DE3706351C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine durch einen Druck
luft-Kolbenmotor angetriebene Flüssigkeitspumpe mit einer
über der unten liegenden Pumpe angeordneten Spülkammer
für das Säubern und Schmieren einer zwischen Pumpe und
Motor angeordneten Kolbenstange und mit Abstand über
der Spülkammer angeordnetem Motor sowie mit einer Steuer
einrichtung für die periodische Steuerung der Bewegungs
umkehr des Motors.
Solche Motor-Pumpen-Kombinationen werden häufig zur Erzeu
gung höherer Flüssigkeitsdrücke mit einem vergleichsweise
geringen Luftdruck benutzt. Sie dienen zum Betrieb von
Fettpressen, Spannhydrauliken u. dgl. Ein besonders wichti
ges Anwendungsgebiet ist die Druckerzeugung für hydrosta
tisch arbeitende Farbspritzgeräte, sogenannte "Air
less"-Spritzgeräte, bei denen Drücke von 30 bis 300 bar,
je nach zu versprühendem Material und der Anwendung von
Zusatzluft (sogenanntes "Airless plus"-Verfahren) benötigt
werden.
Bei einem bekannten Aggregat der eingangs beschriebenen
Art (Prospekt Kopperschmidt-Mueller "Gerätetechnik",
Oktober 1983, Seite 12) ist oberhalb der Pumpe eine Spül
kammer vorgesehen, die mit einem Spülmittel gefüllt ist.
Dieses säubert und schmiert die Pumpen-Kolbenstange,
die bei jedem Hub aus dem Pumpengehäuse heraustritt,
und erhöht die Standzeit der hochbelasteten Pumpendich
tung. Es muß aber verhindert werden, daß Farbreste, ins
besondere wenn sie erhärtet sind, bis in die Motordichtung
geschleppt werden. Außerdem darf die Kupplung zwischen
Motor und Pumpe nicht in Dichtungen laufen. Aus diesen
Gründen ist zwischen der im wesentlichen durch den Füll
stand definierten Oberseite der Spülkammer und der Unter
seite des Druckluftmotors ein Freiraum (Laternenraum)
vorgesehen, in dem die Kupplung hin- und hergehen kann
und in den die Kolbenstange des Motors eintauchen kann,
ohne mit Spülmittel in Berührung zu kommen. Im bekannten
Fall ist die Steuereinrichtung für den Motor seitlich
neben dessen Zylinder angeordnet. Diese Steuereinrichtung
kann nur pneumatisch mit Hilfe von Endanschlag-Ventilen
betätigt werden. Wegen der seitlichen Ausladung wird
eine größere Grundfläche benötigt. Die Schalldämpfung
bereitet Schwierigkeiten.
Bei einer anderen bekannten Konstruktion (DE-OS 33 42 388)
ist die Steuereinrichtung oberhalb des Motors angeordnet.
Dort kann sie mechanisch vom Motorkolben betätigt werden,
wenn man eine entsprechende Kupplungsdurchführung vor
sieht. Außerdem braucht der durch den Luftmotor vorgegebe
ne Querschnitt nicht wesentlich überschritten zu werden.
Der die Steuereinrichtung umgebende Raum kann als Entspan
nungsraum zum Zweck der Schalldämpfung benutzt werden.
Allerdings vergrößert sich die Bauhöhe des Aggregats
um die Höhe der Steuereinrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine durch
einen Druckluft-Kolbenmotor angetriebene Flüssigkeits-Kol
benpumpe anzugeben, die kleinere Gesamtabmessungen hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Steuereinrichtung zwischen Spülkammer und Motor radi
al neben der Kolbenstange angeordnet ist.
Bei dieser Konstruktion wird der bei Aggregaten mit Spül
kammer notwendige Abstand zwischen dieser und dem Motor
zur Unterbringung der Steuereinrichtung ausgenutzt. Dies
erfordert weder eine Vergrößerung des Querschnitts noch
eine Vergrößerung der Bauhöhe. Es ist eine mechanische
Betätigung der Steuereinrichtung unmittelbar durch die
Kolbenstange möglich; dabei bedarf es keines durch eine
zusätzliche Durchführung nach außen gehenden Kupplungs
elements. Da der vom Hub abhängige notwendige Abstand
zwischen Spülkammer und Motor für die Unterbringung der
Steuereinrichtung ausgenutzt werden kann, ergibt sich
ein verhältnismäßig großer Entspannungsraum und damit
eine gute Schalldämpfung.
Insbesondere kann die Steuereinrichtung eine Höhe haben,
die mindestens gleich der maximalen Hubhöhe des Motors
ist. Dies führt zu der angestrebten vollständigen Ausnut
zung des notwendigen Abstandes. Für die Betätigung der
Steuereinrichtung sind keine Hub-Untersetzungs-Getriebe
erforderlich. Und es ergibt sich ein großer Entspannungs
raum.
Weitere Vorteile bietet es, wenn die Steuereinrichtung
und der Motor von einer gemeinsamen zylindrischen Wand
umgeben sind. Motor und Steuereinrichtung werden in einer
kompakten, glatten Bauform angeboten, die optisch schön
und technisch zweckmäßig ist. Da die gemeinsame Wand
auch den Zylinder des Motors umgibt, vergrößert sich
der als Entspannungsraum dienende Innenraum.
Zur Bildung eines Austritts für die Abluft kann ferner
die gemeinsame zylindrische Wand luftdurchlässig sein.
Dies hat zur Folge, daß die Abluft über eine große Fläche
nach außen abgegeben wird, wodurch die Geräusche nochmals
herabgesetzt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt,
daß die Kolbenstange von einer Steuerhülse umgeben ist,
die jeweils an den Hubenden von einem Mitnehmer an der
Kolbenstange um einen begrenzten Weg verschiebbar ist,
und daß die Steuerhülse einen gegen einen Schiebersitz
anliegenden Flachschieber mitnimmt. Dies führt zu einer
sehr einfachen und trotzdem sicheren Betätigung der
Steuereinrichtung.
Ferner empfiehlt sich ein Steuergehäuse, das an seiner
oberen Stirnfläche am Motor befestigt ist, an seiner
unteren Stirnfläche eine Abschlußwand trägt, einen mit
der Druckluft-Zuleitung verbundenen Innenraum aufweist,
der zusätzlich durch die Steuerhülse, den Flachschieber
und den Schiebersitz begrenzt ist, und außen von einem
Raum zum Abführen der Abluft umgeben ist. Bei dieser
Anordnung sind die Druckluft führenden und die Abluft
führenden Räume auf einfache Weise voneinander getrennt.
Vorteilhaft ist es, wenn sich zwischen der Steuereinrich
tung und der Spülkammer eine Kondensat-Auffangwanne befin
det. Sich im Bereich der Steuereinrichtung abscheidendes
Kondensat gelangt daher nicht in die Spülkammer.
Die Auffangwanne kann insbesondere durch die untere Ab
schlußwand der Steuereinrichtung gebildet sein.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich
nung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer durch einen
Druckluft-Kolbenmotor angetriebenen Flüssigkeits-
Kolbenpumpe und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Motor mit zugehöriger
Steuereinrichtung.
In Fig. 1 ist unten eine Flüssigkeits-Kolbenpumpe 1 ver
anschaulicht, die mit ihrem gestrichelt angedeuteten
Pumpenkolben 2 jeweils Flüssigkeit am Eingang 3 ansaugt
und unter Hochdruck am Ausgang 4 abgibt. Der Antrieb
erfolgt durch einen Druckluftmotor 5 mit einem gestrichelt
gezeichneten Kolben 6. Dessen Kolbenstange 7 ist über
eine Kupplung 7 a mit dem Pumpenkolben 2 verbunden. Ober
halb der Pumpe 1 befindet sich eine Spülkammer 8, die
mit einem Spülmittel gefüllt ist und den Pumpenkolben 2
bzw. die zugehörige Kolbenstange 2 a, die bei jedem Hub
aus der Pumpe austritt, säubert und schmiert. Die Kolben
stange 2 a durchsetzt eine nicht veranschaulichte Pumpen
dichtung am oberen Ende der Kolbenpumpe 1, die Kolbenstan
ge 7 eine in Fig. 1 nicht veranschaulichte Motordichtung
am unteren Ende des Druckluftmotors 5.
Zwischen der Spülkammer 8 und dem Motor 5 ist ein ab
stand A erforderlich, der mindestens so groß sein muß,
daß die Kupplung 7 a weder in die Motordichtung noch in
die Pumpendichtung eintaucht und sich keine Farbreste
auf der Kolbenstange 7 absetzen können. Erfindungsgemäß
wird dieser Abstand durch eine Steuereinrichtung 9 für
den Motor 5 ausgefüllt. Sie besitzt einen Zulaufstutzen 10
für die Druckluft, während der Austritt 11 der Abluft
hier über den gesamten Umfang erfolgt, alternativ aber
auch an einer definierten Stelle erfolgen kann, um die
Abluft in einen Nebenraum oder ins Freie leiten zu können.
Der Aufbau von Motor und Steuereinrichtung ergibt sich
aus Fig. 2. Der Druckluft-Kolbenmotor 5 besitzt eine
obere Stirnwand 12 und eine untere Stirnwand 13, die
unter Zwischenschaltung eines Hohlzylinders 14 mittels
Schrauben 15 zusammengespannt sind. In dem so gebildeten
Zylinder 16 ist der mit einer Umfangsdichtung 17 versehene
Kolben 6 hin und her bewegbar. Dieser ist mit einer Kol
benstange 7 versehen, die eine Dichtung 18 durchsetzt
und aus einem oberen Teil 19 und einem unteren Teil 20
besteht, welche untereinander und mit dem Kolben 6 durch
eine Schraube 21 verbunden sind.
Die Steuereinrichtung 9 weist ein Steuergehäuse 22 auf,
dessen obere Stirnfläche unter Zwischenlage einer Dich
tung 23 an der festen Wand 13 des Motors 5 anliegt und
dort durch Schrauben 24 befestigt ist. Die untere Stirn
wand trägt eine Abschlußwand 25 und kann mit einer ge
strichelt angedeuteten, oberen festen Wand 26 der Spülkam
mer 8 mit Hilfe von Gewindebolzen verbunden werden. Die
Kolbenstange 7 ist von einer Steuerhülse 27 umgeben,
die kurz vor dem Erreichen der Endstellungen des Hubes
von einem Mitnehmer 28 zwischen den beiden Stangenab
schnitten 19 und 20 um einen begrenzten Weg hin und her
mitnehmbar ist. Zu diesem Zweck besitzt die Steuerhülse
entsprechende Anschläge 29 und 30. Von der Steuerhülse 27
ist ein Flachschieber 31 mitnehmbar, der mit einem Schie
bersitz 32 zusammenwirkt. Der Schiebersitz 32 weist Kanä
le 33 und 34 auf, die ein Umsteuern der Arbeitsluft je
weils in die Räume 35 und 36 oberhalb bzw. unterhalb
des Kolbens 6 bewirken.
Über den Anschlußstutzen 10 zugeführte Druckluft gelangt
daher zunächst in einen Innenraum 37 des Steuergehäu
ses 22, von dem aus sie zum Raum 36 gelangt, so daß der
Kolben 6 nach oben gedrückt wird. Die verdrängt Luft
gelangt vom Raum 35 in einen Raum 38 innerhalb des Flach
schiebers 31 und dann durch eine Bohrung 39 in einen
der Entspannung der Abluft dienenden Raum 40 außerhalb
des Steuergehäuses 22. Hierbei kann ein vorzugsweise
kegeliger Verteilerkörper 41 eine möglichst gleichmäßige
Verteilung der Abluft bewirken. Wenn der obere Totpunkt
erreicht wird, schaltet die Steuerhülse 27 um und dem
Raum 35 wird Druckluft zugeführt und aus dem Raum 36
wird Abluft abgeführt.
Den Zylinder 16 und die Steuereinrichtung 9 umgibt eine
durchgehende zylindrische Wand 42 aus luftdurchlässigem
Material. Damit erstreckt sich der Raum 40 auch noch
in den Ringraum zwischen Hohlzylinder 14 und zylindrischer
Wand 42. Über die gesamte Höhe kann Abluft ringsum aus
dieser Wand 42 austreten. Für den Austritt kann auch
eine definierte Stelle vorgesehen sein, beispielsweise
um die Abluft über eine Leitung abzuführen.
Die untere Abschlußwand 25 ist als Kondensat-Auffangwanne
ausgebildet und zur Kondensatabfuhr mit einer Ablaß
öffnung 43 versehen. Mit dieser kann beispielsweise eine
Ablaufleitung verbunden werden.
Selbstverständlich kann die Steuereinrichtung 9 auch
eine andere Form haben, wie sie aus dem Stand der Technik
bekannt ist, sofern Platz für die Kolbenstange 7
verbleibt.
Claims (8)
1. Durch einen Druckluft-Kolbenmotor angetriebene Flüssig
keits-Kolbenpumpe mit einer über der unten liegenden
Pumpe angeordneten Spülkammer für das Säubern und
Schmieren einer zwischen Pumpe und Motor angeordneten
Kolbenstange und mit Abstand über der Spülkammer ange
ordnetem Motor sowie mit einer Steuereinrichtung für
die periodische Steuerung der Bewegungsumkehr des
Motors, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrich
tung (9) zwischen Spülkammer (8) und Motor (5) radial
neben der Kolbenstange (7) angeordnet ist.
2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (9) eine Höhe hat, die minde
stens gleich der maximalen Hubhöhe des Motors (5)
ist.
3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (9) und der Motor
(5) von einer gemeinsamen zylindrischen Wand (42)
umgeben sind.
4. Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung eines Abluftaustritts die gemeinsame
zylindrische Wand (42) luftdurchlässig ist.
5. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Motor-Kolbenstange (7) von
einer Steuerhülse (27) umgeben ist, die jeweils an
den Hubenden von einem Mitnehmer (28) an der Kolben
stange um einen begrenzten Weg verschiebbar ist, und
daß die Steuerhülse einen gegen einen Schiebersitz (32)
anliegenden Flachschieber (31) mitnimmt.
6. Kolbenpumpe nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
ein Steuergehäuse (22), das an seiner oberen Stirn
fläche am Motor (5) befestigt ist, an seiner unteren
Stirnfläche eine Abschlußwand (25) trägt, einen mit
der Druckluft-Zuleitung (10) verbundenen Innenraum (37)
aufweist, der zusätzlich durch die Steuerhülse (27),
den Flachschieber (31) und den Schiebersitz (32) be
grenzt ist, und außen von einem Raum (40) zum Abführen
der Abluft umgeben ist.
7. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß sich zwischen der Steuereinrich
tung (9) und der Spülkammer (8) eine Kondensat-Auffang
wanne (25) befindet.
8. Kolbenpumpe nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Auffangwanne durch die untere Abschluß
wand (25) der Steuereinrichtung (9) gebildet ist.
Priority Applications (6)
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