DE3700931A1

DE3700931A1 - Von fluid durchstroemtes aggregat fuer drucke bis zu mehreren tausend bar

Info

Publication number: DE3700931A1
Application number: DE19873700931
Authority: DE
Inventors: Karl Eickmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1987-01-15
Publication date: 1987-11-26

Description

In der Hauptanmeldung sind Aggregate, insbesondere Pumpen für hohe Drucke von bis zu mehreren tausend Bar beschrieben. In den Zusatzpatenten zur Hauptanmeldung, die Voranmeldungen zu der gegenwärtigen Patentanmeldung sind, werden diese Aggregate für so hohe Drucke noch weiter vervollkommnet und weitere unterschiedliche Ausführungsarten beschrieben.

Durch die gegenwärtige Erfindung wird erkannt, daß diese noch weiter vervollkommnet werden können, insbesondere die Dichtungen verbessert und die Wirkungsgrade erhöht werden können, sowie in der Herstellung billigere Ausführungen möglich sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Aggregate der Hauptanmeldung und der Voranmeldungen weiter zu verbessern oder zu vereinfachen, insbesondere die Dichtungen zu verbessern, die Wirkungsgrade zu erhöhen oder die Aggregate in der Herstellung billiger zu gestalten.

Diese Aufgabe wird in der Technik des Gattungsbegriffs des Patentanspruchs 1 nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen werden durch die Patentansprüche 2 bis 21 verwirklicht.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 7 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 8 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 9 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 10 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 11 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 12 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 13 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 14 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 15 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 16 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 17 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 18 ist ein Diagramm.

Fig. 19 ist ein Diagramm.

Fig. 20 ist ein Diagramm.

Fig. 21 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 22 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 23 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 24 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 25 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 26 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 27 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 28 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 29 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 30 ist ein Querschnitt durch Fig. 29.

Fig. 31 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 32 ist eine Draufsicht auf Fig. 31 von obenher.

Fig. 33 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 34 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 35 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 36 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 37 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 38 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 39 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 40 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 41 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 42 ist ein Querschnitt durch Fig. 41.

Fig. 43 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 44 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 45 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 46 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 47 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 48 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 49 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 50 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 51 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 52 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 53 ist ein Längsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig. 54 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Erfindung.

Fig. 55 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Erfindung.

Fig. 56 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Erfindung.

Fig. 57 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Erfindung.

Fig. 58 ist eine Berechnungsfigur.

Fig. 59 ist eine Berechnungsfigur.

Fig. 60 ist eine Berechnungsfigur.

Fig. 61 ist ein Berechnungsbeispiel.

Fig. 62 ist ein Berechnungsformular.

Fig. 63 ist ein Berechnungsbeispiel und

Fig. 64 ist auch ein Berechnungsbeispiel.

Fig. 1 schafft weitere Betriebssicherheit für die Elemente 1 und 11 der ersten Hauptanmeldung. Hier sind die Planflächen 952 an den Ringnasen 12 deutlich gezeigt, die in die Bögen 954 übergehen, bevor die zunächst radial plane Fläche der den konisch verlaufenden Innenfläche 4 übergeht. Deutlich gezeigt ist auch, daß der Zentrierungsring (meistens aus hartem Stainless Stahl) 20 eng in die Zylinderteilflächen 952 eingepaßt ist und zwar mit seiner in diesem Bereich zylindrischen Teilfläche 953, wodurch er auch die Auflage 23 der beiden Elemente 1 und 11 verschließt. Damit der Zentrierungsring 20 nirgendwo anstoßen kann, insbesondere nicht an die Bogenflächen 954 anstoßen kann, hat er eine bevorzugterweise 45gradige Abschrägfläche 955. Damit der plastische Dichtring bei dem eventuellen Öffnen sehr enger konischer Spalte nicht verletzt werden kann, sind radial innerhalb des Zentrierungsringes 20 die doppelt konischen Stützringe 959 mit ihren konischen Flächen 958 und 960 eingelegt, die in ihrer prinzipiellen Form denen der Fig. 88 entsprechen. Radial innerhalb dieser und des Zentrierungsringes 20 liegt der plastische Dichtring 26 und drückt die Stützringe, der Bewegung der Teile des Elementes 1, 11 folgend dicht gegen den Zentrierungsring 26 und gegen die Innenwände 4 der Elemente 1 und 11. Durch diese Anpressung unter Fluiddruck von innen werden alle Spalte zu allen Zeiten geschlossen und die Anordnung ist dicht für die geforderten hohen Drucke. In der rechten Hälfte der Figur ist als Alternative ein Zentrierungsring 961 mit federbaren Dichtlippen eingezeichnet, die neben der 45gradigen Abschrägung am seitlichen Rücken noch die spitzere Abschrägung 963 haben sollen, damit die Spitze als angepreßte Liniendichtung mit Flächenstütze an den Innenwänden 4 der Elemente so fest angepreßt liegen kann, daß keine plastischen Dichtringteile in Spalte gequetscht werden können.

Die Fig. 2 zeigt ein stark federndes U-Element mit hoher federnder Spannkraft, das nur eine einzige Dichtung zum benachbarten U-Element benötigt.

Seine federnde Spannkraft wird dadurch erreicht, daß der Nacken 12 des U-Elements 111 verstärkt wird, indem seine Außenfläche nicht mit Radius um die gleiche Mitte gebildet wird, wie der Innenradius "Ri", sondern den Außenradius "Ro" um einen Kreis erhält, dessen Mittellinie um die Radiendifferenz "Delta R" radial nach außen verlegt ist, so daß sie den Abstand R 2 von der Achse hat, während der innere Radienkreis den Abstand R 1 von der Achse des Elements hat. Dabei werden sich radial nach innen verjüngende konische Ringteile 966 zwischen den Flächen 964 und 965 erzeugt, die in etwa diejenige Form bringen, die gut federt, gleiche Belastungen an allen Stellen hat und herstellungsmäßig einfach ist, wobei man kleine Abweichungen von der besten elastischen Linie aus Preisgründen in Kauf nimmt. Zum Zwecke der Abdichtung dem benachbarten Element gegenüber erhält das U-Element an seinen radial inneren Außenkanten die Ausnehmungen 967 mit den zylindrischen Flächen 970 und den Planflächen 969.

Fig. 3 zeigt mehrere dieser Elemente zu einer Elementensäule zusammengesetzt und mit den Stützringen 790 und den plastischen Dichtringen 791 versehen. Man sieht hier eine sehr einfache Bauweise eines auf automatischen Drehbänken herstellbaren Doppel-Elements mit einfachsten Sitzen für die Abdichtung. Man beachte dabei, daß der Innenraum 50 teilweise ausgefüllt sein muß, wie früher beschrieben wurde. Dieser Elementensatz ist einer der einfachsten und betriebssichersten, wenn man sich einmal an die Abdichtungsweise, das Ausdrehen des Innenraumes von innen her und die Methodik des Hereinbringens des Totraum-Füllklotzes gewöhnt hat.

Fig. 4 zeigt, daß dieses U-Element auch einfach gegen die Außenkammer abgedichtet werden kann, wenn man die Mittel der Erfindung einsetzt, nämlich die Dichtmittel 616, 617, 690, 691 einsetzt. Meistens aber wird man dieses Element für Aggregate mit reiner Innenkammer-Förderung verwenden, so daß man die Außendichtung nach Fig. 4 dann nicht benötigt.

Fig. 5 zeigt das baumäßig einfache, aber trotzdem hoch federbare V-Element mit großer Spannkraft in Annäherung an die elastische Linie mit gleicher Spannung in allen Teilen. Daher hat das V-Element dieser Figur den Innenradius 976 um die Ringlinie 975 im Abstand R 1 von der Achse des Elements, während der Nacken des Elements seine Außenfläche mit dem größerem Radius 978 um die Kreislinie 977 mit geringerem Abstand R 1 von der Achse des Elements bildet. Der Nacken 972 ist dadurch verstärkt und erhöht die Spannkraft des Elements. Rechts sieht man die Innen- und Außen-Radien "Ri" und "Ro" eingezeichnet und den Radialabstand "Delta R" findet man zwischen den Radien R 1 und R 2. Im Übrigen ist das Element aus den vorausbeschriebenen Figuren bekannt. Zu beachten ist noch, daß beim axialen Komprimieren der Außendurchmesser von 981 um die Differenz 983 auf 982 wächst. Das Element muß so berechnet werden, daß es bei dieser Durchmesser-Änderung nicht an der Wand der Bohrung, in die es eingebaut ist, festklemmt. Infolge der Radienausbildung des Nackens 529 muß zwischen zwei benachbarte V-Elemente dieser Figur ein spezieller Ausfüllklotz eingesetzt werden.

Die Fig. 6 mit Fig. 7 zeigt diese Ausbildung des Zusammenbaus zweier V-Elemente zu einer Elementensäule. Der Füllklotz erhält hier zur perfekten Totraum-Ausfüllung radial innen vom Planteil 740 die Verdickung mit den Radien 985 um die Kreislinien 986. Für präzise Totraum-Ausfüllung mag der Außenfüllklotz 1530 mit seinen Wänden 987, 988 entlang der Planfläche 991 (Fig. 7) radial plan geteilt sein. Mittels der Halterung 989 mag er zusammengesetzt und gehalten sein. Für perfekte Totraumfüllung erhält der Füllklotz 1530 den Außendurchmesser 983 der Fig. 6, so daß er beim ungespannten Zustand des Elements um die Radial-Distanz 990 radial über den Durchmesser des Elements hinausragt.

Die Fig. 8 zeigt im Prinzip eine Wiederholung aus einer der Voranmeldungen, jedoch soll anhand dieser Figur gezeigt werden, daß für die hohen Drucke der Erfindung dieses System das Ziel der Erfindung nur dann voll erfüllen kann, wenn es folgende Bedingung erfüllt, dadurch erkennbar,
daß das Ölvolumen auf einen Bruchteil des Verdrängungs-Volumens des Kolbens 15 begrenzt ist,
daß, falls ein Trennklotz zwischen dem Wasser und dem Öl angeordnet ist, das Material des Trennkolbens auf etwa das dreifache des spezifischen Gewichts des Wassers in seinem spezifischen Gewicht begrenzt ist,
daß die Ventile 38, 39 konische Sitze entgegengesetzt gerichteter Konen relativ zur Achse des Kolbens 15 haben und ihre Stirnflächen im verschlossenem Zustand in der Bodenebene des Zylinders 11 liegen;
daß die schwerere Flüssigkeit senkrecht unter der leichteren liegt und Bögen, Schrägen oder Beschleunigungsverluste verursachendes Fluid in Leitungen zwischen dem Kolben 15 und den Ventilen 38, 39 vermieden sind,
und die Wandstärke des Gehäuses 11 dicker, als der Durchmesser des Kolbens 11, ist;
wobei ferner noch erwünscht ist, daß gerade an dem unterem Niveau des Öls im unkomprimierten Zustand die Leitungen 709 und 795, zum Beispiel mit den diesen Leitungen zugeordneten Ventilmitteln angeordnet sind.

Die Fig. 9 zeigt eine weitere Alternative für ein Ventil zur Kontrolle der Entlüftung und Füllung der Außenkammer 35. Es ist im Zylinder 993 angeordnet, mit 994 bezeichnet und im Zylinder axial beweglich, wobei es durch die Feder 701 in die gezeichnete rechte Endlage gedrückt wird. In dieser Lage strömt Fluid aus der Außenkammer 35 durch Bohrung 795 über die Steuernut 796 des Kolbens 994 in die Ausströmleitung 1020 mit der Durchflußdrossel 704.

Nimmt der Druck in Kammer 35 zu, dann drückt der Druck auf durch Bohrung 992 auf das rechte Kolbenende und dadurch den Steuerkolben 994 gegen die Feder 701 bis die Steuernut 796 die Auslaß-Steuernut 1020 überlaufen hat und der Kolben 994 den Durchfluß von der Bohrung 795 zum Auslaß 704 absperrt und die Kammer 35 verschließt.

Fig. 10 zeigt, daß an manchen Stellen in Aggregaten der Erfindung der Distanzring 832 nicht ganz plan sein darf, sondern angrenzend an die planen Endflächen 1024 konische Abschrägungen 1022 und 1023 zweckdienlich sind, um die Öffnungen konischer Ringspalte zu verringern. Die Konusrichtung wird umgekehrt, wenn an entsprechend anderer Stelle in der Erfindung eingebaut.

Fig. 11 bis 17 zeigen stellenweise plan geschliffene Tellerfedern im geöffneten und im gespannten Zustand. Man sieht dabei deutlich die sich öffnenden konischen Ringspalte, weil die Anstellwinkel stark übertrieben vergrößert gezeichnet sind. Man sieht auch, daß die Schrägen 1025 entstehen, die bei der Totraumverhinderung berücksichtigt werden müssen.

Fig. 12 zeigt die Ausbildung der im ungespanntem Zustand planen Flächen 1026 und die Dichtringsitze 613.

Fig. 14 zeigt die Lage dieser Teile nach dem Zusammendrücken der Elemente. Die Dichtringsitze sind jetzt durch die Lagen der Flächen 1027 und 1028 gekennzeichnet. Dabei bilden sich die axial äußeren Spitzen 129, die sich jetzt gut für die Umgreifung durch einen Haltering 1030 eignen.

Fig. 15 zeigt diesen einfach auf der Drehbank (auch automatisch) herstellbaren Haltering 1030, wobei die Figur zeigt, daß man ihn entweder entlang der Linie 1033 radial plan teilt oder durch den Schlitz 1034 radial teilt, so daß er radial von außen her um die Kanten 1029 der Fig. 14 gelegt werden und mit seinem Außendurchmesser an der Wand der Bohrung, in die die Anordnung eingebaut ist, also an der Wand der Außenkammer 35 gehalten und an ihr gleiten kann.

In Fig. 16 ist ein solcher Umgreifring nicht radial plan geteilt, sondern er bleibt rund, erhält ein Gewinde und darin eingeschraubt das andere Endteil 1036.

Fig. 17 zeigt einen Elementensatz aus Tellerfedern im gespannten Zustand mit Außenabdichtungen zur Außenkammer 35 und mit Innenabdichtungen zur Innenkammer 37. Dabei haben diese Tellerfedern dieses Erfindungsbeispiels keine Dichtringsitz-Ausnehmungen, sondern die Dichtungen sind um die normale Tellerfeder herum gebaut. Man sieht entsprechend wieder die erfindungsgemäßen Stützringe 690 und 1043, 1044, die plastischen Dichtringe 691 und 1040, sowie den Distanzring 849 mit Dichtring (plastisch) 861 und Totraumfüllklotz 865. Zu beachten ist hier, daß radial innen zwei Stützringe vorgesehen sein müssen, nämlich die Stützringe 1043 und 1044. Der innere Haltering ist dabei leicht herstellbar, weil er keine Elemente umgreift. Die Dicht- und Stützringe 1040, 1042 und 1043 sind lediglich von außen her in die Nut zwischen den Borden 1041, 1046 des Innenhalteringes 1045 eingelegt. Als Außen-Haltering kann einer der bisher beschriebenen Ausführungen angeordnet werden oder der Fig. 17 angeordnet sein. Dieser hat hier einen dicken Teil 1037 unter dem Umgreifflansch, der zur oberen Halterung der Dichtungsanordnung dient. Von unten her ist ein unterer Begrenzungsring 1038 in den Ring 1037 eingesetzt, hat eine rückwärtige Abschrägung und wird dort vom unterem Ende 1039 des Ringes 1037 fest umbördelt.

Fig. 18 zeigt den Druckverlauf des Aggregates mit Beaufschlagung der Außenkammer 35 und der Innenkammer 37 über der Zeit "t". Der Druck ist mit "P" bezeichnet. Man sieht den ersten Lieferverlauf G, den Druckabfall F, die Füllung der Außenkammer 35 durch die beschriebenen Ventile, wozu auch deren Entleerung von Luft gehört, wie beschrieben und den Druckanstieg zum nächsten Förderhub G, wobei der Druckanstieg H der in der Außenkammer und K der in der Innenkammer ist. M ist der Verschluß des Sicherheitsventils 795 mit Zubehör.

Die Winkeldifferenz zwischen H und K ergibt sich aus dem automatischen Steuerventil.

Fig. 19 zeigt den volumetrischen Wirkungsgrad von Aggregaten mit den U-Elementen, W-Elementen oder denen der Figuren, wie bei den Erprobungen gemessen.

Die Linie D zeigt den gemessenen volumetrischen Wirkungsgrad über dem Druck. Die strichlierte Linie E zeigt den nicht gemessenen, aber erwarteten Wirkungsgrad, wenn die Elemente und sonstige Anordnungen für 2000 Bar statt für 1500 Bar ausgelegt würden.

Fig. 20 zeigt den volumetrischen Wirkungsgrad von Aggregaten mit Öldruck in der Außenkammer 35 zur Komprimierung der Elemente und Förderung von Wasser aus der Innenkammer. Dabei zeigt die Kurve "C" die gemessenen Resultate, die etwa dem Stande der Technik entsprechen, weil das Versuchs-Aggregat nur einen Teil der Erkenntnisse der Erfindung zur Verfügung hatte. Die Kurve "B" zeigt die bisher besten gemessenen volumetrischen Wirkungsgrade mit Aggregaten, die nach dieser Erfindung gebaut wurden. Die Kurve "A" ist die erwartete Kurve, wenn das Aggregat noch weiter vervollkommnet oder 100prozentig exakt nach den Lehren dieser Erfindung gebaut würde.

Fig. 21 ist ein Längsschnitt durch einen Teil des Gehäuserohres 6, in das ein Satz von Elementen 1, 11 axial übereinander eingebaut ist. Die Teile dieser Figur werden hier nicht beschrieben, weil einmal eine genaue Beschreibung in Bälde vom japanischen Patentamt veröffentlich wird, in der man Teile nachlesen kann und weil es zum anderen aus der eingangs erwähnten Europa-OS bereits bekannt ist, daß man die Elemente durch Drucköl zum Druckhub zusammenpreßt. Daher sei hier nur erwähnt, daß die bisher gebauten Aggregate mit Beaufschlagung der Innenkammer und Elementen 1, 11 mit einem Grundblock auf dem Hubkolben 1051 aufgesetzt sind, der im Hubzylinder 1050 gegen die Elemente gedrückt wird, wenn durch die Zuleitung 1052 Drucköl in den Zylinder gedrückt wird. Wird die Zuleitung freigegeben, drücken die Elemente das Öl wieder aus dem Zylinder heraus und den Hubkolben in die Ausgangslage zurück. Das obere Element ist unter dem Kopfdeckel (nicht eingezeichnet) des Gehäuses 6 befestigt. Die übrigen Teile innerhalb des Gehäuses 6 zeigen erprobte oder geplant gewesene Steuerungsmittel.

Die Fig. 22 und 23 zeigen in Ansichten, teilweise in Schnitten, Geber-Aggregate zum Antrieb der Steuerungen im Gehäuse 6 der Fig. 21. Diese sind aber durch die gegenwärtige Erfindung teilweise überholt und nur gebracht, um die Entwicklungsarbeiten einigermaßen vollständig anzudeuten.

Blickt man auf die beschriebene Erfindung zurück, dann sind noch folgende Merkmale wesentlich für die Erfindung:
daß die konische Spalte zwischen Elementen in Richtung zur Außenkammer öffnen, aber gegen die Innenkammer 37 eine Auflage zur Begrenzung der Radialabmessung der Innenkammer mit dem radialen Differenzabstand "Delta A" vom Außenende des betreffenden konischen Spaltes bildet und die an den radial plan geschliffenen axialen Außenflächen der radial inneren Enden der Tellerfedern Elemente eine benachbarte radial plane Fläche (eines Ringes, einer Wand) berühren, so daß dort beim Komprimieren der Tellerfeder (des Elements) eine Auflagenlinie "B" zur radialen Begrenzung der Außenkammer besteht und die sich dabei öffnenden konischen Spalte zwischen dem Element und der benachbarten Planfläche der Innenkammer zu öffnen;
und/oder dadurch gekennzeichnet,
daß die konischen Spalte durch Stützringe (bevorzugterweise metallischer Stützringe) überdeckt und mit plastischen Dichtringen jenseits der Stützringe abgedichtet sind,
und/oder
ein Körper (Rohr) mit Dichtringnuten und plastischen Dichtringen radial innerhalb der Innendurchmesser der Elemente angeordnet sind.
Ferner dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenkammer zur Außenkammer und die Außenkammer zur Innenkammer relativ zu den Radialdurchmesser-Begrenzungen, den Stützringen, den Dichtringen wird, wenn Einlaß- und Auslaß-Ventile der Außenkammer verbunden sind;
und dadurch gekennzeichnet,
daß das Volumen der Außenkammer im unkomprimierten Zustand kleiner, als das der Innenkammer ist.

Bei einem wesentlichen Teil der Erfindung ist noch wesentlich, daß das betreffende Aggregat der Erfindung raumsparend und preisgünstig ist. Dazu betrachtet man zum Beispiel die Fig. 69, 35 und so weiter. Denn es ist nicht alleine damit getan, daß man 4000 Bar machen kann, weil das bei erheblichem Aufwand mit den Axial-Boostern auch geht. Das Prinzip der Fig. 12, 63, 106 läuft zu langsam, wenn es keine leichten, haltbaren Trennkolben hat. Die schwachen Elemente der bekannten Technik können die Kolben nicht schnell genug zurückdrücken. Die Elemente mit Bögen innen und außen können oft keine schnellen Hubfolgen zulassen, ohne zu brechen. Die richtigen Elemente, die im Rahmen der Erfindung offenbart werden, aber können mit 400 bis 1200 Upm je nach Fall, laufen. Das ist sehr wichtig, um kleinbauende, billige Aggregate zu bekommen. Die Aggregate sollen heute etwa 30 Millionen Hübe aushalten und mit mindestens 400 Hüben pro Minute arbeiten, um abmessungsmäßig und gewichtsmäßig klein und leicht genug zu bauen und um die Kosten der Herstellung ausreichend zu senken.

Da die Teile der Ausführungsbeispiele auch in den Patentansprüchen mindestens teilweise umfangreich beschrieben sind, sollen die Patentansprüche mit als Teil der Offenbarung und der Beschreibung der Erfindung gelten.

In der Fig. 1 und entsprechenden Figuren oder Ausführungen ist wichtig, daß in den Dichtringsitz drei Stützringe eingelegt sind, weil drei sich öffnende und schließende konische Ringspalte entstehen. Diese Stützringe 690, 833 und 8334 sind aber bereits, beschrieben, so daß man jetzt weiß, wie sie anzuordnen sind. Dabei können z. B. die äußeren Stützringe 833, 834 so geformt sein, daß sie den mittleren Stützring 690 berühren oder überlagern.

Die Füllringe werden teilweise präzise gegossen, weil auch die Radien und die Abschrägungen der V-Elemente oder sonstiger Elemente der Erfindung mit ausgefüllt werden müssen, um hohen Wirkungsgrad bei den hohen Drucken zu erreichen. Diese Form mechanisch zu bearbeiten, ist oft schwierig oder zu teuer. Die Schutzschichten gegen Angriff durch Fluid in der Innenkammer 37 sollten nur dort angebracht werden, wo das Fluid das Element zerstörend berühren kann.

Vergleicht man die Ausführungsbeispiele oder diese mit der bekannten Technik, dann erkennt man leicht, daß eine Hochdruck-Pumpe für nicht schmierende Flüssigkeiten für mehrere tausend Bar nicht mit einem einzigen Erfindungsgegenstand verwirklicht werden kann, sondern eine Anzahl von neuen oder von bekannten Merkmalen in jeweils einer bestimmten, die Aufgabe der Erfindung lösenden Kombination angewendet werden müssen. Diese Kombination (diese Kombinationen), die die Aufgabe der Erfindung, eine einfache betriebssichere Hochdruck-Pumpe für mehrere tausend Bar zu schaffen, ist (sind) in der bekannten Technik nicht zu finden und das ist der Grund dafür, daß eine Pumpe, wie die Erfindungsaufgabe sie schafft, bisher nicht auf dem Markt erhältlich ist. Es hat also an der Erfindung und Kenntnis der richtigen Kombinationen bisher gemangelt, so daß die gegenwärtige Erfindung für den Fortschritt der Technik sehr notwendig war.

Pumpen mit Beaufschlagung der Außenkammer und mit Tellerfedern können die Aufgabe der Erfindung nicht lösen, wenn die Außenkammer nicht frei von schädlichem Totraum ist und wenn die Gehäusewand nicht dicker als der Innenradius der Außenkammer ist, beziehungsweise die Wand nicht entsprechend dick im Vergleich zum Radius der Außenkammer ist. Niederdruck-Elemente können die Außenkammer nicht schnell genug vom Druckfluid leeren, um den nächsten Druckhub folgen lassen zu können, wenn keine Rückzugsvorrichtung angebracht ist. Parallel zusammengeklebte Elemente brechen unter dem außerordentlich hohen Innendruck. Die Axialbooster der Fig. 5 der Voranmeldung haben unumgängliche Verluste, die erst durch die gegenwärtige Erfindung überwindbar sind. Die Erfindung hat außerdem den Vorteil, daß Restenergie, gespannten nicht geförderten Fluids, aus Toträumen in der Innenkammer auf die Elemente drückt und diese diese Energie auf das Fluid der Außenkammer übertragen, von wo die innere Energie dann zusammen mit der Außenkammer erfindungsgemäß mindestens teilweise für den Motorantrieb der Pumpe zurück gewonnen werden kann. Erfindungsgemäß fördern nicht nur die konischen Teile der Elemente, sondern auch die Kammerteilausbildung radial innerhalb der Elemente. Dieser Teilraum aber ist in der Erfindung praktisch totraumlos, also ohne verbleibende innere Kompressions-Energie im Fluid ausnutzbar. Die Raumsumme in der Außenkammer ist daher erfindungsgemäß kleiner als die Raumsumme der Innenkammer, was den Wirkungsgrad und die Leistung entsprechend erhöht. Großer Innendurchmesser der Elemente erhöht also den Wirkungsgrad. Entsprechend hält man den Radialquerschnitt der Elemente klein, um den hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Alle diese Mittel sind in der bekannten Technik nicht zu finden. Ausfüllklotze können in die komprimierten Elementensäulen heiß eingegossen werden, zum Beispiel aus Aluminium, Zink, Zinn usw., wenn man die stählernen, gehärteten Elemente sofort danach oder dabei von der anderen Seite her, zum Beispiel mittels Wasser, kühlt. Verklebte oder verschweißte, bzw. verlötete Elemente brechen beim Versagen von Sicherheits-Ventilen und auch schon bei Mitteldruck. Die Kompression der plastischen Dichtringe ist in der bekannten Technik nicht berücksichtigt und es sind keine Lehren für deren Anwendung zu finden. Die sich öffnenden und schließenden konischen Dichtspalte wurden von der bisherigen Technik nicht erkannt und nicht verschlossen. Die Niederdruckanlagen, von denen es viele mit Membranen oder mit schwachen Tellerfedern gibt, komprimieren oft nur Luft und nur für geringe Drucke. Sie lehren keine Rückgewinnung der inneren Energien, die bei den hohen Drucken wichtig ist, wenn der Totraum nicht völlig abgeschafft ist. Die Tellerfedern oder Elementenausführung nach Fig. 36 der Voranmeldung kann ohne Totraum-Füllklötze (Scheiben) zwischen den Elementen auskommen, weil die Elemente nach ihrem axialen Zusammendrücken keine Toträume zwischen den Elementen belassen. Diese Anordnung kann aber nur durch die gegenwärtige Erfindung funktionieren, weil nur diese, zum Beispiel auch die Ausbildung der Auflagendifferenzen "Delta A" und "Delta B" oder die Durchmesser-Differenz "d 3 minus d 2" das Zusammenliegen der Elemente und damit die Abdichtung der Innenkammer 37 von der Außenkammer 35 garantieren. Die Aggregate der Erfindung bringen im Vergleich zur bekannten Technik leichtere und billigere Aggregate, die einfacher herstellbar sind und die höheren Wirkungsgrad bieten können.

Die Ausführung mit höherem Druck in der Außenkammer ist die billigste Ausführung mit der geringsten Außenabmessung. Sie vermag auch höheren Wirkungsgrad zu erzielen, als die bekannten, heute verwendeten, axialen Booster der Fig. 5 der Voranmeldung.

Leitet man halben Druck in die Außenkammer und verwendet die W-Elemente oder die Elemente der V-Figuren, dann kann man noch höhere Wirkungsgrade erreichen. Verwendet man das Aggregat der Fig. 119 ohne Druck in der Außenkammer dann erhält man für den Druckbereich bis mindestens 1500 Bar den höchsten Wirkungsgrad, den man aber mit Bauaufwand, Gewicht, Abmessungsgröße und Bauaufwand bezahlen muß. Das gleiche erreicht man durch die Elemente 1 oder 11.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, die daher Teil der Beschreibung der Erfindung sind.

Soweit in der Fig. 21 erscheinende Bezugszeichen hier nicht besprochen werden, sind ihre Bedeutungen in den Voranmeldungen beschrieben, so daß es keinen Sinn hat die Beschreibungen hier zu wiederholen. 1129 zeigt eine Entlüftung unter dem Dichtring 2021. 2022 ist der Schaft des Hubkolbens 1051. 1193 ist ein Bohrungsverschluß, 1194 der Raum für die Anordnung zwischen den Elementen 1 und 11. 1095 ist der totraumfüllende Innenring, der gelegentlich Verdünnungen 1196 und 1197 erhält für den Eintritt von Teilen 383. Die Positionsnummern 1198 bis 2009 zeigen Teile, die in das Gehäuse für Steuerungszwecke eingebaut werden können, aber oft nicht eingebaut werden. 2010 und 2011 zeigen Wellen und Exzenter für den Antrieb von Kolben oder Schäften der Fig. 22 bis 23. 2013 bis 2015 zeigen Kolben oder Ventile, die mit dem Exzenter der Fig. 22 zusammenwirken und dem Betrieb oder der Beeinflussung der Teile 1189 bis 2009 der Fig. 21 dienen können. 2016 bis 2020 der Fig. 23 zeigen Schaft, Federungen, Halterungen die ähnlich der Beeinflussung oder Steuerung von entsprechenden der Teile 1189 bis 2010 der Fig. 21 dienen können.

Die wichtige Fig. 23 zeigt ein Hubelement für innen beaufschlagte Kammern nach der ersten Europa-Anmeldung im Maßstab 1 : 1 jedoch in derjenigen Form, wie sie sich durch fünf Jahre Entwicklung und Erprobung herausgebildet hat. Die Durchmesser und Dicke sind in Zahlenwerten eingetragen. Die Ringnase 12 mit Auflage 13, die Rückhalterung 3 mit Auflage 3 und die Innen- und Außenflächen 4 und 5 sind in den betreffenden Voranmeldungen, deren baldige Veröffentlichung bevorsteht, eingehend beschrieben. Damit sind aber die Probleme nicht gelöst, die auch diese Elemente nach den langen Erforschungen betreffen. Daher ist das gleiche Element in der Fig. 25 zehn zu eins vergrößert gezeichnet und zwar nur sein Querschnitt an einem Halbteil. Fig. 26 zeigt einen Ausschnitt daraus um das fünfzigfache vergrößert, denn ohne solche Vergrößerungen wären diejenigen Erscheinungen, die man mit dem Auge nicht mehr sehen kann, nicht auf einem Blatt Papier in einer Figur zeichnerisch darstellbar.

Bei der axialen Zusammendrückung des Elements 1 um 0,3 mm schwenkt der Innenteil des Elements um den Punkt "P". (Das sei hier mal angenommen, ob es wirklich so ist, steht bei den Sternen.) Dabei bewegt sich der Punkt M zur Lage N und der Punkt E bewegt sich zur Lage F. Wenn die Annahme richtig sein sollte, bildet sich zwischen M und N der Spalt Delta von 0,046 Millimetern und zwischen E und F bildet sich ein Spalt Delta von 0,169 Millimetern. Wenn es so einfach wäre, dann ginge es ja noch. Anscheinend aber dehnt sich nach den Theorien der Voranmeldung das gesamte Ringelemententeil um den Betrag theta = 0,067 Millimeter radial nach außen aus. Wie soll man das dicht halten, wenn dem 4000 Bar Druck im Fluid entgegenstehen, die alles versuchen in den kleinsten Spalt einzudringen und durch ihn hindurch als Leckage weg zu fließen? Man muß hier einsehen, daß es bisher ja nicht einmal erkannt ist, daß ein solches Element überhaupt solche Lagenänderungen trifft und dabei gegen Nachbarteile Spalte öffnen könne. Entsprechend der Erfindung wird daher die Abdichtung axial so kurz, wie möglich gehalten, so daß sie die Länge B nicht überschreitet. Denn die Länge B ist von hohem Einfluß auf die radiale Aufweitung des Elementes 1 unter dem radialen Innendruck. Die Radialaufweitung ist deshalb auf 0,067 begrenzt, weil B so kurz und jetzt "B/L" als Zusatzfaktor in die Berechnung der radialen Aufweitung nach den Formeln der BRD-Anmeldung P 34 46 107.8, Fig. 5, eingehen. Entsprechend ist der plastische Dichtring 1071 entsprechend axial kurz gehalten. Aber auch das genügt nicht, denn nach den der Erfindung zugrunde liegenden vielen Tests frißt der Dichtring bei "Z" weg, wie wenn Mäusezähne ihn zu Pulver zerbissen hätten. Dieses schwarze Pulver liegt dann nach den Testen jenseits des Elements in der Pumpe herum. Der Dichtring 1071 ist nach 30 Stunden Betrieb bei 1500 Bar zerstört, selbst dann, wenn man weltberühmte, teure, aus den USA verwendet. Daher ist es nach der gegenwärtigen Erfindung wichtig, den Stützring 1070 anzuordnen und ihn etwa 45 Grad abzuschrägen, so daß der plastische Dichtring den härteren, festeren oder metallischen Stützring 1070 sowohl axial nach hinten, als auch radial nach außen drückt, damit ein eventueller konischer Spalt bei "Z" verschlossen bleibt und der plastische Dichtring 1071 dort nicht abgeschabt werden kann.

Das erfindungsgemäße Erkennen dieses kindsköpfigen Gedankenguts, wegen dem es kaum durchschnittlich fachmännischer Fähigkeiten zu bedürfen scheint, ist immerhin mit Jahren an Erprobungen und riesigem Zeit- und Geld-Aufwand bezahlt worden. Es ist nämlich so, daß der Ingenieur auch annehmen kann oder annehmen muß, daß die Abdichtung bei V zwischen dem Element 1 und der radial nachgiebigen, federnden Dichtlippe 381, also die Abdichtung bei 380, wo sich die besten und festesten nicht rostenden Edelstähle mit Festigkeit von Inbus-Schrauben gegenüberliegen, müßten eigentlich zuverlässiger, als jeder Stützring sein, besonders, wenn der Stützring nur einen Querschnitt von einem Millimeter² hat. Zwar ist schon die Abschrägung 378 angeordnet und der konische Freiraum 377 ausgebildet, damit die federnde Dichtlippe 381 sehr schön der Bewegung der Innenfläche 378 des Elements 1 folgen kann, doch scheinen sich die Überlegungen, die der Ingenieur anstellen mußte, nicht zu erfüllen, denn trotzdem ist bisher jedenfalls die Abdichtung nicht gesichert und die Dichtringe 1071 schabten so lange weiter bei "V" ab, bis der bei den Testen metallische Stützring 1070 eingebaut wurde. Auch Stützringe aus Teflon, Kupfer-Teflon, Julicon und so weiter schafften bisher die Dichtung nicht.

Die Aufklärung könnte die fünfzigfache Vergrößerung geben, die in Fig. 26 dargestellt ist. Danach öffnet sich nämlich bei "V" ein konischer Spalt von 0,023 Millimetern dem Dichtsitz zu und es ist dieser sich ständig öffnende und schließende Spalt, den abzudichten, Aufgabe des Stützringes 1070 der Erfindung ist. Ob der Spalt in Fig. 26 wirklich 0,023 Millimeter weit wird, ist wieder eine andere Frage, die noch bei den Sternen zur Antwort ansteht, denn es mag ja auch sein, daß die benachbarten Materialien 1,381 sich etwas zusammendrücken. Wie weit sie sich zusammendrücken, scheint man heute noch nicht zu wissen, denn es scheint an Fachliteratur darüber zu mangeln, wie sich aus der Fig. 44 noch ergeben wird. Man kann sich bemühen, den Teil 380, die Dichtlippenkante, axial kurz zu halten, um den Spalt der Fig. 26 eng zu halten, doch sind dem Grenzen gesetzt. Denn damit die Dichtlippe genug radial federn kann, muß sie lang und dünn sein, was dann zu so hohen Belastungen der Dichtlippenkante 380 führen würde, daß diese unter zu hoher Flächenbelastung schmilzt. Würde alles so einfach und gut funktionieren, wie die Theorie es darzustellen scheint, dann bräuchte man überhaupt keine Dichtungen 1070, 1071 denn die Dichtlippenkante würde, durch ihren Innendruck angepreßt, eine absolute metallische Abdichtung an der Innenfläche des Elements 1 bilden. "Q" zeigt die Abschrägung des plastischen Dichtringes 1071 für den komfortableren Zusammenbau, also das Einschieben des Dichtlippenträgers 381 in das Element 1.

Eine ähnlich positive Auswirkung hatten die etwa 45 Grad abgeschrägten, metallischen Stützringe 958 in der Fig. 1. Seitdem diese eingebaut sind, treten zwischen den benachbarten Elementen 1 und 11 keine Undichtheiten mehr auf und werden die plastischen Dichtringe 26 nicht mehr beschädigt. Die Verwendung der metallischen Stützringe lehrt natürlich nicht, daß es nicht später doch noch möglich werden könnte, mit billigeren Materialien, die einfacher zu formen sind, auszukommen, oder durch Verbesserung der Grundformen der Elemente und Abdichtungen weitere Vereinfachungen oder Verbilligungen zu erzielen. Zur Zeit geht man eben den sicheren Weg, die sicheren Stützringe zu benutzen.

Durch die Fig. 27 wird ein Versuch beschrieben, eine zuverlässige Pumpe (oder Motor) für hohe Drucke aus faserverstärkten Kunststoffen zu schaffen, zum Beispiel aus Kohlefaserplastic, Carbon Fiber. In der Literatur findet man Beschreibung der Zusammenfügung von Tellerfedern durch Verschweißen, Verkleben oder einfach durch "verbinden". Diesen Behauptungen können Anmelder und Erfinder keinen ausreichenden Glauben schenken. Denn, wie soll eine Tellerfedernkante, die ja gehärtet ist, verschweißt werden oder wie soll sie gegen mehrere tausend Bar Drucke haltbar verklebt werden? Mag es da nicht so sein, daß die Behauptung "verbunden" einfach eine Beschreibung von etwas ist, das man sich zwar erwünscht, es aber nicht verwirklichen kann und deshalb einfach so tut, als würde man haltbar verbinden, als sei es selbstverständlich, daß man das könne, eben deshalb weil man es nicht kann?

Die Fig. 27 schafft daher eine Möglichkeit, faserverstärkte Hubsätze zu schaffen. Würde man versuchen, benachbarte Schichten radial innen oder außen zusammenzukleben, könnte das dazu führen, daß die Begrenzungen der Verklebungen ungenau werden und auch die Mittelteile der benachbarten Schichten mitkleben. Daher werden innere und äußere Ausfüllscheiben 1072 und 1073 geschaffen und mit Oberflächenbehandlung zur Verhinderung des Anklebens von Epoxy Resin oder anderen Stoffen der Plastik versehen. Deren entsprechende inneren oder äußeren Kanten werden abgerundet. Dann kann man Faserschichten radial innen oder außen um sie herum legen und die zu formenden Faserstoffschichten auflegen, so daß sich nach Bestreichen mit dem Klebstoff die Formen nach der Figur herausbilden mit radialen Innenschichten 1076, 1079, radialen Außenschichten 1077 und mit den Elementenschichten 1074, 1078 usw. Eine der Endschichten kann man, wie 1075 zeigt, radial weiter ausdehnen um einen Flansch zum Einspannen zwischen dem Deckel 1001 und dem Gehäuse 91 zu bilden. Den anderendigen Teil kann man so formen, daß er, zum Beispiel, als Flansch 1080 in den Hubkolben-Zugkolben 1081, 1082 fest eingespannt werden kann. Der Hubsatz befindet sich dann in der Außenkammer 35 und dichtet diese gegen die Innenkammer 37 ab, die mit den Einlaß- und Auslaß-Mitteln 38 und 39 verbunden ist. Der Zugkolben 1081, 1082 kann dann den Flansch 1080 vom Flansch 1075 wegziehen, so daß sich die Elementenschichten 1074, 1078 usw. zu konischen Ringelementen verformen und das Fluid in die Innenkammer 37 einnehmen. Es wird daraus dann wieder abgegeben und unter Druck geliefert, wenn die Außenkammer 35 mit Druck gefüllt wird.

Fig. 28 illustriert, daß man das W-Element der Voranmeldung auch durch ein "WY"-Element der Fig. 28 ersetzen kann. Der radial nach Außen vorstehende Verstärkungsteil am mittleren Teil des W-Elements der Voranmeldung ist dann durch den radial nach innen gerichteten Teil 1083 der Fig. 28 ersetzt. Die Bohrung 1084 für die Leitung des Fluids ist wieder angeordnet, weil auch die untere Kammer fördert. Ausfüllklötze können eingesetzt werden. Doch bedürfen diese der Abdichtung, wenn man radiale Belastung oder Aufweitung des WY-Elements vermeiden will. Abdichtringsitze 1085 und 1087 sowie die Entlastungsbohrung 1086 sind daher im unteren Teil als Alternativen eingezeichnet, wobei der Füllklotz wieder eine Bohrung 1088 haben müßte. Die übrigen Teile sind vom W-Element der Voranmeldung her beschrieben.

Die Fig. 29 und 30 zeigen Möglichkeiten, daß U-Element auch mit mechanisch bearbeiteten Ausfüllklotzen im Innenraum zu versehen. Man schafft dazu die Teilstücke 1091, 102 und 1089, 1090, so daß sie zueinander passen und keine oder nur geringe Zwischenräume lassen. Die Teile 1091 und 1092 kann man dann von innen her in den Innenraum einlegen und danach dazwischen radial nach außen bewegen, die Füllklotzteile 1089 und 1090 dazwischen schieben. Es bleiben dann lediglich kleine, unausgefüllte Ecken 1093, die nicht die nicht gefüllt sind. Die Formgebung ergibt sich daraus, daß keines der Stücke radial den Innendurchmesser überschreiten darf, weil man es sonst nicht in das U-Element hereinbringen kann. Axial müssen die Füllklötze so bemessen sein, daß im Element 112 die Förderräume 1094 und 1095 diesseits und jenseits der Füllklötze 1089 bis 1092 verbleiben. Ansonsten ist das U-Element in den Voranmeldungen bereits beschrieben. Die beiden Figuren sind Schnitte durch ihre Mitten relativ zueinander.

In den Fig. 31 und 32, die wieder Schnitte durch ihre Mitten relativ zueinander sind, wird gezeigt, wie man zwei benachbarte konische Ringe, Elemente, Tellerfedern oder V-Elemente durch spannende und zusammenhaltende Tellerfedern und Zuordnungen miteinander verbinden kann. Der Umgreifring 1096 hat die Axial-Borde 1100 und die Elemente 1, 11 haben die Halteborde 1101 oder 1102. Die Tellerfedern zur Halterung, die durch 1097 und 1098 gezeigt sind, sind nach Fig. 32 beispielsweise radial mehrgeschnitten und formen so die Teilringe oder Tellerfedernteile 1097-A bis 1097-C. Durch diese Radial-Teilung kann man sie in die Bordringe 1096, 1100 einsetzen und den Satz so zusammenhalten. Dabei kann man die Dichtring-Kammer 1099 radial außerhalb der Elemente 1, 11 ausbilden, um dort die Stützringe und Dichtringe einzusetzen. Man beachte, daß hier die Dichtung radial außen um die Elemente 1, 11 herumgelegt ist, um die radiale Verkürzung durch Einsatz von Dichtungen innerhalb des Radialbereichs der Elemente zu sparen und so den Elementen ihren vollen Hub, ohne Hubverkürzung durch radiale Ausnehmungen für den Einsatz von Dichtungsmitteln, zu belassen.

Die Fig. 33 zeigt, wie man Ringelemente oder Tellerfedern radial innen fest verbinden kann. Die Elemente 1, 11 haben die Haltesitze 1108, 1109. Die könnte man auch fortlassen, doch hat man dann keine geraden Flächen für das Einsetzen von einfachen Totraumfüllscheiben mehr zur Verfügung. Zwei Ringe 1103 und 1104 sind mit Umgreifborden 1110, 1111 versehen, mit denen sie die benachbarten Elemente 1, 11 zusammenhalten, indem sie deren Borde 1108, 1109 umgreifen. Die beiden Innenringe 1103 und 1104 sind ihrerseits durch Nieten oder rohrförmige Nieten 1105 mit Bohrungen 11056 zusammengehalten. Das Assemblee ist dann komplett und die Elemente sind fest miteinander axial unnachgiebig verbunden. Zweckdienlich ist in den Innenringen 1103, 1104, den Dichtringsitz 1107 mit den Axialborden 1112, 1113 auszubilden, damit man dort die Dichtringanordnung, wie Stützring und Dichtring einlegen kann.

Fig. 34 zeigt einen Teil der Fig. 33 in der Vergrößerung, um deutlicher zu zeigen, daß man in den Dichtringsitz vorteilhafterweise den Stützring 1116, den halbweichen Dichtring 1115 (zum Beispiel aus Teflon) und den weichen Dichtring 1114, (zum Beispiel aus gummiähnlichem Material unter 92 Shore Härte) einlegen kann.

Fig. 35 hat ähnlichen Zweck, wie die Fig. 33, jedoch ist hier zwischen die Elemente 1 und 11 der Distanzring 849 eingelegt und der Dichtringraum 1849 darin ausgebildet. Zwischen den haltenden Innenringen 1118 und 1119 ist ein Zwischenring 11210 angeordnet. Die haltenden und spannenden Tellerfedern 1121, 1122 sind im Prinzip wie die der Fig. 33 angeordnet. Die inneren Ringe sind durch die mehreren Rohrnieten 1105 miteinander verbunden.

In der Fig. 36 ist der Distanzring 2849 so weit radial nach innen verlagert, daß seine Innenfläche mit den Innenflächen der Elemente 1, 11 fluchtet. Der Zweck dieser Ausbildung ist, daß man den Hub der Elemente 1, 11 voll ausnutzen kann, ohne radial innen Dichtsitze auszuarbeiten, die den Hub verkürzen würden. Gezeigt ist ferner, daß der Stützring 1125 dann den Distanzring 2849 und Teile der Elemente 1, 11 radial innen überdecken soll, um die Spalte zu schließen. Entsprechend axial lang sind dann auch der halbweiche Zwischendichtring 1124 und der weiche Dichtring 1123 ausgedehnt.

Die wieder sehr wichtige Fig. 38 zeigt, wie das Ringnasen-V-Element so ausgebildet werden kann, daß auch dieses ohne Hubverkürzung durch eingearbeitete Dichtringsitze seinen langmöglichsten Hub erhalten kann. Die Ringnasen 1502 sind daher am radial äußerem Ende des jeweiligen konischen Ringteils 1527 ausgebildet. Man bedenke, daß die V-Elemente 527 der Voranmeldung sowohl, wie die V-Elemente 1527 der Fig. 38 innen einteilig sind, also keine Dichtungen benötigen und daß der Innenkammer 35 zu, also der das Wasser beinhaltenden Kammer zu, die radialen Innenkanten der Nasen 502, 1502 immer verschlossen aneinander liegen bleiben und keine Spalte öffnen, gleichgültig, ob das Element gespannt oder ungespannt ist. Hierin liegt ein besonderer Wert der Erfindung des V-Elements für Hochdruck-Aggregate für mehrere tausend Bar. Lediglich nach radial außen, also der öl-beinhaltenden Außenkammer 35 zu öffnen sich beim Spannen dieser Elemente enge Spalte. Die Nasen sind radial sehr kurz, z. B. 1,5 bis 2 mm, so daß die sich öffnenden Spalten sehr eng bleiben, denn die axiale Länge der Nasen kann 0,7 mm kurz sein, um ARP-O-Ringe mit 1,78 mm Dicke einsetzen zu können. Diese sind im Handel leicht erhältlich und sie sind billig.

Fig. 39 und 40 zeigen die Anordnung der Abdichtung für die Elemente der Fig. 38.

Bei Elementen nach den Fig. 31, 32 oder 38, die keinen eingearbeiteten Dichtringsitz in den radialen Außenteil des Elementes haben, muß die Abdichtung des sich beim Zusammendrücken der benachbarten Elemente der Außenkammer zu öffnenden konischen Spaltes durch außen um die Elemente herum gelegte Dichtmittel abgedichtet werden. Theoretisch braucht man natürlich überhaupt keine Dichtung, denn benachbarte Elemente der hier genannten Figuren bilden ja durch die radial inneren Kanten der Nasen 502, 1502 usw. aneinanderliegende, nie öffnende metallische Dichtungen zwischen den benachbarten Elementen. Da aber Verletzungen auftreten können und außerdem eine absolut plane Fläche mit absolut kreisrunder Kante heute noch nicht herstellbar ist, weil selbst beim Feinschleifen die Flächen noch Hügel und Täler haben, ist es angebracht, trotzdem Dichtmittel einzubauen. Das ist in den Fig. 39 und 40 gezeigt.

Der Stützring 616, 690 ist daher in der Fig. 39 radial außen um die Außenflächen der Elemente 1527, 2527, zum Beispiel um entsprechende Elemente 1 oder Tellerfedern oder V- bzw. W- oder WY-Elemente so herum gelegt, daß er Teile der radialen Außenflächen benachbarter Elemente in axialer Richtung überragt. Darum außen herum ist der plastische Dichtring 691 so gelegt und axial so weit ausgedehnt, daß er mit seinen axialen Enden 1126 den Stützring axial umgreift und die betreffenden Reste der radialen Außenflächen der benachbarten Elemente berührt. In der Fig. 40 sind an den radialen und axialen Außenflächen der Elemente 1527, 2527 kleine Radial-Fortsätze 1127, 1128 ausgebildet, die die Aufgabe haben, den Stützring und den Dichtring, also 616, 690, 691 so zu halten, daß diese nicht in axialer Richtung von den Elementen herunter rutschen können. Der Dichtring 691 hat dann radial nach innen gerichtete Ringteile 1129, 1130, die in die Ringnuten zwischen den axialen Enden des Stützringes 616, 690 und die Haltefortsätze 1127, 1128 eingreifen und dort die Abdichtung bewirken.

In den Fig. 41 und 42, die Schnitte durch die Mitten der Figuren relativ zueinander sind, ist ein besonders festes Haltemittel für die in axialer Richtung unnachgiebige Verbindung der radialen Außenteile zweier benachbarter Elemente 1527, 2527 gezeigt. Man sieht hier den in radialer Richtung entlang der Flächen 1135 zweigeteilten Umgreifring 1131 mit seinen beiden Teilen 1133 und 1134 (Fig. 42), die in den Flächen 1135 zusammengelegt sind. Damit die beiden Teile des radial geteilten und dann wieder zusammengesetzten Umgreifringes 1131 nicht voneinander wegfallen können, sind dessen Teile 1133 und 1134 radial außen von einem Umgreifring 1132 umgeben, der beide Teile 1133 und 1134 zusammenhält. Der Umgreifring 1131 hat radial von innen her die Ringnut 2133 zwischen den axialen radial nach innen vorstehenden Endborden 2134 und 2135, wobei die Außenteile der Elemente 1527 und 2527 in die Ringnut 2133 hereinragen und in axialer Richtung von den sie umgreifenden Borden 2134 und 2135 zusammengehalten sind. Die Ringnut 2133 wird so bemessen oder kann so bemessen sein, daß sich zwischen den entsprechenden Teilen der Elemente 1527, 2527, den Borden 2134, 2135 und dem geteilten Ring 1131 der Dichtringraum 1126 zum Einlegen der Dichtmittel ausgebildet ist.

Manche der beschriebenen Figuren machen auf den ersten Blick den Eindruck, als seien sie ganz einfache Ringmittel, mit denen jeder Dreher oder jeder Ingenieur jeden Tag arbeitet, und die daher mit einer Erfindung nichts zu tun hätten. Ist das aber so? Die Anmeldebestimmungen für Patente schreiben, daß eine Erfindung eine Aufgabe und eine Lösung der Aufgabe haben müsse. Das ist aber nur das, was die Regeln für Patentanmeldungen schreiben. Das ist meistens aber keine Erfindung. Denn eine Erfindung besteht normalerweise nicht darin, daß man sich eine Aufgabe stellt und eine Lösung dafür bringt, sondern darin, daß man in der vorhandenen Technik etwas erkennt, was noch nicht voll funktioniert oder noch nicht voll ausgereift ist. Das ist der Kern jeder Erfindung. Daraus dann die Aufgabe zu machen, den erkannten Mangel zu verbessern und aus dieser Aufgabe dann die Lösung für die Verbesserung zu schaffen, daß sind meistens nur relativ einfache Folgen, nachdem die Erfindung, einen Mangel oder eine Unvollkommenheit erkannt zu haben, einmal gemacht worden ist. Man hört oder liest dann oft weiter, daß Dimensionierungen die tägliche Arbeit des Fachmannes oder Ingenieurs seien und folglich keine Erfindungen sein könnten. Diese verbreitete Auffassung ist aber durch das oberste Gericht der Vereinigten Staaten, den Supreme Court der USA widerlegt. Denn, als Edison die elektrische Glühbirne erfand, war es bereits bekannt, daß der Glühdraht des elektrischen Heizofens leuchtet. Den Glühdraht des elektrischen Heizofens so zu verdünnen, also so zu dimensionieren, daß er weißglühend leuchtet, sei deshalb keine patentwürdige Erfindung. Demgegenüber entschied dieses oberste Gericht aber, daß die Verdünnung des Glühdrahtes in eine solche Dimension, daß er helles weißes Licht gäbe, gerade das sei, wonach die Menschheit sich schon ewig gesehnt hätte, was aber die Techniker mit ihrem Wissen über Dimensionierungen von glühenden Drähten nie geschaffen hatten. Die Erfindung der Glühbirne sei deshalb eine ganz bedeutende, patenwürdige Erfindung, obwohl sie auf einer Dimensionierung beruhe.

Sieht man zum Beispiel das V-Element an, dann sieht doch jeder sofort, daß zwischen zwei benachbarten V-Elementen, wenn man sie zusammendrückt, eine Förderkammer verkleinert wird, aus der dann Fluid herausgedrückt wird. Bei 5 oder 10 Atmosphären-Druck ist das tatsächlich auch so und ganz einfach. Sieht man zum Beispiel die Fig. 20 der Voranmeldung an, dann sieht doch jeder sofort, daß dann, wenn deren Hubkolben 535, 735 nach oben gedrückt werden, Fluid in die Außenkammer 35 gedrückt wird und dieses Fluid dann gar keine andere Wahl hat, als die V-Elemente zusammenzudrücken und Fluid aus der Innenkammer 37 zwischen den Elementen heraus zu fördern. Aber ist das wirklich so?

Bei kleinen Drucken von einigen Bar ist es schon so, aber es ist nicht so bei den hohen Drucken von mehreren tausend Bar, die die Erfindung verwirklicht. Denn V-Element und Hubkolben alleine können zwar niederen Druck fördern, aber sie können allein noch lange keine Hochdruck-Pumpe für mehrere tausend Bar schaffen. Um diese Hochdruck-Pumpe der gegenwärtigen Erfindung verwirklichen zu können, müssen V-Element und Hubkolben zusammen mit der Gesamtheit der Erfindung und ihren Regeln angeordnet werden. Das wird zum Beispiel durch die Fig. 43 noch näher erklärt.

Fig. 43 zeigt einen Längsschnitt durch die Mittelteile einer Hochdruck-Pumpe nach der Erfindung. Man sieht das Gehäuse 91, den Kopfdeckel mit den Einlaß- und Auslaßmitteln 38 und 39, die Außenkammer 35, die Innenkammer 37 und einen Teil des eingebauten V-Element-Hubsatzes. Außerdem sieht man strichliert eingezeichnet, den in der Voranmeldung beschriebenen Hubkolben 535 kleinen Durchmessers mit dem Durchmesser "Dsp". Wie die spätere Berechnung in der Fig. 55 zeigen wird, können aber 20 oder mehr Prozent Förderverluste eintreten, wenn man alle beschriebenen Regeln der gegenwärtigen Erfindung und der Voranmeldungen befolgt. Befolgt man sie nicht und verwendet nur den vorher bekannt gewesenen Stand der Technik aus vielen Dutzenden von Patentschriften mit Pumpen mit Tellerfedern oder Membranen, dann erhält man bei 1000 oder mehr Bar Druck überhaupt keine Förderung. Die Fig. 43 erklärt nun, daß man die 20 oder mehr Prozent Förderverlust weiter reduzieren kann und dann etwa das bessere Ergebnis der späteren Berechnungsfigur 56 erhalten kann. Das geschieht nach Fig. 43 dadurch, daß man den Hubkolben 535 des kleinen Durchmessers durch einen Hubkolben 1136 mit dem größeren, etwa dem Durchmesser der Außenkammer 35 entsprechenden großen Durchmesser "Dp" ersetzt. Ob man das in der Praxis immer tut, ist eine andere Frage, denn ein so großer Kolbendurchmesser erfordert dann auch einen Antrieb vom Boden her mit dem Äquivalent für die 2000 oder 4000 Bar am oberen Ende des Hubkolbens 1136. Jedenfalls aber kann man durch einen Hubkolben mit solch großem Durchmesser der Wirkungsgrad des Aggregates, insbesondere dessen Förderwirkungsgrad, also dessen volumetrischen Wirkungsgrad, ganz beträchtlich erhöhen. Siehe dazu auch die Berechnung nach der späteren Berechnungsfigur Fig. 56. Die obere Fläche, das obere Ende des Hubkolbens 1136 erhält in der Nullage, bevor der Hub beginnt, den Abstand "Sb" vom Boden des Elementensatzes in der Außenkammer 35. Der Durchmesser Dp quadriert mal pi/4 mal der Länge (dem Abstand) Sb gibt dann dasjenige Volumen, das benötigt wird, um die Summe des Fluids in toten Räumen in den Kammern 35 und 37 auf den gewollten Förderdruck zu verdichten. Ist der Hubweg Sb durchlaufen, also das Fluid (Wasser und Öl in der Innen- bzw. Außen-Kammer 35, 37 auf den gewollten Förderdruck verdichtet, dann macht der Hubkolben 1136 nur noch den weiteren Hub "Sp"= Hub des Pistons, also Förderhub des Hubkolbens 1136. Der Boden des Elementensatzes aber legt noch den weiteren Weg "Se" minus "Sp" nach oben zurück, so daß der Boden des Elementensatzes nachdem der Hubkolben den oberen Punkt des Hubes Sp erreicht hat, die obere Lage des Weges "Se" = Weg des Elementenbodens, erreicht.

Der Boden des Elementensatzes legt also einen längeren Hubweg zurück, als der Hubkolben 1136. Das kommt daher, weil beim Zusammendrücken der Elemente das Fluid aus den Außenteilen zwischen den Elementen herausgedrückt und in denjenigen Teil der Außenkammer gedrückt wird, der sich unter dem Elementensatz befindet. Das Volumen in der Außenkammer 35 zwischen den Hubwegen Se und Sp ist also diejenige Fluidmenge, die radial außen der Elemente des Elementensatzes weg und unter den Boden des Elementensatzes beim Druckhub strömt.

Der Raum oberhalb des Kleinkolbens 535 mit dem Durchmesser dsp ist nämlich Totraum-Volumen, dessen Zusammendrückung die Fördermenge der Pumpe verringert. Durch den Großdurchmesserkolben 1136 ist dieser Totraum oberhalb des Kleinkolbens 535 abgeschafft und folglich der Förderwirkungsgrad des Aggregates merklich gehoben worden. Weil der Kleindurchmesser-Kolben insofern leichter zu verwirklichen ist, weil sein Antrieb für die mehreren tausend Bar leichter beherrschbar ist, kann man in der Praxis den Förderverlust durch Langhubantriebe der Voranmeldungen teilweise wieder zurückgewinnen, oder aber das Aggregat einfach mit dem geringeren Förderwirkungsgrad arbeiten lassen, weil es dann trotzdem bei 1000 Stunden Betrieb immer noch billiger ist, das einfache, billige V-Elementen-Aggregat zu benutzen, als ein teures nach der Fig. 5 der Voranmeldung zu verwenden, weil dessen Anschaffungspreis das mehrfache des Aggregates der Erfindung beträgt. Der Stromverbrauch durch einige Prozent weniger Wirkungsgrad verschlingt weniger Geld, als die Anschaffung eines teureren Aggregates des Standes der Technik.

Fig. 44 legt eines der Probleme von heute offen. Es ist nämlich so, daß man genau berechnen kann, welche Spannungen wo in der Tellerfeder auftreten, aber man findet keine Literatur darüber, wie der Spannungsverlauf in der Auflagefläche um 1138 ist. Daher nimmt die Erfindung an, daß die Spannung in der Nähe der Auflagelinie hoch ist und nach dem Inneren zu abnimmt, wie Liniierung 1139 darzustellen versucht. Dabei sollte dann im Sinne der gegenwärtigen Patentanmeldung eine plastische Verformung des Elementes 1, 830 um die in ihrer Abmessung unbekannte Axiallänge 1140 auftreten, die das Element nicht beschädigt, weil zulässige plastische Verformung. Jede höhere Zusammendrückung des Elements in der Auflage aber müßte eine Beschädigung des Elements verursachen. Man nehme vorläufig einmal an, daß die Länge 1140 um ein Hundertstel der Dicke des Elements oder weniger liegt, bis später einmal die Fachliteratur etwas genaueres darüber bringen mag. Hier liegt eine erstrebenswerte Aufgabe für die Mathematiker und Professoren, denn es wäre wertvoll, wenn man diesen Teil der Tellerfeder-Technik kennenlernen würde. Dann könnte man auch die Pumpe der gegenwärtigen Erfindung noch genauer berechnen und ihre Technik noch besser beherrschen.

Fig. 45 zeigt einen Abdichtkolben, der zum Beispiel zwischen dem Öl und dem Wasser der Pumpe einer der Voranmeldungen oder auch in der Fig. 49 eingesetzt werden kann. Der Kolben ist mit dem Hohlraum 1144 zwischen seinen nach außen gewölbten, axial federbaren Wänden 1141, 1143 versehen, während die Enden durch das mittlere Ringteil miteinander verbunden sind. Im Ringteil kann zwischen den zylindrischen Dichtflächenteilen 1145 der Dichtringsitz (die Dichtring-Nut) 1142 ausgebildet sein. Wird dieser Kolben in einen Zylinder passend eingebaut und oberhalb und unterhalb des Kolben-Drucks ausgebildet, dann drücken sich die Wände 1141 und 1143 axial einander zu, nähern sich also und das führt zu einer radialen Ausdehnung des Durchmessers der zylindrischen Dichtfläche 1145. Bei richtiger Bemessung dieses Kolbens läuft er bei geringem Druck leicht und ohne hohe Reibung im Zylinder, während er bei hohen Drucken gegen die Wände 1141 und 1143, also bei hohen Drucken im Zylinder, in dem er eingesetzt ist, gut dichtet, weil seine Dichtfläche 1145 dann unter dem Druck dicht an die Innenfläche des betreffenden Zylinders gedrückt wird.

Durch Fig. 46 wird ein weiteres Problem angedeutet. Es ist nämlich anscheinend so, daß angenommen wird, daß die Tellerfeder sich gerade durchdrückt, also bei der Zusammendrückung der Querschnitt ein Körper mit geraden axialen Endflächen bleibt. Demgegenüber hat die Erfindung Bedenken, denn nach der Erfindung könnte es evtl. auch so sein, daß das Element oder die Tellerfeder beim Zusammendrücken aus der ungespannten Lage 1146 zur voll gespannten Lage 1147 eine etwa elastische Linie 1149 zwischen den radialen Endteilen 1148 und 1150 bildet oder annimmt. Ob das so ist, wissen Anmelder und Erfinder heute noch nicht, aber man sollte mit der Möglichkeit rechnen, daß es so sein könnte.

Fig. 47 zeigt, daß es in der Praxis nicht immer richtig ist, konische Innenkammern 37 oberhalb von Membranen auszubilden, wie in einer der Voranmeldungen beschrieben wurde. Die Figuren der Voranmeldungen sind insofern Vereinfachungen. In der Fig. 47 hat der Kopfdeckel 1001 daher eine nach einer elastischen Linie geformte, gewölbte Anlagewand 1151, an die sich die Membrane 61 mit der Kurve 1152 ohne zu hohe örtliche Spannungen innerhalb der Membrane gut anlegen kann. Auf diese Figur wird aber kein Patentanspruch gestellt, weil angenommen wird, daß diese Ausführung bekannt ist. Zur Vollständigkeit der Beschreibung der Technik ist diese Figur in der Anmeldung aber zweckdienlich, zumal man sonst annehmen könnte, daß die Anlageflächen der Fig. 48, die dort als Konen gezeichnet sind, in der Praxis Konen wären. In Wirklichkeit wird man die Anlageflächen, wie in der Fig. 47 auch in der Fig. 48 ausbilden, doch kann man das schlecht zeichnen, so daß in der Fig. 48 gerade Konen gezeichnet sind.

Fig. 48 überwindet ein Problem der Hochdruckpumpen mit elastischen Membranen. Es ist nämlich so, daß die einteilige Membrane das einfachst herstellbare Element ist. Dadurch alleine kann man daraus aber noch keine rationelle Hochdruck-Pumpe für mehrere tausend Bar bauen. Denn es müssen ja für eine ausreichende Fördergleichmäßigkeit mit akkumulatorlosem (druckspeicherlosem) Betrieb mehrere solcher Anlagen um eine Welle herum gebaut werden. Man erhält dann Elemente mit großen Durchmessern und geringer Fördermenge, bei denen viele dicke Schrauben benötigt werden. Das Problem wird durch die Fig. 48 gelöst, indem man mehrere Membransätze axial voreinander oder hintereinander setzt, um mit der gleichen Anzahl dicker Schrauben eine größere Fördermenge zu erzielen. Entsprechend sind unter Winkeln radial um die Welle 1154 Membranpumpensätze angeordnet, von denen die Fig. 48 einen im Längsschnitt oberhalb der Welle zeigt. Auf die Kolbenschuhe 541 der Geberkolben 540 wirken hier die Exzenterhubscheiben 1153, während die Exzenterhubscheiben 13, 23 die Kolbenschuhe eines anderen der drei, fünf oder sieben (oder mehr) um die Welle 1154 andeuten, aber nicht maßgenau und auch nicht lagengenau gezeichnet sind. Die Leitung 1156 liefert von Außen her Druckfluid unter ausreichend hohem Druck, um die hydrostatischen Lager der Kolbenschuhe und/oder des Geberkolbens mit Druckfluid zu versorgen, was durch die Leitungen 1157 in die Druckfluidtaschen gelangen kann. Die Geberkolben 540 treiben die Hubkolben 52 zum Druckhub an. In der Figur sind jedem Hubkolben 52 zwei gegenüberliegende Membranpumpen mit Membranen 61 zwischen der jeweiligen Außenkammer 35 und der Innenkammer 37 zugeordnet. Man hat auch eine gemeinsame Fluidzuleitung 1155 mit den Einlaßventilen 38.

Man sieht und hat auch eine gemeinsame Auslaßleitung 1157 hinter den Auslaßventilen 39. Teile, wie die Kopfdeckel 1001 entsprechen im Prinzip denen aus den Voranmeldungen bekannten. Wichtig ist erfindungsgemäß noch, daß den mehreren Membranpumpen 61 des Mehrfachmembranpumpensatzes der Figur die gemeinsamen Verbindungsschrauben 1161 bis 1164 zugeordnet sind, die am jenseitigen Ende in entsprechende Gewinde in Muttern 1165 oder einen Deckel eingreifen. Durch die Ausbildung eines Mehrfachsatzes mit gemeinsamen Schrauben wird so eine Pumpe mit großer Fördermenge und geringem Platzbedarf für die verhältnismäßig große Fördermenge geschaffen.

Fig. 49 ist ein Längsschnitt in vereinfachter Darstellung durch eine weiter vervollkommnete Pumpe mit zwei unterschiedlichen Flüssigkeiten in einer Kammer. Im Gehäuse 1195 ist die Welle 12 mit ihren Exzenterhubscheiben 13, 23 gezeigt, von der die Hubscheibe 13 den im Schnitt gezeigten Pumpensatz betreibt. An ihr laufen die Kolbenschuhe 14, die die Hubkolben 15 zum Geberhube antreiben. Der Hubkolben 33 befindet sich im entsprechenden Zylinder darin axial beweglich und drückt mit Kraftübersetzung auf den Pumpkolben 1164 oder ist mit ihm einteilig ausgebildet. Da nach der Erfindung jeder tote Raum bei dem hohen Druck von mehreren tausend Bar sehr schädlich ist, sind erfindungsgemäß in die Leitung zwischen den Zylinderteilen oder in die Zylinder Ausfüllklötze 1167, 1168 eingebaut, die mit der Fluidsäule reziprokieren. Dadurch wird der schädliche tote Raum verringert und die komprimierbare Flüssigkeitsmenge verringert, so daß der volumetrische Wirkungsgrad des Aggregates erhöht ist. Aus dem Tank 1171 förder die Wasserpumpe 1172 das Wasser durch das Einlaßventil 1238 in die Förderkammer 1173 hinein, das beim Pumphub durch das Auslaßventil 1239 über die Auslaßleitung 1339 geliefert wird. Wichtig ist hier wieder, daß die Ventilenden Flächen bilden, die in der Ebene des Bodens liegen, damit jeder Totraum in den Ventilen vermieden ist. Die Figur zeigt die praktische Ausbildung solcher Ventile 1238 und 1239. Der Hochdruckpumpkolben ist mit der Führung und Halterung 1182 bis 1185 versehen, um am Pumpkolben 1164 den Trennkolben 1180 zu halten, der das Öl oder die Hilfsflüssigkeit bzw. Kolben-Schmierflüssigkeit vom Wasser oder dem nicht schmierenden Fluid in der Kammer 1173 trennt. Der Trennkolben ist hier erfindungsgemäß hohl ausgebildet, damit er leicht ist und bei den schnellen Bewegungen keinen hohen Beschleunigungsverlust erzeugt und zum anderen, damit er durch die Leitung 1191 mit der Ölkammer 1190 verbunden und für gute Abdichtung an der Zylinderwand mit Drucköl gefüllt werden kann. Um die Verkantungen des Trennkolbens zu verhindern, die in der Vortechnik auftraten, hat der Trennkolben einen Kolbenschaft 1185, der in der zylindrischen Halterung 1185-C im Hubkolben 1164 eng eingepaßt sicher geführt und darin axial beweglich eingepaßt ist. Im Hubkolben befindet sich die Ringnut 1182 mit dem Haltebord "B", während sich im Kolbenschaft des Trennkolbens die Ringnut (Ausnehmung) 1183 befindet. Eingesetzt in die Ausnehmungen 1182 und 1183 ist das konische Halte-Element TF, das den Trennkolben im Hubkolben so befestigt, daß der Trennkolben im Hubkolben gehalten ist, aber darin axial beweglich bleibt. Das Element TF mag ein konisches Ringelement sein, daß in axialer Richtung mehrgeteilt sein kann, oder es ist so weich, daß es in die Nut 1182 einschnappt, wie ein Sicherungs- oder Spannring und sich dann am Bord B und am Nacken 1184 des Trennkolbenschaftes 1185 hält. Diese Anordnung ist auch deshalb getroffen, um die Ölkammer 1190 auf das geringstmögliche Volumen zu beschränken, um ihren schädlichen toten Raum klein zu halten. Aus dem Tank 1169 fördert die Schmierfluidpumpe 1170 das Schmierfluid (Öl) über die Leitungen 1166 in die Geberkammern 31 und über den Einlaß 1174 in die Schmierfluidkammer 1190. Übergefördertes Schmierfluid wird über den Auslaß 1175 der Kammer 1190 dem Kontroll-Organ 1176 zugeleitetet, das die Füllmenge und den Druck in der Kammer 1190 regelt, wie das entsprechende Ventil in der Voranmeldung. Das übergefüllte Schmierfluid in den Kammern 31, in denen die Geberkolben 15 laufen, wird, wie in den Figuren der Voranmeldung betreffend der Außenkammer 35 über die Kontrollorgane 1193 zwischen den Leitungen 1191, 1192 und der Ausleitung 1194 geregelt. In der gezeichneten oberen Lage, etwa der Nullage des Hubkolbens 1164, gibt der Hubkolben 1164 die Ableitungen 1188 frei, damit der Schmierfluidraum 1190 mit der richtigen Schmierfluidmenge gefüllt wird und übergefördertes Schmierfluid abgeleitet wird. Die obere der Leitungen 1188 leitet eventuelle Luft aus der Kammer 1190 und dem Raum 1185-C im Hubkolben 1164 ab, wozu auch die Ringnut 1168 dient. Die Leitung 118 kann daher auch zur Ableitung von Mischfluid, das durch Undichtheit des Trennkolbens 1180 im Zylinder entstanden sein mag, in den Mischfluid oder Schmutzfluidtank 1189 dienen. In der Figur sonst noch erscheinende Bezugszeichenteile sind in den Voranmeldungen bereits beschrieben. Die erfindungsgemäße und technische Bedeutung des Aggregates der Figur besteht darin, daß die Schmierfluid enthaltenden Räume auf ein solches Minimum an Volumen beschränkt wurden, daß das Aggregat mehrere tausend Bar statt der einigen hundert Bar der bekannten Technik erreichen kann und ferner darin, daß der Ölraum 1190 ein kleinstes Volumen erhalten hat, der Trennkolben nicht kippen kann, leicht ist, mit dem Hubkolben zusammen zwangsweise ist und daß eine automatische und zuverlässige Bemessung der Schmierfluidmengen sowohl in den Kammern 31, also auch in der Kammer 1190 erfolgt und ferner für einen automatischen Abfluß von nicht erwünschtem Mischfluid gesorgt ist.

In Fig. 25 zeigt "W" die etwa 45gradige und "Z" die schwache zusätzliche Abschrägung des Stützringes 1070, damit dieser nicht bei Fehlen der Abschrägung "Z" einen neuen konischen Spalt öffnet.

Fig. 27 zeigt noch den wichigen engen Ringspalt mit der Radiendifferenz "Delta D" (oder Durchmesser-Differenz) die sehr eng bleiben soll, um schädlichen toten Raum zu vermeiden. Schließlich ist in die Innenkammer 37 wieder ein Ausfüllschaft einzusetzen, der nicht eingezeichnet ist. Zu beachten ist ei dieser Figur noch, daß der obige Schaft 1081, 1082 nicht als Druckkolben oder Hubkolben benutzt werden soll, sondern lediglich ein Zugkolben ist mit der ausschließlichen Aufgabe, den Federbalg nach oben zu ziehen, also zu öffnen. Beim Druckhub der Elemente dieser Figur muß der Schaft 1081, 1082 frei von axial gerichteten Kräften bleiben. Zur Fig. 27 gehört daher noch die Fig. 53, die den Oberteil der Fig. 27 zeigt.

Fig. 50 zeigt, wie man die Außenkammer zwischen den Schenkeln des V-Elementes in einzelne Raumteile "Qom", "Qoe" und "Qob" zerlegen und diese berechnen kann. Außerdem zeigt diese Figur die wichtige Auflage Linie "W", mit der diese an einer gleichen Auflagelinie eines benachbarten Elementes eine automatische Abdichtung bilden kann.

Fig. 51 zeigt zwei solcher benachbarter V-Elemente axial hintereinander gleichachsig zusammengelegt und voll zusammengedrückt, so daß man die gemeinsame Auflagelinie "W" gut erkennen kann. Außerdem zeigt diese Figur die Kraftpfeile der angreifenden Drucke im Fluid in der Innenkammer und in der Außenkammer, aus denen hervorgeht, daß die Kraftsumme aus der Außenkammer größer als die aus der Innenkammer ist, so daß die benachbarten V-Elemente in der gemeinsamen Auflage "W" immer unter Druck automatisch zusammengepreßt bleiben.

Fig. 52 zeigt daher einen Teil der Fig. 52 in vergrößerter Darstellung, um die wichtige gemeinsame Auflage "W" deutlich zu zeigen.

Daraus ergibt sich, daß das Ringnasen-V-Element ein geeignetes Mittel ist, in Pumpen für mehrere tausend Bar verwendet zu werden, weil es einmal eine sichere automatische Abdichtung bietet, die durch eingesetzte Stützringe und plastische Dichtringe noch unterstützt wird und zusätzlich ausreichende Spannkraft in den konischen Ringteilen durch entsprechende Bemessung der Wandstärken haben kann, so daß es für lange Zeit automatisch durch eigene innere Spannung die Elemente zum Einlaßhub öffnen kann. Dem V-Element kommt daher besondere Bedeutung zu, zumal es mit einfachen Mitteln präzise hergestellt werden kann, was bei einteiligen Faltenbälgen aus Metall nicht ganz so einfach ist.

Fig. 53 zeigt den Oberteil der Fig. 27 und soll erklären, daß der Schaft 1082 lediglich durch seinen Kolben 1212 im Zugzylinder 1211 das obere Element der Fig. 27 nach oben ziehen, also den Elementensatz zum Einlaßhub öffnen soll. Entsprechend ist das Umsteuerventil 1213 angeordnet, um abwechselnd den Zugzylinder 1211 mit Druck aus Leitung 1215 zu versehen und dann abwechselnd mit der Druckableitung oder Freidruckleitung 1214 zu verbinden. Den Druckhub zum Hereinpressen von Fluid in die Außenkammer 35 besorgt der Hubkolben 52 im Außenkammer-Zylinder 1235.

Die Fig. 54 bis 57 zeigen Draufsichten von oben auf Teile der Elemente der Fig. 27. Sie soll zeigen, daß man die Kohlefaser (oder solche aus entsprechendem Material) aus handelsüblichem "Carbon Fiber Cloth" als Ringe ausschneiden kann. Das Ausschneiden kann man zum Beispiel mit Wasserstrahlschneid-Anlagen mit Pumpen nach der gegenwärtigen Erfindung besorgen. Die Elemententeile 1078 erhalten dann Ringformen zwischen den Durchmessern 1217 und 1216. Die Faserstoffringe 1079 werden Ringe zwischen den Durchmessern 1217 und 1218, während die Ringe 1077 solche zwischen den Durchmessern 1216 und 1219 werden. Die beiden Fig. 56 und 57 zeigen solche Faserstoffringe ebenfalls als Elemententeile und zwar das Teil 1220 zwischen den Durchmessern 1218 und 1219, sowie das Teil 1221 zwischen den Durchmessern 1217 und seinem äußeren Durchmesser. Die strichlierten Linien 1222 in den Figuren deuten an, daß man aus Rationalitätsgründen, um Abfall zu sparen, statt Ringen aus Ringsektoren ausscheiden und gegenseitig die Trennfugen überdeckend übereinanderlegen kann. Die Doppeltschräg-Schraffierung der Fig. 54 bis 57 deutet die Richtung der Fasern des Faser- oder Visker-Werkstoffes an, wobei die Richtung nicht mit den Linien der Schraffierung identisch sein muß und die Fasern oder Viskern nicht gerade sein müssen, wie in den Figuren dargestellt ist. Schneidet man solche Ringe oder Ringsektoren aus, dann kann man sie übereinander legen um die Ausfüllscheiben der Fig. 27 herum, bzw. darüber oder darunter, mit dem Epoxy Resin oder dem ihm verwandten Bindemittel versorgen, zum Beispiel bepinseln, zusammenpressen und ggf. im Ofen trocknen und man erhält so auf zuverlässige und einfache Weise betriebssichere Elemente der Fig. 27, bei denen die Elemente nicht an den Ausfüllscheiben kleben und bei denen klare Abgrenzungen der zusammen verbundenen Faserstoffteile entstehen, die nicht brechen und sich nicht beim Hub und Zug der Elemente lösen.

Es tritt bereits sichtbar hervor, daß eine Hochdruck-Anlage für nicht schmierendes Fluid für mehrere tausend Bar nur durch eine Kombination von mehreren Merkmalen erreicht werden kann, wobei die Ausbildung der Dichtungen, die genaue Beherrschung der Formgebung der Füllkörper für Toträume und die genaue Bemessung der Kammern und Kolben eine ebenso wichtige Rolle spielen, wie die Anordnung und Ausbildung der bestens geeigneten Pump-Elemente. Daher ist eine genaue Berechnung der Pump-Elemente, sowie der V-Elemente erforderlich. Hierbei erkennt die Erfindung zunächst, daß die Berechnung nach der Fig. 29-A der Europa-Offenlegungsschrift 01 02 441 nicht genau genug ist. Denn sie berücksichtigt die integralen Mittelwerte über die konischen Teile unter und über der Tellerfeder nicht.

Die Fig. 58 der Erfindung bringt daher die Grundlagen für eine genauere Berechnung der Elemente. Hierin werden die Ableitungen für neue Berechnungsformeln geschaffen und zwar auf zweierlei verschiedenen mathematischen Wegen, die sich gegenseitig kontrollieren. Einmal über die Bildung integraler Mittelwerte und zum anderen über den um eine Achse umlaufenden Rotationskörper. Beide mathematischen Methoden führen zu gleichen Rechenergebnissen.

Die Fig. 59 mit der Fig. 60 zeigt daher das Ringnasen-V-Element einmal ungespannt und einmal voll gespannt mit den betreffenden, für die Berechnung der Elemente der Erfindung wichtigen Radien und darunter zusammengefaßt die betreffenden Berechnungsformeln, die in dieser Erfindung entwickelt wurden.

Fig. 61 bringt dann ein Berechnungsbeispiel für ein Ringnasen-V-Element mit bestimmten Radialabmessungen. Darin sind alle Formeln der Fig. 58 bis 60 einmal praktisch benutzt, damit man sie besser verwerten kann.

Fig. 62 ist ein Berechnungsformular für die Berechnung oder Einschätzung der toten Räume, die die hohen Förderverluste bringen, wenn man sie nicht füllt oder ausschaltet.

Die Fig. 63 benutzt die Berechnungsfigur 62, um die Toträume und Leckagen für ein Aggregat mit V-Elementen von 61 mm Außendurchmesser für 2000 Bar zu berechnen. Dabei ist dieses Aggregat so bemessen, daß es noch billig ohne zu enge Toleranzen hergestellt werden kann. Das ist aber für ein 4000-Bar-Aggregat nicht mehr ausreichend. Das 4000-Bar-Aggregat benötigt enge Herstellungstoleranzen für alle Teile, insbesondere auch für die Dichtungen und Ausfüllklötze, so daß es teuerer, als das Aggregat für etwa 2000 oder 3000 Bar wird.

Fig. 64 zeigt dann die Berechnung für ein solches, teureres 4000-Bar-Aggregat mit Ringnasen-V-Elementen von 51 Millimetern Außendurchmesser.

Die folgenden Seiten bringen Bilanzen des Aggregates nach der Fig. 63.

Fig. 37 zeigt, wie man die dünnen metallischen Stützringe 616, 690 um benachbarte Elemente 1, 11, 609, 611 usw. an den Enden in der Praxis abschrägen kann. Man läßt sie um die Elemente gesetzt auf der Drehbank umlaufen und hält schräg gerichtet eine umlaufende Schleifscheibe 1117 gegen sie, bis die Enden schräg abgeschliffen sind.

Strömungsbilanz für Pumpe mit 11 V-Ringnasen-Elementen mit Ro =30,5; ro =26,5 und Ri=ri =15,5 mm

Davon fördert Qit das Wasser aus der Pumpe = 15,588 CC. Qca drängt 16,644 CC aus den Außennuten der V-Elemente in die Außenkammer herein unter die Elementen-Hubsäule.

Der Hubkolben fördert nach Abzug der Verdrängungsverluste durch innere Kompression und durch Leckage die Liefermenge der Pumpe an Wasser in die Außenkammer herein, nämlich 15 588 CC.

Der Boden der Elementensäule machte bei 11 V-Elementen, also bei 22 konischen Ringteilen einen Hub von 22×0,5 mm= von 11 Millimetern. Diese 11 mm nehmen beim Durchmesser der Außenkammer von 61 mm ein Volumen von 61×61×pi/4×11 also ein Volumen von 32,147 CC ein. Zieht man davon die Qoa-Strömung von 16,644 CC, die aus den Nuten der Elemente in den Kammernboden verdrängt wurde, dann müßte als Rest ein Volumen an Öl verbleiben, daß der Förderung an Wasser entspricht, also etwa15,588 CC sein.

Die Nachrechnung bringt: 32,147 CC minus 16,644 CC=15,503 CC, was zwar nicht gleich ist, aber nur einen geringen Unterschied zeigt, so daß man die Strömungsbilanz als stimmend annehmen kann.

Leistungsbilanz und Wirkungsgrad

Der vom Hubkolben zu liefernde Druck in der Außenkammer ist gleich dem Druck der Lieferung an Wasser plus dem Widerstand der Elemente durch innere Spannung. Diesen kann man durch Wanddicke der Elemente willkürlich wählen. Er wird um 5% liegen, wobei er sich über den Hubweg ändert. In den Rechenformularen sind sicherheitshalber 10% Mittelwert angesetzt. Mit Pi = Druck in der Innenkammer und Po = Öldruck in der Außenkammer wird Preq. = der erforderliche Druck in der Außenkammer = Pi +Fcompr. (Federdruck) = Po.

Was der Hubkolben zu fördern h 03305 00070 552 001000280000000200012000285910319400040 0002003700931 00004 03186at, sei Qpl und wird dann
Qpl = Qit + (Po/180) Vdso + Ql + (Pi/ 250) Vdsi + Vexp.
Darin sind die Werte aus dem vorauf vorgetragenem bekannt, und der Wert Vexp ist die Volumenzunahme der Innenkammer durch Radial-Ausdehnung des Gehäuses unter dem Innendruck: Das Gehäuse ist daher so stark ausgebildet, etwa dreimal dickere Wand, als der Radius des Durchmessers der Innenkammer, damit dieser Verlust vernachlässigbar klein wird. Für die Pumpe mit 11 Elementen mit 61 mm Durchmesser Ro erhielten wir 4,5 CC Verlust durch innere Kompression bei einer theoretischen Liefermenge von 15 588 CC einer der fünf oder 7 Hubsäulen der Pumpe. 15 588 CC minus 4,5 CC Förderverlust durch innere Leckage und minus 0,9/10 CC Leckage (10 Hübe pro Sekunde) gibt einen gesamten Lieferverlust von 4,5 plus 0,09= etwa 4,6 CC pro Hub. Diese von den 15,588 CC abgezogen, gibt rund 11 CC Förderung pro Hub. 11/15,6 gibt 0,705=70,5 Prozent Wirkungsgrad der Wasserstufe bei 2000 Bar Druck. Von den 4,5 CC Förderverlusten durch innere Kompression können 60 bis 86 Prozent zurückgewonnen werden, wenn man diese Spannungsenergie zum Motorantrieb der gegenüberliegenden Seite des Antriebs des Hubkolbens verwendet. Der Wirkungsgrad käme dann auf über 85 Prozent. Eine weitere Wirkungssteigerung kann man durch engere Bautoleranzen erhalten, wie in der Fig. 56 für 4000 Bar dargestellt ist. Das verteuert aber den Herstellungspreis und damit den Lieferpreis der Pumpe.

Legende zu Fig. 58 und 58a-c Berechnung der Volumen und der Fördermengen: Berechnung mittels integraler Flächenradien umlaufender Flächen: Berechnung des Volumens unter umlaufender, schräger geraden Linie: Definition der Teile für künftige Berechnungen. "V" durch Verdrängung "Q" ersetzt: Legende zu Fig. 59 und Fig. 60 Anwendung der Berechnung auf das Ringnasen-V-Element: Alternative Berechnungen - über integrale Mittelradien: Legende zu Fig. 61 Beispiel einer Berechnung eines V-Elements mit 0,5t; 15.5γ j; 15.5Rj; 26.5γ o; 30.5Ro: Legende zu Fig. 62 Legende zu Fig. 63 Legende zu Fig. 64

Claims

1. Von Fluid durchströmtes Aggregat für Drucke bis zu mehreren tausend Bar auch für nicht schmierendes Fluid, nach dem Hauptpatent oder nach einer der dem Hauptpatent untergeordneten Zusatzpatentanmeldungen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Vervollkommnung des Wirkungsgrades, der Abdichtung oder zur Vereinfachung bzw. Verbilligung der Herstellung des Aggregates angeordnet sind.

2. Aggregat nach Anspruch 1 oder einem anderem der Ansprüche und dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungen um oder in den Elementen angeordnet sind.

3. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Ringnasen 12 zwischen den Innenflächen 4 zweier benachbarter Elemente 1, 11, der Zentrierungsring mit Abschrägungen 955 versehen ist oder zwischen dem Zentrierungsring und dem Dichtring 26 etwa 45 Grad abgeschrägte Stützringe 959 angeordnet sind, die den Zentrierungsring, das benachbarte Element und den Dichtring berühren oder daß am Zentrierungsring schräge Dichtlippen 963 ausgebildet, beziehungsweise Anordnungen nach der Fig. 1 getroffen sind.

4. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß an einem U-Element 1, 11 an seinen radial inneren Außenkanten Dichtringsitze 967-970 eingearbeitet sind, oder zwei benachbarten U-Elementen beide teilweise übergreifende Stützringe 790, 690, 616 und Dichtringe 791, 691 usw. zugeordnet sind, um oder in dessen axiale Enden gelegt oder Anordnungen nach den Fig. 2 bis 4 getroffen sind.

5. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines U-Elements 1, 11 der Fig. 2 bis 4 oder ein V-Element 971, 972 der Fig. 5 bis 7 mit einem stärkeren Rücken 112, 972 ausgebildet ist, um die Spannkraft zu erhöhen oder um die inneren Spannungen gleichmäßiger zu verteilen bzw. andere Anordnungen nach den Fig. 2 bis 7 getroffen sind.

6. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten V-Elementen in deren Innenkammer 37 dem Rücken 529, 972 angeformte Füllklötze 740 mit Radien 985 und inneren Axialverlängerungen 984 zugeordnet sind, die Füllklötze in dem Raum außen zwischen den Schenkeln 971 des V-Elements radial zweigeteilt und mittels Verstiftung oder Verschraubung 989 präzise zusammen gefügt oder andere Anordnungen der Fig. 2 bis 7 getroffen sind.

7. Aggregat nach Anspruch 2 und dadurch gekennzeichnet, daß in einer Pumpe mit oben Öl im Zylinder und unten Wasser im Zylinder 11 nahe oberhalb der Wasseroberfläche Ölzuleitungen und/oder Ableitungen 709 angeordnet sind, totraumlose Einlaß und Auslaß Kegelventile 38, 39 mit mit der Zylinderbodenfläche etwa fluchtenden Stirnflächen zwecks Verhinderung von Ventiltoträumen angeordnet oder andere Anordnungen nach der Fig. 8 getroffen sind.

8. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß einer Außenkammer 35 oder einer anderen Kammer, z. B. nach Fig. 148, ein Steuerventil 994 in einem Zylinder achsial beweglich zugeordnet ist, daß zum Beispiel nach Fig. 9 einen Abfluß aus der Kammer 35 bei geringem Druck in der Kammer zuläßt, die Kammer aber bei steigendem Druck in der Kammer verschließt, also die Ableitung 704 absperrt.

9. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß ein radial zweigeteilter Umgreifring 1030 mit Axial-Borden 1031, 1032 die Außenenden zweier benachbarter Elemente 1, 11, 609, 611 usw. umgreifend angeordnet ist oder andere Umgreifring-Anordnungen nach den Fig. 14 bis 17 getroffen sind.

10. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarten Elementen mit einem Distanzring 861 zwischen ihnen Stützringanordnungen 1043, 1044 so zugeordnet sind, daß sie die beiden Spalte zwischen dem Distanzring und den benachbarten Elementen 1, 11, 609, 611 usw. überdecken und/oder andere Anordnungen nach den Fig. 14 bis 17 getroffen sind, zum Beispiel ein Haltering mit Borden 1041, 1046 radial innerhalb der Elemente und des Distanzringes mit Dichtringen angeordnet sind.

11. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Element 1 und dem Dichtlippenträger 381 der Fig. 24 bis 26 plastische Dichtringe 1071 und ein etwa 45 Grad abgeschrägter Stützring 1070, der eine weitere Abschrägung 7 haben mag so angeordnet sind, daß der Dichtring unter Fluiddruck den Stützring vor den sich ggf. öffnenden und schließenden engen Spalt zwischen Dichtlippenkante 380 und Innenfläche 378 des Elementes 1 preßt.

12. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpelement, Faltenbalg, Füllstücke 1072, 1073 nach der Fig. 27 enthält, die Füllstücke innen oder außen von Elemententeilen umgeben sind, das Element mit Einspannflanschen 1075, 1080 versehen ist, die Füllstücke, Füllringe mit Kleben vermeidenden Oberflächen versehen oder sonstige Anordnungen bzw. Fabrikations-Methoden nach der Fig. 27 angewendet oder angeordnet sind.

13. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Elemente 1, 11 usw. an ihre radialen Innenteile mittels zweier zusammen genieteter Ringe 1103, 1104, 1118 bis 1120 zusammen verbunden sind oder Dichtringsitze bzw. Rohrnieten oder andere Mittel der Fig. 33 bis 36 angeordnet sind.

14. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß ein Element oder ein V-Element eine Ringnase 1502 am radial innerem oder radial äußerem Ende ohne Ausbildung von Dichtnuten hat, so daß das Element nicht an Federweg (Hubweg) verliert und die Abdichtung, wie Stützring 616, 690, Dichtring 690 usw. radial außerhalb oder radial innerhalb der sich berührenden Nachbarelemente, Distanzringe oder dergl. angeordnet oder andere Ausbildungen oder Anordnungen nach den Fig. 38 bis 40 getroffen sind.

15. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Elemente 1527, 2527 von einem in der Fläche 1135 radial zwei geteiltem Umgreifring mit Borden 2134, 2135 radial innen oder radial außen umgriffen sind und der zweigeteilte Umgreifring durch einen Haltering 1132 zusammen gehalten ist, bzw. andere Anordnungen nach den Fig. 41 bis 42 getroffen sind.

16. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß einem Aggregat mit einem Hubsatz in der Außenkammer 35 ein Hubkolben nahe zugeordnet ist, dessen Durchmesser "Dp" fast dem Durchmeser der Außenkammer 35 entspricht und der Abstand des Kolbens 1136 zum Boden der Hubelementensäule auf das Kompressionsvolumen der Länge Sb begrenzt ist oder andere Anordnungen nach der Fig. 43 getroffen sind.

17. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennkolben 1145 mit einem Hohlraum 1144 versehen ist und die axialen Endwände 1143, 1144 nach außen gewölbt geformt, bzw. andere Anordnungen nach der Fig. 45 getroffen sind, so daß der Trennkolben unter Axialdruck von außen her seine zylindrischen Dichtflächen 1145 oder seinen Dichtringsitz radial nach außen aufweitet.

18. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche 1152 des Deckels 1001 oder der Wand der Innenkammer 37 so gekurvt ist, daß eine ihm anliegende Membrane 61 allerorts etwa gleiche innere Spannungen hat, oder andere Anordnungen nach der Fig. 47 getroffen sind.

19. Aggregat nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Pumpen mit einer Membrane 61 zwischen der Außenkammer 35 und der Innenkammer 37 achsgleich axial hintereinander, untereinander oder übereinander zu einem Membranpumpensatz zusammen gebaut sind, wobei jeweils zwei Pumpen einen gemeinsamen Hubkolben haben können, eine gemeinsame Zuleitung, eine gemeinsame Ableitung 1155, 1157, Einlaßventile und Aulaßventile 38, 39 angeordnet sein können, dem Pumpensatz gemeinsame Verschraubungen 1161 bis 1165 zugeordnet sind oder sein können, mehrere solcher Pumpensätze winkelmäßig verteilt um eine gemeinsame Welle 1154 mit Hubexzentern 1153, 13, 14 angeordnet sind, bzw. sein können oder andere Mittel nach der Fig. 48 angeordnet sind.

20. Aggregat nach Anspruch 2 und dadurch gekennzeichnet, daß in der Ölsäule 31 zwischen Geberkolben 15 und Hubkolben 1164 mit der Ölsäule reziprokierende Ausfüllklötze 1167, 1168 angeordnet sind, eine Pumpe 1170 mit Leitungen 1166, 1174 zur Füllung der Ölkammer 1190 und/oder zur Füllung der Ölsäulen 31 angeordnet und so auf die betreffenden Kammern münden, wie in Fig. 49 gezeigt, oder der Trennkolben 1180 mit dem Hohlraum 1181 bzw. der Verbindungsleitung 1191 versehen ist, oder der Trennkolben 1180 mit seiner Kolbenstange 1185 im Hubkolben 1164 gegen Verkantung gesichert und in ihm axial beweglich gelagert bzw. mittels radial federndem Ringmittel TF in ihm gehalten ist, der Ölkammer 1190 Abflußleitungen 1187, 1188 zugeordnet sind, die auch als Mischfluid-Ableitungen zum Tank 1189 dienen können, eine Druckregelung 1176 angeordnet ist, die bei geringem Druck Öl aus der Kammer 1190 herausläßt, diese aber bei steigendem Druck in dieser Kammer schließt, die Ventile 38, 39 als totraumlose Ventile ausgebildet sind, der Ölraum 1190 auf ein Minimum an Volumen ausgebildet ist, um komprimieren des Fluids im Aggregat zu sparen und/oder andere Anordnungen nach der Fig. 49 getroffen sind.

21. Aggregat nach Anspruch 2 und dadurch gekennzeichnet, daß Anordnungen getroffen sind, die in den Figuren dieser Anmeldung oder ihren Patentansprüchen beschrieben wurden oder Anordnungen getroffen werden, die sich aus den Berechnungen oder den Theorien dieser Patentanmeldung ergeben oder ergeben können.