DE3444978C2

DE3444978C2 -

Info

Publication number: DE3444978C2
Application number: DE19843444978
Authority: DE
Inventors: Berthold H. Dr. 5630 Remscheid De Daimler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1991-05-02
Also published as: JPS61197806A; DE3444978A1

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanisch angetriebene Kolben- Pumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Kolbenpumpe ist aus der GB 6 56 498 bekannt. Sie kommt als Kompressor zur Anwendung und hat eine wenig befrie digende Dosiergenauigkeit.

Ein mit der Pumpe zusammenwirkender Axialdehnzylinder ist aus der DE 31 10 153 A1 bekannt. Die Pumpe wird bei dieser Ausführung mit Primärenergie betrieben, beispielsweise mit Windkraft oder Wellenkraft und dient der Einspeisung eines fließfähigen Mediums in den Dehnzylinder unter hohem Druck. Es kann in diesem vorübergehenden gespeichert und anschließend in beliebigem Umfang entnommen und zur Versorgung von hydrau lisch oder pneumatisch betriebenen Maschinen verwendet werden.

Axialelastische Dehnzylinder dieser Art sind bekannt aus der Zeitschrift "Ölhydraulik und Pneumatik", 28, 1984, Nr. 3, Seiten 148 und 149. Sie bestehen aus einem stirnseitig durch Böden ver schlossenen Hohlzylinder aus gummielastischem Werkstoff, bei dem die Wandung durch eine in Umfangsrichtung orientierte Armierung in ihrer Dehnbarkeit anisotrop so verändert ist, daß sich bei der Einspeisung eines druckbeaufschlagten Mediums eine Dehnung nur in der Längsrichtung ergibt. Hinsichtlich der Verwendungs möglichkeiten ist auf den Bereich der Druckausgleichsbehälter und der Pulsationsdämpfer verwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenpumpe für Flüssigkeiten zu zeigen, bei der sich die Abdichtungs maßnahmen zwischen Kolben und Zylinder derart vereinfachen, daß sich während der bestimmungsgemäßen Verwendung weniger Reibung und Verschleiß ergibt und die eine verbesserte Dosiergenauigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer mechanisch an getriebenen Kolbenpumpe der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltung nehmen die Unteransprüche bezug.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen weiter verdeutlicht. Diese zeigen in Fig. 1 eine Kolbenpumpe mit entleertem Arbeitsraum (8), in Fig. 2 eine Kolbenpumpe mit gefülltem Arbeitsraum (8).

Die gezeigte Kolbenpumpe ist von völliger Leckfreiheit nach außen und hoher Dosiergenauigkeit. In dem Zylinder 1 ist ein Kolben 2 angeordnet, der über eine Kolbenstange 3 auf und ab bewegt werden kann. Mit entsprechenden Ventilen ausgestattete Leitungen 4 und 5 verbinden den Arbeitsraum 8 mit der Saug bzw. Druckseite des zugehörigen Leitungssystems. An der Kol benstänge 3 ist über einen dicht verbundenen Boden 6 der Dehnzylinder 7 befestigt, dessen anderes Ende an der Verbindungsstelle 9 druckdicht mit dem Zylinder 1 verbunden ist. An dieser Verbindungsstelle 9 ist zugleich eine flexible Membran 10 eingeklemmt. Diese kreisringförmig gestaltete Membran 10 weist in ihrer Mitte eine Öffnung auf, die über eine Be festigung 11 mit der Kolbenstange 3 einen dichten Abschluß bildet. Der zweite Raum 12 zwischen Kolben 2 und Membran 10 ist über die Leitung 13 mit der Druckseite oder über die Leitung 14 mit der Saugseite verbunden oder über die Leitung 15 an ein getrenntes System mit geeigneter, für die Elastomerteile verträglichen Flüssigkeit unter dem gewünschten Druck gefüllt bzw. nötigenfalls durchspült, beispielsweise zwecks Abführung überschüssiger Wärme. Der von der Membran 10, dem Dehnzylinder 7 und dem Boden 6 umschlossene erste Raum 16 wird ebenfalls, und zwar über den Anschluß 17, mit einer für den elastomeren Werkstoff des Dehnzylinders 7 neutralen Flüssigkeit gefüllt, und zwar auf gleichen Druck wie der zweite Raum 12 und in der Weise, daß die Membran 10 ihre Bewegungen unbehindert ausführen kann. Auch in diesem Fall kann eine Spülung vorgesehen werden. Wegen der starren Verbindung zwischen Kolben 2 und Boden 6 bleibt das Volumen des ersten und zweiten Raumes 16 und 12 zusammengenommen stets konstant, wenn man von den geringen Einflüssen der sich während der bestimmungsgemäßen Verwendung ändernden Wandstärke des Dehnzylinders 7 infolge unterschiedlicher Dehnung einmal absieht. Die Membran 10 ist keinen Druckdifferenzen und somit keiner Zugbelastung ausgesetzt. Die Membran 10 dient dem Zweck, den die Wandung des Dehnzylinders 7 bildenden, elastomeren Werkstoff vor chemischen und/oder thermischen Einflüssen zu schützen. Hierbei hat die Membran 10 nur eine trennende, jedoch keine kraftübertragende Rolle zu übernehmen. Daraus ergibt sich eine gute Haltbarkeit. Der durch die Membran 10 von dem Fördermedium geschützte gummielastische Dehnzylinder 7 erlaubt in besonders vor teilhafter Weise eine hohe Lastwechselzahl bei großem Pumpenhub und hohem Druck auf der Rückseite der nach außen vollständig leckfreien Dosierpumpe.

Durch die im zweiten Raum 12 eingestellte Druckhöhe in Verbindung mit der Wahl des dort vorhandenen, flüssigen Mediums, ist es möglich, die Abdichtungsmaßnahmen zwischen Kolben 2 und Zylinder 1 zu vereinfachen bzw. so zu ge stalten, daß bei der Kolbenbewegung weniger Reibung und Verschleiß auftreten. Je höher zu dem der im zweiten Raum 12 eingestellte Druck ist, um so geringer ist die Fehl strömung zwischen Kolben 2 und Zylinder 1, was der Dosier genauigkeit zugute kommt. Die Rückstellkraft des Dehn zylinders 7 steht bei der gezeigten Anordnung für den Druckhub zur Verfügung, was eine ausgleichende Entlastung des mechanischen Antriebes bewirkt.

Claims

1. Mechanisch angetriebene Kolbenpumpe, bei der in einem Zylinder ein Kolben mittels einer Kolbenstange hin und herbewegbar ist, bei der der Kolben einen Arbeits raum begrenzt, bei der auf der dem Arbeitsraum abge wandten Seite in der Verlängerung des Zylinders ein Dehnzylinder vorgesehen ist, der einerseits an dem Zylinder und andererseits an einem mit der Kolben stange verbundenen Boden dichtend befestigt ist und bei der der Zylinder und der Dehnzylinder einen Dich tungsraum umschließen, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnzylinder (7) aus einem hochelastischen Gummi schlauch besteht und durch eine in der Umfangsrichtung seiner Wandung orientierte Armierung nur in seiner Längsrichtung dehnbar ist, daß zwischen dem Dehn zylinder (7) und dem Zylinder (1) eine flüssigkeits undurchlässige, flexible Membran (10) angeordnet ist, die einerseits an dem Zylinder (1) und andererseits an der Kolbenstange (3) festgelegt ist und die den Dichtungsraum in einen ersten Raum (16) und einen zweiten Raum (12) unterteilt und daß der Arbeits raum (8) und der erste und zweite Raum (16, 12) mit einer Flüssigkeit gefüllt sind.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Dehnzylinder (7) umschlossene erste Raum (16) durch einen Anschluß (17) befüllbar ist.

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der an die Membran (10) angrenzende, von dem Zylinder (1) umschlossene zweite Raum (12) durch Leitungen (13, 14) mit der Saug- oder Druck leitung des Arbeitsraums (8) verbunden ist.

4. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der an die Membran (10) angrenzende, von dem Zylinder (1) umschlossene zweite Raum (12) durch eine Leitung (15) befüllbar ist.