DE19918394A1

DE19918394A1 - pump

Info

Publication number: DE19918394A1
Application number: DE19918394A
Authority: DE
Inventors: Hermann Breitsamer; Franz Hani
Original assignee: SPECK KOLBENPUMPENFABRIK OTTO
Current assignee: SPECK KOLBENPUMPENFABRIK OTTO
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2000-10-26
Also published as: EP1046816A3; EP1046816A2; ATE422027T1; EP1046816B1; DK1046816T3; DE50015536D1

Abstract

The pump for liquid and gaseous media comprises a suction valve arrangement which is located at the end of the pump piston ( and includes a head section (26) fixed to the piston rod (28) and a suction valve plate (24) freely movable axially between the section (28) and the pump piston (12). Pressed against the head section during the suction stroke, the suction valve plate frees flow path (which is shut during the compression stroke) from the inlet (16) via the piston (12) into the pressure chamber of the pump.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit wenigstens einer Förderanordnung, die einen in einem Zylinder axial geführten Plungerkolben umfaßt, der mit seinem antriebsfernen Ende das Volumen in einer Druckkammer variiert, die beim Saughub mit wenigstens einer auf der der Druckkammer gegen überliegenden Seite des Plungerkolbens gelegenen Einlaßöffnung und beim Druckhub über eine Druckventilanordnung mit zumindest einer Auslaßöffnung kommuniziert.The invention relates to a pump with at least one delivery arrangement, which comprises a plunger axially guided in a cylinder, which with the far end of the drive varies the volume in a pressure chamber, against the suction stroke with at least one on the pressure chamber overlying side of the plunger and during the pressure stroke via a pressure valve arrangement with at least one Exhaust port communicates.

Derartige Pumpen sind beispielsweise aus der US 3,920,356, der US 3,809,508 und der US 3,652,188 bekannt.Such pumps are for example from US 3,920,356, the US 3,809,508 and US 3,652,188.

Es ist das der Erfindung zugrundeliegende Problem (Aufgabe), eine Pumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei hoher Pumpleistung und beim Betrieb mit hohen Drehzahlen insbesondere hinsichtlich der Abdichtung des Plungerkolbens im Zylinder störungsfrei arbeitet, vielseitig einsetzbar ist und insbesondere auch zur Förderung von im gasförmigen Zustand vorliegenden Medien eingesetzt werden kann.It is the problem underlying the invention, a pump of the type mentioned in the introduction, even with high pumping power and when operating at high speeds, especially with regard to Sealing of the plunger in the cylinder works trouble-free, versatile can be used and in particular also for the promotion of gaseous Condition present media can be used.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, daß der Plungerkolben an seinem antriebsfer nen Ende eine Saugventilanordnung trägt, die ein axial fest mit einer Kol benstange verbundenes Kopfteil und eine zwischen dem Plungerkolben und dem Kopfteil axial frei bewegliche Saugventilplatte umfaßt, die beim Saughub am Kopfteil anliegend eine beim Druckhub verschlossene Strö mungsverbindung von der Einlaßöffnung über den Plungerkolben in die Druckkammer freigibt.This object is achieved by the features of claim 1 and in particular in that the plunger on its drive NEN end carries a suction valve assembly, which is axially fixed with a Kol connected rod head and one between the plunger and the head part comprises axially freely movable suction valve plate, which at Suction stroke adjacent to the head part, a flow closed during the pressure stroke mung connection from the inlet opening on the plunger in the Releases the pressure chamber.

Es ist festgestellt worden, daß mit der erfindungsgemäßen Saugventil anordnung eine optimale Abdichtung zwischen der Zylinderinnenwand und dem freien Ende des an der Kolbenstange angebrachten Plungerkol bens erzielt werden kann, die einen störungsfreien und verschleißarmen Betrieb der Pumpe über lange Zeiträume gestattet und es insbesondere ermöglicht, beim Druckhub die Druckkammer gegenüber der Einlaßöff nung bzw. einem Förderraum, in den die Einlaßöffnung mündet, auch beim Fördern von gasförmigen Medien sicher abzudichten. Das erfin dungsgemäße Vorsehen der axial frei beweglichen Saugventilplatte zwi schen dem Plungerkolben und dem Kopfteil sorgt beim Beginn des Saug hubs für eine Freigabe der Strömungsverbindung von der Einlaßöffnung in die Druckkammer allein aufgrund der Trägheit der Saugventilplatte, was insbesondere bei der Förderung gasförmiger Medien von Vorteil ist.It has been found that with the suction valve according to the invention arrangement an optimal seal between the cylinder inner wall and the free end of the plunger attached to the piston rod bens can be achieved, the trouble-free and low wear Operation of the pump over long periods of time is permitted and in particular allows the pressure chamber opposite the inlet opening during the pressure stroke tion or a delivery space into which the inlet opening opens, also seal securely when conveying gaseous media. That invented proper provision of the axially freely movable suction valve plate between between the plunger and the head section at the start of suction hubs for releasing the flow connection from the inlet opening into the pressure chamber solely due to the inertia of the suction valve plate, which is particularly advantageous when pumping gaseous media.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Plun gerkolben zur Zentrierung im Zylinder an der Kolbenstange zumindest in einem geringen Maße beweglich gelagert. Vorzugsweise ist die Lagerung des Plungerkolbens derart ausgeführt, daß zumindest eine geringe axiale Beweglichkeit des Plungerkolbens relativ zur Kolbenstange gegeben ist.According to a preferred embodiment of the invention, the plun piston for centering in the cylinder on the piston rod at least in a small amount movably mounted. Storage is preferred of the plunger designed such that at least a small axial The plunger can move relative to the piston rod.

Hierdurch kann sich der Plungerkolben im Zylinder in einer insbesondere hinsichtlich der Abdichtungswirkung einen störungsfreien Betrieb ge währleistenden Weise optimal ausrichten, wodurch Toleranzen bezüglich der Führung der Kolbenstange ausgeglichen werden können. Die Möglich keit der Selbsteinstellung des Plungerkolbens im Zylinder verringert den Verschleiß der verwendeten Dichtungen und erhöht somit bei gleichblei bend guten Abdichtungseigenschaften die Lebensdauer der Pumpe.As a result, the plunger in the cylinder can in particular with regard to the sealing effect, trouble-free operation optimally aligning, thereby tolerances regarding the guidance of the piston rod can be compensated. The possible speed of self-adjustment of the plunger in the cylinder reduces the Wear of the seals used and thus increases with the same bend good sealing properties the life of the pump.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Druckkammer zur Saugseite zum einen über den Plungerkolben abge dichtet. Dabei ist der Plungerkolben bevorzugt mit wenigstens einer Um fangsausnehmung versehen, in der eine Dichtung angeordnet ist, die in einer besonders bevorzugten Variante als aus Teflon bestehender Gleit dichtring ausgebildet ist. Alternativ könnte für den Gleitdichtring auch ein insbesondere hochtemperaturbeständiger und schlagzäher Kunststoff, beispielsweise PEEK, verwendet werden. Der Gleitdichtring kann mittels eines elastisch verformbaren, zwischen dem Boden der Umfangsausneh mung und dem Gleitdichtring angeordneten O-Rings in Richtung der Zy linderinnenwand vorgespannt sein. Auf diese Weise wird eine optimale Abdichtwirkung bei gleichzeitig niedrigem Reibungswiderstand erzielt.According to a preferred embodiment of the invention Pressure chamber on the suction side abge on the one hand over the plunger seals. The plunger is preferably at least one order catch recess provided in which a seal is arranged, which in a particularly preferred variant as a glide made of Teflon sealing ring is formed. Alternatively, a could also be used for the mechanical seal especially high temperature resistant and impact resistant plastic, for example PEEK can be used. The mechanical seal can be used an elastically deformable, between the bottom of the peripheral recess tion and the O-ring arranged in the direction of the zy the inner wall must be prestressed. In this way, an optimal Sealing effect achieved with low frictional resistance.

Zum anderen erfolgt die Abdichtung der Druckkammer über die Saugven tilplatte, die beim Druckhub die z. B. in Form von Axialbohrungen im Plungerkolben vorhandene Strömungsverbindung in die Druckkammer verschließt.On the other hand, the pressure chamber is sealed via the suction vents tilplatte, the z. B. in the form of axial holes in Plunger existing flow connection in the pressure chamber closes.

In einer besonders bevorzugten Variante ist der Zylinder aus Aluminium hergestellt, wobei die Zylinderinnenwand aus durch einen geeigneten Umwandlungsprozeß entstandenem Aluminiumoxid besteht. In das Alu miniumoxid können außerdem Teflonpartikel eingelagert sein. In a particularly preferred variant, the cylinder is made of aluminum manufactured, the cylinder inner wall made by a suitable Conversion process is made of alumina. In the aluminum Minium oxide can also contain Teflon particles.

Hierdurch werden noch bessere Gleiteigenschaften zwischen der Zylinder innenwand und den jeweils verwendeten Dichtungen des Plungerkolbens bzw. der Saugventilanordnung erzielt.This gives even better sliding properties between the cylinders inner wall and the respective used seals of the plunger or the suction valve arrangement achieved.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Druckkammer begrenzende Stirnseiten der Saugventilanordnung und der Druckventilanordnung am Ende des Druckhubs derart berüh rungslos einander angenähert, daß das Volumen der Druckkammer auf einen gegenüber dem Maximalwert am Ende des Saughubs vernachlässig bar kleinen Wert und bevorzugt näherungsweise auf Null reduziert ist. In einer bevorzugten Variante beträgt der minimale Abstand zwischen einan der zugewandten Stirnseiten der Druckventilanordnung und der Saug ventilanordnung weniger als 1 mm und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,2 mm.According to a further preferred embodiment of the invention are the end faces of the suction valve arrangement which delimit the pressure chamber and touch the pressure valve assembly at the end of the pressure stroke smoothly approximated that the volume of the pressure chamber one negligible compared to the maximum value at the end of the suction stroke bar small value and is preferably approximately reduced to zero. In a preferred variant is the minimum distance between one another the facing end faces of the pressure valve arrangement and the suction valve arrangement less than 1 mm and is preferably in the range of 0.1 to 0.2 mm.

Hierdurch können bei der Förderung gasförmiger Medien in der Druck kammer hohe Drücke erzielt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine besonders sicher schließende Druckventilanordnung eingesetzt werden kann, da die in der Druckkammer erzielbaren Drücke zum Öffnen derartiger Druckventilanordnungen ausreichen.This can result in the conveyance of gaseous media in the pressure chamber high pressures can be achieved. Another advantage is that a particularly securely closing pressure valve arrangement is used can be opened because the pressures achievable in the pressure chamber such pressure valve arrangements are sufficient.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere zumindest im wesentlichen baugleiche Förderanordnungen vor gesehen, wobei die Pumpe durch Verbinden der Einlaßöffnung wenigstens einer Förderanordnung mit der Auslaßöffnung zumindest zweier anderer Förderanordnungen als mehrstufiger Kompressor verwendbar ist. According to a further preferred embodiment of the invention several at least essentially identical conveyor arrangements seen, the pump by connecting the inlet opening at least a conveyor arrangement with the outlet opening of at least two others Conveyor arrangements can be used as a multi-stage compressor.

Bei der Förderung von flüssigen Medien umfaßt die erfindungsgemäße Pumpe somit mehrere prinzipiell unabhängig voneinander arbeitende För deranordnungen, deren Plungerkolben mit einem gemeinsamen Antrieb versehen sein können. Zum Umschalten in einen Gasfördermodus können in einer Variante mit drei Förderanordnungen eine Druckleitung, die an eine gemeinsame Auslaßöffnung zweier Förderanordnungen angeschlos sen ist, an die Einlaßöffnung der dritten Förderanordnung angeschlossen werden. Auf diese Weise werden in einer ersten Stufe von den beiden er sten Förderanordnungen geförderte Gasmengen mittels der dritten Förder anordnung in einer zweiten Stufe komprimiert, bevor das Gas über die Auslaßöffnung der dritten Förderanordnung die Pumpe verläßt. Im Gas fördermodus arbeitet in dieser Variante die erfindungsgemäße Pumpe so mit als ein zweistufiger Kompressor.When conveying liquid media includes the invention Pump thus several basically working independently deranlagen whose plunger with a common drive can be provided. To switch to a gas production mode in a variant with three conveyor arrangements, a pressure line connected to a common outlet opening of two conveyor arrangements connected sen is connected to the inlet opening of the third conveyor arrangement become. In this way, in a first stage of the two he Most funding arrangements conveyed gas quantities by means of the third funding assembly compressed in a second stage before the gas passes through the Outlet opening of the third conveyor assembly leaves the pump. In the gas In this variant, the pump according to the invention works in the delivery mode with as a two-stage compressor.

Grundsätzlich könnte erfindungsgemäß durch Vorsehen einer größeren Anzahl von Förderanordnungen die Pumpe auch als drei- oder mehrstufi ger Kompressor betrieben werden.Basically, according to the invention, by providing a larger one Number of delivery arrangements, the pump also in three or more stages ger compressor can be operated.

Wegen der Möglichkeit zur Förderung von Fluiden sowohl im flüssigen als auch im gasförmigen Zustand eignet sich die erindungsgemäße Pumpe insbesondere für den Einsatz mit Kohlendioxid.Because of the possibility of conveying fluids in both liquid and The pump according to the invention is also suitable in the gaseous state especially for use with carbon dioxide.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Un teransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.Further preferred embodiments of the invention are in the Un claims, the description and the drawing.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen: The invention will now be described by way of example with reference to the Drawing described. Show it:

Fig. 1 teilweise eine Pumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer teilgeschnittenen Seitenansicht, Fig. 1 is partially a pump according to an embodiment of the invention in a partially sectioned side view,

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 einer Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 is a view corresponding to FIG. 1 of a pump according to another embodiment of the invention,

Fig. 3a und 3b jeweils eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Pumpe zur Erläuterung eines Flüssigkeitsförder- bzw. Gasfördermodus, und FIGS. 3a and 3b are respectively is an illustration of a pump according to the invention for explaining a fluid handling or gas conveying mode, and

Fig. 3c schematisch eine Möglichkeit zur Anordnung von Um schaltventilen an der Pumpe gemäß den Fig. 3a und 3b. Fig. 3c shows schematically a way to arrange switching valves to the pump according to FIGS . 3a and 3b.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Pumpe gemäß einer Ausführungsform der Er findung mit drei Förderanordnungen, deren Längsachsen 70 in einer Ebe ne liegen. Die Förderanordnungen sind baugleich ausgeführt und weisen jeweils eine Kolbenstange 28 auf, die über einen gemeinsamen Antrieb zur Ausführung axialer Hin- und Herbewegungen in einem jeweiligen Zylinder 10 angetrieben werden. Eine gemeinsame Antriebseinheit für die Förder anordnungen ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Fig. 1 shows a part of a pump according to an embodiment of the invention with three conveyor arrangements, the longitudinal axes 70 of which lie in a plane. The conveyor arrangements are identical in construction and each have a piston rod 28 which is driven by a common drive for executing axial reciprocating movements in a respective cylinder 10 . A common drive unit for the conveyor arrangements is not shown in Fig. 1.

Zwischen einem gemeinsamen Halteelement 40 und einem gemeinsamen Druckgehäuse 44 sind - in Fig. 1 von links nach rechts - ein Zentrierele ment 34, ein einen senkrecht zur Längsachse 70 verlaufenden Einlaßka nal 15 aufweisendes Sauggehäuse 42, der Zylinder 10 und ein Druckven tilkörper 18 einer Druckventilanordnung mittels Schraubverbindungen 46 eingespannt. Das Sauggehäuse 42, der Zylinder 10 und ein Plungerkolben 12 begrenzen einen Förderraum 32, in den der eine Einlaßöffnung 16 aufweisende Einlaßkanal 15 mündet. An die Einlaßöffnung 16 ist eine nicht dargestellte Saugleitung anschließbar.Between a common holding element 40 and a common pressure housing 44 are - in Fig. 1 from left to right - a Zentrierele element 34 , a perpendicular to the longitudinal axis 70 Einlaßka channel 15 having suction housing 42 , the cylinder 10 and a Druckven valve body 18 of a pressure valve arrangement clamped by means of screw connections 46 . The suction housing 42 , the cylinder 10 and a plunger 12 delimit a delivery chamber 32 into which the inlet duct 15 having an inlet opening 16 opens. A suction line, not shown, can be connected to the inlet opening 16 .

Ein radial vorstehender, umlaufender Kragen 18a des Druckventilkörpers 18 ist zwischen der antriebsfernen Stirnseite des Zylinders 10 und dem Druckgehäuse 44 eingespannt. Die antriebsseitige Stirnseite des Zylinders 10 liegt an einer Schulter 45 des Sauggehäuses 42 an. Eine Austrittsöff nung für die Kolbenstange 28 aus dem Förderraum 32 ist durch einen ra dial nach innen vorstehenden Kragen 43 des Sauggehäuses 42 begrenzt. Antriebsseitig liegt an dem Kragen 43 des Sauggehäuses 42 ein zylindri scher Ringabschnitt des Zentrierelementes 34 an, dessen der Kolbenstan ge 28 zugewandte Innenfläche mit Ringausnehmungen 36 für Dichtungen 31, 96 versehen ist. In einer der Ringausnehmungen 36 ist ein aus Teflon hergestellter Gleitdichtring 31 angeordnet, der zusätzlich beispielsweise mittels einer Edelstahlfeder in Richtung der Kolbenstange 28 vorgespannt sein könnte. Anstelle von Teflon könnte auch ein hochtemperaturbestän diger und schlagzäher Kunststoff wie z. B. PEEK für den Gleitdichtring 31 verwendet werden. Antriebsseitig liegt das Zentrierelement 34 an einer Schulter 41 des Halteelementes 40 an. Durch das Zentrierelement 34 wird das Sauggehäuse 42 zum Antrieb zentriert.A radially projecting, circumferential collar 18 a of the pressure valve body 18 is clamped between the end of the cylinder 10 remote from the drive and the pressure housing 44 . The drive end face of the cylinder 10 bears against a shoulder 45 of the suction housing 42 . An exit opening for the piston rod 28 from the delivery chamber 32 is limited by a ra dial inwardly projecting collar 43 of the suction housing 42 . On the drive side of the collar 43 of the suction housing 42 there is a cylindrical section of the centering element 34 , the inner surface of which faces the piston rod 28 and is provided with ring recesses 36 for seals 31 , 96 . In one of the ring recesses 36 , a sliding sealing ring 31 made of Teflon is arranged, which could additionally be prestressed in the direction of the piston rod 28, for example by means of a stainless steel spring. Instead of Teflon, a high temperature resistant and impact resistant plastic such as B. PEEK can be used for the mechanical seal 31 . On the drive side, the centering element 34 bears against a shoulder 41 of the holding element 40 . The suction housing 42 is centered for driving by the centering element 34 .

Der Plungerkolben 12 ist über eine Schraube 27, deren Kopf von einem Kopfteil 26 gebildet wird, am freien Ende der Kolbenstange 28 gehalten, und zwar derart, daß der auf die Schraube 27 gesteckte Plungerkolben 12 in einem geringen Maße in axialer Richtung relativ zur Kolbenstange 28 beweglich ist. Auf diese Weise kann sich der im wesentlichen paßgenau in den Zylinder 10 eingeführte Plungerkolben 12 zumindest bis zu einem ge wissen Grad unabhängig von der Kolbenstange 28 im Zylinder 10 aus richten.The plunger 12 is held by a screw 27 , the head of which is formed by a head part 26 , at the free end of the piston rod 28 , in such a way that the plunger 12 plugged onto the screw 27 to a small extent in the axial direction relative to the piston rod 28 is mobile. In this way, the plunger 12 , which is essentially inserted into the cylinder 10 with a precise fit, can be aligned at least to a certain degree independently of the piston rod 28 in the cylinder 10 .

Das mit der Kolbenstange 28 in axialer Richtung fest verschraubte Kopf teil 26 weist einen Zapfen 26b und einen Flanschabschnitt 26a auf, der auf der von der Kolbenstange 28 abgewandten Seite des Kopfteils 26 bün dig mit dem Zapfen 26b abschließt und somit eine ebene Stirnseite bildet. Der Zapfen 26b wirkt mit einem Ringvorsprung 12a des Plungerkolbens 12 zusammen, um den Plungerkolben 12 auf der Kolbenstange 28 zu halten. Über Ausnehmungen 26c im Kopfteil 26 kann die Schraube 27 mittels eines entsprechenden Werkzeugs gedreht werden.The with the piston rod 28 in the axial direction firmly screwed head part 26 has a pin 26 b and a flange portion 26 a, on the side facing away from the piston rod 28 of the head part 26 flush with the pin 26 b and thus a flat end face forms. The pin 26 b cooperates with an annular projection 12 a of the plunger 12 to hold the plunger 12 on the piston rod 28 . The screw 27 can be rotated via recesses 26 c in the head part 26 by means of an appropriate tool.

Auf dem Kopfteil 26 ist eine ringförmige Saugventilplatte 24 angeordnet, deren Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 10 ist. Der dadurch vorhandene Zwischenraum zwischen dem Außenrand der Saugventilplatte 24 und der Zylinderinnenwand ist Teil einer an ande rer Stelle näher beschriebenen Druckkammer 14.An annular suction valve plate 24 is arranged on the head part 26 , the outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the cylinder 10 . The resulting space between the outer edge of the suction valve plate 24 and the cylinder inner wall is part of a pressure chamber 14 described in more detail at another place.

Die Saugventilplatte 24 und das Kopfteil 26 sind mit einander in radialer Richtung überlappenden Flanschabschnitten 24a, 26a versehen, wobei die Saugventilplatte 24 mit einem Ringabschnitt 24b auf dem Flanschab schnitt 26a des Kopfteils 26 verschiebbar gelagert ist.The suction valve plate 24 and the head part 26 are provided with each other in the radial direction overlapping flange portions 24 a, 26 a, the suction valve plate 24 having an annular portion 24 b on the flange portion 26 a of the head part 26 is slidably mounted.

Der Plungerkolben 12 ist mit einer Ausnehmung 90 in Form eines radial durch schräg zur Längsachse 70 verlaufende Seitenwände begrenzten Ringkanals versehen. In die Ausnehmung 90 münden Axialbohrungen 52 des Plungerkolbens 12. Die dem Plungerkolben 12 zugewandte Seite der Saugventilplatte 24 ist konusartig derart ausgebildet, daß sie - entspre chend der Stellung gemäß Fig. 1 - beim Druckhub die Ausnehmung 90 ausfüllt und abdichtend an deren schrägen Seitenwänden anliegt, wobei zur Abdichtung ringförmige Dichtelemente 92 vorgesehen sind.The plunger 12 is provided with a recess 90 in the form of an annular channel delimited radially by side walls extending obliquely to the longitudinal axis 70 . Axial bores 52 of the plunger 12 open into the recess 90 . The plunger 12 facing side of the suction valve plate 24 is conical in such a way that it - correspondingly the position shown in FIG. 1 - fills the recess 90 during the pressure stroke and rests sealingly on the inclined side walls thereof, annular sealing elements 92 being provided for sealing.

Die Summe der axialen Höhen der Flanschabschnitte 24a, 26a der Saug ventilplatte 24 bzw. des Kopfteils 26 ist kleiner als die axiale Höhe des aus dem Plungerkolben 12 herausragenden Teils des Zapfens 26b. Hierdurch ist die Saugventilplatte 24 zwischen dem Kopfteil 26 und dem Plungerkol ben 12 axial frei beweglich. Zwischen den in radialer Richtung überlap penden Flanschabschnitten 24a, 26a ist in dem Zustand gemäß Fig. 1 ein Spalt oder Zwischenraum 50 vorhanden.The sum of the axial heights of the flange portions 24 a, 26 a of the suction valve plate 24 and the head part 26 is smaller than the axial height of the part of the pin 26 b protruding from the plunger 12 . As a result, the suction valve plate 24 between the head part 26 and the Plungerkol ben 12 is axially freely movable. Between the overlapping flange sections 24 a, 26 a in the radial direction, a gap or space 50 is present in the state according to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt den Plungerkolben 12 und die von der Saugventilplatte 24 und dem Kopfteil 26 gebildete Saugventilanordnung am oberen Totpunkt, d. h. am Ende des Druckhubs. Die Saugventilplatte 24 liegt am Plungerkolben 12 an und füllt die Ausnehmung 90 derart aus, daß die Axialbohrungen 52 im Plungerkolben 12, die radial außerhalb des sich verjüngenden En des der Kolbenstange 28 in den Förderraum 32 münden, durch die Saug ventilplatte 24 verschlossen sind. Es besteht während des Druckhubs so mit keine Strömungsverbindung zwischen den Axialbohrungen 52 im Plungerkolben 12 und dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Außenrand der Saugventilplatte 24 und der Zylinderinnenwand. Fig. 1 shows the plunger 12 and the suction valve plate 24 and the head portion 26 formed suction valve at top dead center, ie at the end of the compression stroke. The suction valve plate 24 rests on the plunger 12 and fills the recess 90 in such a way that the axial bores 52 in the plunger 12 , which open radially outside the tapering end of the piston rod 28 into the delivery chamber 32 , are closed by the suction valve plate 24 . During the pressure stroke there is no flow connection between the axial bores 52 in the plunger 12 and the annular space between the outer edge of the suction valve plate 24 and the cylinder inner wall.

Am in Fig. 1 dargestellten oberen Totpunkt weist die Saugventilanordnung 24, 26 eine senkrecht zur Längsachse 70 verlaufende, ebene Stirnseite auf, die von den von der Kolbenstange 28 abgewandten Seiten des Kopf teils 26 und der Saugventilplatte 24 gebildet wird. Die Förderanordnung ist so ausgelegt, daß am oberen Totpunkt die Stirnseite der Saugventil anordnung 24, 26 derart nahe an die der Saugventilanordnung 24, 26 zu gewandte Stirnseite der - im folgenden näher beschriebenen - Druckventil anordnung 18, 20 herangefahren ist, daß ein sehr kleiner, in Fig. 1 nicht erkennbarer axialer Zwischenraum zwischen den beiden Stirnseiten vor handen ist, der einen Teil der in diesem Zustand minimierten Druckkam mer 14 der Förderanordnung bildet. Am oberen Totpunkt wird die Druck kammer 14 somit im wesentlichen durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Außenrand der Saugventilplatte 24 und der Zylinderinnen wand gebildet.At the top dead center shown in Fig. 1, the suction valve assembly 24 , 26 has a perpendicular to the longitudinal axis 70 , flat end face, which is formed by the piston rod 28 facing away from the sides of the head part 26 and the suction valve plate 24 . The conveyor assembly is designed so that at top dead center, the end face of the suction valve assembly 24, 26 in such a way close to that of the suction valve 24, 26 to be facing front end of the - described in more detail below - pressure valve assembly 18 is moved up 20 that a very small, in Fig. 1 not recognizable axial space between the two end faces is present, which forms part of the minimized in this state Druckkam mer 14 of the conveyor arrangement. At top dead center, the pressure chamber 14 is thus essentially formed by the annular space between the outer edge of the suction valve plate 24 and the inner cylinder wall.

Der in Fig. 1 durch ein "A" angedeutete Abstand zwischen den einander zugewandten Stirnseiten der Saugventilanordnung 24, 26 und der Druck ventilanordnung 18, 20 am oberen Totpunkt beträgt etwa 0,1 bis 0,2 mm, so daß sich die Stirnseiten nicht berühren.The indicated in Fig. 1 by an "A" distance between the facing end faces of the suction valve assembly 24 , 26 and the pressure valve assembly 18 , 20 at top dead center is about 0.1 to 0.2 mm, so that the end faces do not touch .

Der Druckventilkörper 18 ist Teil einer Druckventilanordnung, die außer dem ein Druckventilelement 20 umfaßt, das etwa die Form einer Kalotte mit abgeschnittener Kappe aufweist und von einer Schraubenfeder 21 ge gen die von der Druckkammer 14 wegweisende Seite des Druckventilkör pers 18 vorgespannt ist. Die Feder 21 stützt sich an einem hülsenförmigen Stützelement 13 ab, das mit dem Druckventilkörper 18 verschraubt ist und über Durchbrüche in der Seitenwand mit dem Auslaßraum 23 kom muniziert.The pressure valve body 18 is part of a pressure valve assembly, which in addition comprises a pressure valve element 20 , which has approximately the shape of a cap with a cut cap and ge from a coil spring 21 ge from the pressure chamber 14 side of the Druckventilkör pers 18 is biased. The spring 21 is supported on a sleeve-shaped support element 13 which is screwed to the pressure valve body 18 and communicates via openings in the side wall with the outlet space 23 com.

Im Druckventilkörper 18 ist eine zentrale Öffnung 61 ausgebildet, deren Begrenzungsfläche sich in Richtung des Auslaßraumes 23 entsprechend der Form des Druckventilelementes 20 trichterförmig erweitert und auf diese Weise einen Ventilsitz bildet. A central opening 61 is formed in the pressure valve body 18 , the boundary surface of which widens in a funnel shape in the direction of the outlet space 23 in accordance with the shape of the pressure valve element 20 and in this way forms a valve seat.

Die Druckventilanordnung 18, 20 ist derart bemessen, daß im geschlos senen Zustand gemäß Fig. 1 die der Saugventilanordnung 24, 26 zuge wandte, vom Druckventilkörper 18 und vom Druckventilelement 20 ge meinsam gebildete Stirnseite eine - in der nachstehend erläuterten Vari ante mit Abschrägung 94 lediglich näherungsweise - ebene Fläche ist, die senkrecht zur Längsachse 70 verläuft.The pressure valve assembly 18 , 20 is dimensioned such that in the closed state shown in FIG. 1, the suction valve assembly 24 , 26 facing, from the pressure valve body 18 and the pressure valve element 20 jointly formed end face one - in the variant explained below with chamfer 94 only approximately - is a flat surface that is perpendicular to the longitudinal axis 70 .

In einer Abwandlung kann die Stirnseite des Druckventilkörpers 18 abge schrägt sein, wie es in Fig. 1 durch gestrichelte Linien 94 angedeutet ist, wobei die Darstellung zur Verdeutlichung übertrieben ist. Durch die Ab schrägung ist ein keilförmiger, sich in Richtung der Längsachse 70 ge ringfügig verbreiternder Ringspalt zwischen den gegenüberliegenden Stirnseiten der Saugventilanordnung 24, 26 und der Druckventilanord nung 18, 20 vorhanden. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß beim Druckhub Flüssigkeit in Richtung der Längsachse 70 und durch die Öff nung 61 strömt, ohne Stauungen oder ein Blockieren der Kolbenanord nung aufgrund der zwischen den Stirnseiten vorhandenen Flüssigkeit zu verursachen.In a modification, the end face of the pressure valve body 18 can be beveled, as is indicated in FIG. 1 by dashed lines 94 , the illustration being exaggerated for clarification. From the bevel From a wedge-shaped, in the direction of the longitudinal axis 70 ge slightly widening annular gap between the opposite end faces of the suction valve assembly 24 , 26 and the Druckventilanord voltage 18 , 20 is available. In this way it is ensured that during the pressure stroke liquid flows in the direction of the longitudinal axis 70 and through the opening 61 without causing congestion or a blocking of the piston arrangement due to the liquid present between the end faces.

Die auf der von der Druckkammer 14 abgewandten Seite des Druckventil körpers 18 angeordneten Bestandteile der Druckventilanordnung befinden sich in dem vom Druckventilkörper 18 und dem Druckgehäuse 44 be grenzten Auslaßraum 23, an den über einen eine Auslaßöffnung 22 auf weisenden radialen Auslaßkanal 25 eine nicht dargestellte Druckleitung anschließbar ist. The on the side facing away from the pressure chamber 14 of the pressure valve body 18 components of the pressure valve assembly are located in the pressure valve body 18 and the pressure housing 44 be limited outlet space 23 , to which an outlet opening 22 pointing to the radial outlet channel 25, a pressure line, not shown, can be connected is.

Der vom Druckgehäuse 44 umgebene Bereich des Zylinders 10 ist mit ei ner Spiralnut 48 versehen, die über einen Einlaß 47 mit einem Kühlfluid, für das vorzugsweise Wasser verwendet wird, versorgt werden kann. Au ßerhalb des Druckgehäuses 44 ist der Zylinder 10 auf seiner Außenseite mit Kühlrippen 49 versehen.The area of the cylinder 10 surrounded by the pressure housing 44 is provided with a spiral groove 48 which can be supplied via an inlet 47 with a cooling fluid, for which water is preferably used. Outside of the pressure housing 44 , the cylinder 10 is provided on its outside with cooling fins 49 .

Die Abdichtung zwischen Sauggehäuse 42 und Zentrierelement 34, zwi schen Sauggehäuse 42 und Zylinder 10 sowie zwischen Druckgehäuse 44, Zylinder 10 und Druckventilkörper 18 erfolgt durch in entsprechenden Umfangsausnehmungen angeordnete O-Ringe 60.The seal between the suction housing 42 and the centering element 34 , between the suction housing 42 and cylinder 10 and between the pressure housing 44 , cylinder 10 and pressure valve body 18 is provided by O-rings 60 arranged in corresponding circumferential recesses.

Zur Abdichtung der Druckkammer 14 gegenüber dem Förderraum 32 ist der Plungerkolben 12 mit nutförmigen Umfangsausnehmungen 30 verse hen, in denen aus Teflon hergestellte Gleitdichtringe 31 angeordnet sind, wobei anstelle von Teflon auch ein insbesondere hochtemperaturbeständi ger und schlagzäher Kunststoff, beispielsweise PEEK, verwendet werden könnte. Zur Vorspannung des näher an der Saugventilplatte 24 gelegenen Gleitdichtringes 31 in Richtung der Zylinderinnenwand ist in die eine ent sprechend größere Tiefe aufweisende Nut 30 ein elastisch verformbarer O-Ring eingelegt.To seal the pressure chamber 14 relative to the delivery chamber 32 , the plunger 12 is provided with groove-shaped circumferential recesses 30 , in which mechanical seals 31 made of Teflon are arranged, and instead of Teflon a particularly high-temperature-resistant and impact-resistant plastic, for example PEEK, could also be used. For biasing the closer to the suction valve plate 24 seal ring 31 in the direction of the cylinder inner wall in an accordingly larger depth groove 30, an elastically deformable O-ring is inserted.

Zur Erzeugung optimaler Reibungsbedingungen zwischen den Gleitdicht ringen 31 und der Zylinderinnenwand ist der Zylinder 10 aus Aluminium hergestellt, wobei die Zylinderinnenwand aus Aluminiumoxid besteht, das durch einen Umwandlungsprozeß, z. B. eine Hart-Coat-Umwandlung, an der Zylinderinnenwand erzeugt wird. Des weiteren sind in das die Zylin derinnenwand bildende Aluminiumoxid Teflonpartikel eingelagert. To generate optimal friction conditions between the sliding seal rings 31 and the cylinder inner wall, the cylinder 10 is made of aluminum, the cylinder inner wall made of aluminum oxide, which by a conversion process, for. B. a hard coat conversion is generated on the cylinder inner wall. Furthermore, Teflon particles are embedded in the aluminum oxide forming the inner wall of the cylinder.

Die Saugventilplatte 24 und das Druckventilelement 20 sind aus PEEK hergestellt. Grundsätzlich können auch andere, insbesondere hochtempe raturbeständige und/oder schlagzähe, Kunststoff-Materialien verwendet werden.The suction valve plate 24 and the pressure valve element 20 are made of PEEK. In principle, other, in particular high-temperature resistant and / or impact-resistant, plastic materials can also be used.

Die erfindungsgemäße Förderanordnung ist zur Förderung von Fluiden sowohl im flüssigen als auch im gasförmigen Zustand geeignet. Beim Saughub bewegt sich der Plungerkolben 12 zusammen mit der Saugven tilanordnung 24, 26 in Fig. 1 nach links, so daß die axial frei bewegliche Saugventilplatte 24 am Kopfteil 26 anliegt, d. h. der Spalt 50 nicht mehr vorhanden ist. Es besteht somit während des Saughubs eine Strömungs verbindung vom Förderraum 32 in die Druckkammer 14 über die Axial bohrungen 52 im Plungerkolben 12 und über einen im Zustand von Fig. 1 nicht vorhandenen Ringspalt radial außerhalb des konusförmigen Ab schnitts der Saugventilplatte 24.The delivery arrangement according to the invention is suitable for delivering fluids both in the liquid and in the gaseous state. During the intake stroke the plunger 26 1 12 moves together with the Saugven tilanordnung 24, in Fig. To the left so that the axially floating suction valve plate 24 rests on the head part 26, the gap 50 is not more that is available. There is thus a flow connection from the delivery chamber 32 into the pressure chamber 14 via the axial bores 52 in the plunger 12 and via a non-existent annular gap in the state of FIG. 1 radially outside the conical section from the suction valve plate 24 during the suction stroke.

Auf diese Weise wird während des Saughubs die sich vergrößernde Druckkammer 14 mit flüssigem oder gasförmigem Fluid gefüllt, das über eine nicht dargestellte, an die Einlaßöffnung 16 gekoppelte Saugleitung, den Einlaßkanal 15, den Förderraum 32 sowie den Plungerkolben 12 und die Saugventilanordnung 24, 26 nachströmen kann. Eine Strömungsver bindung von der Druckkammer 14 in den Auslaßraum 23 durch die Öff nung 61 des Druckventilkörpers 18 ist durch das Druckventilelement 20 verschlossen, das mittels der Feder 21 an den auf dieser Seite als Ventil sitz dienenden Druckventilkörper 18 gedrückt wird.In this way, the enlarging pressure chamber 14 is filled with liquid or gaseous fluid during the suction stroke, which flow through a suction line (not shown) coupled to the inlet opening 16 , the inlet channel 15 , the delivery chamber 32 and the plunger 12 and the suction valve arrangement 24 , 26 can. A Strömver connection from the pressure chamber 14 into the outlet space 23 through the opening 61 of the pressure valve body 18 is closed by the pressure valve element 20 , which is pressed by means of the spring 21 on the valve seat serving on this side as a valve body 18 .

Während des sich anschließenden Druckhubs wird die Saugventilanord nung 24, 26 automatisch aufgrund der freien axialen Beweglichkeit der Saugventilplatte 24 in einen Druckmodus umgeschaltet, in welchem die die Ausnehmung 90 ausfüllende Saugventilplatte 24 am Plungerkolben 12 anliegt und - wie in Fig. 1 gezeigt - die Axialbohrungen 52 im Plungerkol ben 12 verschließt.During the subsequent pressure stroke, the Saugventilanord voltage 24 , 26 is automatically switched to a pressure mode due to the free axial mobility of the suction valve plate 24 , in which the suction valve plate 24 filling the recess 90 abuts the plunger 12 and - as shown in FIG. 1 - the axial bores 52 in the plunger ben 12 closes.

Wenn zuvor Flüssigkeit in die Druckkammer 14 gesaugt wurde, dann öff net sich die Druckventilanordnung 18, 20 zu Beginn des Druckhubs, so daß die Flüssigkeit durch die Öffnung 61 des Druckventilkörpers 18 an dem vom Ventilsitz abgehobenen Druckventilelement 20 vorbei in den Auslaßraum 23 und über den Auslaßkanal 25 sowie die Auslaßöffnung 22 in die nicht dargestellte Druckleitung strömen kann.If liquid was previously sucked into the pressure chamber 14 , then the pressure valve arrangement 18 , 20 opens at the beginning of the pressure stroke, so that the liquid through the opening 61 of the pressure valve body 18 past the pressure valve element 20 lifted from the valve seat into the outlet space 23 and over the Outlet channel 25 and the outlet opening 22 can flow into the pressure line, not shown.

Wenn zuvor ein gasförmiges Medium in die Druckkammer 14 gesaugt wurde, dann wird das Gas in der Druckkammer 14 während des Druck hubs komprimiert, bis in der Druckkammer 14 ein zum Überwinden der von der Feder 21 auf das Druckventilelement 20 aufgebrachten Kraft aus reichender Druck herrscht, woraufhin das Gas in die an die Auslaßöff nung 22 angeschlossene Druckleitung strömen kann.If a gaseous medium was previously sucked into the pressure chamber 14 , the gas in the pressure chamber 14 is compressed during the pressure stroke until there is sufficient pressure in the pressure chamber 14 to overcome the force applied by the spring 21 to the pressure valve element 20 , whereupon the gas can flow into the pressure line connected to the outlet opening 22 .

Die erfindungsgemäße Förderanordnung ist in vorteilhafter Weise tot raumoptimiert, da am Ende des Druckhubs die Druckkammer 14 lediglich von dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Außenrand der Saug ventilplatte 24 und der Zylinderinnenwand sowie von dem minimalen Spalt bei "A" in Fig. 1 zwischen den ebenen Stirnseiten der Saugventil anordnung 24, 26 und der Druckventilanordnung 18, 20 gebildet wird. In die Ausnehmungen 26c werden im Anschluß an die Montage - in Fig. 1 nicht dargestellte - Stopfenelemente gesteckt, so daß die Ausnehmungen 26c nicht zur Druckkammer 14 beitragen. The conveyor arrangement according to the invention is advantageously dead space-optimized, since at the end of the pressure stroke the pressure chamber 14 only from the annular space between the outer edge of the suction valve plate 24 and the cylinder inner wall and from the minimum gap at "A" in Fig. 1 between the flat end faces the suction valve assembly 24 , 26 and the pressure valve assembly 18 , 20 is formed. In the recesses 26 c, plug elements are inserted after the assembly — not shown in FIG. 1 — so that the recesses 26 c do not contribute to the pressure chamber 14 .

Die erfindungsgemäße Totraumoptimierung hat insbesondere auch bei Förderung gasförmiger Medien einen sehr guten Wirkungsgrad zur Folge.The dead space optimization according to the invention also has in particular Conveying gaseous media results in very good efficiency.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 insbesondere durch die Ausbildung des Plungerkolbens 12 und der von der Saugventilplatte 24 und einem Kopfteil 98 gebildeten Saugventilanordnung. Auf die mit dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 übereinstimmenden Aspekte wird im folgenden nicht näher eingegangen.The embodiment of a pump according to the invention shown in FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in particular by the design of the plunger 12 and the suction valve arrangement formed by the suction valve plate 24 and a head part 98 . The aspects corresponding to the exemplary embodiment in FIG. 1 are not discussed in more detail below.

In dieser Ausführungsform ist die Saugventilplatte 24 von dem ringförmi gen Kopfteil 98 umgeben, wobei wiederum einander in radialer Richtung überlappende Flanschabschnitte 24a, 98a vorgesehen sind. Das Kopfteil 98 ist mit einem Hülsenabschnitt 98b auf einen von der antriebsfernen Stirnseite des Plungerkolbens 12 axial abstehenden Ringabschnitt 12b geschraubt und mit einem Flanschabschnitt 98a auf einem Ringabschnitt 24b der Saugventilplatte 24 axial verschiebbar gelagert. Mit seinem Flanschabschnitt 24a liegt die Saugventilplatte 24 an der Innenseite des Ringabschnitt 12b des Plungerkolbens 12 an.In this embodiment, the suction valve plate 24 is surrounded by the ring-shaped head part 98 , in turn flange portions 24 a, 98 a overlapping one another in the radial direction are provided. The head part 98 is screwed with a sleeve section 98 b onto a ring section 12 b projecting axially from the end of the plunger 12 remote from the drive and is axially displaceably mounted with a flange section 98 a on a ring section 24 b of the suction valve plate 24 . With its flange section 24 a, the suction valve plate 24 bears against the inside of the ring section 12 b of the plunger 12 .

Die axiale Bewegbarkeit der Saugventilplatte 24 ist entsprechend der Ausführungsform von Fig. 1 durch den Spalt 50 gewährleistet, der wäh rend des Druckhubs zwischen den in radialer Richtung überlappenden Flanschabschnitten 24a, 98a vorhanden ist.The axial mobility of the suction valve plate 24 is ensured according to the embodiment of FIG. 1 by the gap 50 , which is present during the pressure stroke between the flange portions 24 a, 98 a overlapping in the radial direction.

Beide Stirnseiten der Saugventilplatte 24 sowie des Plungerkolbens 12 sind eben und verlaufen senkrecht zur Längsachse 70. Auch in dieser Ausführungsform kann der Druckventilkörper 18 mit einer - durch die ge strichelten Linien angedeuteten - Abschrägung 94 versehen sein. In der Stellung gemäß Fig. 2 am Ende des Druckhubs sind die Axialbohrungen 52 im Plungerkolben 12 durch die Saugventilplatte 24 verschlossen.Both end faces of the suction valve plate 24 and of the plunger 12 are flat and run perpendicular to the longitudinal axis 70 . Also in this embodiment, the pressure valve body 18 can be provided with a bevel 94 - indicated by the dashed lines. In the position shown in Fig. 2 at the end of the compression stroke, the axial bores 52 are closed in the plunger 12 by the suction valve 24th

Die Saugventilplatte 24 weist eine zentrale Öffnung 99 auf, deren Durch messer etwas größer als derjenige des Kopfteils 26 der Schraube 27 ist, das in dieser Ausführungsform bündig mit der Stirnseite des Plungerkol bens 12 abschließt. In die Öffnung 99 ragt das - seine geschlossene Stel lung einnehmende - Druckventilelement 20 hinein, das in dieser Ausfüh rungsform als vollständige Kalotte ausgebildet ist.The suction valve plate 24 has a central opening 99 , the diameter of which is somewhat larger than that of the head part 26 of the screw 27 , which in this embodiment is flush with the end face of the plunger piston 12 . In the opening 99 protrudes - its closed position taking - pressure valve element 20 , which is designed in this embodiment as a complete dome.

Während des Saughubs kann sowohl flüssiges als auch gasförmiges Me dium über den Förderraum 32, die Axialbohrungen 52 im Plungerkolben 12, einen im Zustand von Fig. 2 nicht vorhandenen Zwischenraum zwi schen dem Plungerkolben 12 und der Saugventilplatte 24 und die Öffnung 99 in die Druckkammer 14 strömen.During the suction stroke, both liquid and gaseous medium can be supplied via the delivery chamber 32 , the axial bores 52 in the plunger 12 , a gap that is not present in the state of FIG. 2 between the plunger 12 and the suction valve plate 24 and the opening 99 into the pressure chamber 14 stream.

Nicht dargestellt in Fig. 2 sind Stopfenelemente, die nach erfolgter Monta ge in die Ausnehmungen 26c des Schrauben-Kopfteils 26 gesteckt werden und die Öffnung 99 derart ausfüllen, daß während des Saughubs zwar eine Fluidströmung von den Axialbohrungen 52 durch die Öffnung 99 in die Druckkammer 14 möglich ist, während des Druckhubs jedoch die Druckkammer 14 im wesentlichen durch den in Fig. 2 durch ein "A" ange deuteten Spalt zwischen der Saugventilplatte 24 und dem Druckventilkör per 18 gebildet wird. Der Abstand zwischen den einander zugewandten Stirnseiten dieser beiden Bauteile beträgt am Ende des Druckhubs etwa 0,1 bis 0,2 mm. Auf diese Weise ist auch die erfindungsgemäße Förderan ordnung von Fig. 2 in vorteilhafter Weise totraumoptimiert und zur Förde rung gasförmiger Medien mit hohem Wirkungsgrad optimal geeignet.Not shown in Fig. 2 are plug elements, which are inserted after assembly Mon ge in the recesses 26 c of the screw head part 26 and fill the opening 99 such that a fluid flow from the axial bores 52 through the opening 99 in the suction stroke during the suction stroke Pressure chamber 14 is possible, but during the pressure stroke the pressure chamber 14 is essentially formed by the gap indicated by an "A" in FIG. 2 between the suction valve plate 24 and the pressure valve body 18 . The distance between the facing end faces of these two components is approximately 0.1 to 0.2 mm at the end of the pressure stroke. In this way, the conveyor arrangement according to the invention from FIG. 2 is advantageously optimized for dead space and optimally suited for conveying gaseous media with high efficiency.

Es ist auch möglich, das Druckventilelement 20 bzw. dessen durch die Öffnung 99 hineinragenden Abschnitt derart auszubilden, daß ein mög lichst großer Teil des aufgrund der Öffnung 99 vorhandenen Raumes aus gefüllt ist.It is also possible to design the pressure valve element 20 or its portion protruding through the opening 99 in such a way that as large a part of the space as possible due to the opening 99 is filled out.

Fig. 3a zeigt schematisch, wie eine erfindungsgemäße Pumpe, die drei ne beneinander angeordnete, eine gemeinsame Antriebseinheit 80 aufweisen de Förderanordnungen umfaßt, in einem Flüssigkeitsfördermodus betrie ben wird. Die beiden in Fig. 3a unteren Förderanordnungen weisen ledig lich entweder eine Einlaßöffnung 16 oder eine Auslaßöffnung 22 auf und sind im Gehäuseinneren durch in Fig. 3a lediglich angedeutete Kanäle 11 eingangsseitig und ausgangsseitig miteinander verbunden. Die dritte, obe re Förderanordnung weist sowohl eine eigene Einlaßöffnung 16 als auch eine eigene Auslaßöffnung 22 auf. Fig. 3a shows schematically how a pump according to the invention, the three ne by side arranged, a common drive unit 80 having de conveying assemblies comprises Betrie in a liquid delivery mode is ben. Both in Fig. Lower conveyor assemblies 3a have single Lich either an inlet port or an outlet port 16 and 22 are inside the housing by in Fig. 3 only indicated channels 11 on the input side and output side connected to each other. The third, above re conveyor arrangement has both its own inlet opening 16 and its own outlet opening 22 .

Im Flüssigkeitsfördermodus sind die drei Förderanordnungen an eine ge meinsame Saugleitung 72 angeschlossen und wird die über die Sauglei tung 72 geförderte Flüssigkeit über eine gemeinsame Druckleitung 74 ab transportiert. Alternativ können auch jeweils zwei nicht miteinander ver bundene Saugleitungen 72 bzw. Druckleitungen 74 vorgesehen sein.In liquid delivery mode, the three conveyor assemblies are connected to a suction line Since they share 72 and is via the tung 72 Sauglei liquid delivered via a common pressure line 74 from transported. Alternatively, two suction lines 72 or pressure lines 74 which are not connected to one another can also be provided.

Um die erfindungsgemäße Pumpe in einem Gasfördermodus zu betreiben, in welchem die Pumpe als zweistufiger Kompressor arbeitet, wird gemäß Fig. 3b die gemeinsame Druckleitung 74 der beiden in Fig. 3b unteren Förderanordnungen an die Einlaßöffnung 16 der in Fig. 3b oberen Förder anordnung angeschlossen. Das gasförmige Medium, beispielsweise Koh lendioxid, welches über die an die Einlaßöffnung 16 der unteren Förder anordnung angeschlossene gemeinsame Saugleitung 72 gefördert wird, wird nach dem Austritt aus der von den beiden unteren Förderanordnun gen gebildeten ersten Stufe der Pumpe der dritten, oberen Förderanord nung zugeführt. Die dritte Förderanordnung bildet die zweite Stufe der in diesem Gasfördermodus als Kompressor arbeitenden Pumpe.To operate the pump according to the invention in a gas delivery mode in which the pump operates as a two stage compressor, the common rail as shown in FIG. 3b connected 74 of the two in Fig. 3b lower conveyor assemblies to the inlet opening 16 in Fig. 3b upper conveyor assembly. The gaseous medium, for example carbon dioxide, which is conveyed via the common suction line 72 connected to the inlet opening 16 of the lower conveying arrangement, is supplied to the third, upper conveying arrangement after the outlet from the first stage of the pump formed by the two lower conveying arrangements . The third delivery arrangement forms the second stage of the pump operating in this gas delivery mode as a compressor.

Die von den beiden Förderanordnungen der ersten Stufe geförderten Gas mengen werden somit in der zweiten Stufe gemeinsam komprimiert und über die Druckleitung 74 der die zweite Stufe bildenden Förderanordnung abtransportiert.The gas quantities conveyed by the two conveying arrangements of the first stage are thus compressed together in the second stage and transported away via the pressure line 74 of the conveying arrangement forming the second stage.

Fig. 3c zeigt in einer gemeinsamen Darstellung sowohl den Flüssigkeits fördermodus als auch den Gasfördermodus sowie die Anordnung von Ventilen M1, M2, M3 und M4 in den jeweiligen Leitungen. Während im Flüssigkeitsfördermodus die Ventile M1, M2 geschlossen und die Ventile M3, M4 geöffnet sind, zeichnet sich der Gasfördermodus dadurch aus, daß die Ventile M1, M2 geöffnet und die Ventile M3, M4 geschlossen sind. Fig. 3c shows a common representation of both the liquid delivery mode and the gas delivery mode and the arrangement of valves M1, M2, M3 and M4 in the respective lines. While in the liquid delivery mode the valves M1, M2 are closed and the valves M3, M4 are open, the gas delivery mode is characterized in that the valves M1, M2 are open and the valves M3, M4 are closed.

Durch das Vorsehen der internen Kanäle 11 wird die zum Umschalten zwischen den beiden Betriebsmodi erforderliche Anzahl von Ventilen mi nimiert. By providing the internal channels 11 , the number of valves required to switch between the two operating modes is minimized.

Reference list

1010th

Zylinder
cylinder

1111

Kanal
channel

1212th

Plungerkolben
Plunger

1212th

a Ringvorsprung
a ring projection

1212th

b Ringabschnitt
b ring section

1313

Stützelement
Support element

1414

Druckkammer
Pressure chamber

1515

Einlaßkanal
Inlet duct

1616

Einlaßöffnung
Inlet opening

1818th

Druckventilkörper
Pressure valve body

1818th

a Kragen
a collar

2020th

Druckventilelement
Pressure valve element

2121

Feder
feather

2222

Auslaßöffnung
Outlet opening

2323

Auslaßraum
Outlet space

2424th

Saugventilplatte
Suction valve plate

2424th

a Flanschabschnitt
a flange section

2424th

b Ringabschnitt
b ring section

2525th

Auslaßkanal
Exhaust duct

2626

Kopfteil
Headboard

2626

a Flanschabschnitt
a flange section

2626

b Zapfen
b cones

2626

c Ausnehmung
c recess

2727

Schraube
screw

2828

Kolbenstange
Piston rod

3030th

Umfangsausnehmung
Circumferential recess

3131

Gleitdichtring
Mechanical seal

3232

Förderraum
Funding area

3333

O-Ring
O-ring

3434

Zentrierelement
Centering element

3636

Ringausnehmung
Ring recess

4040

Halteelement
Holding element

4141

Schulter
shoulder

4242

Sauggehäuse
Suction housing

4343

Kragen
collar

4444

Druckgehäuse
Pressure housing

4545

Schulter
shoulder

4646

Schraubverbindung
Screw connection

4747

Einlaß
Inlet

4848

Kühlraum, Spiralnut
Cold room, spiral groove

4949

Kühlrippen
Cooling fins

5050

Spalt
gap

5252

Axialbohrung
Axial bore

6060

O-Ring
O-ring

6161

Öffnung
opening

7070

Längsachse
Longitudinal axis

7272

Saugleitung
Suction line

7474

Druckleitung
Pressure line

8080

Antriebseinheit
Drive unit

9090

Ausnehmung
Recess

9292

Dichtelement
Sealing element

9494

Abschrägung
bevel

9696

Dichtung
poetry

9898

Kopfteil
Headboard

9898

a Flanschabschnitt
a flange section

9898

b Hülsenabschnitt
b sleeve section

9999

Öffnung
A Abstand
M1 Ventil
M2 Ventil
M3 Ventil
M4 Ventil
opening
A distance
M1 valve
M2 valve
M3 valve
M4 valve

Claims

1. Pump with at least one delivery arrangement, which comprises a plunger ( 12 ) which is axially guided in a cylinder ( 10 ) and which, with its end remote from the drive, varies the volume in a pressure chamber ( 14 ) which during the suction stroke with at least one on the pressure chamber ( 14 ) opposite inlet opening ( 16 ) on the opposite side of the plunger ( 12 ) and communicates with at least one outlet opening ( 22 ) via a pressure valve arrangement ( 18 , 20 ) during the pressure stroke, characterized in that the plunger ( 12 ) has a suction valve arrangement ( 12 ) at its end remote from the drive. 24 , 26 ; 24 , 98 ), which has an axially fixedly connected to a piston rod ( 28 ) head part ( 26 ; 98 ) and between the plunger ( 12 ) and the head part ( 26 ; 98 ) axially freely movable suction valve plate ( 24 ) which, during the suction stroke on the head part ( 26 ; 98 ), adjoins a flow connection which is closed during the pressure stroke, from the inlet opening ( 16 ) via the plunger piston ( 12 ) in the pressure chamber ( 14 ) releases.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the plunger ( 12 ) for centering in the cylinder ( 10 ) on the piston rod ( 28 ) is at least to a small extent movably mounted.

3. Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure chamber ( 14 ) is sealed to the suction side via the plunger ( 12 ).

4. Pump according to claim 3, characterized in that the plunger ( 12 ) comprises at least one preferably groove-shaped circumferential recess ( 30 ), in which a preferably at least partially made of Teflon or PEEK seal ( 31 , 33 ) is arranged.

5. Pump according to claim 4, characterized in that at least one seal comprises a mechanical seal ( 31 ).

6. Pump according to claim 4 or 5, characterized in that at least one seal is preferably biased in the direction of the cylinder inner wall by means of a in the peripheral recess ( 30 ) angeord Neten, elastically deformable O-ring ( 33 ).

7. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pressure chamber ( 14 ) delimiting end faces of the suction valve arrangement ( 24 , 26 ; 24 , 98 ) and the pressure valve arrangement ( 18 , 20 ) are so close to one another at the end of the pressure stroke, that the volume of the pressure chamber ( 14 ) is reduced to a value which is negligible compared to the maximum value at the end of the suction stroke and preferably approximately to zero.

8. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the minimum distance between mutually facing end faces of the pressure valve arrangement ( 18 , 20 ) and the suction valve arrangement ( 24 , 26 ; 24 , 98 ) is less than 1 mm and preferably in the range from 0.1 to 0.2 mm.

9. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cylinder ( 10 ) is made of aluminum, the cylinder inner wall preferably consisting of aluminum oxide formed in particular by a hard-coat conversion.

10. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the cylinders wall, in particular in the cylinder inner wall forming aluminum umoxid, Teflon particles are embedded.

11. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least the suction valve plate ( 24 ) of the suction valve assembly is made of a particularly high temperature-resistant and / or impact-resistant plastic, preferably made of PEEK.

12. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the suction valve plate ( 24 ) is annular and is preferably arranged in the radial direction with a precise fit on the head part ( 26 ).

13. Pump according to claim 12, characterized in that the outer diameter of the suction valve plate ( 24 ) is smaller than the inner diameter of the cylinder ( 10 ).

14. Pump according to claim 12 or 13, characterized in that the plunger ( 12 ) facing side of the suction valve plate ( 24 ) is cone-like and during the pressure stroke sealing on oblique to the longitudinal axis ( 70 ) of the cylinder ( 10 ) extending side walls of a recess Mung ( 90 ) of the plunger ( 12 ) abuts, in which at least one axial bore ( 52 ) of the plunger ( 12 ) opens.

15. Pump according to at least one of claims 12 to 14, characterized in that the Druckventilan arrangement ( 18 , 20 ) facing sides of the suction valve plate ( 24 ) and the head part ( 26 ) during the pressure stroke together an at least essentially flat end face of the suction valve arrangement ( 24 , 26 ) form.

16. Pump according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the head part ( 28 ) as the suction valve plate ( 24 ) surrounding and with the non-drive end side of the plunger ( 12 ) axially fixed, in particular screw-on, ring element is formed.

17. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the suction valve plate ( 24 ) and the head part ( 26 ; 98 ) with each other in the radial direction overlap penden flange sections ( 24 a, 26 a; 24 a, 98 a) are provided .

18. A pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the Druckventilanord voltage (18, 20) has an at least partially, the pressure chamber (14) confining pressure valve body (18) and a pressure valve element (20) which during the suction stroke against the Druckkam mer ( 14 ) opposite side of the pressure valve body ( 18 ) is pre-tensioned and from a pressure generated during the pressure stroke in the pressure chamber ( 14 ) releases at least one fluid connection from the pressure chamber ( 14 ) to the outlet opening ( 22 ).

19. Pump according to claim 18, characterized in that the suction valve assembly ( 24 , 26 ; 24 , 98 ) facing sides of the pressure valve element ( 20 ) and the pressure valve body ( 18 ) during the suction stroke together an at least approximately flat end face of the Druckventilanord voltage ( 18 , 20th ) form.

20. Pump according to claim 18, characterized in that the preferably dome-shaped pressure valve element ( 20 ) during the pressure stroke on the suction valve assembly ( 24 , 26 ; 24 , 98 ) facing side of the pressure valve body ( 18 ) protrudes and into the pressure chamber ( 14 ) protrudes into it.

21. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least the pressure valve element ( 20 ) of the pressure valve arrangement ( 18 , 20 ) made of a particularly high temperature resistant and impact-resistant plastic, preferably made of PEEK.

22. A pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the piston rod (28) derraum by communicating with the inlet opening (16) För (32) and surrounded outside the conveying space (32) by an annular centering element (34) whose inner surface facing the piston rod ( 28 ) is provided with at least one seal ( 38 ) arranged in an annular recess ( 36 ), preferably at least partially made of Teflon or PEEK.

23. Pump according to claim 22, characterized in that at least one seal ( 38 ) comprises a mechanical seal.

24. Pump according to claim 22 or 23, characterized in that at least one seal ( 38 ) is preferably biased by means of a steel spring in the direction of the piston rod ( 28 ).

25. Pump according to at least one of claims 22 to 24, characterized in that the centering element ( 34 ) between a holding element ( 40 ) and the cylinder ( 10 ), preferably one adjoining the drive side of the cylinder ( 10 ) and preferably by means of the centering element ( 34 ) centered Saugge housing ( 42 ) is arranged.

26. Pump according to at least one of claims 22 to 25, characterized in that the centering element ( 34 ), the cylinder ( 10 ) and the pressure valve arrangement ( 18 , 20 ) between the holding element ( 40 ) and a pressure housing ( 44 ) by means of least a screw connection ( 46 ) are clamped in the axial direction.

27. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least between egg nem pressure housing ( 44 ) and one of the pressure housing ( 44 ) vice area of the cylinder ( 10 ) at least part of a preferably water-operable cooling circuit forming cooling space ( 48 ) is available.

28. Pump according to claim 27, characterized in that the cooling space in the form of at least one on the outer surface of the cylinder ( 10 ) is formed th spiral groove ( 48 ).

29. Pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that it comprises several preferably at least substantially identical conveyor arrangements and by connecting the inlet opening ( 16 ) at least one För deranordung with the outlet opening ( 22 ) at least one other conveyor arrangement as a multi-stage compressor in particular Promotion of gaseous fluids can be used.

30. Pump according to claim 29, characterized in that three delivery arrangements are preferably provided with approximately in one plane longitudinal axes ( 70 ), wherein in a liquid delivery mode each an inlet opening ( 16 ) with a suction line ( 72 ) and each outlet opening ( 22 ) a pressure line ( 74 ) and, in a gas delivery mode, an inlet opening ( 16 ) is connected to two outlet openings ( 22 ).

31. Pump according to claim 29 or 30, characterized in that at least two conveyor arrangements have a single common inlet opening ( 16 ) and / or a single common outlet opening ( 22 ).

32. Pump according to the preamble of claim 1, characterized in that the pressure chamber ( 14 ) delimiting end faces of the suction valve arrangement ( 24 , 26 ; 24 , 98 ) and the pressure valve arrangement ( 18 , 20 ) at the end of the pressure stroke are so close to each other that the volume of the pressure chamber ( 14 ) is reduced to a value that is negligible compared to the maximum value at the end of the suction stroke and preferably approximately to zero.

33. Pump according to claim 32 with the features of at least one of the Claims 1 to 31.