DE2258832A1

DE2258832A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE2258832A1
Application number: DE19722258832
Authority: DE
Inventors: Ryoji Uchiyama
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1971-12-06
Filing date: 1972-12-01
Publication date: 1973-06-20
Also published as: AU4917572A; IT993548B; ZA728657B; US3809508A; AU470105B2; FR2164303A5

Description

Dipl.-Ing. Vincenz v. Raffay Hamburg, den 30. Hovemoer 1972

ou t^atent^^nw^i, ο ι 2098/10 . v.R./K.

2 Hamburg 70 · Schioßstr. 6

Tel. <53 70 05

Anmelder: Maruyama Mfg. Co., Ltd.

4 - 15» 3-Chome, Uchikanda, Chiyoda-Ku, Tokyo/Japan

Kolbenpu m ρ e

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, insbesondere eine Hochdruckkolbenpumpe, die einen hohen Druck zum Pumpen verhältnismäßig geringer Plüssigkeitsmengen erzeugt. Gerichtet ist die Erfindung auf eine Kolbenpumpe, deren Gehäuse einen Einlaß und einen Auslaß mit Rückschlagventil aufweist, wobei eine hin- und herbewegbare Kolbenstange in das Gehäuse zwischen dem Raum zwischen Einlaß und Auslaß hineinragt.

Grundsätzlich schafft die Erfindung eine derartige Kolbenpumpe, die mit einem Rohr und einer Vehtilplatte an dem einen Ende des Rohres ausgerüstet ist, wobei diese beiden Teile an der hin- und herbewegbaren Kolbenstange und in dem abgedichteten Gehäuse angeordnet sind, um den eigentlichen Kolben zu bilden. Die Hochdruck- und Niederdruckteil trennende Dichtung ist ortsfest angeordnet und so in dem Gehäuse befestigt, daß sie das Rohr umgibt und eine Abdichtung im Bereich der äußeren Mantelfläche des Rohres bewirkt. Die Dichtung verhindert sowohl eine Wanderung von Flüssigkeit als auch von Luft zwischen dem Hoch- und Niederdruckbereich der Pumpe.

Ein derartiger Aufbau weist verschiedene Vorteile auf, durch die eine große Einsatzmöglichkeit und eine sehr breite Anpassungsmöglichkeit an die unterschiedlichen Bedingungen gewährleistet ist. Die ortsfeste Dichtung führt die Mantelfläche des Rohres und bedingt eine absolute Selbstzentrierung des Rohres in der Dichtung. Ohne Auswechseln des Rohres können unterschiedliche Arten und Größen für die Dichtung in Übereinstimmung mit dem Druck und den verschiedenen zu pumpenden Flüssigkeiten ausgewählt werden. Schmierung

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zwischen der Dichtung und dem Rohr kann leicht und untohany<y der zu pumpenden Flüssigkeit durch Einspritzen eines Schmiermittels in oder durch die ortsfeste Dichtung bewerkstelligt werden, um die innere an dem Rohr anliegende Ringfläche der Dichtung zu schmieren.

Das Rohr kann weiterhin leicht und schnell beim Auftreten von Verschleißerscheinungen ausgewechselt werden. Außerdem können Rohre unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen Materiales eingesetzt werden, um Flüssigkeiten unter den verschiedensten Bedingungen zu pumpen. Beispielsweise kann ein steifes Metallrohr in Verbindung mit einer verhältnismäßig weichen und nachgiebigen Kunststoffdichtung verwendet werden. Wenn ein weniger steifes Rohr mit der gleichen Dichtung wünschenswert ist, kann das Rohr leicht entfernt und ersetzt werden. Es kann auch sein, daß die Dichtung aus hartem Material, beispielsweise Wolfram oder entsprechenden Karbiden bestehen soll, wohingegen ein Rohr aus nachgiebigem und bei niedrigen Temperaturen einsetzbaren Material in Verbindung mit einer derartig harten Dichtung unter bestimmten Bedingungen verwendet wird. Selbstverständlich sind die unterschiedlichsten Kombinationsmöglichkeiten hinsichtlich der für Rohr und Dichtung zu verwendenden Materialien und deren Eigenschaften ausnutzbar.

Das hin- und herbewegbare Rohr kann äußerst leicht sein, um die Massenkräfte herabzusetzen und hohe Geschwindigkeiten zuzulassen. Weiterhin kann das Rohr oder zumindest ein Teil desselben so konstruiert werden, daß ein Ausdehnen oder ein leichtes Ausbeulen unter hohem Druck möglich ist, um die Dichtwirkung in Zusammenarbeit mit der ortsfesten Dichtung zu erhöhen.

Die Bauteile der Kolbenpumpe sind äußerst einfach ausgeführt; sie können schnell zusammengebaut und ersetzt werden. Das Rohr muß lediglich einen Außendurchmesser aufweisen, der der Dichtung angepaßt ist. Ein Ende des Rohres bildet einen Ventilsitz für die an der Kolbenstange befestigte Ventilplatte. Die Anlage zwischen Rohr und Ventilplatte dient.weiterhin der Orientierung des Rohres in einer bestimmten Lage innerhalb des Gehäuses, wodurch sicherge-

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stellt ist, daß das Rohr leicht durch die Dichtung gleitet, ohne daß ein Verkanten oder eine Drehbewegung stattfindet. Auf diese Weise wird ein möglichst geringer Verschleiß sichergestellt. Ein flüssigkeitsdurchlässiger Mitnehmer, der als Scheibe oder Platte . ausgebildet sein kann und an der Kolbenstange befestigt ist, hält das Rohr in der Nähe der Ventilplatte.

Da die ringförmige Dichtung ortsfest in dem' Gehäuse angeordnet ist, stellt der Abstand zwischen der Innenwand des Gehäuses, und der Kante der Ventilplatte keinen Grenzwert für die Größe der Flüssigkeitsströmung, die durch die Pumpe erzeugt werden kann, dar. Die Ventilplatte kann so groß sein, wie es notwendig ist₃ eine gute Abdichtung mit der Stirnfläche des Rohres zu bewirken. Das Gehäuse kann in ausreichendem Abstand von den der Ventilplatte angeordnet sein.. Obwohl die Kolbenpumpe in der Zeichnung zylindrisch dargestellt wurde, kann das Gehäuse selbstverständlich auch andere Formen annehmen, um für eine ausreichende Strömung zu sorgen, ohne daß eine Behinderung des sich hin- und herbewegenden Rohres und der Ventilwirkung zwischen dem Ende des Rohres und der Ventilplatte eintritt. Beispielsweise kann sich das Gehäuse ausgehend von der Dichtung nach außen erweitern, um Bereich der Ventilplatte beträchlich größer zu sein.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Erfindung eine Kolbenpumpe mit einer hin- und herbewegbaren Kolbenstange schafft, an der eine Ventilplatte angebracht ist. Ein Rohr ist lose auf der Stange angeordnet, wobei das eine Ende des Rohres den Ventilsitz für die Ventilplatte bildet. Ein flüssigkeitsdurchlässiger Mitnehmer für das Rohr ist ebenfalls an der Stange angebracht. Dieser ermöglicht ein Abheben des Rohres von der Ventilplatte. Eine ortsfeste Dichtung in dem Pumpengehäuse umgibt das Rohr und sorgt für eine entsprechende Abdichtung zusammen mit der Mantelfläche des Rohres. Das Rohr ist in Längsrichtung innerhalb,der Dichtung hin- und herbewegbar.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

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Es zeigt:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch eine schematische Darstellung einer Kolbenpumpe nach der Erfindung,und zwar während des Druckhubes;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine konstruktive Ausfuhrungsform einer Kolbenpumpe nach der Erfindung, und zwar ebenfalls während des Druckhubes;

Fig. 3 einen Längsschnitt einer Einzelheit im

vergrößerten Maßstab,und zwar der Kolbenpumpe nach Fig. 2;

Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Längsschnitt, jedoch während des Saughubes;

Fig. 5 einen der Fig. 3 entsprechenden Längsschnitt, jedoch einer anderen Ausführungsform;

Fig. 6 einen der Fig. 3 entsprechenden Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 7 eine Draufsicht auf den flüssigkeitsdurchlässigen Mitnehmer für das Rohr der Ausführungsform nach Fig. 6;

Fig. 8 einen der Fig. 3 entsprechenden Längsschnitt, jedoch einer anderen Ausführungsform;

Fig. 9 einen der Fig. 3 entsprechenden Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform;

Fig.10 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform

eines flüssigkeitsdurchlässigen Mitnehmers;

Fig.11 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines flüssigkeitsdurchlässigen Mitnehmers;

Fig.12 eine Draufsicht auf eine noch andere Ausführungsform eines flüssigkeitsdurchlässigen Mitnehmers; und

Fig.13 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines flüssigkeitsdurchlässigen Mitnehmers.

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Die in der Fig. 1 dargestellte Kolbenpumpe 10 weist ein Gehäuse 11 mit einer inneren Mantelfläche 12 auf, die zylindrisch ausgebildet ist. Das, Gehäuse bildet eine Niederdruckkammer 13 und eine Hochdruckkammer 14. Weiterhin ist das Gehäuse 11 mit einem Flüssigkeitseinlaß 15, der mit der Niederdruckkammer 13 verbunden ist und mit einem Flüssigkeitsauslaß 16 versehen, der mit der Hochdruckkammer 14 verbunden ist. Der Einlaß 15 ist mit irgendeiner geeigneten Flüssigkeitsquelle verbunden. Der Auslaß 16 dient der Abgabe der gepumpten Flüssigkeit in irgendein entsprechendes System. Der Auslaß 16 ist mit einem Rückschlagventil 17 ,ausgerüstet. Dieses Rückschlagventil 17 wird durch eine den Ventilsitz tragende Querwand 18 und eine öffnung 19 innerhalb dieser Querwand gebildet. Das eigentliche Ventilelement ist mit 20 bezeichnet. Dieses Ventilelement 20 bildet zusammen dem Ventilsitz in der Querwand 18 und der Öffnung 19 ein Rückschlagventil, das ein Rücklauf der Flüssigkeit aus dem Auslaß 16 während des Saughubes verhindert. Das Ventilelement 20 ist durch eine Schraubenfeder 21 in Richtung auf den Ventilsitz vorgespannt. Die Schraubenfeder 21 stützt sich an der Stirnwand 22 des Gehäuses 11 ab.

Die Kolbenpumpe 10 ist mit einer hin- und herbewegbaren Kolbenstange 23 ausgerüstet, die in das Gehäuse 11 hineinragt und durch die Niederdruekkammer 13 hindurchläuft. Die Kolbenstange 23 kann durch irgendeinen geeigneten Antrieb hin- und herbewegt werden. In dem Gehäuse 11 wird die Kolbenstange durch¹ eine Stopfbüchse 24a oder eine entsprechende Einrichtung geführt, die gleichzeitig eine Dichtung gegen die Umgebung bildet und einen Austritt der Flüssigkeit im Bereich der Kolbenstange aus der Niederdruckkammer 13 verhindert.

Die Kolbenstange 23 ist mit einer undurchlässigen Ventilplatte 2h versehen, die an ihr in einem Abstand von dem Ende der Kolbensbange befestigt ist. Weiterhin ist die Kolbenstange 23 mit einem Mitnehmer oder Anschlag 25 ausgerüstet, der im Abstand von der Ventilplatte 24 an ihr befestigt ist. Der Mitnehmer. 25 kann unterschiedlich gestaltet sein. In der· veranschaulichten Form ist der Mitnehmer 25 kreisförmig ausgebildet und mit einer Anzahl von öffnungen 26 versehen, die an. seinem, Umfang verteilt

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sind, so daß die Flüssigkeitsströmung unter Berücksichtigung der Kapazität der Kolbenpumpe nicht wesentlich behindert wird.

Der Abstand zwischen der Ventilplatte 24 und dem Mitnehmer 25 ist größer als die Länge des Hubes der hin- und herbewegbaren Kolbenstange 23. Bei der Konstruktion nach Fig. 1 ist der Abstand zwischen der Ventilplatte 24 und dem Mitnehmer 25 beträchtlich größer als die Länge des Hubes, da die wirksame Länge der Dichtung durch die Dichtungsringe 27 und 28 festgelegt ist. Die Dichtungsringe 27 und 28 sind kreisförmig ausgebildet und mechanisch oder durch Klebemittel an der inneren Mantelfläche 12 des Gehäuses 11 befestigt. Die Dichtungsringe 27 und 28 können aus den unterschiedlichsten Materialien, beispielsweise aus nachgiebigem Kunststoff oder aus hartem Gummi hergestellt sein.

Ein in Längsrichtung bewegbares Rohr 29 ist zwischen den Dichtungsringen 27 und 28 angeordnet und in diesen dicht gelagert, um die Hochdruckkammer 14 von der Niederdruckkammer 13 zu trennen. Das Rohr 29 ist mit einer zylindrischen, äußeren Mantelfläche ausgerüstet. Die Länge des Rohres ist geringfügig kleiner als der Abstand zwischen der Ventilplatte und dem Mitnehmer 25» so daß die Enden des Rohres 29 abwechselnd an der Ventilplatte 24 und an dem Mitnehmer 25 anliegen.

Die innere Mantelfläche des Rohres 29 weist einen verhältnismäßig großen Abstand von der Kolbenstange 23 auf, um einen ausreichenden Raum für die Flüssigkeitsströmung durch das Rohr zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig sicherzustellen, daß das Rohr 29 von der Kolbenstange 23 vollkommen frei-kommt, so daß keine Behinderung bei der Bewegung der Kolbenstange erfolgt. Hieraus folgt, daß sich das Rohr 29 innerhalb der Dichtungsringe.27 und 28 selbst zentriert und nur durch diese Dichtungsringe während seiner Längsbewegung geführt wird. Die Enden des Rohres 29 sind glatt ausgebildet und liegen senkrecht zu der Achse des Rohres, so daß eine dichte Anlage an der Ventilplatte 24 und an dem Mitnehmer 25 gewährleistet ist. Jegliche Tendenz zur Verkantung oder in Richtung auf eine unerwünschte Lage des Rohres in bezug auf die Dichtungsringe 27 und 28 wird sicher verhindert.

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BoI der veranschaulichten Ausführungsform ist das Rohr 29 vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt, so daß es entsprechend steif ist und keine Korrosion durch die zu pumpende Flüssigkeit befürchtet werden muß. Selbstverständlich kann das Rohr 29 aueh aus änderen Materialien oder Metallen, beispielsweise aus Messing, Aluminium oder aus Kunststoff, beispielsweise aus einem Vinylkunststoff oder einem Styr.enkunst stoff hergestellt werden. Die Materialauswahl hängt von den Anforderungen ab, die. an die Pumpe gestellt werden. Das Rohr 29 ist in den meisten Fällen verhältnismäßig steif ausgebildet. Es kann aber auch nachgiebig und im Bereich der Dichtungsringe 27 und 28 verformbar sein, wenn dies der Fall ist, sind die Dichtungsringe vorzugsweise entsprechend hart· Das Rohr 29 kann außerdem aus Federstahl hergestellt sein, um sich möglichst genau der Form der Dichtungsringe 27 und 28 anzupassen. Unter bestimmten Umständen kann es wünschenswert sein,, das Rohr 29 so auszubilden, daß es sich unter dem Einfluß des Flüssigkeitsdrucks in der Hochdruckkammer 14 wenig nach außen gegen die Dichtungsringe 27 und 28 ausbeult. Das Rohr kann einstückig ausgebildet sein oder verschiedene Schichten aufweisen₃ so daß die äußere Fläche des Rohres entsprechend zum Ausbeulen nachgiebig In bezug auf die Dichtungsringe 27 und 28 ist.

Die Kolbenstange kann mit sehr unterschiedlicher Geschwindigkeit, beispielsweise mit 500 bis 1200 Hin- und Herbewegungen pro Minute angetrieben werden. Der Flüssigkeitsdruck am Auslaß der Pumpe

ο kann beispielsweise zwischen 200 und 350 kg/cm schwanken. Es

. ρ ist aber auch möglich, daß der Druck bis auf 700 kg/cm steigt.

Während des Arbeitens der Kolbenpumpe 10 bewirkt die Kolbenstange

23 eine Hin- und Herbewegung des Rohres 29 innerhalb der Dichtungsringe 27 und 28. Bei der Kolbenpumpe nach Fig. 1 liegt die Ventilplatte 24 beim Druckhub an der entsprechenden dem Ventilsitz bildenden Stirnfläche des Rohres 29 an, so daß die Flüssigkeit derart bewegt wird, daß das Rückschlagventil 17 in Offenstellung verbleibt und die Flüssigkeit in den Auslaß 16 strömt. Dieser Hub· der Kolbenstange 23 wird beendet sein, bevor die Ventilplatte

24 den Dichtungsring 28 erreicht·. Wenn die Kolbenstange 23 ihre Bewegungsrichtung umkehrt _s. wird die Ventilplatte 24 von ihrem

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Sitz entfernt, und der Mitnehmer 25 bewegt sich gegen die andere Stirnfläche des Rohres, so daß dieses Rohr durch die Kolbenstange 23 in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird. Dadurch, daß sich die Ventilplatte 2k von ihrem Sitz entfernt hat, öffnet sich der Innenraum des Rohres zur Niederdruckkammer 13, so daß eine Strömung durch das Rohr 29 durch die öffnungen 26 des Mitnehmers 25 stattfindet. Bei einer derartigen Konstruktion einer Kolbenpumpe hält die Strömung von dem Einlaß 15 bis zu der öffnung 19 durch die Kammern 13 und 14 während des Rückhubes der Kolbenstange 23 mit Abstand zwischen Ventilplatte 2k und dem zugehörigen Ventilsitz an dem Rohr 2.9 an. Der Rückhub der Kolbenstange 23 ist beendet, bevor der Mitnehmer 25 den Dichtungsring 27 erreicht. Nach erneuter Umkehr der Bewegungsrichtung der Kolbenstange 23 beginnt ein neuer Druckhub. Wenn die Bewegung des Druckhubes wieder beginnt, wird das Rohr 29 an dem entsprechenden Ende augenblicklich durch die Ventilplatte 2k geschlossen, wobei sich der Mitnehmer 25 gleichzeitig von seiner Änlageflache an dem anderen Ende des Rohres 29 entfernt. Diese den Druckhub bildende Bewegung des Rohres 29 mit der Kolbenstange 23 bewirkt eine Strömung der Flüssigkeit zu dem Auslaß wie vorstehend beschrieben.

Während der schnellen Hin- und Herbewegung des Rohres 29 erfolgt keine Querbewegung des Rohres in bezug auf das Gehäuse 11 oder die Kolbenstange 23, da dieses Rohr allein durch die Dichtungsringe 27 und 28 geführt ist. Verschleiß entweder an den Dichtungsringen oder an der äußeren Mantelfläche des Rohres wird hierdurch auf einem Minimum gehalten.

Die in den Fig. 2 bis k veranschaulichte Kolbenpumpe 30 stellt eine für die Praxis bedeutende Ausführungsform dar. Das Gehäuse 11^f bebesteht aus mehreren, zusammengebauten Teilen, zu denen eine Hülse 11.1 gehört. Diese Hülse ll.l trägt die Dichtungsringe 27.1. Weiterhin wird das Gehäuse 11' durch den Ventilsitzring 11.2, daß das federvorgespannte Rückschlagventil I7.I aufweisende Auslaßgehäuse 11.3 und das die Stopfbuchsen 24.1a für die Kolbenstange 23.1

gebildet
tragende Einlaßgehäuse 11.4/. Ein Docht 31, der der Schmierung der Kolbenstange dient, ragt in einen Sumpf 32 hinein, der mit einem Schmiermittel, beispielsweise mit Schmieröl versorgt wird. Ein

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Haltering 33 liegt an den Stopfbuchsen 24.1 a und 34 an_s die die Kolbenstange 23.1 umgeben. Weiterhin dienen diese Stopfbuchsen der Trennung des Antriebsmechanismus 35 von dem Schmiermittel der Kolbenstange. Der Antriebsmechanismus 35 besteht aus einer Kurbel 36, die durch einen Motor drehangetrieben wird und durch eine Pleuelstange 37 mit dem Ende der Kolbenstange 23.1 verbunden ist. Der Einlaß 15.1 ist mit irgendeiner Elüssigkeitsquelle verbunden. Der Auslaß 16.1 gibt die gepumpte Flüssigkeit in ein Leitungssystem oder eine entsprechende Sammelleitung ab, die Flüssigkeit von mehreren anderen Pumpen erhält. Das Auslaßgehäuse 11.3 ist über ein Gewinde mit einer derartigen Sammelleitung verbunden und stellt gleichzeitig sicher, daß der Ventilsitzring 11.2, die Hülse 11.1 und das Einlaßgehäuse 11.4 im Zusammenbau in der gewünschten Weise miteinander verbunden sind. 0-Ringdichtungen 38 sind vorgesehen, um die einzelnen Bauteile des Gehäuses gegeneinander abzudichten. Verschiedene Bauteile des Gehäuses können leicht dadurch aufgebaut werden₉ daß sie einfach abgezogen werden, wenn das Auslaßgehäuse 11.3 von der Sammelleitung abgeschraubt wurde. Selbstverständlich können auch andere Einrichtungen, wie Klemmvorrichtungen verwendet werden, um die Bauteile des Gehäuses zusammenzuhalten und sicherzustellen, daß diese leicht auseinandergebaut werden können, wenn eine Wartung der Pumpe und ein Auswechseln bestimmter. Teile erwünscht ist. .

Das Rückschlagventil 17.1 besteht aus einem Ventilelement 20.1, das mit einem Ventilsitz I8.I zusammenarbeitet und durch-eine Schraubenfeder 21.1 vorgespannt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform "wird die Feder durch eine flüssigkeitsdurchlässige und durchbohrte Scheibe 22.1 gehalten.

Wie es am besten den FIg, 3 und 4 zu entnehmen ist, ist die Kolbenstange 23.I mit einem Ende verminderten Querschnittes 23.2 ausgerüstet^ an dem die Ventilplatte 24.1 befestigt ist. Eine Distanzbuehse 23.3 paßt dicht auf dieses Ende der Kolbenstange und liegt an der Ventilplatte 24,1 an, um diese fest an dem vorgesehenen Platz an der Kolbenstange zu halten.» Der Mitnehmer 25.I ist an dem Ende dieses Abschnittes 23»2 der Kolbenstange befestigt, Der Mitnehmer wird über eine Federscheibe 23*4 durch

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eine iMutter 23.5 gegen die Distanzbuchse 23.3 gedrückt. Die Mutter 23.5 ist auf das mit einem Gewinde versehene Ende 23.6 der Kolbenstange aufgeschraubt.

Bei dieser Ausführungsform wird die Dichtung zwischen dem Gehäuse und dem Rohr 29.1 durch eine Anzahl von Dichtungsringen 27.1 gebildet, die in der Hülse 11.1 des Gehäuses zwischen Scheiben 27.2 durch einen Klemmring 27.3 gehalten sind, der in die Hülse 11.1 eingeschraubt ist.

Das Rohr 29.1 kann aus den unterschiedlichsten Materialien hergestellt sein, wie es bereits vorstehend beschrieben wurde. Hierzu gehören Edelstahl oder Messing. Die Dichtungsringe 27.1 können ebenso aus den unterschiedlichsten Materialien, wie Kunststoff oder Gummi oder andere harte oder weiche Materialien hergestellt sein.

In Pig. 3 ist der Druckhub der Kolbenstange und des Rohres 29.1 und in Pig. 4 der Rück- oder Saughub veranschaulicht. Wie bereits ausgeführt, wird die Flüssigkeit durch den Einlaß 15.1 der Pumpe sowohl während des Druck- als auch während des Sanghubes bewegt, wobei ungeführt 60 % der Strömung während des Druckhubes stattfindet. Der restliche Anteil der Strömung wird während des Rückhubes bewirkt.

Der Mitnehmer 25,1 ist grundsätzlich so ausgebildet, wie in.PIg. 10 veranschaulicht. An dem Umfang des Mitnehmers sind im Abstand voneinander eine Anzahl von öffnungen 26.1 vorgesehen.

Bei der in den Fig. 2 bis ^l\ dargestellten Ausführungsform ist es sehr eLnfach, das Gehäuse IL' der Pumpe durch Entfernen des Auslaßgehäuses 11.3 auaeinanderzubauen, nachdem die Gewindeverbindung an dem Auslaßende gelöst wurde, wird der Venbilsltzrlng 11,2 einfach durch Herunterschieben von der Hülse 11.1 entfernt, woraufhin der Mitnehmer 25.1 durch Abschrauben der Mutter 23.5 entfernt' werden kann, so daß das Rohr 29.1 leicht ausgewechselt werden kann, wenn es erforderlich Istj um ein floht' anderer Große oder auf; -anderem Material zu verwenden. Der Zusammenbau ist ebenso einfach,

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BAO ORIGINAL

In dem Fall, daß die Dichtungsringe 27.1 ausgewechselt werden ■ sollen, wird die Hülse 11.1 von dem Einlaßgehäuse 11.4 entfernt, und,die Dichtungsringe können leicht und schnell durch Abschrauben des Halteringes 27.3 entfernt und ausgewechselt werden. Die Dichtungsringe werden dann durch gleiche oder durch solche aus anderen Materialien ersetzt. Der Haltering 27.3 kann durch geringen Aufwand und durch einfache -Werkzeuge gelöst werden. Es ist keine erneute Ausrichtung der Teile, beim Zusammenbau erforderlich, da das Rohr 29»1 sich vollständig selbst zentriert. Das Rohr kann sich in bezug auf die Stange 23·1 frei bewegen, wie es durch die Dichtungsringe 27.1 festgelegt ist.

Die in Fig. 5 dargestellte Kolbenpumpe 30.1 entspricht grundsätzlich derjenigen der Fig. 2 bis 4. E's ist wiederum ein aus mehreren Teilen zusammengesetztes Gehäuse 11Ί vorgesehen, das folgende gleiche Teile aufweist: Ventilsitzring 11.2, Einlaßgehäuse 11.4, hin- und -herbewegbare Kolbenstange 23.1, Ventilscheibe 24.1 an der Kolbenstange, an der Kolbenstange befestigter Mitnehmer 25.1 und hin- und herbewegbares Rohr 29.1, das zwischen der Ventilscheibe 24.1 und dem Mitnehmer. 25.1 zur abwechselnden Anlage an diesen Teilen angebracht ist. Die Hülse 11.11, in der das Rohr 29.1 und das Ende der Kolbenstange 23.1 angeordnet sind, hat eine glatte innere Bohrung, die der Befestigung einer Dichtung 27.11 und der Aufnahme eines. Halteringes ■ 27.12 dient., der an dem Ende des Einlaßgehäuses 11.4 anliegt und den Dichtungsring 27<.ll in seiner ortsfesten Lage innerhalb des Gehäuses festklemmt. Bei der veranschaulichten Ausführungsform kann der Dichtungsring 27.11 aus nachgiebigem oder aus verhältnismäßig steifem Material hergestellt sein. Als Materialien kommt entweder Hartgummi oder verhältnismäßig steifer aber federnd gestalteter Kunststoff in Frage. Der Dichtungsring 27*11 weist ein Paar breiter Dichtflansche 27.13 auf, die in entgegengesetzte Richtungen in Längsrichtung des Rohres 29.1 vorstehen und si.ch an der äußeren Oberfläche des Rohres an konischen Flächen abstützen, um einen nach innen gerichteten und dichtenden Druck auf das Rohr auszuüben, gleichzeitig aber eine in Längsrichtung stattfindende Bewegung des Rohres durch die Dichtung zu gestatten. Diese Form der Dichtung kann leicht und schnell durch Gießen hergestellt werden und stellt ein wirksames Mittel gegen Leckverluste bei hohem Druck dar, der in der Hochdruckkammer 14*1

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- 12 der Pumpe erzeugt wird.

Bei der in Pig. 5 dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse ebenso leicht auseinanderzubauen, wie bei der Ausführungsform der Fig. 2 bis 4. Das Rohr 29.1 kann leicht und schnell ebenso wie der Dichtungsring 27.11 ausgewechselt werden. .

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform einer Pumpe 30.2 entspricht wiederum grundsätzlich derjenigen der Fig. 2 und 4 mit einem aus mehreren Teilen zusammengesetzten Gehäuse 11* und mit einem entsprechenden Einlaßgehäuse 11.4 und einem Ventilsitzring 11.2. Bei dieser Ausführungsform ist die Hülse 11.12 des Gehäuses glatt ausgebohrt und mit einer Schulter versehen, um ein Paar identischer Dichtungsringe 27.22 aufzunehmen, die durch eine ringförmige Scheibe 27.23 voneinander getrennt sind. Die Dichtungsringe27.22 werden in der Hülse 11.12 durch einen Haltering 27.24 gehalten, der an dem Ende des Ventilsitzringes 11.2 anliegt.

Die Dichtungsringe 27.22 können aus einem geeigneten Material hergestellt sein, das für eine wirksame Dichtung an der äußeren Oberfläche des Rohres 29.1 sorgt. Dieses Material kann hart oder weiöh sein. Die Materialeigenschaften hängen von den Drücken und von sonstigen Arbeitsbedingungen der Pumpe ab. Bei einem typischen Material handelt es sich um Hartgummi. Ebenfalls kann ein nachgiebiger Kunststoff verwendet werden. Die Dichtungsringe 27.22 sind mit gegenüberliegend angeordneten konischen Abschnitten versehen, die nach innen verlaufen, um an der äußeren Mantelfläche des Rohres 29.1 anzuliegen. Die konischen Abschnitte der Dichtungsringe verlaufen entsprechend in Richtung auf die einander gegenüberliegenden Enden des Rohres 29.1.

Es ist zu bemerken, daß die Pumpe 30.2 mit einer abgewandelten Kolbenstange 23.7 ausgerüstet ist, die an der Ventilplatte 24.1 endet. Die Kolbenstange 23.7 1st mit einer Gewindebohrung 23.8 versehen, in die eine Verlängerung 23.9 für die Kolbenstange eingeschraubt ist. Diese Verlängerung 23.9 ist mit einem Mitnehmer 25.2 versehen, der einstückig mit dieser ausgebildet ist und an dem entsprechenden Ende des Rohres 29.1 anliegt, wie es In

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Verbindung mit den anderen Ausführungsformen beschrieben- wurde. Eine Distanzbuchse 23.3 liegt zwischen dem Mitnehmer 25.2 und der Ventilplatte 24.1, um den richtigen Abstand zwischen diesen ■ Teilen sicherzustellen, so,daß eine begrenzte Bewegung des Rohres 29.1 möglich ist. ' .

Bei der in Pig. 6 veranschaulichten Pumpe 30.2 ist das Gehäuse 11.1 leicht und schnell zum Entfernen und Ersetzen beider Dichtungsringe 27.22 und des hin- und herbewegbaren Rohres 29.1 auseinander zu bauen. Die einstückig ausgebildete Verlängerung 23.9.der · Kolbenstange und der Mitnehmer 25.2 sind in Fig.. 7 dargestellt. Es ist zu bemerken, daß das Ende 23.91 sechseckig ausgebildet ist, um das Pestziehen und Lösen der Verlängerung in der Gewindebohrung 23.8 zu erleichtern.

Die in Fig. 8 dargestellte Pumpe 30·3 weist einen einzigen Dichtungsring· 27.32 konischer Form auf, der'· an einer Schulter der glatt durchbohrten Hülse 11.ί4 durch den Haltering 27.33 festgeklemmt ist, der innerhalb der Hülse durch das Ende des Einlaßgehäuses 11.4 gehalten wird. Der Dichtungsring 27.32 kann aus Hartgummi oder aus nachgiebigem Kunststoff oder aus einem anderen geeigneten welchen oder.harten Material hergestellt sein, um eine wirksame Hochdruckdichtung mit demRohr 29.1 zu bilden, aber eine in Längsrichtung stattfindende Hin- und Herbewegung des Rohres zu gestatten. ' - ·

Die in Fig. 9 gezeigte Pumpe 30.4 entspricht im wesentlichen der. in Fig. 8 dargestellten Pumpe, wobei diese beiden Ausführungsformen folgende Teile gemeinsam aufweisen: Hülse 11.14, Dlchtungs^ ring 27,32 und Haltering 27.33. Bei dieser Pumpe 30.4 entspricht die hin- und .herbewegbare Kolbenstange 23.7 derjenigen der Ausführungsform nach Fig. 6. Das Ende der Kolbenstange 23.7 liegt an der Ventilplatte 24.1 an. Eine Gewindebohrung 23,8 der Kolbenstange nimmt das mit einem Gewinde versehene Ende des sechsec-kigen Kopfes 23,10 auf, der auch der Befestigung der Distanzbuchse 23..,3 und des Mitnehmers 25.1 ebenso dient, wie der Federscheibe 23.4.. Obwohl der Mitnehmer 25.1 mit im Abstand voneinander angeordneten öffnungen, an seinem Umfang versehenist, hat es sich für viele Zwecke als angemessen herausgestellt_? andere Formen für die den

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Mitnehmer bildende Scheibe zu wählen. Derartige Formen sind in den Fig. 11, 12 und 13 veranschaulicht·- Der Mitnehmer 25.3 der Fig. 11 ist mit länglichen Schlitzen 26.2 versehen, um den Strömungsbereich durch dieses Teil zu erhöhen. Die Mitnehmer 25·4 und 25.5 der Fig. 12 und 13 sind kreuzförmig ausgebildet, wobei verhältnismäßig große Zwischenräume 26.3 vorgesehen sind, um einen großen Strömungsbereich für die Flüssigkeit zu schaffen.

Es ist leicht erkennbar, daß durch die Lehre der Erfindung eine Kolbenpumpe geschaffen wird, in deren Gehäuse eine hin-und herbewegbare Kolbenstange angeordnet ist, die eine Ventilplatte und einen im Abstand von dieser und dieser gegenüberliegend angeordneten Mitnehmer trägt, wobei das Rohr an der Kolbenstange hin- und herbewegbar zwischen den Ventilscheibe und dem Mitnehmer so angebracht ist, daß eine abwechselnde Anlage an diesen Teilen erfolgt. Das Innere des Gehäuses ist mit einer Dichtung versehen, an der die äußere Mantelfläche des Rohres dicht anliegt, so daß das Rohr sich in Längsrichtung durch die Dichtung bewegen kann und selbst innerhalb der Dichtung zentriert wird, um für eine gute Pumparbelt im Hochdruckbereich zu sorgen. Das Rohr und die Dichtung sind leicht und schnell ausbau- und ersetzbar. Diese Teile können aus den unterschiedlichsten harten und weichen Materialien hergestellt werden, um eine Anpassung an die gewünschten Eigenschaften der Pumpe zu erreichen.

Bei den Ausführungsformen, bei denen die Dichtung mit dem Rohr über einen beträchtlichen Abschnitt seiner Länge im Eingriff steht oder bei denen die Dichtung zwei verschiedene, in Längsrichtung Im Abstand voneinander entfernt liegende Dichtfläche aufweist (Flg. 1, 5 und 6) kann über einen längeren Zeitraum ein beträchtlicher Verschleiß dort auftreten, wo die Dichtung gegen die Hochdruckkammer abdichtet. In diesem Fall kann das Rohr leicht umgedreht werden, um die Pumpe auf diese Weise zu überholen und für eine wirksame Verlängerung der Lebensdauer zu sorgen. Eine Kostenersparnis kann auch dadurch bewirkt werden, daß die Rohre aus speziellen keramischen Werkstoffen, Spezlallegierungen oder Edelmetallen hergestellt werden.

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Claims

Patentansprüche:

IJ* Kolbenpumpe,, in deren Gehäuse ein mit einem Rückschlagventil versehener Einlaß und ein Auslaß ausgebildet ist, zwischen denen eine in das Gehäuse hineinragende Kolbenstange hin- und herbewegbar ist, an der in der Nähe des Einlasses ein Ventil und in der Nähe des Auslasses von dem Ventil entfernt ein flüssigkeitsdurchlässiges Teil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Dichtung (27, 28) in dem Gehäuse (11) vorgesehen ist, durch die die Kolbenstange (23) hindurch geht, daß ein Rohr (29) lose auf der Kolbenstange zwischen dem Ventil (24) und dem einen Mitnehmer*(25) bildenden, flüssigkeitsdurchlässigen Teil angeordnet ist, um abwechselnd mit dem Ventil und dem Mitnehmer zur Anlage zu gelangen, und daß das Rohr durch die Dichtung (27*28) hindurch verläuft und in dieser in Längsrichtung durch die abwechselnde Anlage an dem Ventil und an dem Mitnehmer bei Hin- und Herbewegung der Kolbenstange ebenfalls hin- und herbewegbar ist.
2. Kolbenpumpe nach Anspruch I₉ dadurch, gekennzeichnet, daß die Innenfläche der ringförmigen Dichtung (27» 28) eine Form hat, die der Außenfläche des Rohres (29) entspricht, um eine entsprechende Passung zu bilden und für eine wirksame Dichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Enden des Rohres und an der gesamten äußeren Mantelfläche desselben zu sorgen.
3. Kolbenpumpe nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Rohres (29) glatt ist, um für eine freie Gleitbewegung durch die Dichtung (27, 28) zu sorgen.
4. Kolbenpumpe nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Dichtung (27) eine kreisförmige Innenfläche und das Rohr (29) eine zylindrische Form an seiner Außenfläche aufweist und daß diese Teile dicht zusammenpassen, um eine gute Abdichtung für Flüssigkeiten und Luft zu bilden.
5. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das* Rohr (29) kürzer ist als der Abstand zwischen den Ventilen (24) und dem Mitnehmer (25), um abwechselnd mit dem Ventil und dem

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Mitnehmer zur Anlage zu gelangen und so eine Flüssigkeitsströmung zwischen Rohr und Ventil zu ermöglichen, wenn diese beiden Teile nicht aneinander anliegen.
6. Kolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Ventil (24) und der Innenfläche des Gehäuses (11) ausreichend groß ist, um für eine ungehinderte Strömung der Flüssigkeit in diesem Bereich zu sorgen.
7. Kolbenpumpe nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11.1) aus mehreren Teilen (11.1, 11.2, 11.4) besteht, die in der Nähe der Dichtung (7.1) miteinander verbunden sind und daß das Gehäuse in der Nähe der Dichtung auseinander baubar ist, um die Dichtung und das hin- und herbewegbare Rohr (29.1) leicht und schnell zu entfernen und auszuwechseln.
8. Kolbenpumpe nach Anspruch.7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen schnell auswechselbaren Haltering (27#2) aufweist, der die Dichtung (27.1) an dem Gehäuse festklemmt, um das leichte und schnelle Entfernen und Auswechseln zu erleichtern.
9. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange (23.1) zwischen dem Ventil (24.1) und dem Mitnehmer (25.1) eine Distanzbuchse (23.3) vorgesehen ist, um Ventil und Mitnehmer in dem erwünschten Abstand voneinander zu halten und daß eine Einrichtung (23.5) vorgesehen ist, die das Ventil, den Mitnehmer und die Distanzbuchse an der Kolbenstange in der gewünschten Läge hält.
10. Kolbenpumpenach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (23.7) zweiteilig ausgebildet ist, wobei der eine ' Endabschnitt (23.10) durch ein Gewinde mit dem anderen Abschnitt verbunden ist und daß das Ventil (24.1), der Mitnehmer (25.1) und die Distanzbuchse (23.3) einzeln befestigt sind, um das gleichzeitige Auswechseln dieser Teile und des Rohres zu erleichtern.

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