sich innerhalb der mittigen Bohrung des Lagers 66 dreht» Das Lager 66 liegt zwischen dem Ventilblock 16 und dem Halteblock 17. Da die Hubwelle 33 und die Schulter 39 sich synchron mit der Motorantriebswelle 8 drehen, dreht sich der Hubbegrenzungsanschlag 64 ebenfalls synchron n±t der Hotorantriebswelle 3. Die aus dem Zähler 22 und der Zähleraijfcriebswelle 67 bestehende Zählereinheit 21 befindet sich oberhalb des Halteblocks 17· Die Z ählerazrt rieb swell e 67 j «■eiche oberhalb der Hubwelle 3d achsial ausgerichtet ist und durch eine mittige 3oiirung in den Halteblock 17 reicht, ist mit dem Zähler 22 betriebsv/irksam verbunden. Der Zapfen 68, welcher in praktisch rechten Y/inkeln starr mit dsm unteren Ende der Zählerantriebswelle 67 verbunden ist, greift in den Schlitz 55 ein, so daß die Zählerarn;riebswelle 67 synchron mit der Meßmotorantriebswelle 8 rotiert. Der Schlitz 65 "befindet sich im Hubbegrenzungsanschlag 64 derart, daß der Zapfen 68 während des Anhebens und Absenkens der Hubv/elle 38 mit dem Schlitz 65 i& Eingriff bleibt. Während sich die Meßmotorantriebswelle 8 proportional dem Volumen des durch die Meßeinheit 3 strömenden Harzes dreht, rotiert die Zählerantriebswelle 67 ebenfalls

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proportional dem Volumen des strömenden Harzes» Das Volumen des durcii die Meßeinheit 4 hindurciigeflossenen Harzes erscheint dann ;;.uf dem Zähler 22.

IPiC· 2 ist eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, ο ine r. von einer Pump einrichtung 1' gesteuerten Doppelkorbens ₀ Kolben 2a und 2b sind auf praktisch gegenüberliegenden Seiten α er lu?T:i:ner 19 im Zylinderblock 15' vorgesehene Das obere Ende deo ilolüöns 2a ist gleit bar in der Kanmer 43a angeordnet ₀ Die Kammer 43a steht mit dein Kanal 48a und der Auslaßvent ilkammer 49;.. in Verbindung. Die !Lämmer 49a ist über den Kanal 61a mit der AuslaS-Siirrjnelleitung 60 verbunden. Der Kanal 48a steht mit der Sinlaiventilkammer 50a in Verbindung. Die Einlaßventilkan^er Π0·- i;it nil der Linlaß-Sammelleitung 57 verbundene

V.'-Ihrend des Betriebs wird, da der Kolben 2a aus der Kammer 43a ^■urückge^oren wird, ein Katalysator oder eine andere Sekundärflüssigkeit aus der ÜJinlaß-SaMmelleitung 57 über die JSinlafiveii-JOu und ieii Ku^cl 4o- I- -'-¹S Lämmer 43a eingeführt.

i.'ertsrj üb . ird der Kafeiysgrtor aus der Kau me r 43a über die Auslaßventilkaamer 49a und den Er.nal 61a in die Auslaß-Sammelleitung 60a gedruckt. Die Anordnung und der Betrieb des Kolbens 2b mit seiner sugeordneteii Kolbenkamsier und den Ventilanoräaungen sind praktisch dieselben wie die Anordnung und der im Zu- «r-i?i=ieiihang mit Kolben 2a und dessen zugeordneter Kolbenkammer und Vcntilanordnungen beschriebene Betriebe

Die unteren Enden äee Kolbens 2a und 2b enthalten mit ihnen aus einen Stück bestehende Kugeln 45a und 45b, welche in dem Halteblock 47a und 47b beweglich angeordnet sind. Die Halteblocks 47a und 47b sind in Aussparungen 69a und 69b auf praktisch gegenüberliegenden Seiten der oberen !Taumelscheibe 26' angeordnet. Befinden

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sich die untere Taumel sehe ibe 24 und entsprechend die obere Taumelscheibe 26' in der angehobenen Stellung, werden die Kolben 2a und 2b abwechselnd in ihre entsprechenden Kolbenkammern hinein und aus diesen heraus gedruckt entsprechend der Drehung der unteren Taumelscheibe 24· Die das Volumen einstellende Schraube 34 ist drehbar in dem Zylinderblock 15' untergebracht und im allgemeinen zwischen äen Kolben 2a und 2b angeordnete,

Obgleich Pig. 2 ein Verfahren beschreibt, das zwei Ventil- und Kolbenanordnungen verwendet, lassen sich ohne weiteres auch an lere Anordnungen, welche eine gleichwertige Anzahl von Ventiluiid Kolbenanordnungen enthalten, verwenden. Andere Anordnungen, v.elche eine" größere oder kleinere Anzahl von Ventil- und Kolbenanordnungen aufnehmen können, lassen sich ferner ohne weiteres herstellen.

I¹Ig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Taumelscheibenanordnung. Die untere Taumelscheibe 24 ist gelenkig mit dem Taumelscheibeantrieb 10 vermittels einer Scharnieraiiordnung 25 verbunden. Die Scharnieranordnung 25 besteht aus einer Hülse 70 und einem Zapfen 71. Die Hülse 70 ist etarr mit der unteren Taumelscheibe 24 verbunden= Der Zapfen 71 tritt durch die Hülse 70 hindurch und ist an seinen beiden Enden starr mit dem Taumelscheibenantrieb 10 verbunden.

Der dem Kolben haltende Block 47 befindet sich in der Aussparung 69a. Die Aussparungen 69a, 69b und 69c sind in der oberen Taumelscheibe 26* * angeordnete Der den Kolben haltende Block 47 weist einen unteren zylindrischen Abschnitt 47' und einen mit diesem aus einem Stück bestehenden oberen zylindrischen Abschnitt 47' ' von geringerem Eadius auf. Die untere Oberfläche des Abschnittes 47' steht mit der oberen Oberfläche der unteren

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Taumelscheibe 24 in Verbindung. Die obere Oberfläche 72 des Abschnitts 47' berührt die untere Oberfläche der oberen Taumelscheibe 26'·. Die Fassung 46 befindet sich in dem oberen zylindrischen Abschnitt 47''· Die Kugel 45» welche mit dem unteren Ende des Kolbens aus einem Stück bestehend verbunden ist, liegt beweglich in der Fassung 46. Wird die Mutter 31 abwärts gegen das lager 28 gedruckt, übt die obere Taumelscheibe 26'' eine Abwärtskraft auf die' Oberfläche 72 des Halteblocks 47 aus, wodurch der Halteblock 47 mit der oberen Oberfläche der unteren Taumelscheibe 24 in Berührung gehalten wird» In der angehobenen Stellung befindet sich die untere Taumelscheibe 24 bei 24', während die obere Taumelscheibe 26^M sich bei 26'»' befindet.

Die G-elenkanordnung 42 dient der drehbaren Verbindung der Hubwelle 38 mit dem Bolzen 30„ Die Gelenkwelle 42 weist Zapfen 73 und 74, G-elenke 75 und 76 sowie ein Befestigungsmittel 77 auf. Der Zapfen 73 reicht durch die öffnung 78 im Gelenk 75, die Bohrung 79 in der Hubwelle 38 sowie durch die Öffnung 80 im Gelenk 76. Der Zapfen 74 reicht durch die Öffnung 81 im Gelenk· 75, die Lohrung 82 im Bolzen 30 sowie durch die Öffnung 83 im Gelenk 76. Die Zapfen 73 und 74 werden vermittels Haltemittel an Ort und Stelle gehalten.

Ein bedeutender Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sich austauschbare Hauptanordnungen verwenden lassen, welche aus dem sich oberhalb der Meßeinheit 3 befindlichen Teil dea? gesteuerten Pumpe bestehen. Die Austauschbarkeit, welche darin besteht, eine Hauptanordnung von der Meßeinheit zu trennen und sie durch eine andere auszutauschen ist besonders vorteilhaft für solche Anwendungsfälle, bei denen mehr als eine Haupt- oder mehr als eine Sekundärflüssigkeit verwendet wircU Beispielsweise können Hauptanordnungen durch Zuweisung einer Hauptanordnung zu

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jeder Sekundärflüssigkeit ausgetauscht werden, da verschiedene Sekundärflüssigkeiten verwendet werden. Auf diese Weise braucht die Yolumeneinstellsteuerung· auf jeder Hauptanordnung lediglich bei der erstmaligen Verwendung der HauptanOrdnung auf das gewünschte volumetrische Verhältnis zwischen Haupt- und Sekundär- · flüssigkeit eingestellt zu werden,, Sine Einstellung der Volumeneinstellsteuerung ist bei späterem Gebrauch der Hauptanordnung nicht erforderlich, vorausgesetzt, es wird kein neues volumetrisehes Verhältnis zwischen der Haupt- und Sekundärflüssigkeit erfc wünscht. Folglich wird die Sinstellzeit, welche mit dem Wechsel von einer Sekundärflüssigkeit auf eine andere verbunden ist» herabgesetzt. Die Möglichkeit eines Austausches der Haupt anordr-., nungen gestattet außerdem die Verwendung solcher Hauptanordnungen_? welche unterschiedliche Ventil- und Kolbenelemente enthalten» ■ Haupt anordnungen können dann derselben Sekundärflüssigkeit zugeordnet jedoch für verscjaie&ene Arbeitsprojekte aufgrund der für jede Arbeit erforderliehen Pumpkapazität verwendet werden.

Ein weiteres, bedeutendes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Kombination der Zähler-, Pump-, Meß- und Steuerfunktionen in einer Vorrichtung. Die Vereinigung dieser Funktionen in einer einzigen Vorrichtung macht getrennte Einrichtungen zur " Durchführung der einzelnen funktionen entbehrlich, wodurch der erforderliche Aufwand herabgesetzt wird» Die Konzentration dieser Arbeitsvorgänge an einem einzigen Ort ergibt für die Bedienungsperson bessere Bedingungen bei der Bedienung, einen höheren Wirkungsgrad und einen höheren Gütegrad.

Zahlreiche Änderungen und Abweichungen der oben beschriebenen Erfindung sind selbstverständlich möglich, ohne vom Sinn und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   .) Gesteuerte Pumpeinrichtung für Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch die Kombination einer Messeinheit (3) zur Bestimmung des Durchsatzes einer Hauptflüssigkeit, wobei die Messeinheit einen Ausgang (6) aufweist, welcher derart angeordnet ist, dass er sich proportional dem Durchsatz der Hauptflüssigkeit dreht, ferner eines mit dem Ausgang betriebswirksam verbundenen Antriebsmittels (4), eines Pumpmittels (1) für eine Sekundärflüssigkeit, eines Übertragungsmittels (8) zur betriebswirksamen Kopplung des Antriebsmittels (Sf) mit dem Pumpmittel (1) sowie eines dem Übertragungsmittel (8) zugeordneten Steuermittels (32) zur Änderung des Volumens der während jeder Drehung des Ausgangs gepumpten Sekundärflüssigkeit.

   Variable Pumpe für Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch die Kombination eines Gehäuses, einer vertikal angeordneten Antriebswelle, welche drehbar in dem Gehäuse gelagert ist, eines lösbar mit dem oberen Ende der Antriebswelle verbundenen Taumelscheibenantriebs, einer mit dem TaumelScheibenantrieb gelenkig verbundenen TaumelScheibeneinheit, einer in dem Gehäuse oberhalb der TaumelScheibeneinheit angeordneten Kolbenkammer, eines Einlass- und Auslassventils in dem Gehäuse in wahlweiser Verbindung mit der Kolbenkammer, Einlass- und Auslassöffnungen in dem Gehäuse zur Aufnahme und Abgabe einer Flüssigkeit, eines Kanals zur Beförderung der Flüssigkeit von der Einlassöffnung zum Einlassventil, eines zusätzlichen Kanals zur Beförderung der Flüssigkeit von dem Auslassventil zur Auslassöffnung, eines in der Kolbenkammer beweglich angeordneten Kolbens, wobei das untere Ende des Kolbens mit der TaumelScheibeneinheit zusammenwirkt, so dass der Kolben in die Kolbenkammer hinein- und aus dieser herausgedrückt wird, während sich die Taumelscheibeneinheit dreht, eines die TaumelScheibeneinheit anhebenden Mittels, welches betriebswirksam mit der Taumelscheibeneinheit verbunden ist, sowie eines Steuermittels zur Änderung der Vertikalstellung des die TaumelScheibeneinheit anhebenden Mittels von Hand.

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   3. Variable Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibeneinheit eine obere Scheibe und eine sich drehende untere Scheibe parallel und im Abstand dazu aufweist, und dass das untere Ende des Kolbens ein Haltemittel enthält, welches die obere Oberfläche der unteren Scheibe sowie die untere Oberfläche der oberen Scheibe berührt, wobei das Haltemittel von den beiden Scheiben der TaumelScheibeneinheit begrenzt wird, wodurch der Kolben während der Drehung der unteren Taumelscheibe in die Kolbenkammer hinein- und aus dieser herausgedrückt wird.

   4. Gesteuerte Pumpe zur präzisen Aufrechterhaltung eines gewünschten volumetrischen Verhältnisses zwischen zwei Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch die Kombination eines Gehäuses, einer Messeinheit zur Messung des Durchsatzes einer Hauptflüssigkeit, wobei die Messeinheit ein drehbares Ausgangsmittel aufweist, welches derart angeordnet ist, dass es sich direkt proportional dem Durchsatz der Hauptflüssigkeit dreht, eines lösbar mit dem drehbaren Ausgangsmittel verbundenen TaumelScheibenantriebs, einer gelenkig mit dem TaumelScheibenantrieb verbundenen Taumelscheibeneinheit, einer in dem Gehäuse oberhalb der Taumelscheibeneinheit angeordneten Kolbenkammer, eines mit der Kolbenkammer in wahlweiser Verbindung stehenden Einlass- und Auslassventils in dem Gehäuse, Einlass- und Auslassöffnungen in dem Gehäuse zur Aufnahme und Abgabe einer Sekundärflüssigkeit, eines Kanals zur Beförderung der Sekundärflüssigkeit von der Einlassöffnung zu dem Einlassventil, eines zusätzlichen Kanals zur Beförderung der Sekundärflüssigkeit von dem Auslassventil zur Auslassöffnung, eines in der Kolbenkammer beweglich angeordneten Kolbens, wobei das untere Ende des Kolbens mit der Taumelscheibeneinheit zusammenwirkt, wodurch der Kolben während der Drehung der TaumelScheibeneinheit in die Kolbenkammer hinein- und aus dieser herausgedrückt wird, eines die Taumelscheibeneinheit anhebenden Mittels, welches betriebswirksam mit der Taumelscheibeneinheit zur Änderung der Winkelstellung der TaumelScheibeneinheit verbunden ist, sowie eines Steuermittels zur Änderung der Vertikalstellung des die Taumelscheibeneinheit anhebenden Mittels von Hand.

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   Gesteuerte Pumpe für Flüssigkeiten gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die TaumelScheibeneinheit eine obere Scheibe sowie eine parallel und im Abstand zu dieser sich drehende untere Scheibe aufweist, und dass das untere Ende des Kolbens ein Haltemittel enthält, welches durch die beiden Scheiben der TaumelScheibeneinheit begrenzt ist, wodurch der Kolben während der Drehung der unteren Scheibe in die Kolbenkammer hinein- und aus ihr herausgedrückt wird.

   Gesteuerte Pumpe zur Aufrechterhaltung eines gewünschten volumetrischen Verhältnisses zwischen zwei Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch die Kombination eines Gehäuses, einer Messeinheit zur Messung des Durchsatzes einer Hauptflüssigkeit, wobei die Messeinheit einen sich drehenden Ausgang aufweist, welcher derart angeordnet ist, dass er sich direkt proportional dem Durchsatz der Hauptflüssigkeit dreht, eines lösbar mit dem Ausgang verbundenen TaumelScheibenantriebs, einer mit dem TaumelScheibenantrieb gelenkig verbundenen Taumelscheibeneinheit, einer in dem Gehäuse oberhalb der Taumelscheibeneinheit angeordneten Kolbenkammer, eines wahlweise mit der Kolbenkammer in Verbindung stehenden Einlass- und Auslassventils in dem Gehäuse, Einlass- und Auslassöffnungen in dem Gehäuse zur Aufnahme und Abgabe einer Sekundär flüssigkeit} eines Kanals zur Beförderung einer Sekundärflüssigkeit von der Einlassöffnung zu dem Einlassventil, eines zusätzlichen Kanals zur Beförderung der Sekundärflüssigkeit von dem Auslassventil zur Auslassöffnung, eines in der Kolbenkammer beweglich angeordneten Kolbens, wobei das untere Ende des Kolbens mit der TaumelScheibeneinheit zusammenwirkt, wodurch der Kolben in die Kolbenkatnmer hinein- und aus ihr herausgedrückt wird, während sich die TaumelScheibeneinheit dreht, einer vertikal angeordneten Hubwelle mit einem oberen und einem unteren Ende, wobei das untere Ende mit der Taumelscheibeneinheit zur Änderung der Winkelstellung der Taumelscheibeneinheit betriebswirksam verbunden ist, während das obere Ende der Hubwelle eine mit ihr aus einem Stück bestehende Schulter aufweist, eines auf der Hubwelle unmittelbar unterhalb der Schulter angeordneten Axialdrucklagers, einer horizontal und drehbar in dem Gehäuse gelagerten Einstellschraube, eines an einem Ende der Einstellschraube angeordneten Griffes zur Erleichterung der

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   Drehung der Einstellschraube von Hand, sowie eines L-förmig ausgebildeten gelenkig in dem Gehäuse angeordneten Hebels, wobei der Hebel der Einstellschraube sowie dem Auflager betriebswirksam zugeordnet ist, wodurch eine Horizontaibewegung der Einstellschraube eine proportionale Vertikalbewegung der Hubwelle bewirkt.

   7. Gesteuerte Pumpe für Flüssigkeiten nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Kolbenkammern in dem radial und im Abstand oberhalb der Taumelscheibeneinheit angeordneten Gehäuse, durch Einlass- und Auslassventilmittel in dem Gehäuse in wahlweiser Verbindung mit den Kolbenkammern, einen in jeder der Kolbenkammern beweglich angeordneten Kolben, wobei die unteren Enden der Kolben mit der Taumelscheibeneinheit zusammenwirken, wodurch die Kolben während der Drehung der Kolbenscheibeneinheit in die Kolbenkatnmern hinein- und aus dieser herausgedrückt werden.

   8. Gesteuerte Pumpe für Flüssigkeiten gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelschexbeneinhext eine ausgesparte obere Scheibe sowie eine sich drehende untere Scheibe in parallelem Abstand dazu aufweist, und dass das untere Ende der Kolben ein Haltemittel aufweist, welches die obere Oberfläche der unteren Scheibe und die untere Oberfläche der oberen Scheibe berührt, wobei das Haltemittel von den beiden Scheiben der Taumelscheibeneinheit begrenzt wird, wodurch die Kolben während der Drehung der unteren Taumelscheibe in die Kolbenkammern hinein- und aus dieser herausgedrückt werden.