DE202022100566U1 - piston pump - Google Patents
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Abstract
Kolbenpumpe (1) mit einem ein Kolbengehäuse bildenden Hohlzylinder (5) und einem im Hohlzylinder (5) in axialer Richtung verschiebbaren Kolben, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben einen Kolbenhohlzylinder (8) aufweist, der an einer Oberseite eine Austrittsöffnung aufweist und der an seinem unterem Ende ein erstes mechanisches Sperrelement aufweist, dass der Hohlzylinder (5) einen Boden (6) mit einem darin integrierten zweiten mechanischen Sperrelement aufweist, über welches ein Transportfluid in eine Druckkammer (19) des Hohlzylinders (5) einleitbar oder aus dieser ausleitbar ist, wobei das erste mechanische Sperrelement an die Druckkammer (19) angrenzt, und dass ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb vorgesehen ist, mittels dessen Öffnungs- und Schließbewegungen vorgebbar sind, um das Transportfluid (B) durch den Kolbenhohlzylinder (8) zu fördern. Piston pump (1) with a hollow cylinder (5) forming a piston housing and a piston which can be displaced in the axial direction in the hollow cylinder (5), characterized in that the piston has a hollow piston cylinder (8) which has an outlet opening on an upper side and which on its has a first mechanical blocking element at the lower end, that the hollow cylinder (5) has a base (6) with a second mechanical blocking element integrated therein, via which a transport fluid can be introduced into a pressure chamber (19) of the hollow cylinder (5) or discharged from it, wherein the first mechanical blocking element borders on the pressure chamber (19), and that a pneumatic or hydraulic drive is provided, by means of which opening and closing movements can be specified in order to convey the transport fluid (B) through the piston hollow cylinder (8).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe.The invention relates to a piston pump.
Derartige Kolbenpumpen dienen generell zum Pumpen eines Transportfluids, wobei das Transportfluid insbesondere von Wasser gebildet ist.Piston pumps of this type are generally used for pumping a transport fluid, with the transport fluid being formed in particular from water.
Derartige Kolbenpumpen können generell zur Wasserförderung eingesetzt werden. Ein weiterer Anwendungsfall ist der Einsatz in Grundwasserzirkulationssystemen. Bei derartigen Systemen kann Grundwasser aus Erdbereichsschichten abgepumpt und dann Reinigungssystemen zugeführt werden, die oberirdisch angeordnet sein können. Auch die Rückführung zum gereinigten Grundwasser in das Erdreich ist dabei möglich.Such piston pumps can generally be used for pumping water. Another application is the use in groundwater circulation systems. In such systems, groundwater may be pumped from earthen zone layers and then fed to purification systems which may be located above ground. It is also possible to return the cleaned groundwater to the ground.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenpumpe bereitzustellen, welche bei einfachem Aufbau eine hohe Funktionalität aufweist.The invention is based on the object of providing a piston pump which, with a simple structure, has a high level of functionality.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.To solve this problem, the features of
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit einem ein Kolbengehäuse bildenden Hohlzylinder und einem im Hohlzylinder in axialer Richtung verschiebbaren Kolben. Der Kolben weist einen Kolbenhohlzylinder auf, der an einer Oberseite eine Austrittsöffnung aufweist und der an seinem unterem Ende ein erstes mechanisches Sperrelement aufweist. Der Hohlzylinder weist einen Boden mit einem darin integrierten zweiten mechanischen Sperrelement auf, über welches ein Transportfluid in eine Druckkammer des Hohlzylinders einleitbar oder aus dieser ausleitbar ist. Das erste mechanische Sperrelement grenzt an die Druckkammer an. Ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb ist vorgesehen, mittels dessen Öffnungs- und Schließbewegungen vorgebbar sind, um das Transportfluid durch den Kolbenhohlzylinder zu fördern.The invention relates to a piston pump with a hollow cylinder forming a piston housing and a piston which can be displaced in the axial direction in the hollow cylinder. The piston has a piston hollow cylinder which has an outlet opening on an upper side and which has a first mechanical locking element on its lower end. The hollow cylinder has a base with a second mechanical blocking element integrated therein, via which a transport fluid can be introduced into a pressure chamber of the hollow cylinder or discharged from it. The first mechanical blocking element borders on the pressure chamber. A pneumatic or hydraulic drive is provided, by means of which opening and closing movements can be specified in order to convey the transport fluid through the hollow piston cylinder.
Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe kann flexibel zum Pumpen unterschiedlicher Transportfluids eingesetzt werden, wobei diese prinzipiell auch von Gasen gebildet sein können. Vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Kolbenpumpe zum Pumpen von Flüssigkeiten eingesetzt, wobei diese unterschiedlichen Viskositäten aufweisen können.The piston pump according to the invention can be used flexibly for pumping different transport fluids, which in principle can also be formed by gases. The piston pump according to the invention is advantageously used for pumping liquids, which can have different viscosities.
Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Kolbenpumpe zum Pumpen von Wasser eingesetzt. Insbesondere kann die Kolbenpumpe zum Pumpen von Grundwasser eingesetzt werden, wobei dann die Kolbenpumpe Bestandteil eines Grundwasserzirkulationssystems sein kann, das zum Reinigen von Grundwasser dienen kann.The piston pump according to the invention is used particularly advantageously for pumping water. In particular, the piston pump can be used to pump groundwater, in which case the piston pump can be part of a groundwater circulation system that can be used to clean groundwater.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe besteht darin, dass die Pumpvorgänge ohne Erzeugen großer Druckunterschiede ablaufen können. Bei Einsätzen in Grundwasserzirkulationssystemen können dadurch Ausfällungen reduziert werden.An essential advantage of the piston pump according to the invention is that the pumping processes can take place without generating large pressure differences. This can reduce precipitation when used in groundwater circulation systems.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe besteht in deren einfachen und robusten Aufbau. Als Mechanikkomponenten weist die Kolbenpumpe nur einen ein Kolbengehäuse bildenden Hohlzylinder und einen darin in axialer Richtung verschiebbaren Kolben in Form eines Kolbenhohlzylinders auf, der an der Oberseite eine Austrittsöffnung zum Ein- oder Ausleiten von Transportfluid und am unteren Rand ein erstes mechanisches Sperrelement aufweist. Im Boden des Hohlzylinders befindet sich ein zweites mechanisches Sperrelement.Another advantage of the piston pump according to the invention is its simple and robust construction. As mechanical components, the piston pump only has a hollow cylinder forming a piston housing and a piston in the form of a hollow piston cylinder that can be displaced in the axial direction and has an outlet opening on the top for introducing or discharging transport fluid and a first mechanical blocking element on the lower edge. A second mechanical locking element is located in the bottom of the hollow cylinder.
Die Öffnungs- und Schließbewegungen werden durch den pneumatischen oder hydraulischen Antrieb vergeben, dessen Betrieb vorteilhaft durch eine Steuereinheit gesteuert wird. Dadurch kann der Betrieb der Kolbenpumpe flexibel vorgegeben und gesteuert werden.The opening and closing movements are given by the pneumatic or hydraulic drive, the operation of which is advantageously controlled by a control unit. As a result, the operation of the piston pump can be specified and controlled flexibly.
Dabei ist der Betrieb der Kolbenpumpe umkehrbar, in dem je nach Betriebsart, die mit der Steuereinheit vorgegeben wird, im Kolbenhohlzylinder Transportfluid nach oben oder nach unten gefördert wird.The operation of the piston pump is reversible, in that, depending on the operating mode, which is specified with the control unit, transport fluid is conveyed up or down in the hollow piston cylinder.
Bei Einsatz in einem Grundwasserzirkulationssystem kann somit Grundwasser über den Kolbenhohlzylinder aus einem Grundwasserreservoir nach oben gefördert werden, um dieses zu reinigen. Ebenso kann gereinigtes Grundwasser dem Grundwasserreservoir wieder zugeführt werden.When used in a groundwater circulation system, groundwater can thus be conveyed upwards from a groundwater reservoir via the hollow piston cylinder in order to purify it. Cleaned groundwater can also be returned to the groundwater reservoir.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist generell derart, dass Arbeitsfluid des pneumatischen oder hydraulischen Antriebs unterschiedlicher Kammern der mechanischen Einheit der Kolbenpumpe zugeführt werden kann, wodurch gezielt Druckunterschiede innerhalb unterschiedlicher Kammern generiert werden, die gezielt zu Öffnungs- oder Schließbewegungen der mechanisches Sperrelemente führen, wodurch die Pumpvorgänge exakt vorgegeben werden können.The functioning of the piston pump according to the invention is generally such that working fluid of the pneumatic or hydraulic drive can be supplied to different chambers of the mechanical unit of the piston pump, whereby pressure differences are generated within different chambers, which lead to opening or closing movements of the mechanical blocking elements, whereby the Pumping processes can be specified exactly.
Gemäß einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung der Kolbenpumpe ist der Hohlzylinder durch eine Trennwand in einen oberen und unteren Raumbereich unterteilt, wobei nur in dem oberen Raumbereich ein Arbeitsfluid des pneumatischen oder hydraulischen Antriebs einführbar ist.According to a structurally advantageous embodiment of the piston pump, the hollow cylinder is divided by a partition into an upper and lower space, with a working fluid of the pneumatic or hydraulic drive being able to be introduced only in the upper space.
Ist ein pneumatischer Antrieb vorgesehen, besteht das Arbeitsfluid aus Druckluft. Ist ein hydraulischer Antrieb vorgesehen, ist das Arbeitsfluid eine Hydraulikflüssigkeit.If a pneumatic drive is provided, the working fluid consists of compressed air. If a hydraulic drive is provided, the working fluid is a hydraulic fluid.
Die Kolbenpumpe ist weiterhin vorteilhaft derart ausgestaltet, dass der Kolben zwei an der Außenseite des Kolbenhohlzylinders befestigte Kolbenstempel aufweist, die an die Innenwand des Hohlzylinders angrenzen und bezüglich dieser verschiebbar sind.The piston pump is also advantageously designed in such a way that the piston has two piston plungers which are fastened on the outside of the hollow piston cylinder and adjoin the inner wall of the hollow cylinder and can be displaced with respect to it.
Vorteilhaft ist ein oberer Kolbenstempel, der im oberen Raumbereich des Hohlzylinders angeordnet ist, wodurch dieser in eine obere und untere Arbeitskammer unterteilt ist.An upper piston piston is advantageous, which is arranged in the upper spatial area of the hollow cylinder, as a result of which it is divided into an upper and lower working chamber.
Dabei ist in der Wand des Hohlzylinders sowohl im Bereich der oberen Arbeitskammer als auch im Bereich der unteren Arbeitskammer ein Einlass für die Arbeitskammer vorgesehen.An inlet for the working chamber is provided in the wall of the hollow cylinder both in the area of the upper working chamber and in the area of the lower working chamber.
Abhängig von der Ein- oder Ausleitung des Arbeitsfluids in einer Arbeitskammer können die Öffnungs- oder Schließvorgänge der mechanischen Sperrelemente vorgegeben werden. Vorteilhaft sind die mechanischen Sperrelemente in Form von Klappen ausgebildet. Prinzipiell können auch beweglich gelagerte Kugeln als mechanische Sperrelemente vorgesehen sein.Depending on the introduction or discharge of the working fluid in a working chamber, the opening or closing processes of the mechanical locking elements can be specified. The mechanical blocking elements are advantageously designed in the form of flaps. In principle, movably mounted balls can also be provided as mechanical blocking elements.
Weiter vorteilhaft ist ein unterer Kolbenstempel im unteren Raumbereich des Hohlzylinders angeordnet und unterteilt diesen in die Druckkammer und eine weitere Kammer.A lower piston plunger is also advantageously arranged in the lower spatial area of the hollow cylinder and divides it into the pressure chamber and another chamber.
Dabei ist der untere Kolbenstempel am unteren Rand des Kolbenhohlzylinders angeordnet.The lower piston plunger is arranged at the lower edge of the piston hollow cylinder.
Des Weiteren sind oberhalb des unteren Kolbenstempels in der Wand des Kolbenhohlzylinders Öffnungen vorgesehen, die die Kammer mit dem Innenraum des Kolbenhohlzylinders verbinden.Furthermore, openings are provided above the lower piston ram in the wall of the hollow piston cylinder, which connect the chamber to the interior of the hollow piston cylinder.
Die Druckkammer ist über ein zweites mechanische Sperrelement an ein Reservoir mit Transportfluid, insbesondere an Grundwasser in einem Erdbereich angekoppelt.The pressure chamber is coupled via a second mechanical blocking element to a reservoir with transport fluid, in particular to groundwater in a ground area.
Je nach Steuerung des pneumatischen oder hydraulischen Antriebs und durch entsprechendes Zu- oder Abführen von Arbeitsfluid zu oder aus den Arbeitskammern können Pumpvorgänge derart gesteuert werden, dass Transportfluid, wie z.B. Wasser, insbesondere Grundwasser, der Druckkammer zugeführt und dann über den Kolbenhohlzylinder nach oben gefördert und über die obere Öffnung des Kolbenhohlzylinders ausgeleitet wird, beispielsweise im Grundwasser in oberirdisch angeordneten Reinigungsanlagen zu reinigen.Depending on the control of the pneumatic or hydraulic drive and by correspondingly supplying or removing working fluid to or from the working chambers, pumping processes can be controlled in such a way that transport fluid, such as water, in particular groundwater, is fed to the pressure chamber and then conveyed upwards via the piston hollow cylinder and is discharged via the upper opening of the piston hollow cylinder, for example to clean the groundwater in cleaning systems arranged above ground.
Auch ein umgekehrter Pumpvorgang kann realisiert werden, bei dem Transportfluid über die obere Öffnung des Kolbenhohlzylinders in diesem eingeleitet, der Druckkammer zugeführt und von dort bei geöffnetem zweiten mechanischen Sperrelement aus diesem ausgeleitet wird.A reverse pumping process can also be implemented, in which the transport fluid is introduced into the hollow piston cylinder via the upper opening of the hollow cylinder, fed to the pressure chamber and discharged from there when the second mechanical blocking element is open.
Bei beiden Pumpvorgängen kann die weitere Kammer als Zwischenspeicher genutzt werden, wobei Transportfluid über die Öffnungen in der Wand dieser weiteren Kammer zugeführt oder aus dieser ausgeleitet werden.In both pumping processes, the further chamber can be used as an intermediate store, transport fluid being supplied to or discharged from this further chamber via the openings in the wall.
Gemäß einer konstruktiven vorteilhaften Ausgestaltung verläuft die Trennwand in einer senkrecht zur Längsachse des Hohlzylinders orientierten Ebene. According to a structurally advantageous embodiment, the partition runs in a plane oriented perpendicular to the longitudinal axis of the hollow cylinder.
Dabei weist die Trennwand eine zentrale Bohrung auf, in der der Kolbenhohlzylinder verschiebbar geführt ist.The partition wall has a central bore in which the hollow piston cylinder is guided in a displaceable manner.
Hierbei ist die Grenzfläche zwischen dem Kolbenhohlzylinder und dem Rand der Bohrung abgedichtet.Here, the interface between the piston hollow cylinder and the edge of the bore is sealed.
Durch diese Abdichtung sind der untere und obere Raumbereich des Hohlzylinders gas- und flüssigkeitsdicht entkoppelt.This seal decouples the lower and upper spatial area of the hollow cylinder in a gas-tight and liquid-tight manner.
Weiter vorteilhaft sind die Grenzflächen zwischen den Kolbenstempeln und der Innenwand des Hohlzylinders abgedichtet.The boundary surfaces between the piston plungers and the inner wall of the hollow cylinder are also advantageously sealed.
Damit sind auch die Arbeitskammern mit dem oberen Kolbenstempel sowie die Druckkammer und die weitere Kammer mit dem unteren Kolbenstempel gas- und flüssigkeitsdicht entkoppelt.The working chambers with the upper piston piston and the pressure chamber and the further chamber with the lower piston piston are thus also decoupled in a gas-tight and liquid-tight manner.
Um Transportfluid mittels der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe aus einem Reservoir nach oben zu pumpen ist vorteilhaft ein Pumpvorgang mit einer Triggerphase eingeleitet, in welche Arbeitsfluid in die untere Arbeitskammer eingeführt wird. Dadurch steigt der Kolbenhohlzylinder an und in der Druckkammer wird ein Unterdruck generiert, wodurch das zweite mechanisches Sperrelement im Boden des Hohlzylinders geöffnet wird und Transportfluid in diese einströmt.In order to pump transport fluid upwards from a reservoir by means of the piston pump according to the invention, a pumping process with a trigger phase is advantageously initiated, in which working fluid is introduced into the lower working chamber. As a result, the piston hollow cylinder rises and a negative pressure is generated in the pressure chamber, as a result of which the second mechanical blocking element in the bottom of the hollow cylinder is opened and transport fluid flows into it.
Dann wird in einer auf die Triggerphase folgenden zweiten Phase Arbeitsfluid aus der unteren Arbeitskammer ausgeleitet und in die obere Arbeitskammer eingeleitet, wodurch eine Abwärtsbewegung des Kolbenhohlzylinders bewirkt ist.Then, in a second phase following the trigger phase, working fluid is discharged from the lower working chamber and introduced into the upper working chamber, causing the piston hollow cylinder to move downwards.
In Folge einer durch die Abwärtsbewegung des Kolbenhohlzylinders bewirkten Druckerhöhung in der Druckkammer wird das zweite mechanische Sperrelement geschlossen und das erste mechanische Sperrelement im Kolbenhohlzylinder geöffnet. Durch das geöffnete erste mechanische Sperrelement gelangt Transportfluid in die Öffnungen in der Wand des Kolbenhohlzylinders in die weitere Kammer.As a result of an increase in pressure in the pressure chamber caused by the downward movement of the hollow piston cylinder, the second mechanical blocking element is closed and the first mechanical blocking element in the hollow piston cylinder is opened. Through the open first mechanical blocking element, transport fluid reaches the openings in the wall of the piston hollow cylinder in the further chamber.
Dann wird während einer auf die zweite Phase folgenden dritten Phase durch Einleiten von Arbeitsfluid in die untere Arbeitskammer der Kolbenhohlzylinders nach oben bewegt wird, wobei das erste mechanische Sperrelement am Kolbenhohlzylinder geschlossen wird.Then, during a third phase following the second phase, the hollow piston cylinder is moved upwards by introducing working fluid into the lower working chamber, the first mechanical locking element on the hollow piston cylinder being closed.
Einerseits ist durch die Aufwärtsbewegung des Kolbenhohlzylinders der Druck in der weiteren Kammer erhöht. Über die Öffnungen in der Wand des Kolbenhohlzylinders strömt Transportflüssigkeit in den Kolbenhohlzylinder und wird in diesem nach oben in Richtung der Öffnung an der Oberseite des Kolbenhohlzylinders gefördert.On the one hand, the pressure in the further chamber is increased by the upward movement of the piston hollow cylinder. Transport liquid flows into the hollow piston cylinder via the openings in the wall of the hollow piston cylinder and is conveyed upwards in the latter in the direction of the opening on the upper side of the hollow piston cylinder.
Somit sind Transportfluid über dem Kolbenhohlzylinder nach oben gepumpt und über dessen obere Öffnung ausgeführt.Thus, transport fluid is pumped upwards over the hollow piston cylinder and discharged through its upper opening.
Andererseits wird durch die Aufwärtsbewegung des Kolbenhohlzylinders der Druck in der Druckkammer reduziert wird, wodurch das zweite mechanische Sperrelement im Boden des Hohlzylinders geöffnet wird, so dass Transportfluid über dem geöffneten zweiten mechanischen Sperrelement in der Druckkammer einströmt.On the other hand, the pressure in the pressure chamber is reduced by the upward movement of the piston hollow cylinder, whereby the second mechanical blocking element in the bottom of the hollow cylinder is opened, so that transport fluid flows into the pressure chamber via the opened second mechanical blocking element.
Damit ist wieder Transportfluid in der Druckkammer für den nächsten Pumpengang verbunden. Für diesen nächsten Pumpvorgang erfolgen wieder dieselben Pumpkammer wie für den ersten Pumpvorgang.This again connects transport fluid in the pressure chamber for the next pump cycle. For this next pumping process, the same pumping chambers take place again as for the first pumping process.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 : Blechschaltbild der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe. -
2 bis5 : Darstellung der Mechanikeinheit der Kolbenpumpe gemäß1 für unterschiedliche Phasen eines Pumpvorgangs zum Pumpen von Transportfluid in einer ersten Fördereinrichtung.
-
1 : Sheet metal circuit diagram of the piston pump according to the invention. -
2 until5 : Representation of the mechanical unit of the piston pump according to1 for different phases of a pumping process for pumping transport fluid in a first delivery device.
Der pneumatische Antrieb kann einen Pneumatikzylinder mit einem darin beweglichen Stempel, der von einem mechanischen Antrieb angetrieben wird, gebildet sein. Dementsprechend kann der hydraulische Antrieb einen Hydraulikzylinder aufweisen, dessen beweglicher Stempel von einem mechanischen Antrieb angetrieben ist. Der mechanische Antrieb kann eine Pleuelstange aufweisen, die insbesondere auch mit einem Elektromotor bewegt werden kann.The pneumatic drive can be a pneumatic cylinder with a ram that can be moved therein and that is driven by a mechanical drive. Accordingly, the hydraulic drive can have a hydraulic cylinder whose movable ram is driven by a mechanical drive. The mechanical drive can have a connecting rod, which in particular can also be moved with an electric motor.
Die in den
Im Hohlzylinder 5 ist ein Kolben mit einem Kolbenhohlzylinder 8 geführt. Der Kolbenhohlzylinder 8 verläuft in axialer Richtung des Hohlzylinders 5, wobei die Längsachse des Kolbenhohlzylinders 8 mit der Längsachse des Hohlzylinders 5 zusammenfällt. Das obere Ende des Kolbenhohlzylinders 8 ragt über die Oberseite des Hohlzylinders 5 hervor. Der Kolbenhohlzylinder 8 ist im Hohlzylinder 5 in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Hierbei ist der Kolbenhohlzylinder 8 in einer Bohrung des Deckels 7 des Hohlzylinders 5 gelagert. Die Grenzfläche zwischen dem Kolbenhohlzylinder 8 und dem Rand der Bohrung ist gas- und flüssigkeitsdicht abgedichtet.A piston with a piston
Die Oberseite des Kolbenhohlzylinders 8 ist offen und bildet eine Auslassöffnung 9, über welche ein zu förderndes Transportfluid aus dem Kolbenhohlzylinder 8 ausgeführt oder in diesem eingeführt werden kann. Das Transportfluid ist in den
Die Unterseite des Kolbenhohlzylinders 8 ist mittels eines ersten mechanischen Sperrelements in Form einer Klappe 11 verschlossen. Diese kann zwischen einer Öffnungsstellung (
Im Boden 6 des Hohlzylinders 5 befindet sich ein zweites mechanisches Sperrelement in Form einer Klappe 11. Auch diese Klappe 11 kann zwischen einer Öffnungsstellung (
Der Innenraum des Hohlzylinders 5 ist durch eine Trennwand 12 in einen oberen und unteren Raumbereich unterteilt. Die Trennwand 12 ist in einer senkrecht zur Längsachse des Hohlzylinders 5 orientierter Ebene orientiert und an der Innenwand des Hohlzylinders 5 befestigt. Die Trennwand 12 weist eine zentrale Bohrung auf, in der der Kolbenhohlzylinder 8 verschiebbar gelagert ist. Die Grenzfläche zwischen dem Kolbenhohlzylinder 8 und dem Rand der Bohrung ist gas- und flüssigkeitsdicht abgedichtet.The interior of the
Der Kolben weist weiterhin zwei identisch ausgebildete Kolbenstempel 13, 14 auf, die in der Außenwand des Kolbenhohlzylinders 8 befestigt und somit mit diesem verschiebbar sind. Beide Kolbenstempel 13,14 sind kreisscheibenförmig ausgebildet und verlaufen jeweils in einer senkrecht von Längsachsen des Kolbenhohlzylinders 8 orientierten Ebene. Die äußeren Randflächen der Kolbenstempel 13,14 liegen dicht an der Innenwand des Hohlzylinders 5 an und bilden mit dieser gas- und flüssigkeitsdicht abgedichtete Grenzflächen.The piston also has two identically designed
Der obere Kolbenstempel 13 unterteilt den oberen Raumbereich des Hohlzylinders 5 in eine obere Arbeitskammer 15 und eine untere Arbeitskammer 16. Die Größen der Arbeitskammern 15, 16 variieren entsprechend den Positionen des oberen Kolbenstempels 13. Die obere Arbeitskammer 15, weist einen ersten Einlass 17 in der Wand des Hohlzylinders 5 auf. Die untere Arbeitskammer weist einen zweiten Einlass 18 in der Wand des Hohlzylinders 5 auf. Über die Einlässe 17, 18 kann vom pneumatischen Antrieb aus ein Arbeitsfluid A der jeweiligen Arbeitskammer 15, 16 zugeführt oder aus dieser ausgeleitet werden. Bei dem pneumatischen Antrieb ist das Arbeitsfluid A von Druckluft gebildet. Bei einem Arbeitsfluid ist das Arbeitsfluid A eine Hydraulikflüssigkeit.The
Der untere Kolbenstempel 14 befindet sich am unteren Rand des Kolbenhohlzylinders 8 und unterteilt den unteren Raumbereich des Hohlzylinders 5 in eine Druckkammer 19 und eine oberhalb der Druckkammer 19 angeordnete weitere Kammer 20. Die Größen der Druckkammer 19 und der weiteren Kammer 20 variieren entsprechend der Position des unteren Kolbenstempels 14.The
Dicht oberhalb des unteren Kolbenstempels 14 sind in die Wand des Kolbenhohlzylinders 8 Öffnungen 21 eingearbeitet, die eine Verbindung zwischen der weiteren Kammer 20 und dem Innenraum des Kolbenhohlzylinders 8 herstellen.
In den
Die Triggerphase wird durch Einleiten vom Arbeitsfluid A mittels des pneumatischen Antriebs über den Einlass 18 in die untere Arbeitskammer 16 initiiert. The trigger phase is initiated by introducing working fluid A into the lower working
Durch den in der unteren Arbeitskammer 16 mittels des eingeführten Arbeitsfluid A generierten Überdruck steigt der obere Kolbenstempel 13, d.h. der Kolbenhohlzylinder 8 wird nach oben bewegt. Dadurch wird in der Druckkammer 19 ein Unterdruck generiert und die Klappe 11 im Boden 6 des Hohlzylinders 5, d.h. im Bodenbereich der Druckkammer 19, geöffnet. Dadurch strömt Wasser, d.h. Transportfluid B in die Druckkammer 19, wie mit dem Pfeil I in
Nach dieser Triggerphase wird eine Umkehrphase (
Dadurch wird die Bewegung des Kolbenhohlzylinders 8 mit dem Kolbenstempel 13, 14 umgekehrt, d.h. er bewegt sich nach unten, wie mit dem Pfeil III in
Demgegenüber öffnet sich die Klappe 10 am unteren Rand des Kolbenhohlzylinders 8 aufgrund des Überdrucks in der Druckkammer 19. Durch die geöffnete Klappe 10 strömt Transportfluid in den Kolbenhohlzylinder 8 und durch die Öffnungen 21 in der Wand des Kolbenhohlzylinders 8 in die weitere Kammer 20. Wie
In der darauffolgenden Phase (
Durch die Aufwärtsbewegung des Kolbenhohlzylinders 8 mit den Kolbenstempeln 13, 14 wird der Druck in der Druckkammer 19 reduziert. Durch den Unterdruck öffnet sich die Klappe 11 im Boden 6 des Hohlzylinders 5 und Transportfluid, d.h. Wasser kann von außen in die Druckkammer 19 einströmen.Due to the upward movement of the piston
Nun kann ein neuer Pumpvorgang gemäß den in den
BezugszeichenlisteReference List
- (1)(1)
- Kolbenpumpepiston pump
- (2)(2)
- Mechanikeinheitmechanical unit
- (3)(3)
- Pneumatischer Antriebpneumatic drive
- (4)(4)
- Steuereinheitcontrol unit
- (5)(5)
- Hohlzylinderhollow cylinder
- (6)(6)
- BodenFloor
- (7)(7)
- DeckelLid
- (8)(8th)
- Kolbenhohlzylinderpiston hollow cylinder
- (9)(9)
- Auslassöffnungexhaust port
- (10)(10)
- Klappeflap
- (11)(11)
- Klappeflap
- (12)(12)
- Trennwandpartition wall
- (13)(13)
- Kolbenstempelpiston stamp
- (14)(14)
- Kolbenstempelpiston stamp
- (15)(15)
- Arbeitskammerworking chamber
- (16)(16)
- Arbeitskammerworking chamber
- (17)(17)
- Einlassinlet
- (18)(18)
- Einlassinlet
- (19)(19)
- Druckkammerpressure chamber
- (20)(20)
- Kammerchamber
- (21)(21)
- Öffnung opening
- (A)(a)
- Arbeitsfluidworking fluid
- (B)(b)
- Arbeitsfluidworking fluid
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102011100712 B4 [0004]DE 102011100712 B4 [0004]
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- 2022-02-01 DE DE202022100566.4U patent/DE202022100566U1/en active Active
-
2023
- 2023-01-30 EP EP23153927.1A patent/EP4219943A1/en active Pending
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP4219943A1 (en) | 2023-08-02 |
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