DE1966070C3

DE1966070C3 -

Info

Publication number: DE1966070C3
Application number: DE1966070A
Authority: DE
Inventors: Johannes 7779 Lipbach Huebner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-11-19
Filing date: 1969-11-19
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE1966070A1; DE1966070B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Förderpumpe für Flüssigkeiten, insbesondere zur Hochdruckerzeugung mit einem in einem Zylinder oszillierend angetriebenen Kolben und einer den zwischen dem Kolben und dem Zylinder vorhandenen Ringspalt abdeckenden Folienmembrane, die an ihrem Umfang zwischen dem Zylinder und einem aufgeschraubten Zylinderkopf eingespannt und mittels eines Schraubelements an der Stirnfläche des Kolbens befestigt ist, wobei zur Aufnahme ringförmiger Stützelemente der Kolben an seinem vorderen Endbereich verjüngt und mit ein°r konischen Stützfläche versehen ist und der Zylinder eine in axialer Richtung etwa gleich lange radiale Erweiterung besitzt.

Bei einer bekannten Förderpumpe dieser Art (US-PS 32 00 757) bestehen die Stützelemente aus den einzelnen zahlreich vorhandenen Windungen einer eng gewickelten Spiralfeder aus breitem Bandmaterial, deren Enden an der innersten bzw. äußersten Windung durch Punktschweißen befestigt sind. Diese Spiralfeder stellt einen axial verformbaren Stützring dar, wobei die Spiralfeder mit zwei Käfigringen versehen ist, deren Anbringung große Schwierigkeiten mit sich bringt, wenn zwischen den einzelnen Windungen der Spiralfeder kein allzu großes radiales Spiel vorhanden sein soll. Zudem müssen die Käfigringe zusammen mit den freibleibenden Stirnflächen mit einem elastischen Mantel versehen werden, der den so gebildeten Gesamtstützring ringsum dicht verschließt. Des weiteren unterliegt der elastische Mantel sowohl im Bereich der scharfen Kanten des Zylinders und des Kolbens als auch im Bereich der axial verformbaren Zone der Spiralfeder nicht nur bei hohen Aroeitsdrücken, sondern auch bei kleinen Arbeitsdrücken einer sehr hohen schneidenden, bzw. scherenden Wirkung, die mit Sicherheit schon nach kurzer Zeit zum Ausfall der Pumpe führt. Der sich im Innern des elastischen Mantels ergebende Abrieb setzt sich zwangsläufig zwischen die einzelnen Windungen der Feder, verursacht dort eine erhöhte Reibung mit starker Bremswirkung und somit starke fr-njtziing, so daß die Elastizität bzw. Verform- ^r> barkeit der Feder nicht mehr gegeben ist und die Feder seibst dem Kolben mehr Widerstand entgegensetzt als der Förderdruck.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe steht darin, eine Förderpumpe der im Oberbegriff des

ίο Patentanspruchs genannten Art zu schaffen, die sich einfach und billig herstellen läßt, die eine längere Lebensdauer aufweist und mit der wesentlich höhere Arbeitsdrücke erzielt werden können.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß die

Ii Stützelemente aus mehreren aufeinanderliegender dünnen Scheiben aus Kunststoff bestehen und daß am Kolben und am Zylinder spiegelbildlich konische Stützflächen vorgesehen sind und daß der Zylinder auf der dem Kolben gegenüberliegenden Seite der Folienmembrane einen konischen Ansatz mit einem gegenüber dem Kolben verjüngten Innendurchmesser aufweist, in dem ein die Folienmembrane am Kolben haltender zylindrischer Kopf mit radialem Spiel untergebracht ist

·""> Bei der so gekennzeichneten Pumpe handelt es sich somit im Prinzip nicht um eine reine Membranpumpe, wie das bei der bekannten Pumpe der Fall ist, sondern um eine nach dem Kolbenprinzip arbeitende Pumpe, wobei der zylindrische Kopf, der auf die Stirnfläche des

"ι Kolbens aufgeschraubt ist, im wesentlichen die Pumparbeit leistet und der Folienmembrane nur die Aufgabe zukommt, den Spalt zwischen dem Kolben und dem Zylinder zu verschließen.
Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß die

r, ringförmigen Stützelement, die erfindungsgemäß als Kunststoffscheiben ausgebildet sind und abwechselnd aus Polyamid und Polytetrafluorethylen bestehen, damit die Reibung möglichst gering gehalten wird, sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden können

4» und einem wesentlich geringeren Verschleiß unterworfen sind, als die bekannte Stützvorrichtung. Dies ist auch darauf zurückzuführen, daß infolge des kleinen Ringspaltes zwischen dem zylindrischen Kopf und dem verjüngten Innendurchmesser des vorderen Zylinder-

4^r< teils der auf die Ringfläche der Membrane wirksam werdende Flächendruck geringer ist als der eigentliche Arbeitsdruck.

Anhand der Zeichnung wird nun im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

¹H) In einem Pumpenzylinder 1, der aus einem Zylinderkopf 2, einem Mittelteil 3 und einem Deckel 4 besteht, befindet sich ein Kolben 5 mit einem Kolbenschaft 6, der im Deckel 4 axial beweglich gelagert ist. Während der Kolben 5 in seinem dem Kolbenschaft 6 abgewandten

v> Endbereich einen verjüngten Durchmesser 7 mit einem konischen Ansatz 8 aufweist, hat der zylindrische Hohlraum 9 des Mittelteils 3 eine entsprechende Durchmessererweiterung 10 mit einem ebenfalls korn sehen Ansatz 11. Auf der verjüngten Stirnfläche des

w> Kolbens 5 ist mittels einer Schraube 12 mit einem zylindrischen Schraubenkopf 13 eine Kunststoffolie 14 aus Polyamid befestigt, deren Randbereich 15 zwischen dem Mittelteil 3 und dem Zylinderkopf 2 fest eingespannt ist. Zwischen der Folie 14 und den Ansätzen

*>'> 8 und 11 des Mittelteils 3 und des Kolbens 5 sind passend auf den verjüngten Kolbendurchmesser 7 und die Durchmessererweiterung 10 des Mittelteils 3 mehrere dünne Stützscheiben 16. ebenfalls aus Polvnmid.

angeordnet, deren Aufgabe es ist, ein Durchbiegen der Folie 14 nach hinten zu verhindern, damit sich kein toter Raum bilden kann und gleichzeitig die Führungsfunktion der Folie 14 am Kolben 5 mit zu unterstützen, vor allem aber das Eintreten von Fördergut in aen zwischen dem Kolben 5 und dem Mittelteil 3 vorhandenen Ringspalt zu vermeiden.

Auf der Arbeitsseite der Folie 14 befindet sich im Zylinderkopf 2 wiederum ein konischer Ansatz 17, der ein Ausbiegen der Folie 14 in Richtung des Pfeiles 18 bei der entsprechenden Hubbewegung des Kolbens S ermöglicht An den Ansatz 17 schließt sich ein im Durchmesser verjüngter zylindrischer Hohlraum 9 an, in dem der zylindrische Schraubenkopf 13 mit großem radialem Spiel die Auf- und Abbewegung des Kolbens 5 mitmacht

Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 5 können sich die Stützscheiben 16 aufgrund ihrer Flexibilität an den konischen Ansatz 11 des Mittelteiles 3 und bei der Abwärtsbewegung (Pfeil 18) an den Ansatz 8 des Kolbens 5 anlegen, während sich die Druckseite der Folie 14 gegen den konischen Ansatz 17 legt. Auf diese Weise wird ein Durchbiegen der Folie 14 nach oben.

d. h. also entgegen der Druck- Hubbewegung in Richtung des Pfeils 18, verhindert und damit auch die Bildung eines toten Raumes vermieden. Durch die so gegebene Führung des Kolbens 5 an dessen Stirnseite und durch den Kolbenschaft 6 im Deckel 4 ist es möglich, zwischen dem großen Kolbendurchmesser und der entsprechenden zylindrischen Bohrung im Mittelteil 3 ein verhältnismäßig großes radiales Spiel vorzusehen, so daß die Reibung zwischen Kolben 5 und Zylinder 1 sehr gering ist

Im Zylinderkopf 2 befindet sich ein Ansaugventil 20 und in einer Ansaugöffnung 21 ein Rückschlagventil 22, wie das bei herkömmlichen Pumpen im Prinzip auch der Fall ist An das Ansaugventil 20 ist eine Ansaugleitung 23 angeschlossen, durch welche das zu fördernde Medium, z. B. eine Dispersion, eine Farbe oder ein Klebstoff, aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter angesaugt wird. Bei der Auf- und Abbewegung des Kolbens 5 wird das in den Pumpraum 24 angesaugte Fördergut durch das Rückschlagventil 22 in eine Druckleitung 25 gepreßt, an deren Ende eine Spritzpistole oder eine sonstige Verteilervorrichtung mit einem Schließventil angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Förderpumpe für Flüssigkeiten, insbesondere zur Hochdruckerzeugung, mit einem in einem Zylinder oszillierend angetriebenen Kolben und einer den zwischen dem Kolben und dem Zylinder vorhandenen Ringspalt abdeckenden Folienmembrane, die an ihrem Umfang zwischen dem Zylinder und einem aufgeschraubten Zylinderkopf eingespannt und mittels eines Schraubenelements an der Stirnfläche des Kolbens befestigt ist, wobei zur Aufnahme ringförmiger Stützelemente der Kolben an seinem vorderen Endbereich verjüngt und mit einer konischen Stützfläche versehen ist und der Zylinder eine in axialer Richtung etwa gleich lange radiale Erweiterung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente aus mehreren aufeinanderliegenden, dünnen Scheiben (16) aus Kunststoff bestehen und daß am Kolben (5) und am Zylinder (3) spiegelbildlich konische Stützflächen (8,11) vorgesehen sind und daß der Zylinder (3) auf der dem Kolben (5) gegenüberliegenden Seite der Folienmembrane (14) einen konischen Ansatz (17) mit einem gegenüber dem Kolben (5) verjüngten Innendurchmesser aufweist, in dem ein die Folienmembrane am Kolben (S) haltender zylindrischer Kopf (13) mit radialem Spiel untergebracht ist.