DE1917026A1

DE1917026A1 - Mittels Druckluft betriebene Pumpe

Info

Publication number: DE1917026A1
Application number: DE19691917026
Authority: DE
Inventors: Hill David C
Original assignee: Haskel Engineering and Supply Co
Current assignee: Haskel Engineering and Supply Co
Priority date: 1969-02-13
Filing date: 1969-04-02
Publication date: 1970-09-03
Also published as: CA919503A; JPS4829882B1; FR2031384A1; DE1917026B2; DE1917026C3

Description

PATENT 'ANWÄLTE Dipl.-lng. M ARTI N LI CHT

PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN Dr. R E I N H O L D SCHMIDT

8 MÜNCHEN 2 · TH ERES I ENSTRASSE 33

1 9 1 7 Π ? R Dipl.-Wirlsch.-lng. AXEL HANSMANN

Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

■ ■

München, den 2_O April 1969

Ihr Zeichen Unser Zeichen /LU

HASKEL ENGINEERING & SUPPLY CO. Burbank, Kalifornien East Graham Place iOO V. St. A.

Mittels Druckluft betriebene Pumpe

Die Erfindung betrifft druckluftbetriebene Pumpen und in der dargestellten AusfUhrungsform der Erfindung einen mittels Druckluft in einem Zylinder bewegbaren Kolben. In den dargestellten und beschriebenen AusfUhrungsformen der Erfindung ist der mittels Druckluft betriebene Kolben als Pumpe wirksam, obwohl durch den druokluftbetriebenen Kolben andere Vorrichtungen und Anlagen betätigbar sind.

Die Verbesserungen nach der vorliegenden Erfindung sind insbesondere in einem Ventilsystem zur Steuerung des Druckes innerhalb eines Druckluftzylinders verwirklicht, um einen Kolben innerhalb des Zylinders hin- und herzubewegen. In den dargestellten AusfUhrungsformen der Erfindung wird die Druckluft im Zylinder durch ein Pendel- oder Steuerungsventil gesteuert, welches wiederum durch eine· oder mehrere Steuerungeventile steuerbar ist. Die im einzelnen dargestellten Vor-

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Patentanwalt« Dipl.-lng. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

> MÖNCHEN 2, THERESIEN8TRA88E 33 · TeUfon ι 281202 ■ T»l«gramm-Adr«»t. Llpatll/MOnchan Bayer. Vtrcinsbank MOndwn, Zwdgit. Oikar-von-Mllkr-Rlng, Kto.-Nr. 882495 · Poiticheck-Konto. MOnchtn Nr. 1*3397

OpptnoiMr Böroi PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

richtungen nach der Erfindung, stellen Verbesserungen für mittels Druckluft betriebene Kolben der Ausführungsform dar, welche in dem US-Patent Nr. 3 174 409 beschrieben sind. Vorzugsweise wird bei einer Ausfuhrungsform der Erfindung der Kolben mit Hilfe einer Feder in einer Richtung bewegt. Das Steuerungs- oder Pendelventil besteht aus einem doppelendigen Kolben mit einem Schaft geringeren Durchmessers, welcher sich zwischen den zwei Kolbenkörperri erstreckt; die Kolben bewegen sich in Bohrungen verschiedener Durchmesser. Der Flächenbereich, d.h. der Druckbereich eines Kolbens unterscheidet sich von demjenigen des anderen Kolbens. Der unterschiedliche Flächenbereich der Kolbenkörper wird auf vorteilhafte Weise zur Betätigung des Pendelventils eingesetzt. Druckluft aus der Druckmittelquelle zur Bewegung des Hauptkolbens gelangt um den mittleren Schaftbereich des Pendelventils zum Hauptzylinder der Vorrichtung. Somit wird der Druck aus der Druckmittelquelle auf der Innenseite jeden Kolbens wirksam. Der auf der anderen Seite des grösse— ren Kolbenkörpers wirksame Druck wird durch eines oder mehrere Steuerungsventile gesteuert; das Pendelventil ist verschiebbar, um Druckluft zum innerhalb eines Zylinders bewegbaren Hauptkolben leiten zu können und um Druckluft aus diesem Zylinder wieder freizugeben.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden zwei einzelne Steuerungeventile verwendet; die Schaftkörper dieser Steuerungsventile werden durch den Hauptkolben im Druckluftzylinder betätigt, um den Druck in der Steuerungskammer des Pendelventils zu steuern und dadurch den Ventilkörper hin- und herzubewegen. Dies wiederum löst die Hin- und Herbewegung des Hauptkolbens in dee Hauptzylinder aus. In einer weiterentwlokelten und umgestalteten Ausfiihrungsform der Erfindung ist ein Steuerungsventil so ausgebildet, dass es einen Teil des duroh den Hauptkolben bewegbaren Schaftkörpers darstellt. In einer weiteren, !»gestalteten Ausfiihrungsform

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der Erfindung wird lediglich ein Steuerungsventil eingesetzt, dessen Schaftkörper durch den Hauptkolben bewegbar ist, während Auslassöffnungen Verwendung finden, um den Druck in der Steuerungskammer des Pendelventils zu steuern.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine wirksame Ventilsteuerungsvorrichtung geschaffen werden, um den Druck in einem Druckluftzylinder zu steuern und den Kolben im Zylinder hin- und herzubewegen.

Zur Erzielung der verbesserten Steuerungswirkung wird ein mit zwei Kolbenkörpern ausgestattetes Steuerungsventil eingesetzt, welches eine vereinfachte Steuerungsvorrichtung zur Bewegung des Ventilkörpers aufweist, um wiederum dadurch den Druck im Hauptzylinder und die Bewegung des Hauptkolbens darin zu steuern.

Durch die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung soll ein vereinfachtes Steuerungs— und Leitungssystem zur Bewegung des Steuerungsventils geschaffen werden. Insbesondere soll die Anzahl der Steuerungskanäle auf ein Mindestmass reduziert werden und deren Aufbau und Anordnung innerhalb des Systems soll von möglichst einfacher Ausgestaltung sein.

Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung betrifft einen druckluftbetriebenen Kolben in einem Zylinder zur Betätigung einer Pumpe. Ein Pendelventil ist vorgesehen, um den Druck innerhalb des Hauptzylinders zu steuern, d.h. um Druck anzulegen bzw. freizugeben. Das Pendelventil besteht aus einem doppelendigen Kolbenkörper, wobei die Kolbenkörper in koaxialen Bohrungen wirksa« sind, während sich ein Schaftkörper von geringerem Durchmesser zwischen diesen beiden Enden erstreckt. Die Druckluft gerät durch den mittleren Bereich des doppelendigen Pendelventils zum Hauptzylinder. Der Kolben des Pendelventils weist an einem Ende eine grössere Druckanlagefläche als am anderen Ende auf. Das Pendelventil wird durch eines oder mehrere Steuerungs—

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ventile betätigt, welche wiederum durch den Hauptkolben bewegbar sind. Das Pendelventil wird bewegt, indem der auf den verschieden dimensionierten Druckanlageflächen wirksame Druck gesteuert wird.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Schnittansieht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht der in Fig. 2 der Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich die einzelnen Teile in einer anderen Lage befinden;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer weiteren, weiter entwickelten AusfUhrungsform der Erfindung.

In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine Schnittansicht einer Ausführung s form einer druckluftbetriebenen Pumpe dargestellt. Der Körper der Pumpe ist zylindrisch und weist obere und untere AnsohlUsse auf. Im Körper befindet sich eine zylindrische Bohrung 12, in welcher ein Kolben 14 und ein Kolbenschaft 16 bewegbar sind. Am Kolben 14 ist eine ringförmige Nut 22 angeordnet, in welcher sich ein O-förmiger Abdiohtungsring 26 befindet. In der dargestellten AusfUhrungsform der Erfindung stellt der Schaft 16 den Plunger einer in dem Patent Nr. 3 174 409 dargestellten Pumpe dar. Innerhalb des Körpers 10 befindet sich am unteren Ende ein inneres System 30, welches die Pumpe darstellt. Dieses Gebilde bzw.

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dieser Pumpenteil weist eine Bohrung 32 auf, welche koaxial mit dem Plunger 16 liegt. Der Pumpenteil 30 ist mit einer Bohrung 34 von grösserem Durohmesser überhalb der Bohrung ausgestattet, während eine weitere Bohrung 36 am Ende des Pumpenteiles vorgesehen ist; durch diese Bohrung erstreckt sich der Plunger 16. Eine Bohrung 40 von kleinerem Durchmesser ist zwischen den Bohrungen 32 und 34t vorgesehen. Innerhalb der Bohrung 34 befindet sich eine Abdichtung 42 geeigneter AusfUhrungsform zur Abdichtung des Plungers 16. Der Pumpenteil 30 ist am oberen Teil 48 von zylindrischer Form. Dieser Teil bildet eine Federhalterung für eine Schraubenfeder 50, deren oberes Ende sich an die abgeschrägte Fläche 18 unterhalb des Kolbens 14 anlegt. Das andere Ende der Feder 50 umgibt den unteren Teil 48 des Pumpenteils 30, welcher mit einem Seitenteil des Ventilkörpers 10 auf die dargestellte Weise zusammenhängt.

Von der unteren Seite des Ventilkörpers 10 erstreckt sich ein zylindrischer Ansatz 56, welcher eine Verlängerung des Pumpenteils 30 darstellt. In diesem Teil befindet sich eine Bohrung 58 und zwischen dieser Bohrung und der Bohrung 30 ist eine Bohrung 60 von geringerem Durchmesser vorgesehen; die Bohrungen sind koaxial zueinander ausgerichtet. Ia Ansatz 56 befindet sich eine Gewindebohrung 64 zur Aufnahme eines Kupplungsteils bzw. eines Nippels. Zwisohen dieser Bohrung und der Bohrung 58 ist wiederum eine Bohrung 66 von geringerem Durohmesser. Das innere Ende dieser Bohrung ist abgeflacht und bildet einen Ventilsitz für ein Kugelventil 68, welches mit einer Feder ausgestattet sein kann, welche die Kugel auf den Sitz drückt. Eine derartige Feder ist bei 70 dargestellt. Die Feder stützt sioh am Ende der Bohrung 58 ab und liegt an Ansätzen des Kugelventile 68 an. Das Ventil 68 ist das Einlassventil der Pumpe.

Ein Pumpenauslassventil ist im unteren Teil der linken Seite des Ventilkörper· 10 dargestellt. Mit Bezugnummer 76 ist eine

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Gewindebohrung in der Seite des Körpers IO bezeichnet, welche zur Aufnahme eines Kupplungsteils oder eines Nippels dient. Die Bohrung steht über eine schmalere Bohrung 80 mit einer Querbohrung 78 in Verbindung. Die Bohrung 68 steht wiederum über eine Querbohrung 84 mit der Bohrung 43 in Verbindung. Das linke Ende der Querbohrung 84 ist abgeschrägt und bildet einen Ventilsitz für das Kugelventil 86, welches durch eine konische Feder 90 in Verschlussrichtung gedrückt wird. Ein Ende der Feder 90 liegt an einem Ende der Bohrung 78 an, während das andere Ende der Feder gegen das Ventil 86 andrückt, Das beschriebene Ventil stellt ein Auslassventil für die durch den Plunger 16 und die zylindrische Bohrung 32 gebildete Pumpe dar. Es ist zu erkennen, dass der Plunger 16 geringeren Durchmesser als die Bohrung 32 aufweist, so dass er nicht an den Seitenwänden der Bohrung 32 anliegt. Der Grund hierfür ist im einzelnen in dem US-Patent Nr. 3 174 409 beschrieben.

Fie bereits erwähnt wurde, besteht die besondere Verbesserung nach der Erfindung im Steuer- bzw. Pendelventil und der Anordnung zur Bewegung dieses Ventils. Der obere Teil des Ven— tilkörpers 10 ist an der linken Seite vergrüssert und bildet einen Ansatz 100· Mit Nummer 102 ist eine Querbohrung bezeichnet. An einem Ende dieser Bohrung befindet sich eine kurze, jedooh breitere koaxial liegende Bohrung 104, welche mit einer anderen Bohrung iO6 in Verbindung steht. Diese wiederum steht mit einer breiteren Gewindebohrung 108 in Verbindung, an welcher ein Kupplungskörper oder Nippel befestigbar ist. Die Bohrung 104 ist über eine Durchführung 114 mit einer Bohrung 116 verbunden, welohe etwas geringeren Durohmesser am Ende der Bohrung 12 überhalb des Kolbens 14 aufweist.

Am anderen Ende der Bohrung 102 ist eine breitere Bohrung 120 vorgesehen. Das Pendelventil bzw· Steuerungsventil selbst

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weist die Bezugszahl 122 auf. Es ist mit einem Schaft 124 von geringerem Durchmesser als die Bohrung 102 ausgestattet; an beiden Enden des Schaftes befindet sich ein Kolben. Die Kolben tragen die Bezugsnumaern 126 und 128. Der Kolben ist zylindrisch geformt und weist in seinem Mittelteil eine ringförmige Nut 132 auf. In dieser Nut befindet sich ein 0-förmiger Abdichtungsring 13*. Der Kolben 126 weist abgeschrägte bzw. abgefaste Flächen nahe seiner ringförmigen Nut 132 auf. Der Kolben 126 ist nahe der Bohrung 104 hin- und herbewegbar. Dadurch kann er die Durchführung bzw. den Kanal 114 öffnen und die Verbindung mit der Bohrung 102 herstellen oder er kann diesen Kanal so öffnen, dass die Verbindung mit der Bohrunni IO6 hergestellt ist. Die zwei Stellungen des Kolbens 126 sind in vollen und gebrochenen Linien dargestellt. Wie zu ersehen ist, ist der Kolben 138 grosser als der Kolben 126.

Der Kolben I38 ist in seine» Mittelteil mit einer ringförmigen Nut 140 ausgestattet, in welcher sich ein O-förmiger Abdichtungsring 142 befindet. Die zwei Stellungen des Kolbens 128 sind wiederum in vollen und gebrochenen Linien dargestellt.

Mit Bezugsnummer 144 ist eine Bohrung bezeichnet, welche quer zur Bohrung 102 liegt und mit einer Gewindebohrung 146 in Verbindung steht. Diese dient zur Aufnahme eines Kupplungsteils oder eines Nippels.

Mit Bezugsnummer I50 ist die zylindrische Bohrung eines Steuerventils im oberen Teil des Körpers 10 bezeichnet. Die Bohrung steht über eine Querbohrung bzw. über einen Kanal 152 mit der Bohrung 144 in Verbindung. In der Bohrung 150 1st ein abgeschrägtes Steuerventil 156 vorgesehen, welches einen nach oben sich erstreckenden Teil 158 aufweist. Den Teil 158 des Ventilkörpers umgibt eine Feder I60, welche sich

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an das Ende der Bohrung 150 abstützt und normalerweise den Ventilkörper 158 in Verschlussrichtung drückt. Das Ventil 156 weist einen Ventilschaft 162 auf, welcher sich durch eine Bohrung l6*t und eine schmalere Bohrung I66 nach unten erstreckt. Auf diese Weise erstreckt sich der Ventilschaft bis in die Bohrung II6 in eine Lage, in welcher er durch den Kolben 14 betätigbar ist. Mit Bezugsnummer 170 ist eine ringförmige Nut in der Bohrung 166 bezeichnet. In dieser Nut befindet sich ein O-förmiger Abdichtungsring 172. Die Bohrung 164 steht über eine Querbohrung bzw. einen Kanal 174 mit der Bohrung 120 in Verbindung. Mit Bezugsnummer 176 ist ein weiterer Kanal bezeichnet, welcher die Verbindung mit der Bohrung 164 und mit einem weiteren Steuerungsventil herstellt.

Mit Bezugsnummer 180 ist ein Ansatz an der Innenseite des Ventilkörpers 110 im Abstand von Ventilteil 30 angeordnet. In diesem Ansatz befindet sich ein zweites Steuerungsventil. Die Bohrung 12 im Ventilkörper 10 steht mit dem querliegenden Kanal 182 im Körper 10 in Verbindung. Ein Ende des Kanals bzw. der Querbohrung ist normalerweise durch eine Verschlussscheibe 184 geschlossen, welche durch Federbügel 186 in ihrer Lage gehalten wird. Im Ansatz 180 befindet sich eine Bohrung 190, in welcher ein Steuerungsventil 192 mit schrägen Flächen und einem sich davon erstreckenden Teil 194 vorgesehen ist. Den Teil 194 umgibt eine Feder 196. Eh Ende dieser Feder stützt sich am Ende der Bohrung I90 ab, während das andere Ende der Feder gegen den Ventilkörper 194 andrückt und diesen normalerweise in geschlossener Lage hält. Der Ventilkörper 192 liegt auf eine« Sitz 200 auf, welcher mit einer Bohrung 202 i« Ansatz 180 in Verbindung steht. Die Bohrung 202 steht mit der Bohrung 12 und dem Kanal 182 in Verbindung· Das Steuerungsventil 192 bzw. der Ventilkörper weist einen Schaft 210 auf, welcher sich durch eine Bohrung 212 in eine Lage innerhalb der Bohrung 12 erstreckt, in welcher er durch den Kolben 14 betätigbar ist.

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Der Kolben 14 ist innerhalb der Bohrung 12 hin- und herbewegbar, um den Plunger 16 zu betätigen. Der Kolben wird dabei durch die Feder 50 nach oben bewegt. Der Plunger 16 wirkt als Pumpe, um Medium durch das Ventil 68 in die Bohrung 32 zu ziehen. Das Medium kann durch das Ventil 86 auf in dem US-Patent Nr. 3 174 409 beschriebene Weise wieder abgegeben werden.

Die Gewindebohrung 146 steht mit einer Luftdruckquelle, welche den Antrieb für den Kolben IA darstellt, in Verbindung. Die Lage des Kolbens 14 und des Steuerungsventils 122 in voll ausgezogenen Linien entspricht der Lage am Beginn der nach unten gerichteten Bewegung. Die Lage dieser Teile in gebrochenen Linien entspricht deshalb dem Ende des Pumpentaktes·

Wenn sich die einzelnen Pumpenteile in der mit ausgezogenen Linien dargestellten Lage befinden, wird durch die Bohrung 146 eingeführte Luft duroh den Kanal 144, von dort durch die den Schaft 124 umgebende Bohrung 102, durch den Kanal 114 und in die Bohrungen 116 und 12 geleitet. Der Luftdruck bewirkt, dass sich der Kolben 14 nach unten in die mit gestrichelten Linien dargestellte Lage bewegt, wodurch der Pumpenhub durchgeführt wird. Am Beginn des Pumpenhubes, wenn sioh die Ventilteile in der mit ausgezogenen Linien dargestellten Lage befinden, ist das Steuerungsventil 156 In der dargestellten Weise geöffnet; die Öffnung wird duroh den am Kolben 14 anliegenden Schaft 162 bewirkt. In dieser Lage gerät Druckluft von innerhalb der Bohrung 146 durch den Kanal 152, duroh das Steuerungsventil 106 in die Bohrung 164 und duroh den Kanal 174 in die Steuerungskammer innerhalb der Bohrung 120 zum rechten Ende des Kolbens 128. Der Druok hält das Pendelventil 122 in der nach links gerichteten Lage, d.h. in der Hit ausgezogenen Linien dargestellten Position. Da das Steuerungsventil 192 zu diesem Zeitpunkt geschlossen ist, kann der Druok aus des Kanal 176 nioht freigegeben werden.

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Das Pendelventil 122 wird in s_reiner linken Lage gehalten, da die freiliegende Fläche des Kolbens 128 in der Bohrung 120 grosser ist als ihre freiliegende Fläche an der linken Seite, welche dem Druck in der Bohrung 102 ausgesetzt ist.

Wenn sich der Kolben lh nach unten .bewegt, liegt er am Schaft 210 des Steuerungsventils 192 an und öffnet dieses Ventil-r Dadurch wird das Ende des Kanals 176 geöffnet, wodurch Druck innerhalb des Kanals und aus der Steuerungskammer innerhalb der Bohrung 120 am rechten Ende des Kolbens 128 frei wird. Der Druck innerhalb der Bohrung 102, welcher am linken Ende des Kolbens 128 wirksam ist, reicht nunmehr aus, um das Pendel- bzw. Steuerungsventil in seine rechte, in gestrichelten Linien dargestellte Lage zu verschieben. In dieser Lage bewegt sich der Kolben 126 zur anderen Seite des Endes des Kanals 10*1, so dass der Druck aus der Druckmittelquelle nicht langer in diesen Kanal gelangen kann. Andererseits wird der Druck innerhalb der Bohrungen 116 und 12 nunmehr durch die Bohrungen 106 und 108 zur Aussenluft freigegeben. Die Freigabe des auf dem Kolben 14 wirksamen Druckes bewirkt, dass dieser und damit der Plunger 16 durch die Feder 15 nach oben bewegt wird. Bei Bewegung des Kolbens lh in eine Lage, in welcher dieser am Schaft 162 anliegt, wiederholt sich der Ablauf. Auf diese Weise ist zu ersehenn, dass der Kolben lh als hin— und herbewegbarer Motor wirksam ist, welcher die durch den Plunger 16 und die Bohrung 32 gebildete Pumpe betätigt.

In Fig. 2 der Zeichnungen ist eine vorzugsweise ausgebildete Form der Erfindung dargestellt. Die Teile in Fig. 2 der Zeichnungen entsprechen denjenigen in Fig. 1 und tragen gleiche Bezugszeiohen; eine ins Einzelne gehende Beschreibung dieser Teile erübrigt sioh deshalb. Bei dieser Ausfiihrungsform der Erfindung wurden das Steuerimgsventil 192 als auoh die zum Ventil führenden Kanäle weggelassen. Durch einen zum Kolben lh sioh erstreckenden Schaft wurde ein zweites

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Steuerungsventil gebildet. Dieser Schaft weist die Bezugszahl 220 auf. Er bewegt sich in einer zylindrischen Bohrung 224t im Ventilkörper i-O*. In einer Seitenwand dieser Bohrung befindet sich eins ringförmige Nut 226, in welcher ein 0-förmiger Abdichtungsring 228 vorgesehen ist. Über dem O-Abdichtungsring ist eine ringförmige Nut 232 angeordnet, welche über einen Kanal 234 mit der Bohrung 164 in Verbindung steht. Am oberen Ende des Schaftes 220 ist eine ringförmige Nut 238 vorgesehen, in welcher sich ein O-förmiger Abdichtungsring 240 befindet.

Zwischen den Bohrungen 224 und 232 ist eine abgeschrägte Bohrung 242. In Fig. 2 der Zeichnungen ist die Lage der Vorrichtung dargestellt, wenn sich der Kolben 14 an der oberen Grenze des Pumpentaktes befindet. In dieser Lage hat der Kolben den Schaft 162 betätigt, wodurch das Steuerungsventil 156 geöffnet wurde. Das Pendelventil 122 wird dabei in seine linke Lage bewegt, wie es mit der bereits dargestellten Ausführ ungs form beschrieben wurde. In dieser Lage der T_eile kann der Druck aus dem Kanal 234 nicht entweichen, da der Schaft 220 durch die O-Abdichtungsringe 228 und 240 in der Bohrung 224 abgedichtet ist. Der Betriebsablauf ist nunmehr derselbe wie er bereits beschrieben wurde, und zwar derart, dass der Druck in den Bohrungen 12 und 116 den Kolben 14 in seine weitest unten gelegene Lage bewegt, wodurch der Kolben die Pumpe auf die bereits beschriebene Weise betätigt.

In Fig. 3 der Zeichnungen ist die Position der Teile dargestellt, wenn sich der Kolben 14 in seiner am weitesten unten befindlichen Lage befindet. Der Schaft 220 hat dabei eine Position eingenommen, in welcher der 0—Ring 240 in der ringförmigen Nut 232 zu liegen kommt, so dass die Verbindung zwischen dem Kanal 234, der ringförmigen Nut 232, der Bohrung 242 und der Bohrung 224 hergestellt ist. Der Druck aus der Steuerungskammer innerhalb der Bohrung 220 an der rechten

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Seite des Kolbens 128 ist nunmehr freigegeben, d.h. das Ventil 156 wird nunmehr geschlossen. Das Pendelventil 122 gelangt in seine rechte, in Fig. 3 dargestellte Lage, in welcher das Ende des Kanals 114 geöffnet ist und mit den Bohrungen 106 ,und 108 in Verbindung steht. Dies gibt den Druck vom Kolben 14 frei, so dass dieser durch die Feder 50 nach oben bewegt wird. Fenn der Kolben wiederum am Schaft 162 anliegt, wird der Ablauf auf bereits beschriebene Weise wiederholt.

In Fig. 4 der Zeichnungen ist eine weitere, weiterentwickelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in welcher ein einzelnes Steuerungsventil verwendet wird. Dieses wird durch den Schaft des Hauptventils, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3, betätigt. Die Verwendung des einzelnen Steuerungsventils bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird durch Ablassöffnungen im Pendelventil 122' ermöglicht. Die einzelnen Teile entsprechen denjenigen der bereits erwähnten Ausführungsformen und weisen gleiche Bezugszeichen auf. Teile, welche bereits genannten Teilen entsprechen, jedoch weiterentwickelt bzw. umgestaltet sind, weisen Bezugszeichen mit ' auf.

In Fig. 4 der Zeichnungen ist der Ventilkörper mit 10" bezeichnet. Er weist einen zylindrischen Körper 250 auf, welcher am Kopfteil bzw. Anschluss 252 befestigt ist. Die Befestigung ist mit Hilfe einer ringförmigen Schulter im Kopfteil durchgeführt und durch Abdichtung mit Hilfe eines O-Ringes 256 in einer ringförmigen Nut 258. (Fig. 4). Der Schaft 220* weist einen oberen Teil 260 von geringerem Durchmesser als die Bohrung 224 und einen weiteren Endteil 262 von geringerem Durchmesser auf. Dieser Teil erstreokt sich durch eine Bohrung 264 in einem am Ende befindlichen Anschlusskörper 266. Dieser wiederum ist in eine Bohrung 268

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im Kopfteil 252 eingeschraubt. Der Schaft 220» ist mit einer ringförmigen Nut 272 versehen, in welcher sich ein O-förmiger Abdichtungsring 274 befindet. Das untere Ende der Bohrung ist verbreitert, wie bei 278 dargestellt ist und weist einen abgeschrägten oberen Bereich 280 auf, welcher in die Bohrung 224 übergeht. Der Kanal 234' erstreckt sich zwischen der Bohrung 278 und der Bohrung 120^f wie bei der bereits genannten Ausführungsform der Erfindung. Der Schaft 220* ist mit einer ringförmigen Nut 282 versehen, in welcher sich ein Abdichtungsring 284 von 0-Porm befindet; dieser führt die Abdichtung innerhalb der Bohrung 278 herbei.

Das Pendelventil 122' ist etwas gegenüber dem Pendelventil 122 bereits genannter Ausführungsformen weiterentwickelt. Ein Kolben 126* befindet sich an einem Ende des Pendelventils, während ein grösserer Kolben 128· am gegenüberliegenden Ende vorgesehen ist. Der Kolben 126' bewegt sich in der Bohrung 102' und der Kolben 128· bewegt sieh in der Bohrung 120*. Das Pendelventil 122' selbst weist eine Bohrung 260 und eine am Ende befindliche Senkbohrung 262 auf. Die Steuerungskammer innerhalb der Bohrung 120' steht mit diesen Bohrungen in Verbindung; der Kolben 128' weist einen Ringteil 264 von geringerem Durchmesser auf, weloher am Ende der Bohrung 120* anschlagen kann, wenn sich das Pendelventil 122' in der in Fig. 4 der Zeichnungen mit gestrichelten Linien dargestellten Lage befindet. Mit der Bohrung 260 steht eine Auslassöffnung bzw. ein Kanal 266a in Verbindung; d,urch den Ringteil 264 erstreckt sich eine gleichfalls mit der Bohrung 260 in Verbindung stehende Auslassöffnung 268a, welohe die Verbindung swischen dem Inneren des Pendelventils 122* und der Steuerungskammer innerhalb der Bohrung 120* herstellen kannn, wenn das Pendelventil 122' sioh in ihrer reohten Position am Ende der Bohrung 120' befindet.

Ib folgenden wird die Wirkungsweise des Kolbens und des Zylinders naoh Fig. 4 beschrieben. Das Pendelventil ist in der alt

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ausgezogenen Linien dargestellten Position, wobei der Kolben 14 in seiner weitest oben befindlichen Lage angeordnet ist. Das Pendelventil ist in der links befindlichen Lage, wodurch durch den Kanal 144* eintretendes Druckmittel um den Schaftteil 124* des Pendelventils 122« und durch den Kanal 114» in die Bohrung bzw. in den zylindrischen Raum überhalb des Kolbens 14 gelangen kann. Das Pendelventil befindet sieh in der Pumpenhub-Lage. Der Schaft 220* befindet sich in einer Lage, in welcher der O-Abdiehtungsring 274 die Bohrung 224 abdichtet und verhindert, dass Druckmittel aus der Steuerungskammer innerhalb der Bohrung 120* entweicht; dabei wird das Pendelventil 122* in seiner linken Position gehalten. Der Druck überhalb des Kolbens 14 drückt diesen zur Ausführung des Pumpenhubes nach unten. An der untersten Lage des Pumpenhubes gerät der O-Abdiehtungsring 274 auf dem Schaft 220 in die Bohrung 278 und unter das Ende des Kanals 234'. Dadurch wird der Druck in der in der Bohrung 120* befindlichen Steuerungskammer um den Schaftteil 260 und durch die Bohrung 264 zur Aussenluft freigegeben. Durch das Nachlassen des Druckes innerhalb der in der Bohrung 120* befindlichen Steuerungskammer wird der innerhalb der Bohrung 102* am Sohaft 124* des Pendelventils 122' bestehende Druck ausreichend, um das Pendelventil in seine rechte Lage zu bewegen, wie in gestrichelten Linien in Fig. 4 dargestellt ist. In dieser Lage befindet sich der Ringkörper 264 von geringerem Durchmesser am Ende der Bohrung 120*. In der rechts befindlichen Lage des Pendelventils 122* ist der Kanal 114* in Verbindung mit der Bohrung 108/, wodurch Druck innerhalb des Ventilkörpers 250 über den Kolben 14 freigegeben wird. Daduroh kann der Kolben mit Hilfe der Feder 50 nach oben gedrüokt werden. Der Kolben wird solange nach oben bewegt, bis der O-Abdichtungsring 284 sich in seiner Lage in der Bohrung 278 überhalb dem Ende des Kanals 234* befindet. Druckluft aus dem Kanal 1%%* gerät nun duroh die Auslassöffnung 266a in das Innere des Pendelventils 122« und duroh die Auslassöffnung

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268a in die Steuerungskammer 120· gegenüber dem Ende des Kolbens 128·. Der innerhalb der Steuerungskammer auf den Kolben 128'
einwirkende Druck ist nunmehr ausreichend, um das Pendelventil
in seine links befindliche, mit ausgezogenen Linien dargestellte Position zu bewegen; dadurch kann nunmehr wiederum Druckluft aus dem Kanal 144* in die Zylinderkammer überhalb des Kolbens 14 gelangen, wodurch der Kolben wiederum nach unten gedruckt wird. Der Arbeitskreislauf wiederholt sich nunmehr auf die beschriebene
Weise.

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Claims

Patentanmeldung; Mittels Druckluft betriebene Pumpe

PATENTANSPRÜCHE

Mittels Druckluft betriebene Pumpe mit einem Zylinder und einem darin hin- und herbewegbaren Kolben, mit einer Druckluftquelle und einer Steuerungsvorrichtung fur die Druckluft, um Druckluft in den Zylinder einzuführen und den Kolben zu bewegen und um die Druckluft aus dem Zylinder abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung ein in einer Bohrung bewegbares Kolbenventil (122) aufweist, dass die Bohrung aus wenigstens zwei Druckluftkammern (102, 120) besteht, in welchen Kolbenteile (126, 128) von verschiedener Druckanlagefläche der Druckluft ausgesetzt sind, dass mittels einer Vorrichtung (lkk) eine (102) der Kammern normalerweise gegenüber einer Druckmittelquelle geöffnet ist, und dass mittels einer Vorrichtung Druckluft zur anderen Kammer leitbar und aus dieser abführbar ist, wodurch das Kolbenventil in der Bohrung bewegbar ist, um Druckluft dem Zylinder (12) und dem Kolben (14) zuzuführen und von dem Zylinder und dem Kolben abzuleiten .
2. Mittels Druckluft betriebene Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Steuerungsventil (156) vorgesehen ist, um den Druck in der anderen Kammer (120) zu steuern. 009836/0922 -2-

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
3. Mittels Druckluft betriebene Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von Steuerungsventilen (156, 192) zur Steuerung des Druckes in der anderen Kammer (120) vorgesehen ist, und dass die Steuerungsventile durch den Kolben (14) in den Zylinder (12) betätigbar sind.
4. Mittels Druckluft betriebene Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerungsventil einen Schaft (220) aufweist, welcher mit dem Kolben (14) verbunden ist, und dass eine Öffnung (234) durch den Schaft steuerbar ist.
5. Mittels Druckluft betriebene Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein einzelnes Steuerungsventil zur Steuerung des Druckes in der anderen Kammer und eine Vorrichtung mit einer Auslassöffnung, um Druckmittel von der Druckmittelquelle in die Kammer leiten zu können.
6. Mittels Druckluft betriebene Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsventil (122) einen doppelendigen Kolben aufweist, dessen Endteile (126, 128) durch einen Schaft (124) verbunden sind, dessen Durchmesser geringer ist als derjenige der Endteile, wodurch eine Druckkammer (102) in einerßohrung zwischen den Endteilen (126, 128) besteht.
7. Mittels Druckluft betriebene Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auslassvorrichtung (266a, 268a) vorgesehen ist, um die Verbindung zwischen den zwei Kammern herzustellen.
8. Mittels Druckluft betriebene Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Endteile zur Steuerung einer Öffnung verlagerbar ist, um Druckmittel dem ersten Kolben zuzuführen und von diesem abzuleiten.

009836/0922