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Kolbensumne
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Kolbenpumpe nach
der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige bekannte Kolbenpumpen mit Druck-Auslaßventil
an der Zylinderbohrung haben bei Förderbeginn - insbesondere nach Betriebsphasen
mit Nullförderung - Entlüftungsprobleme infolge von aus der Druckflüssigkeit ausgedampften
oder direkt eingeströmten Gasblasen. Bei deren Vorhandensein sinkt während des Expansionshubs
der vorher in der Gasblase erzeugte Druck lediglich nach den für Gase gültigen Gesetzmäßigkeiten
ab. Beim Öffnen des Saugschlitzes herrscht deshalb in der Zylinderbohrung ein Druck,
der kein Einströmen von Druckmittel erlaubt. Dieser Vorgang wiederholt sich nunmehr
dauernd, und der betroffene Zylinder kann an der Förderung der Pumpe nicht teilnehmen.
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Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich im Zylinder
gebildete Gasblasen während jedes Hubes entfernt werden. Dadurch ergibt sich eine
einwandfreie, regelmäßige Druckmittelförderung.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.
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Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 und 2 in vereinfachter Darstellung einen Teilschnitt durch eine Radialkolbenpumpe,
wobei sich der Kolben in Figur 1 im äußeren Totpunkt (AT) befindet, in Figur 2 im
inneren Totpunkt (IT); die Figuren 3 und 4 zeigen ein zweites, abgewandeltes Ausführungsbeispiel.
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Beschreibung des Ausführungsbeispieles In den Figuren 1 bis 4 ist
mit 10 ein huberzeugendes Glied, beispielsweise die Exzenterwelle einer Radialkolbenpumpe,
bezeichnet. In einer Bohrung 11 ist ein etwa becherförmiger Kolben 12 dicht gleitend
geführt, der sich mit seinem Boden 13 auf dem huberzeugenden Glied 10 unter der
Kraft einer Feder 14 abstützt; diese ist in der Bohrung 11 angeordnet.
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Im oberen Teil der Bohrung 11 ist eine als Saugschlitz dienende Ringnut
15 ausgebildet, an die ein Saugkanal 16 angeschlossen ist, der zu einem Druckmittelbehälter
17 führt. Wenn sich der Kolben im äußeren Totpunkt AT befindet (Figur 1), liegt
sein oberer Rand 19 - die sogenannte Steuerkante - etwas unterhalb der Ringnut 15.
Beim Öffnungshub hat sich in der Bohrung 11 ein Unterdruck gebildet, so daß Druckmittel
aus dem Behälter in das Innere der Bohrung 11 einströmen kann. Daraus ist zu erkennen,
daß die Kolbenpumpe eine sogenannte Saugschlitzsteuerung
hat. Am
oberen Teil der Bohrung 11 ist ein Auslaß 20 ssgebildet, an dem sich ein Auslaßventil
21 befindet, das Anschluß zu einer Verbraucherleitung 22 hat.
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Sind keine besonderen Maßnahmen getroffen und enthält die Bohrung
11 während eines Druckhubs weniger Förderflüssigkeit als dem sogenannten Totvolumen
im inneren Totpunkt IT -siehe Figur 2 - entspricht, wird der verbieibende Innenraum
der Bohrung 11 durch eine Gasblase eingenommen. Erreicht diese Gasblase im Druckhub
nicht den hinter dem Auslaßventil 22 anstehenden Druck, bleibt dieses geschlossen.
ährend des anschließenden Rückhubs soll ein Unterdruck in der Bohrung entstehen,
der nach Freigabe des Saugschlitzes 15 durch den Rand 19 des Kolbens 12 das Einströmen
von Förderflüssigkeit bewirkt. Beim Vorhandensein einer solchen Gasblase sinkt jedoch
während des Expansionshubs der vorher in der Gasblase erzeugte Druck lediglich nach
den für Gase gültigen Gesetzmäßigkeiten ab. Beim Öffnen des Saugschlitzes J5 herrscht
deshalb in der Bohrung 11 ein Druck, der das Einströmen von Förderflüssigkeit verhindert.
Dieser Vorgang wiederholt sich nunmehr dauernd.
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Die betroffene Bohrung kann an der Förderung der Pumpe nicht teilnehmen.
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Erfindungsgemäß ist unterhalb des Saugschlitzes 15 an der Bohrung
11 eine Ausnehmung 24 ausgebildet, von der ein Kanal 25 zum Behälter 27 führt. Außerdem
ist die Wand des Kolbens 22 von mindestens einer Bohrung 26 durchdrungen, die im
äußeren Totpunkt des Kolbens 12 wie in Figur a dargestellt - unterhalb der Ausnehmung
24 liegt, jedoch dann, wenn sich der Kolben 12 im inneren Totpunkt - siehe Figur
2 - befindet, mit der Ausnehmung 24 in Verbindung steht. Durch die Verbindung der
Bohrung 26 mit der Ausnehmung 24 entweicht nun die Gasblase aus der Bohrung 11.
Außerdem fällt während des letzten Teils
des Resthubs im 3ereich
des inneren Totpunkts der Druck in der Bohrung 11 auf einen Wert, der größenordnungsmäßig
dem Atmosphärendruck entspricht. Beim nachfolgenden Expansionshub fällt jetzt der
Druck auf einen sehr niedrigen Wert, und der Kolben kann beim Öffnen des Saugschlitzes
in der erwünschten Weise Förderflüssigkeit ansaugen.
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Eine besonders einfache Anwendung der erfindungsgemäßen Idee ergibt
sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel.
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Hier fällt die Ausnehmung 24 nach obigem Ausführungsbeispiel mit dem
Saugschlitz 15 zusammen. Die Bohrung 26 ist derart angeoranet, daß sie im inneren
Totpunkt des Kolbens 11 mit dem Saugschlitz 15 in Verbindung kommt. Dabei kann die
Gasblase entweichen.
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A s Kolbenpumpen kommen insbesondere Axial- und Radialkolbenpumpen
in Frage, also solche, die eine größere Anzahl von Kolbenelementen aufweisen. Es
eignen sich jedoch auch Pumpen, die nur einen Kolben haben.
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