DE2357143C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe mit einer Membrane zwischen einer Pumpkammer und einer Transferkammer, die an einen in einem Zylinder hin- und herbewegbaren Kolben angrenzt, durch den die Membrane über eine Druckfeder in Richtung auf die Pumpenkammer hin beaufschlagt wird, wobei auf der Seite der Transferkammer ein Anschlag zum Begrenzen der Bewegung der Membrane vorgesehen ist und zwischen der Transferkammer und einem Vorratsraum für Hydraulikflüssigkeit ein Rückschlagventil vorgesehen ist.

Eine solche Membranpumpe ist aus der CH-PS 4 43 921 bekannt. Die Verbindung zwischen der Transferkammer und dem Vorratsraum für Hydraulikflüssigkeit ist bei dieser bekannten Pumpe durch Bohrungen hergestellt. Somit sind beide Kammern in Abhängigkeit von der Kolbenposition miteinander gekoppelt. Das bei der bekannten Pumpe vorgesehene Rückschlagventil zwischen Transferkammer und Vorratsraum ist bei Normalbetrieb außer Wirkung. Es dient nur dem Zweck, einen zufälligen Aufbau von Überdruck in der Transferkammer zu verhindern. Desweiteren wird beim Stand der Technik eine Dichtung in Form eines O-Ringes zwischen der Kolben- und Zylinderwand verwendet. Eine solche Dichtung verhindert jedoch den Austausch von Flüssigkeit zwischen der Transferkammer und dem Vorratsraum über die Kolbenwand, so daß die Hydraulikflüssigkeit unzulässig erwärmt wird und dadurch die Strömung der Hydraulikflüssigkeit durch Verdampfen oder durch Kavitation beeinträchtigt wird.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Membranpumpe der eingangs genannten Art zu verhindern, daß durch die Bewegung des Kolbens in seinem Zylinder die Hydraulikflüssigkeit unzulässig erwärmt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben dichtungslos in seinem Zylinder mit einem bestimmten Kolbenspiel so geführt ist, daß Hydraulikflüssigkeit bei dem im Betrieb auftretenden Druck längs seines Umfangs von der Transferkammer zu dem Vorratsraum fließt und daß das Rückschlagventil derart angeordnet ist, daß es den Strom der Hydraulikflüssigkeit von der Transferkammer zu dem Vorratsraum sperrt und den umgekehrten Strom freigibt, wobei die Kraft der das Rückschlagventil belastenden Ventilfeder derart ist, daß die Summe des zum Öffnen des Rückschlagventils erfoderlichen Flüssigkeitsdrucks und des auf die Membrane durch die zwischen ihr und dem Kolben vorgesehene Druckfeder wirkenden Drucks größer ist als der Atmosphärendruck.

Bei der erfindungsgemäßen Membranpumpe wird die Verbindung zwischen der Transferkammer und dem Vorratsraum durch den Druck in der Transferkammer gesteuert: Bewegt sich der Kolben in Richtung der Taumelscheibe, d. h. nach oben, so wird in dder Transferkammer ein Unterdruck erzeugt, der das Rückschlagventil öffnet, so daß Öl aus dem Vorratsraum über Hydraulikflüssigkeit in die Transferkammer einströmt. Bei der nachfolgend nach unten gerichteten Bewegung des Kolbens entsteht ein Überdruck, der zusammen mit der Kraft der Ventilfeder das Rückschlagventil schließt und eine gewisse Menge an Hydraulikflüssigkeit durch das Kolbenspiel zwischen Kolben- und Zylinderwand zum Vorratsraum zurücktreibt. Der Überdruck sorgt somit für die Schmierung der Kolbenwand, während der Unterdruck zum Auffüllen der Transferkammer eingesetzt wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2-5 gekennzeichnet.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Membranpumpe,

Fig. 2 ein Schnitt durch die Membranpumpe an der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ein Schnitt durch den Kolben- und Membranteil der in Fig. 2 gezeigten Membranpumpe,

Fig. 4 und 5 Schnitte durch Alternativausführungen des Membranteils.

Gemäß Fig. 1 handelt es sich bei der Hochdruckmembranpumpe 10 um eine Mehrkolbenpumpe. Allgemein weist die Pumpe 10 drei Kolbenteile 11 auf, die gleichmäßig radial von der Mitte der Pumpe entfernt liegen und die jeweils voneinander um 120° versetzt sind. Wie noch im einzelnen zu beschreiben sein wird, werden die Kolbenteile 11 dazu gebracht, eine Hubbewegung auszuführen, und zwar durch eine Taumelscheibe, die starr an einer Welle sitzt. Die Welle 12 sitzt in der Mitte der Pumpe 10 und erstreckt sich durch diese in axialer Richtung. Die Welle 12 weist eine in der Mitte sitzende Bohrung 14 zum Angriff an einer Antriebswelle 15, und sie weist ferner eine Längsnut 16 auf, die zur Aufnahme eines Keilstücks eingerichtet ist, so daß die Scheibenwelle 12 und die An­ triebswelle 15 zusammen rotieren. Die Antriebswelle 15 erstreckt sich von der Pumpe 10 nach oben und wird von einem Elekromotor (nicht dar­ gestellt) angetrieben. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zur Verbindung mit einem Flanschmotor ausgelegt.

Ferner sind in Fig. 1 die relativen Lagen des Pumpmediumsaugkanals 16, des Pumpmediumdruckkanals 18 und die Spannmittelkammer 19 des Ent­ lastungsventils gezeigt. Während des Betriebs werden die drei Kolben­ teile 11 in einer Folge durch die rotierende Taumelscheibe in Hubbe­ wegung versetzt, um damit zu einem relativ konstanten Ausgang von Me­ dium an der Druckseite 18 zu führen.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Pumpe darge­ stellt. Der Schnitt in Fig. 2 liegt an der Linie 2-2 der Fig. 1. All­ gemein weist der obere Teil der Pumpe 10 ein Aluminiumgußstück 23 auf, das als ein Teil des Pumpengehäuses fungiert, ferner ein Zylinderhül­ senhalter-Gußstück 22, das zum Angreifen am Aluminiumgußstück 23 ein­ gerichtet ist, um das Taumelscheibenwellengehäuse 17 zu bilden. Wie noch im einzelnen zu erläutern sein wird, sitzt im Taumelscheibenwel­ lengehäuse 17 der Taumelteil und der Kolbenteil, und dieser Raum ist mit Hydraulikflüssigkeit bis zu einem bestimmten Stand gefült, der durch das Schauglas 38 zu sehen ist. Am Gußstück 22 ist ein Ventil­ plattengußstück 24 angebracht, das zur Aufnahme des Druckventilteils 39 und des Saugventlteils 40 vorgesehen ist. Zwischen den Gußstücken 22 und 24 sitzt in abgedichteter Lage eine Membrane 41, die jedem der Kolbenteile zugeordnet ist. Am Ventilplattengußstück 24 befindet sich das Sammelleitungsgußstück 25. Das Sammelleitungsgußstück nimmt den Saugteil ((16) Fig. 1), das Entlastungsventil 26 mit der Federkammer 19 und den Druckteil 18 auf. Die Zusammensetzung der Ventilgußstücke 24 und 5 hängt von der Korrosionseigenschaft und der Abriebstärke des Materials ab, das gepumpt wird.

Jeder der Kolbenteile wird durch einen Taumelteil in Hubbewegung ver­ setzt, zu dem eine Taumelscheibenwelle 12, die in den Gußstücken 2 und 23 drehbar gelagert ist, und eine Taumelscheibe 21 gehören, die an der Welle 12 angebracht ist und drehbar in den Gußstücken 22 und 23 gelagert und zum angreifen an oberen Teilen jedes der Kolbenteile vorgesehen ist. Wie zu sehen ist, ist die Taumelscheibe 21 in bezug auf die Taumelscheibenwelle 12 schräggestellt. Mit dem Drehen der Taumelscheibenwelle 12 und der Taumelscheibe 21 werden die Kolben­ teile in eine Hubbewegung versetzt, und zwar als Folge des Angrei­ fens an dem peripheren Rand der rotierenden Scheibe 21.

Die Taumelscheibenwelle 12 ist in den Gußstücken 22 und 23 durch ein unteres Nadellager 35 und ein oberes Nadellager 31 drehbar gelagert. Eine geeignete Packung bzw. eine Wellendichtung 20 befindet sich über dem oberen Lager 31 und zwischen der Außenseite der Welle 12 und dem Gußstück 23, um den Taumelscheibenwellenraum 17 abzudichten und damit zu verhindern, daß Hydraulikflüssigkeit im Innenraum 17 zwischen der Welle 12 und dem Gußstück 23 ausläuft. Die Welle 12 weist eine innere zylindrische Bohrung 14 auf, die zur Aufnahme einer Antriebs­ welle (nicht dargestellt) eingerichtet ist, welche wiederum zur Ver­ bindung mit einem geeigneten Motor vorgesehen ist. Eine Längskeil­ nut bzw. ein Kanal 13 ist in einen Teil der Welle 12 eingeschnitten, um ein Einsetzen eines Stücks normalen Keilmaterials zu ermöglichen, damit die Antriebswelle (nicht dargestellt) und die Taumelscheiben­ welle 12 sowie die Taumelscheibe 21 zusammen gedreht werden können.

Die Taumelscheibenwelle 12 und die Taumelscheibe 21 sind zusätzlich durch ein Kegeldrucklager 32 abgestützt, das zwischen einer oberen Fläche der Taumelscheibe 21 und einem Teil des Gußstücks 23 sitzt. Dieses Lager 32 stellt sich den Kräften entgegen, die von der Taumel­ scheibe 21 auf die Kolbenteile ausgeübt werden. Die Lager 32, 31 und 35 und der gesamte Taumelteil werden durch die Hydraulikflüssigkeit in dem Taumelscheibenwellen-Innenraum 17 geschmiert. Wenn das Medium im Innenraum 17 erneuert und geändert werden muß, wird das dadurch er­ reicht, daß der Innenraum 17 entleert wird und ein Wiederauffüllen durch die Gewindeöffnung 45 erfolgt, die normalerweise durch den Stöpsel 46 verschlossen ist.

Gemäß Fig. 3 weist jeder der Kolbenteile einen Kolben 48 und eine zy­ lindrische Kolbenhülse 49 auf, die einem Membranteil und einem Ventil­ teil zugeordnet sind. Die zylindrische Kolbenhülse 49 ist fest in das Gußstück 22 eingepaßt und dient zur Aufnahme des Kolbens 48. Der Kol­ ben nimmt an seinem oberen Ende in einem Gewindeeingriff einen Stößel 52 auf, der zum Halten des oberen Bronzefußgliedes 54 in der vorgesehe­ nen Zuordnung zur Taumelscheibe 21 ausgelegt ist. Eine Kontermutter 55 wird über den Stößel 52 geschraubt und gegen den Kolbenkörper 48 gespannt, um zu verhindern, daß sich der Stößel 52 als Folge der Schwingungen der Pumpe löst. Der Bronzefuß 54 hat hemisphärische Form und weist eine ebene Fläche 56 auf, die zur gleitenden Anlage an der oberen Fläche der Taumelscheibe 21 vorgesehen ist. Der Kolbenkörper 48 nimmt ferner einen unteren Bronzefuß 58 auf, der in gleicher Wei­ se hemisphärisch ausgebildet ist und zum Angreifen an der unteren Flä­ che einer Druckscheibe bzw. eines Druckrings 20 vorgesehen ist. Die Scheibe 28 ist zur ortsfesten Anordnung während des Betriebs der Pumpe ausgelegt, und sie soll die Hubbewegung der Taumelscheibe 21 auf die Kolben 48 übertragen. Zwischen der Druckscheibe 28 und einer unteren Ringfläche 59 der Taumelscheibe 21 sitzt ein Nadeldrucklager 34.

Jedes der Fußglieder 54 und 58 hat eine hemisphärische Gestalt, um die Drehbewegung der schräggestellten Taumelscheibe 21 und die Hubbe­ wegung des Kolbens 48 aufzunehmen. Folglich dreht sich jedes der Fuß­ glieder 54 und 58 umgekehrt während der Drehung der Pumpe 10. Die Fußglieder 54 und 58 und das Nadellager 34 werden durch die Hydrau­ likflüssigkeit im Innenraum 17 geschmiert.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist der Kolben 48 zum einigermaßen strammen Gleiten durch die zylindrische Kolbenhülse 49 ausgelegt. Die Paßbeziehung zwischen dem Kolben 48 und der Hülse 49 ist zwar ausreichend stramm, so daß eine Hubbewegung des Kolbens 48 eine Hub­ bewegung auch der Membrane 41 bewirkt, sie ist jedoch locker genug, um der Hydraulikflüssigkeit in geringen Maßen ein Vorbeifließen zwi­ schen der äußeren zylindrischen Flche des Kolbens 48 und der inne­ ren zylindrischen Fläche der Hülse 49 zu ermöglichen, um diese damit zu schmieren.

In dem Gußstück 22 befindet sich ein Rückschlagventilteil bzw. ein erster Ventilteil, zu dem ein großer Durchgang 60 gehört, der sich von der Transferkammer 61 erstreckt, eine Stahlkugel bzw. ein Ven­ tilglied 62, eine Ventilfeder 64, die die Kugel 62 nach oben drückt, und ein kleinerer Durchgang 66, der sich von einem Ende des Durch­ gangs 60 zum Innenraum 17 der Taumelscheibenwelle erstreckt. Als eine Folge der von der Ventilfeder 64 ausgeübten Kraft wird die Stahlkugel 62 ständig gegen die Schulterpartie 68 gedrückt, die die Durchgänge 60 und 66 verbindet, um den Durchgang von Medium vom Innenraum 17 zur Transferkammer 61 zu bestimmen und um ein Fließen von Hydraulikflüs­ sigkeit von der Transferkammer 61 in den Innenraum 17 zu verhindern. Medium fließt vom Innenraum 17 in die Transferkammer 61 nur dann, wenn die Druckdifferenz zwischen der Hydraulikflüssigkeit im Innen­ raum 17 und der Transferkammer 61 ausreichend groß ist. Diese Druck­ differenz bestimmt sich natürlich durch die Größe der Ventilfeder 64 und die Größe des Durchgangs 66, gegen den sich die Stahlkugel 62 setzt.

Der Membranteil weist eine Membrane 41 auf, die dichtend zwischen den Gußstücken 22 und 24 sitzt, ferner eine Nachlaufscheibe 69, die unten bzw. an der Pumpenkammerseite der Membrane 41 befestigt ist, und einen Stößelschaft 70, der an der oberen oder Transferkammer­ seite der Membrane 41 angeordnet ist. Die Nachlaufscheibe 69 und der Stößelschaft 70 sind fest in dieser Anordnung durch eine Schraube 71 gesichert, die sich durch die Scheibe 69 und durch die Schaft­ scheibe 73 ersteckt, welche auf der einen bzw. auf der anderen Seite der Membrane 41 sitzen, und in den Stößelschaft 70 führt. Der Membran­ teil weist ferner einen ringförmigen Anschlag bzw. eine Schulterpar­ tie 74 auf, die in der Transferkammer 61 vorgesehen ist und zum An­ greifen an einer Partie der Oberseite der Membrane 41 während der Bewegung nach oben ausgelegt ist. Die Schulterpartie 74 weist eine untere schräggestellte Fläche 77 auf, die in der Form im wesentlichen der oberen schräggestellten Fläche 80 der Nachlaufscheibe 69 entspricht, zwischen denen die Membrane 41 sitzt. An einem Punkt während jeder Be­ wegung des Kolbens 48 nach oben werden die schräggestellte Fläche 80 und die Membrane 41 dazu gebracht, sich gegen die schräggestellte Fläche 77 des Anschlags 74 zu setzen. Der Anschlag 74 sitzt so, daß die Membrane 41 sich gegen die Fläche 77 setzt, unmittelbar ehe der Hub des Kolbens 48 nach oben beendet ist. Wegen der weiteren Bewegung des Kolbens 48 nach oben nach dem Setzen der Membrane 41 gegen die Fläche 77 wird eine Saugwirkung in der Transferkammer 61 erzeugt, um damit zu bewirken, daß Hydraulikflüssigkeit aus dem Innenraum 17 durch den Rückschlagventilteil, der durch die Glieder 62 und 64 gebildet ist, und in die Kammer 61 fließt und die Hyddraulikzelle aufzufüllen. Die Flüssigkeitsmenge, die nachgefüllt wird, entspricht der Menge an Flüssigkeit, die aus der Kammer 61 zwischen dem Kolben 48 und dem Zy­ linder 49 während des Hubs des Kolbens 48 nach unten ausgelaufen ist.

Der Kolbenschaft 70 wird kontinuierlich durch eine Stößelfeder bzw. Spannmittel 75 nach oben gespannt, von denen sich ein Ende gegen die obere Fläche einer Kolbennasenscheibe 76 legt und das andere Ende sich gegen die untere ringförmige Fläche eines Kolbenschaftflansches 78 legt. Der Flansch 78 ist einstückig mit dem Schaft 70 ausgebildet und erstreckt sich von diesem nach außen. Die Nasenplatte 76 ist fest mit der unteren Partie des Kolbens 48 verbunden, und zwar durch eine Anzahl von Schrauben 79. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Feder 75 um eine Schraubendruckfeder. Obgleich sich die tatsächliche Größe der Feder 75 ändern kann, muß die Kraft pro Flächeneinheit, die von der Feder 75 auf die Membrane ausgeübt wird, plus der Kraft pro Flächeneinheit, die erforderlich ist, um das Ku­ gelrückschlagventil 62 zu öffnen, größer als die Kraft pro Flächen­ einheit sein, die durch den atmosphärischen Druck auf die Membrane ausgeübt wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel übt die Feder 75 eine Kraft aus, die einen Druck von 15 bis 18 psi auf die Membrane 41 ausübt, während die Feder 64 eine Kraft auf die Kugel 62 ausübt, derart, daß ein Druck von etwa 3 psi erforderlich ist, um die Kugel vom Sitz abzuheben. Entsprechend der vorstehend erläuterten Beschrän­ kung kann jedoch die Kraft, die durch die Feder 75 auf die Membrane 41 ausgeübt wird, kleiner als atmosphärischer Druck sein, vorausge­ setzt, daß die Kraft plus der Kraft, die erforderlich ist, um das Kugelrückschlagventil 62 zu öffnen, größer als der atmosphärische Druck ist.

Wie in Fig. 3 weiter zu sehen ist, befindet sich im Gußstück 24 eine Pumpkammer 81 mit einem Ventilteil. Der Ventilteil weist ein Saugven­ til 40 und ein Druckventil 39 auf. Das Saugventil 40 weist einen Ven­ tilsitz 82, eine Ventilplatte 84, ein Federglied 85 und einen Halter 86 auf. Diese Elemente sind so orientiert, daß das Medium in der Pump­ kammer 81 daran gehindert wird, durch das Saugventil 40 in die Saug­ kammer 88 zu fließen, jedoch ein Fließen des Mediums in der Kammer 88 durch das Ventil 40 in die Kammer 81 ermöglicht wird. Dieses Fließen erfolgt jedoch nur, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Medium in der Kammer 88 und dem Medium in der Kammer 81 ausreicht, um die Kraft der Feder 85 zu überwinden. Um den Wirkungsgrad der Pumpe auf ein Ma­ ximum zu bringen, soll diese Druckdifferenz natürlich so klein wie möglich sein. Unter idealen Bedingungen fließt also kontinuierlich Medium zur Pumpkammer 81. Die Kammer 8 ist so angelegt, daß sie mit einer Mediumquelle in Verbindung steht, deren Medium gepumpt werden soll, und zwar über die Saugseite 16. Wie in Fig. 7 und 9 gezeigt ist, steht die Saugseite 16 mit einem Schmutzfänger zum Filtern von Verunreinigungen aus dem gepumpten Medium in Verbindung, ehe eine Einleitung in die Pumpe erfolgt. Der Schmutzfänger 131 weist ein Sieb auf, das im bevorzugen Ausführungsbeispiel eine Maschinendichte von 100 mesh hat.

Die Ventilplatte 84 sitzt unmittelbar über dem Ventilsitz 82 und greift am Sitz 82 an, um zu verhindern, daß Medium zwischen der Plat­ te 84 und dem Sitz 82 durchgeht. Die Platte 84 ist gegen den Sitz 82 durch eine Druckschraubenfeder 85 gespannt, die durch den Federhalte­ teil 86 und durch den Druck des Mediums in der Pumpkammer 81 gehalten wird. Obgleich das nicht klar in den Zeichnungen dargestellt ist, weist der Federhalteteil 86 eine Öffnung auf, die ohne weiteres ein Fließen des Mediums in den Pumpkanal 40 ermöglicht.

Das Druckventil 39 hat den gleichen Aufbau wie das Saugventil 40, außer daß dessen Stellung umgekehrt ist. Das Druckventil 39 weist ein Sitz­ glied 89, eine Ventilplatte 90, eine Feder 91 und einen Halteteil 92 auf, die genau wie die entsprechenden Teile im Saugventil 40 funktio­ nieren. Das Ventil 39 ermöglicht jedoch ein Fließen des Mediums aus der Pumpkammer 81 in die Druckkammer 94, verhindert jedoch ein Flie­ ßen von Medium aus der Druckkammer 94 in die Pumpkammer 81.

Die Funktion des Ventilteils und jedes der Ventile 39 und 40 läßt sich am besten durch Betrachtung ihrer Arbeitsweise in Verbindung mit der Bewegung der Membrane 41 verstehen. Wenn sich die Membrane 41 nach oben bewegt, entsteht ein partielles Vakuum in der Pumpkammer 81, um damit zu bewirken, daß Medium aus der Saugkammer 88, durch das Ventil 40 in die Pumpkammer 81 fließt. Während der Bewegung der Membrane 41 nach un­ ten wird Medium aus der Kammer 81, durch das Ventil 39 in die Druck­ kammer 94 gedrückt.

In Fig. 4 ist eine andere Membrananordnung mit einer federgespann­ ten Nachlaufscheibe gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Nachlaufscheibe 120 und damit die Membrane 122 nach oben über die Feder bzw. das Spannglied 121 gespannt, die bzw. das an einem Ende durch einen Teil der Pumpkammer abgestützt wird. Diese Anordnung ar­ beitet annehmbar in der vorstehend beschriebenen Pumpenkonstruktion, vorausgesetzt, daß die Federn 121 und 164 zusammen einen Druck aus­ üben, der größer als der atmosphärische Druck ist.

Fig. 5 zeigt eine weitere Alternativmembrananordnung zur Verwendung als Langhub-Pumpenmembrane in "Bellaphragma"-Ausführung. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Stößelschaft 124 mit der Nachlaufschei­ be 125 durch die Schraube 126 fest verbunden. Die Membrane 128 sitzt zwischen den Gußstücken 22 und 24, und sie ist so ausgelegt, daß sie um eine erheblich größere Strecke als die Membrane 41 hubbewegt wird, die in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Die Ausführungsbeispiele in Fig. 4 unf 5 weisen ferner eine Schulter bzw. ein Sitzglied 129 auf, gegen die bzw. das sich die Membrane legt, wenn sich der Kolben 130 nach oben bewegt. Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 und 3 beschrieben worden ist, sind die Membranen in Fig. 4 und 5 so aus­ gelegt, daß sie sich gegen das Sitzglied 129 etwas vor dem Ende der Hubbewegung des Kolbens nach oben legen. Das ermöglicht ein Auffül­ len der Hydraulikmediumzelle in der Transferkammer mit Hydraulik­ flüssigkeit, die aus der Kammer während des Hubs des Kolbens 130 nach unten ausgelaufen ist.

Unter allgemeiner Bezugnahme auf Fig. 2 und besondere Bezugnahme auf Fig. 3 kann die Funktion der Pumpe 10 wie folgt beschrieben wer­ den: Zunächst werden die drei Kolben 48 in Hubbewegung versetzt, wäh­ rend sich die Taumelscheibenwelle 12 und die Taumelscheibe 21 durch den Motor (nicht dargestellt) in Drehung versetzen. Da die Kolben 48 um 120 Grad gegeneinander versetzt sind, liegen auch die Hübe der drei Kolben um 120 Grad auseinander. Wenn also einer der Kolben 48 das Ende seines Hubs nach oben erreicht, befindet sich der zweite um zwei Drittel der Strecke in Richtung auf das Ende seines Hubs nach unten, und der dritte befindet sich um ein Drittel der Strecke in Richtung auf das Ende seines Hubs nach oben. Diese wiederholte und in einer Folge ablaufende Hubbewegung bewirkt, daß der Ausgangs­ druck und die volumetrische Durchflußmenge auf einem relativ kon­ stanten Wert gehalten werden.

Beim Anfahren wird der Innenraum 17 mit Öl bis zum Niveau gefüllt, das am Schauglas 38 angegeben ist. Die Transferkammer 61 ist mit Luft gefüllt, und die Membrane 41 legt sich gegen den Membransitz bzw. die Schulterpartie 77, unabhängig von der Position des Kolbens 48. Eine Hubbewegung des Kolbens 48 drückt die Luft in der Kammer 61 dann nach oben durch den Zwischenraum zwischen dem Kolben 48 und der Zylinderwand 49, bis die Kammer 61 bis zu einem Punkt unter Vakuum steht, bei dem sich das Ventil 62 öffnet und ein Füllen der Kammer 61 mit Öl aus dem Innenraum 17 ermöglicht wird. In kurzer Zeit ist die gesamte Luft aus der Kammer 61 verdrängt, und es entsteht eine Ölzelle. Von dann an ist die Membranverlagerung gleich der Kolben­ verlagerung minus dem Öl, das am Kolben 48 beim Druckhub vorbeifließt. Das Lecken von Öl am Kolben 48 vorbei geschieht während der normalen Bewegung des Kolbens nach unten.

Beim Rückhub wird das Öl in der Kammer 61 wiederaufgefüllt, sobald sich die Membrane 41 gegen die Schulter 77 legt, um damit zu bewir­ ken, daß der Druck in der Kammer 61 unter atmosphärischen Druck ab­ fällt, und zwar um einen Betrag, der größer als der Druck ist, der erforderlich ist, um das Rückschlagventil zu öffnen, das aus den Tei­ len 62, 64 und 68 besteht. Wie vorstehend erwähnt, ist die Membrane zum Angreifen an der Fläche 77 kurz vor dem Ende des Hubs des Kolbens 48 nach oben ausgelegt, um ein Auffüllen des Öls in der Kammer 61 si­ cherzustellen. Dieses kontrollierte Lecken am Kolben 48 vorbei hält den Kolben geschmiert und das Öl in der Kammer 61 gekühlt.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sitzt das Federglied 75 zwischen dem Membranteil, nämlich dem Schaft 70 und dem Kolben 48, und es ist zur Bewegung damit eingerichtet. Wie weiter ersichtlich ist, erfolgt eine Ausfederung der Feder 75 nur dann, wenn eine relative Bewegung zwi­ schen dem Kolben 48 und dem Schaft 70 erfolgt. In solchen Fällen ist das Maß der Ausfederung gleich einer solchen relativen Bewe­ gung. Eine relative Bewegung zwischen dem Membranteil und dem Kol­ ben 48 kann in zwei Weisen geschehen. Eine kann während der Bewegung des Kolbens nach unten erfolgen, wenn eine kleine Menge Hydraulik­ flüssigkeit aus der Transferkammer 61 zwischen dem Kolben 48 und der Hül­ se 49 durchläuft. In dieser Situation ist die Bewegung des Membranteils nach unten kleiner als die entsprechende Bewegung des Kolbens 48 nach unten, und zwar wegen der kleinen Ausdehnung der Feder 75. Die andere erfolgt während der Bewegung des Kolbens 48 nach oben bei einem An­ greifen der Membrane 41 an der Schulter 77. In dieser Situation be­ wegt sich der Kolben 48 nach oben um eine kleine Strecke nach Angrei­ fen der Membrane an der Schulter 77. Das führt zu einem kleinen Zusam­ mendrücken der Feder 75 und zu einem Nachfüllen von Hydraulikflüssig­ keit in der Kammer 61 durch das Kugelrückschlagventil 62. Der Verlust von Flüssigkeit und/oder das Nachfüllen von Flüssigkeit zur Kammer 61, wie vorstehend erwähnt, und die relativ geringe Ausfederung der Feder 75 geschehen während jedes normalen Hubs des Kolbens 48.

Außer während der Zeit, während der sich die Membrane 41 an der Schul­ terpartie 77 abstützt, ist der Hydraulikdruck in der Kammer 61 immer größer als der an der Pumpkammerseite der Membrane, und zwar um einen Wert, der gleich dem Druck ist, der durch die Feder 75 auf den Stößel 70 ausgeübt wird, und dabei handelt es sich im bevorzugten Ausführungs­ beispiel um 15-18 psi. Dieser Druck plus der Druck, der erforderlich ist, um das Rückschlagventil zu öffnen, zu dem die Teile 62, 64 und 68 gehören, liegt immer über atmosphärischem Druck. Folglich bewirkt eine volle Absperrung der Saugleitung eine Kavitation in dieser Lei­ tung anstatt in der Kammer 61. Das verhindert, daß die Kammer 61 je­ mals mit Öl überfüllt wird, was zu einer Hydrauliksperre beim Druck­ hub führen würde.

Während der Bewegung des Kolbens 48 und damit der Membrane 41 nach oben wird das Druckventil 39 geschlossen, und das zu pumpende Medium fließt aus der Saugkammer 88 durch das Saugventil 40 in die Pump­ kammer 81. Während der Bewegung des Kolbens 48 und der Membrane 41 nach unten wird das Saugventil 39 geschlossen, und das Medium wird aus der Kammer 81, durch das Ventil 40 und in die Druckkammer 94 ge­ pumpt.

Claims (5)

1. Membranpumpe mit einer Membrane zwischen einer Pumpkammer und einer Transferkammer, die an einen in einem Zylinder hin- und herbewegbaren Kolben angrenzt, durch den die Membrane über eine Druckfeder in Richtung auf die Pumpenkammer hin beaufschlagt wird, wobei auf der Seite der Transferkammer ein Anschlag zum Begrenzen der Bewegung der Membrane vorgesehen ist und zwischen der Transferkammer und einem Vorratsraum für Hydraulikflüssigkeit ein Rückschlagventil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (48) dichtungslos in seinem Zylinder (49) mit einem bestimmten Kolbenspiel so geführt ist, daß Hydraulikflüssigkeit bei dem im Betrieb auftretenden Druck längs seines Umfangs von der Transferkammer (61) zu dem Vorratsraum (17) fließt und daß das Rückschlagventil (62, 68) derart angeordnet ist, daß es den Strom der Hydraulikflüssigkeit von der Transferkammer zu dem Vorratsraum sperrt und den umgekehrten Strom freigibt, wobei die Kraft der das Rückschlagventil belastenden Ventilfeder (64) derart ist, daß die Summe des zum Öffnen des Rückschlagventils erforderlichen Flüssigkeitsdrucks und des auf die Membrane (51) durch die zwischen ihr und dem Kolben vorgesehene Druckfeder wirkenden Drucks größer ist als der Atmosphärendruck.

2. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kenzeichnet, daß der Anschlag (74) eine konische Schulter (77) für die Anlage der Membran auf­ weist.

3. Membranpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (41) auf der Pumpenkammerseite eine starre Scheibe (69) trägt.

4. Membranpumpe nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Scheibe (69) eine konische Fläche für die Anlage der Membrane aufweist.

5. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mem­ brane (41) mit einem Schaft verbunden ist, der sich bis in eine Öffnung des Kolbens (48) erstreckt.