DE3942981A1 - Hoechstdruck-aggregat - Google Patents

Hoechstdruck-aggregat

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DE3942981A1
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rho
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radially
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Withdrawn
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DE3942981A
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Karl Eickmann
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/06Pumps having fluid drive
    • F04B43/073Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve
    • F04B43/0736Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve with two or more pumping chambers in parallel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

In der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 38 06 502 ist ein Hochdruck-Aggregat beschrieben, das für die Lieferung hoher Drücke auch in nicht schmierendem Fluid sorgt und in dem Membranen als Dichtmittel zwischen Innenkammern und Außenkammern eingesetzt sind. Dieses Aggregat arbeitet sehr zuverlässig für mehrere tausend Bar und für mehrere tausend Betriebsstunden. Trotzdem können aber Undichtheiten der Ventile eintreten und zwar dann, wenn die Fluide nicht sauber genug gefiltert sind und Fremdkörper in die Ventilsitze geraten. Daher ist es wünschenswert, daß man die Ventile, wenn sie so beschädigt sind, auswechseln kann. Das geht aber bei der Pumpe der bekannten Technik nicht, denn sie ist mit inneren Ventilen versehen, die axial der Kammern in achsialer Richtung öffnend und schließend angeordnet sind. Aus diesem Grunde hat das Aggregat der bekannten Technik zwei Mittelplatten, damit die axial gerichteten inneren Ventile eingebaut werden können. Daraufhin müssen die beiden Mittelplatten zueinander zentriert und präzise abgedichtet sein. Um ein beschädigtes Ventil in einer der Mittelplatten auswechseln zu können, muß daher das ganze Aggregat demontiert werden, denn sonst kann man an die inneren Ventile in den Mittelplatten nicht heran. Danach aber ist eine Neumontage praktisch nicht mehr präzise möglich, weil viele Einzelheiten dabei eine Rolle spielen, wie richtige Spannung der Zusammenhalte-Schrauben usw. Denn die radial gerichteten Anschlüsse müssen an bestimmten Stellen präzise auf die betreffenden Plätze der angeschraubten Steuerung treffen. Diese kann man nicht erreichen, wenn die Haupt-Zusammenhalte-Schrauben unterschiedlich angezogen sind. Da sie nach Demontage im Vergleich zur Erstmontage "gealtert" sind, oder "gesetzt" haben, gelingt es nie oder nur ganz selten, das oben beschriebene Aggregat der bekannten Technik nach Demontage und Ventilaustausch wieder neu präzise zu montieren. Das Aggregat der bekannten Technik hat daher noch Probleme, die einer Verbesserung und Vervollkommnung bedürfen.
Der gegenwärtigen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Mängel der bekannten Technik zu verbessern, insbesondere eine einzige Mittelplatte zwischen zwei Deckeln oder zwischen benachbarten Platten anzuordnen und in ihr von außen her, ohne Demontage des Aggregates, austauschbare Einlaß- und/oder Auslaß-Ventile bzw. Einlaß- und/oder Auslaß-Mittel anzuordnen.
Im Aggregat der genannten DE-OS und in anderen Aggregaten der bekannten Technik sind außerdem die Lebensdauern der Membranen noch zu kurz oder sie erreichen keine optimalen Fördermengen pro gegebener Bauabmessung des Aggregates. Im Rahmen der Aufgabe der Erfindung werden daher auch die Membranhub-Begrenzungswände, gegen die die Membranen gedrückt werden, einer weiteren Optimierung unterworfen, Förderungleichheiten durch Kompression der Fluide und weitere Mängel der bekannten Technik überwunden.
Diese Aufgabe wird in der Technik des Gattungsbegriffs des Patentanspruchs 1 durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 31 definiert.
Die Fig. 1 bis 19 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung oder Mittel zur Erklärung ihrer Wirkungsweise.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 bis 10 zeigen Schnitte durch Teile von Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Fig. 11 und 12 zeigen Membranhub-Begrenzungswände der Erfindung in stark vergrößertem Maßstab mit benachbarten Teilen und geometrisch mathematischen Bezugslagen und Größen.
Fig. 13 zeigt ein Diagramm aus der bekannten Technik.
Fig. 14 bis 18 zeigen Schnitte durch Teile von Ausführungsbeispielen der Erfindung, und
Fig. 19 und 20 zeigen Ansichten mit teilweise Schnitten von und durch Antriebs-Hydrofluid-Anlagen zum beispielsweisem Antrieb des Aggregates der Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den Fig. 1 bis 4 ist eines der Ausführungsbeispiele der Erfindung illustriert. Man sieht in Fig. 1 die Mittelplatte 27 von den beiden Deckeln 28 und 29 flankiert. Die Deckel und die Mittelplatte sind mittels Schrauben 30 und Muttern 31 zusammengeschraubt. Zwischen der Mittelplatte und je einem der Deckel befindet sich jeweils eine Membrane 1 als Trennmittel der Fluide in den Innenkammern 5, 6 und den Außenkammern 3, 4. Die Membranen 1 übertragen die genannten Kammern in radialer Richtung und sind mit ihren radial äußeren Teilen zwischen der Mittelplatte und den Deckeln mindestens stellenweise eingeklemmt. Sie ragen radial auch durch die Leckage-Abfluß-Ringnuten 38 hindurch, die jeweils einerends und andererends der Membranen 1 in die Mittelplatte 27 und die Deckel 28, 29 eingearbeitet sind. Die genannten Innenkammern sind jeweils von einem Ende her in die Mittelplatte 27 eingeformt und die Außenkammern sind jeweils von innerem Ende her in den betreffenden Deckel 28 oder 29 eingearbeitet.
In der Mittelplatte 27 befinden sich die radial Ringspalte 54 (siehe Fig. 2) zwischen den Ringspalt-Formklötzen und einer jeweiligen zylindrischen Fläche in der Mittelkammer. Zu dem betreffendem Ringkanal führt jeweils ein Fluid-Einlaß und ein Fluid-Auslaß, wobei in die genannten Einlässe und Auslässe Einlaß-Ventile 44, 45 und Auslaß-Ventile 46, 47 oder zusätzlich noch das äußere Ventil 48 eingesetzt sind. Die Ventile können in oder an Kartuschen oder Haltekörpern 49, 51 angeordnet sein. Die Kartuschen oder Haltekörper sind fest in der Mittelplatte gehalten, zum Beispiel durch Haltedeckel 50, die mittels Schrauben an die Mittelplatte angeschraubt sein können.
Den Deckeln 28 und 29 sind Zylinder mit darin periodisch reziprokierenden Kolben zugeordnet, durch die die Außenkammern 3, 4 periodisch und abwechselnd nacheinander mit Fluid gefüllt werden und Fluid aus ihnen zurück gezogen wird. Die genannten Zylinder sind meistens mit schmierendem Fluid gefüllt und so die Außenkammern, zum Beispiel mit Hydrauliköl, Düsenflugzeugtreibstoff, Petroleum oder dergleichen. Durch die Innenkammern 5, 6 kann sowohl schmierendes, als auch nicht schmierendes Fluid gefördert werden, zum Beispiel Wasser. Die Membranen 1 dienen als Trennmittel zur Verhinderung der Vermischung der unterschiedlichen Fluide in den Innen- und Außenkammern. Sie sind geschmeidig und axial beweglich zwischen den Membranhub Begrenzungswänden 42, 43 und 52, 53.
Die Hochdruck-Zylinder 7, 8 sind bevorzugterweise als Sack-Bohrungen ausgebildet, so daß zwischen dem Zylinder und der benachbarten und zugeordneten Außenkammer 3, 4 ein Zylinder-Boden verbleibt. Dieser Boden ist mit Bohrungen kleinen Durchmessers versehen, durch die das Fluid zwischen dem betreffendem Zylinder und der betreffenden Außenkammer strömt. Diese Mehrzahl Bohrungen 23, 24 haben deshalb kleine Durchmesser, daß die Membranen 1 nicht stellenweise in sie herein gedrückt werden können und außerdem noch, um Toträume großen Volumens zu vermeiden. In der Fig. 1 sind diese Zylinder 7, 8 als Hochdruck-Zylinder ausgebildet, in denen die Hochdruck-Kolben 9, 10 reziprokieren. An den rückwärtigen Enden sind die Hochdruck-Kolben 9, 10 kraftschlüssig mit den Mitteldruck-Kolben 11, 12 verbunden, die in Kammern dichtend reziprokieren, die die Teilkammern bilden, wie die Mitteldruck-Zylinder 15, 16, die Rückzug-Zylinder 13, 14 und in denen die Mitteldruck-Kolben 11, 12 reziprokierbar angeordnet sind. Den Mitteldruck-Zylindern 15, 16 wird abwechselnd und zeitlich nacheinander Mitteldruck-Fluid durch die Anschlüsse 17, 18 zugeführt, wobei der betreffende Kolbensatz dann in Richtung auf die Mittelplatte 27 zugedrückt wird. Der Rückzug der Kolbensätze erfolgt in bekannter Weise durch Aufrechterhaltung einer etwa konstanten Menge Fluid in der Volumensumme der Rückzug-Zylinder 13, 14 und ihrer Verbindungs-Leitungen 21, 22. Diese Leitungen sind, in Fig. 1 nicht sichtbar, miteinander verbunden, zum Beispiel hinter oder durch die Mittelplatte 27, so daß aus dem einem der Rückzugzylinder strömendes Fluid durch die Leitungen 21, 22 in den anderen der Rückzugzylinder 13, 14 strömt. Bewegung des einen Kolbensatzes 11, 9 auf die Mittelplatte zu bewirkt so die Bewegung des anderen Kolbensatzes 10, 12 von der Mittelplatte fort, und vice versa.
In der Fig. 1 sind die Mitteldruck-Kolben mit Kolbenstangen (Verlängerungen) 19, 20 versehen, die abgedichtet die Verschlüsse der Mitteldruckkammern 15, 16 durchtreten. Diese Kolbenstangen dienen als Sensoren, also auch als Signalgeber.
Das Mitteldruck-Fluid, zum Beispiel Hydraulikfluid zwischen 200 und 800 Bar, wird den Anschlüssen 17, 18 abwechselnd aus einer oder mehreren Hydropumpen und ggf. Steuerungen, zeitlich nacheinander zugeführt. Die zeitliche Kontrolle ist sehr wichtig und zu ihrer Erleichterung dienen die Taster oder Sensoren 19, 20.
Für Hochdruck-Aggregate, die zum Wasserstrahlschneiden "indoor" eingesetzt werden, ist gleichbleibende Fördermenge der Pumpe nach Fig. 1 von hoher Wichtigkeit. Daher wird bevorzugt, zwei Pumpen, je eine für einen der Mitteldruck-Zylinder 15 oder 16, zu benutzen. Dieses ist ein wichtiger Teil der gegenwärtigen Erfindung, denn bei Drücken von mehreren tausend Bar drücken die Fluide stark zusammen, komprimieren und verringern ihr Volumen. Bei 4000 Bar zum Beispiel kann die Kompression beider Fluide zusammen um 40 Prozent betragen. Während der Kompression würde die Pumpe nicht fördern können, wenn die beiden Mitteldruck-Zylinder 15, 16 aus einer einzigen Pumpe gespeist würden. Die bekannten Axial-Booster der Wasserstrahlschneidanlagen verwenden daher teure und schwere Druckspeicher in der Hochdruckleitung von dem Booster zur Schneid-Düse. Durch die gegenwärtige Erfindung kann dieser teure und schwere, sowie unfallgefährliche, Druckspeicher vermieden werden, zum Beispiel durch Beaufschlagung der beiden Mitteldruck-Kammern 15, 16 durch zwei räumlich voneinander getrennte Fluidströme aus unabhängig von einander gesteuerten Pumpen.
Die Fig. 19 und 20 zeigen solche Mitteldruck-Pumpen 630 und 631 oder 642 und 643 von jeweils einem (oder mehreren) Elektromotoren 632 angetrieben, die natürlich auch andere Antriebsmaschinen wie z. B. Verbrennungsmotoren sein können. In Fig. 19 sind die Mitteldruck-Pumpen 630 und 632 Hydropumpen mit konstantem Fördervolumen pro Umdrehung, während in Fig. 20 die Pumpen 642 und 643 regelbare oder regelbare und umkehrbare Hydropumpen sind. Die Leitungen 930 oder 933 werden zu den Anschlüssen 17 der Fig. 1 verbunden, die Leitungen 931 oder 934 zu den Anschlüssen 18 der Fig. 1 (oder vice versa). Den Pumpen 630 und 631 sind megnetbetätigte Umsteuerschieber oder andere Umsteuermittel zugeordnet, wie zum Beispiel die in der Fig. 19 gezeigten. Sie haben in Gehäusen 634, 635 die Schwenkventile 927 mit Durchfluß-Kanal 928. An den Gehäusen befinden sich auch die Rücklauf-Leitungen 932, während die Leitungen 935 bzw. 936 zu den Lieferleitungen der Pumpen 630, 631 individuell verbunden sind. Durch Schwenkung der Schwenkventile 927 wird der betreffende Mitteldruck-Zylinder 15 oder 16 der Fig. 1 zeitweilig mit einer der Lieferleitungen 935 oder 936 einer Pumpe verbunden und zur anderen Zeit mit der betreffenden Rücklaufleitung 932 zum Fluid-Tank.
Erfindungsgemäß werden die Taster 19 und 20 der Fig. 1 benutzt, zu bestimmen, wann die Schwenkventile 927 der Fig. 19 oder die Regelorgane 853, 854 der Fig. 20 welche Steuerbewegungen ausführen sollen. Erfindungsgemäß soll abhängig vom Hochdruck der Pumpe der Fig. 1 die Pumpe 630, 631, 642 oder 643 bereits dann dem betreffenden Mitteldruck-Zylinder 15 oder 16 zugeschaltet werden, wenn der derzeitig arbeitende Mitteldruck-Kolben 11 oder 12 noch beim Druckhub ist. Der derzeitig arbeitende Kolbensatz sei der "vorher arbeitende" genannt und der danach arbeitende Kolbensatz sei der "nachfolgend arbeitende" genannt. Erfindungsgemäß wird, während der vorher arbeitende Kolbensatz noch beim Druckhub ist, der nachfolgend arbeitende Kolbensatz bereits so frühzeitig seiner Mitteldruck-Pumpe verbunden, daß in dem Zeitpunkt, zu dem der vorher arbeitende Kolbensatz seinen Druckhub gerade beendet, die Fluide in den dem nachfolgend arbeitendem Kolbensatz verbundenen Zylinder, Kammern und Toträume gerade ihr Volumen auf den vollen zu liefernden Hochdruck der Pumpe nach Fig. 1 verdichtet sind. Um diese Zeiten genau beherrschen zu können, wird eine genaue Kenntnis der jeweilig zeitlichen Lage der Kolben-Sätze innerhalb der Zylinder der Fig. 1 benötigt. Diese Kenntnis wird durch die Taster 19 und 20 präzise vermittelt. Je nach Druck und Fluiden des Aggregates der Fig. 1 werden die nachfolgend arbeitenden Kolbensätze ihren Mitteldruck-Pumpen bereits 5 bis 40 Prozent vor Beendigung des Druckhubs des vorher arbeitenden Kolbensatzes zugeschaltet. Diese komplizierte, aber beherrschbare, Technik erfährt man durch Lesen der entsprechenden RER-Berichte der Firma Rotary Engine Kenkyusho, 2420 Isshiki, Hayama-machi, 249-01 Japan oder aus anderen Patentanmeldungen des Erfinders.
Die regelbar und umkehrbaren Pumpen 642, 643 haben noch den weiteren wichtigen erfindungsgemäßen Vorteil, daß nach der Umkehrung der Förderrichtung der betreffenden Pumpe zum Zeitpunkt der Beendigung des Druckhubs des vorher arbeitenden Kolbensatzes, die noch hoch komprimierten Fluide aus den verbundenen Kammern, Zylindern und Toträumen in die betreffende Pumpe 642 oder 643 gepreßt werden und zwar in sich jetzt vergrößernde Kammern dieser Pumpen hinein, so daß die Expansionsfluide die Pumpen 642 und 643 zeitweilig als Hydromotoren antreiben. Da bei hohen Drücken von zum Beispiel 2000 bis 4000 Bar erhebliche Energien in den komprimierten Flüssigkeiten vorhanden sind, werden diese erheblichen Energien in der Anordnung nach Fig. 19 zum großen Teil, bis zu über 80 Prozent, je nach Qualität der Aggregate, 642, 643 zurück gewonnen, während sie in der Technik der bekannten Technik und auch in der Ausführung nach der Fig. 19 verloren gehen. Öle und Wasser komprimieren bei 4000 Bar bis zu rund 20 Prozent, je nach Fluidsorte, beide zusammen also bis zu 40 Prozent. Das sind ganz wesentliche Anteile der Gesamtarbeit. Man sieht, wie unrationell die Axial-Booster mit Druckspeichern sein müssen und teilweise auch die Ausführung nach Fig. 19 noch ist.
Die ideale Lösung ist daher die Verbindung der Fig. 1 mit der Fig. 20. Im "indoor"-Betrieb wird man diese auch verwenden. Beim "outdoor"-Betrieb mag man Kompromisse machen.
Fig. 2 illustriert, daß die Ringspalt Formklötze 25, 26 in der Mittelplatte 27 gegen Lösen oder Verschiebung gesichert sein sollten. Daher sind Bohrungen angebracht, in die die Haltestifte 33, 34 in Platte 27 und Klötze 25 bzw. 26 herein gesteckt sind. Die Fig. 2 zeigt auch radial stark vergrößert, die Ringspalte 54 zwischen den Ringspalt Formklötzen 25, 26 und den betreffenden zylindrischen Flächen in der Mittelplatte 27. Diese Ringspalte sollen radial höchstens 0,4 mm sein, damit die höchstens 0,4 mm dicken Membranen 1 nicht beschädigt werden können. Ebenso müssen die den Innenkammern zugekehrten Endflächen 58 sehr genau mit den Membranenhub Begrenzungsflächen 42 bzw. 43 fluchten.
Fig. 3 zeigt, daß in die Leitungen 32 der Hochdruckzylinder 7 und 8 Rückschlag-Ventile=Einweg-Ventile 36 eingebaut sind. Denn man muß die Hochdruck-Zylinder mit Fluid füllen können, was aus Leitung 37 über das betreffende Ventil 36 geschieht, das in einem Ventilhaltekörper 35 angeordnet sein kann. Beim Druckhub des betreffenden Hochdruck-Kolbens 9 oder 10 darf aber kein Fluid aus dem Hochdruck-Zylinder 7 oder 8 entweichen können, weil das Hochdruckfluid sonst die Membranen 1 nicht gegen die Innenkammern 5 oder 6 durchdrücken kann. Man bedenke, daß der Druck in den Hochdruck-Zylindern 7 oder 8, sowie in den Außenkammern 3 und 4 und in den Innenkammern 5 und 6 etwas höher, als 4000 Bar ist, wenn der Lieferdruck der Pumpe nach Fig. 1 im Anschluß 59 jenseits des Auslaßventils 48 einen Druck von 4000 Bar hat. Der Druck vor den Auslaßventilen muß etwas höher sein, als in der Lieferleitung hinter ihnen, weil die Ventile sonst nicht öffnen.
Fig. 4 zeigt, daß die Verbindungsleitungen 21, 22 zwischen den Rückzugzylindern 13 und 14 seitlich abgelenkt sein können, damit sie nicht störend auf Ventile, Leitungen oder Kartuschen in der Mittelplatte 27 wirken können.
Der Pumpe der Fig. 1 wird das zu pumpende Fluid, zum Beispiel Wasser, unter Niederdruck durch Anschluß 60 über die Einlaßventile z. B. 44, 45 zugeführt. Der Niederdruck preßt dabei die Membranen 1 in die Außenkammern 3 oder 4 herein, bis die Membrane 1 an der betreffenden Membranenhub Begrenzungswand 52 bzw. 53 eng anliegt. Man bedenke, daß die weniger als 0,4 mm dicke Membrane 1 bei 120 mm Kammerndurchmesser bereits bei 0,5 Bar Überdruck voll bis zur Anlage an der betreffenden Begrenzungswand 52 oder 53 durchdrückt. Beim Druckhub eines der Kolbensätze 9-11 oder 10-12 wird Hochdruckfluid aus dem betreffendem Hochdruckzylinder 7 oder 8 gegen die betreffende Membrane 1 gedrückt, so daß die Membrane 1 sich in Richtung auf die gegenüber liegende andere Begrenzungswand 42 bzw. 43 zu bewegen beginnt und dabei das Fluid aus der betreffenden Innenkammer 5 oder 6 durch den betreffenden Ringspalt 54 und über die Auslaß-Ventile 46 bzw. 47 und/oder 48 aus der Pumpe herausgedrückt und schließlich nach Beendigung dieser Arbeit an der betreffenden Hub-Begrenzungswand 42 bzw. 43 zum Anliegen kommt. Bei einem Pumphub fördert die betreffende Membrane also die Summe der Volumen der betreffenden Außenkammer und Innenkammer, weil sie beide durchläuft.
Bei den hohen Drücken im Aggregat der Erfindung komprimieren die Fluide auch in Toträumen, wie zum Beispiel in Leitungen hinter den Einlaß-Ventilen oder vor den Auslaß-Ventilen. Diese Toträume müssen daher klein gehalten werden. In der DE-OS 38 06 502 der bekannten Technik wurde das dadurch erreicht, daß die inneren, also die den Innenkammern nächst gelegenen Ventile, in axiale Richtung angeordnet wurden. Das aber führte zur Notwendigkeit von zwei Mittelplatten, weil sonst die inneren Ventile nicht montiert werden könnten. Bei Ventil-Ausfall entstanden dadurch die eingangs beschriebenen Schwierigkeiten der genannten DE-OS. Im Rahmen der gegenwärtigen Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch überwunden, daß alle Ventile radial gerichtet und in einer einzigen Mittelplatte angeordnet sind. Ein weiteres Problem der DE-OS 38 06 502 der bekannten Technik ist, daß die Einlaß- und Auslaß-Mittel von der Achse aus gesehen in gleicher radialer Richtung angeordnet wurden, um je zwei Ventilsätze mit gleichem Haltedeckel zu halten. Dadurch entstanden Platzprobleme, die zu dicken Platten führten. Die gegenwärtige Erfindung überwindet diese Schwierigkeit dadurch, daß sie die Einlaßwege relativ zu den Auslaßwegen in der Mittelplatte 27 unter verschiedenen Winkeln relativ zur Achse der Platte anordnet. In Fig. 1 zum Beispiel sind die Auslaßwege relativ zu den Einlaßwegen um 180 Grad versetzt, wenn man von rechts oder von links her auf die Fig. 1 schaut. Dadurch wird es möglich, die radial gerichteten Ventile einmal nahe zu den Ringspalten 54 zu legen und zum anderem ausreichend Platz für die Gewinde für die Ventilsatz-Haltdeckel 50 der Fig. 1 zu finden. Denn die Gewinde müssen starke sein, weil unter den Kartuschen Kräfte von zwischen 2000 und 40 000 Kilogramm auftreten können.
Die Fig. 5 mit ihrer Schnittfigur 6 erläutert, daß die erfindungsgemäße Mittelplatte 27 nicht dicker, als Abmessung 56 der Fig. 5 sein soll und trotzdem genügend Raum vorhanden ist, um 4 starke Gewinde 55 für die Halterung der Ventilsätze anzubringen.
Ein weiteres Problem der DE-OS 38 06 502 ist nach Erkenntnis der gegenwärtigen Erfindung, daß die Fluide von einer Platte zur nächsten geleitet werden mußten. Dabei mußten Leitungen durch die Platten und durch die Membranen gesetzt werden. Jede Membrane und jede Platte war dabei an beiden axialen Enden speziell abzudichten. Das war problematisch und führte zu gelegentlichen Undichtheiten. Durch die Erfindung wird diese Schwierigkeit derart überwunden, daß alle Leitungen und Anschlüsse in ausschließlich einer einzigen Platte angebracht sind, nämlich in der Mittelplatte 27. Die beschriebenen Leitungen und Dichtungen des Aggregates der DE-OS 38 06 502 fallen damit durch die gegenwärtige Erfindung fort. Möglich geworden ist das durch die radiale Richtung der Ventile und die winkelmäßige Versetzung der Richtungen der Ein- und Ausläufe zueinander. Der Einlaß-Anschluß 60 ist unten an der Mittelplatte 27 sichtbar und der Auslaß-Anschluß 59 oben an der Mittelplatte 27.
In den Fig. 7 und 9 ist unter anderem gezeigt, daß es zweckdienlich oder auch unvermeidbar ist, konische, mit Zentrierbohrer herstellbare Sitze 66, 75 in der Mittelplatte 27 auszubilden, auf denen entsprechende Teile der Kartuschen oder Ventilhalter dichtend sitzen und engepreßt sind. Denn bei den Drücken von bis zu 4000 Bar erweisen sich Dichtringe als nicht lange haltbar und als unzuverlässig. Man sieht die konischen Sitze 66 an der Druckkammer 61, 67 an der Einlaßkammer 70 und 75 an der Druckkammer 119. Diese Druckkammern sind Ausnehmungen in der Platte 27 zur Aufnahme (Einbau) der betreffenden Ventilsätze oder Kartuschen. In Fig. 7 hat man so die Kammer mit dem äußerem weiteren Teil 119 oberhalb des konischen Sitzes 75 und den inneren engeren Teil 118 unterhalb des konischen Sitzes 75. Da so die Dichtung oberhalb der Entlüftungs-Bohrungen 76 liegt, kann aus diesen kein Fluid nach außen entweichen. Der dünnere, in Teil 118 eingepaßte Teil der Kartusche oder Halterung formt dann einen Teil einer zylindrischen Fläche 89 der Fig. 8, an denen die rückwärtigen Flächen der Entlüftereinsätze abgestützt werden. Fig. 7 zeigt noch die Hochdruckleitungen 64 und 65, sowie die Ventilsitze 78, 79, die in Fig. 1 auch vorhanden, aber nicht mit Bezugszeichen versehen sind, weil dafür in Fig. 1 kein Platz ist. Teil 49 in Fig. 7 ist der untere Teil des Ventilhalters 49 der Fig. 1 und er kann die Sitze 77 zur Halterung der Ventilfedern für die Ventile 46 und 47 auf den Ventilsitzen 78, 79 haben. Erfindungsgemäß kommt es darauf an, daß die Leitungen 64, 65 geringstes Volumen haben, weil sie Toträume sind, in denen das Fluid komprimiert.
In Fig. 9 sind die konischen Sitze (Flächenteile) 66 und 67 so tief gelegt, daß die Einlaßleitungen 68, 69 und die Auslaßleitungen 64, 65 auf den konischen Sitz 678 bzw. 66 münden. Die Kartuschen oder Halterungen erhalten dann komplementäre konische Flächenstücke und auf die betreffende Leitung 64, 65, 68 oder 69 mündende Fortsetzungsleitungen. Die Abdichtung erfolgt durch festes Zusammenpressen der konischen Flächenteile in der Platte 27 und an den Kartuschen oder Halterungen mittels starker Spannschrauben und Deckel 50 in den Gewinden 55 der Fig. 5 und 6.
Fig. 7 und 9 illustrieren auch, daß die Stirnflächen 120 der Ringspalt-Formklötze 25, 26 genau mit den Begrenzungswänden 42, 43 fluchten müssen. Die Ringspalte 54, deren Radialabmessung kleiner als 0,4 mm sein soll, ist zwischen den zylindrischen Flächen 71 der Fig. 9 und dem Außendurchmesser des betreffenden Ringspalt-Formklotzes 25, 26 gebildet. Die dünneren rückwärtigen Teile der Ringspalt-Formklötze müssen in präzisen Bohrungen 74 eng passend gehalten sein. Entweder bilden Abschrägungen am Front-Teil des betreffenden Ringspalt-Formklotzes oder Hinderdrehungen 72 einen engen Ringkanal zur Sammlung des durch den Ringspalt 54 fließenden Fluids. Nahe der Leitungen 64, 65 oder der Zulaufleitungen können die Ringspalt-Formklötze erweiterte Ausnehmungen 80 haben, um gute Strömung zu den betreffenden Leitungen zu erhalten.
Die Innenkammern und die Außenkammern sollten mit Entlüftern versehen werden, die man bei Inbetriebnahme der Aggregate benutzt. Denn Luft in den Kammern führt bei so hohen Drücken zur Fördermenge "null", weil die Luft viel kompressibler als Öl oder Wasser ist. Solche Entlüftungen, die in Fig. 1 angedeutet sind, findet man mehr im Detail sichtbar in den Fig. 8 und 10.
In den Fig. 8 und 10 sind in die Bohrungen 76 der Fig. 7 Entlüftungskörper für hohe Drücke und dünne Membranen in benachbarten Kammern eingesetzt. Diese Entlüftekörper haben ein eng eingepreßtes rückwärtiges Teil 85, daß gegen Verlagerung durch die Stifte 83, 84 oder durch die an den Flächenteilen 89 anliegenden Kartuschen oder Körper gesichert und gehalten ist. Das Front-Teil hat einen um weniger als 0,8 mm kleineren Durchmesser und ist mit 39 oder 40 bezeichnet. Die Körper sind mit 87 oder 88 benannt. Zwischen der Wand der betreffenden Bohrung 76 und dem vorderem Stirnteil des Körpers 87 oder 88 bildet sich so der enger Ringspalt 82 aus, der zu der Entlüftungsleitung 41 oder 42 verbunden ist. Diese Leitung ist mit Verschlußbolzen versehen, die man von außen her öffnen und verschließen kann, wenn man die Luft herauslassen und danach die Kammer hermetisch verschließen will. Eine Ringnut 86 mag Teile 87, 88 von Teilen 85 trennen.
Die Fig. 11 und 12 illustrieren die wichtige Kammern-Geometrie und die Geometrie der Membranhub-Begrenzungswände 42, 43 oder 52, 53. Gezeigt in den Figuren ist die Begrenzungswand 43. Man sieht oben in den Figuren die Bohrungen 57 (je eine, teilweise) für das Hindurchstecken der Schrauben 30 der Fig. 1. Darunter sieht man die in die betreffende Platte oder den betreffenden Deckel 27-29 eingearbeitete Leckage-Abflußnut 91. Diese ist an sich nicht notwendig, denn die Abdichtung ist meistens absolut dicht. Sie hat daher noch einen anderen Zweck, nämlich den, die Einspann-Flächen der Membranen 1 genau zu begrenzen. Diese sind mit ihren radial äußeren Teilen entlang der Dichtfläche 94, der Zwischenfläche 194 sowie einem Teil der radial äußeren Fläche 90 eingespannt. Die Spannung muß so sein, daß Spannungsharmonie zwischen der Zusammendrückung der Membrane 1 und der Verlängerung der Schrauben 30 besteht. Für Einzelheiten siehe die betr. RER-Berichte. Zwischen den Figuren ist ein Teil der Membrane 1 im Schnitt gezeigt. Sie soll nicht dicker als 0,4 mm sein, um maximale Fördermenge bei 4000 Bar zu erreichen. Sie ist mit Ausnehmungen 121 zum Durchstecken der Schrauben 30 versehen, die mit Radius 122 gezeigt sind. Peripherial der Ausnehmungen 121 sind die Membranen 1 weiter nach außen erstreckt (also zwischen benachbarten Schrauben 30) bis zum Radius 124 und bilden dort weitere Einspannteile 123, deren Ausdehnungen verhindern, daß die Membrane an den Flächenteilen 90, 94, 194 zwischen der Platte und dem betreffendem Deckel zu stark geklemmt und plastisch verformt wird. Denn wird sie das, dann kann sie nicht mehr "atmen", also sich nicht mehr elastisch parallel zu den Spannungen der Schrauben 30 zusammenziehen und ausdehnen. Das Aggregat würde dann undicht.
Die Fig. 11 und 12 sind radial im Maßstab 2/1 vergrößert für Kammernradius R=60 mm, Kammerndurchmesser=120 mm. Axial sind die Abmessungen sehr stark vergrößert gezeichnet, weil man sonst die Formen nicht sehen und die Radien "rho" nicht mehr mit dem Zirkel zeichnen kann. Die axiale Vergrößerung ist etwa 12,5 bis 12,9 zu 1.
Radial nach außen erstreckt sind die plane Auflagefläche 90 von der Ringnut 91 radial nach außen. Radial innerhalb der Ringnut 91 befindet sich die radial plane Nachdichtfläche oder Zwischenfläche 194, die bis zur inneren Ringnut 92 reicht von dort aus radial nach innen die ebenfalls radial plane Dichtfläche 94 als Ringfläche ausgebildet ist. Die Ringnut 92 ist eigentlich nicht notwendig, denn die Fläche 94 soll durch Zusammenpressung mit der Membrane 1 dichten. Da aber kleinste, mit dem Auge nicht sichtbare Fremdkörper oder Staubteile zwischen den Flächen die Dichtung beeinträchtigen können, werden in der Praxis die Ringnuten 92 zur Aufnahme metallischer O-Ringe oder Dichtringe (kann auch ein plastisch verformbarer Stoff sein) in die Dichtfläche 94, 194 eingearbeitet.
Die Dichtfläche 94 ist radial nur sehr kurz und geht in die Kurvenfläche mit Radius "rho 1" um die Ringlinie 95 über. In Fig. 11 verbindet die Kurvenfläche des Radius "rho 1", also die Fläche 99 mit der zweiten, entgegengesetzt gebogenen Kurvenfläche 100 mit Radius "rho 2" um die Ringlinie 97. In der Fig. 12 ist zwischen der Kurvenfläche 99 mit Radius "rho 1" und der Kurvenfläche 102 mit Radius "rho 3" die konische Fläche 101 ausgebildet. An den radial inneren Teilen gehen die Kurventeile 100 bzw. 102 in Planflächenteile über, die nach kurzem radialem Abstand an den Ringnutwänden 71 enden. Die Sitze 74 für die Formklötze sind ebenfalls in den Figuren teilweise sichtbar.
Die Radien "rho 1" sollen bei diesen Abmessungen etwa 100 bis 200 mm sein, bevorzugt ist etwa 150 mm und die radiale Abmessung der Kurvenflächen 99 radial nach innen vom Kammernradius "R" aus gemessen, soll 10 mm möglichst nicht weit übersteigen. Die Radien "rho 2" und "rho 3" können längere Abmessung haben, z. B. 150 bis 500 mm. Die konische Fläche 101 der Fig. 12 soll etwa 3,25 Grad angestellt sein. Mit diesen Werten erreicht man bei Kammern-Außen-Radius "R"=60 mm etwa 14 cm³ mit Fig. 11 und etwa 18 cm³ mit Fig. 12 bei voller Durchdrückung der Membrane von der einen bis zur anderen Membranhub-Begrenzungswand 42 und 43. Für 4000 Bar Druck ist der Außenradius der Kammern meistens um 50 mm und die Schrauben 30 sind M-39 bis M-45.
In der Europa OS 02 85 685 sind Membranhub-Begrenzungswände mit zwei entgegengesetzt gerichteten Radien "rho" offenbart. Die Radien "rho" sind dabei gleich und aus einer Winkelhalbierung entstanden. Das hat den Nachteil, daß die betreffende Innenkammer und Außenkammer gerade dort sehr eng wird, wo sie den größten Querschnitt hat, also eigentlich zur Erzeugung großer Fördermenge eingesetzt werden sollte. Außerdem werden die Platten beim Läppen noch etwas weiter abgeflacht, so daß die Außenradien "R" dabei kleiner und die Kammern etwas verkürzt, also besonders in den radial äußeren Teilen sehr dünn werden. Die Kammern und Membranen der genannten Europa Offenlegungsschrift haben daher noch nicht die maximal mögliche Fördermenge bei ausreichend langer Lebensdauer erreicht. Diese Nachteile der Anordnungen der genannten Europa OS 02 85 685 werden durch die gegenwärtige Erfindung ebenfalls überwunden. Dabei werden Fördermenge und Lebensdauer bei gleichen Außenabmessungen der Innen- und Außen-Kammer(n) erhöht. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Radius "rho 1" kürzer als der Radius "rho 2" und/oder der Radius "rho 3" ist. Infolge des kürzeren Radius "rho 1" wird die mittlere Anstellung im Bereich der Fläche 99 steiler als in der Europa OS und folglich die Kammer am radial äußerem Teil schneller tiefer, also die Fördermenge der betreffenden Kammer größer. Der kürzere Radius "rho 1" ist am radial äußerem Teil der Kammern nach der gegenwärtigen Erfindung unter anderem auch deshalb zulässig, weil die peripherialen Abmessungen der Membrane 1 dort länger sind und bei so gerichteten Längenänderungen geringere Spannungen bringen als am radial innerem Teil der Membrane. Eine wichtige Erkenntnis der gegenwärtigen Erfindung ist also, daß die Radien "rho" nicht gleich sein sollen, sondern der Radius "rho 1" am radial äußerem Teil der Begrenzungswand kleiner und der Radius "rho 2" oder "rho 3" am radial innerem Teil der Membranhub-Begrenzungswand größer sein soll, als der Radius "rho 1". Ein weiteres Mittel der Erfindung ist, zwischen den Flächenteilen 99 und 102 noch die konische Fläche 101 anzuordnen, durch die eine weitere Fördermengen-Erhöhung entsteht. Die genannten Teilflächen liegen zwischen zwei benachbarten Radien R, r, r1 und r2. Die maximalen Längen der Halbhübe der Membranen 1 sind dann "f1" und "f2" nach den Fig. 11 und 12. Sie sind etwa das 0,022fache des Kammern-Außenradius "R", wenn man unendliche Lebensdauer mit Spannungen in den Membranen von um oder unter 40 kg/mm² zulassen will. Zu erwähnen ist noch, daß es praktisch ist, die Ringlinien 95 und 96, die die Wurzeln der Radien "rho 1" bilden, etwa 0,01 mm zu nahe an die Stirnfläche der betreffenden Platte oder des betreffenden Deckels zu legen. Dann entsteht ein Hügel von etwa 0,01 mm Höhe in den Ringbogen Bereichen der Dichtflächen 94,194. Siehe die gestrichelte Linien in den Fig. 11 und 12, sowie den Abstand 93 von circa 0,01 mm in Fig. 11. Die oberen Radien "rho 1" enden radial innerhalb der Ringnuten 91. Nachdem die Stirnflächen so bearbeitet sind, kann man die Platte oder den Deckel auf eine ebene Läpp-Platte legen und den Hügel zwischen "R" und 91", der ja nur etwa 0,01 mm hoch ist, schnell wegläppen. Dabei werden die Einspann-Ringteilflächen 94 und 194 oberflächenmäßig noch verfeinert und präzisiert, so daß durch dieses kurze Läppen eine gute Dichtheit der Flächenteile 94, 194 an den Membranen 1 erzielt werden kann.
Die theoretisch ideale Membrane 1 wäre eine von undendlicher Dünne, denn dann würden nur die Mittelfasern ihre Länge verändern, also Spannungen erleiden. In der Praxis muß die Membrane aber eine Dicke "t" oder "h" haben, weil sie sonst nicht trennen kann. Dabei würde eine 0,1 mm dünne Membrane tiefere Kammern zulassen, als in den Fig. 11 und 12, also größere Fördermengen bringen. Doch sind so dünne Membranen stark schutzempfindlich gegen winzige Staubteile in den Kammern und sie würden engere Ringspalte 54 und 82 erfordern, als in dieser Schrift beschrieben. In der Praxis werden daher Membranen 1 mit einer Dicke von 0,2 bis 0,3 mm vorgezogen. Denn dann ist die Membrane stark genug gegen Schmutz und gegen Eindringen in die Ringspalte 54 und 82. Die Dicke der Membrane 1 soll 0,4 mm möglichst nicht übersteigen, weil sonst die Spannungen in den Außenfasern, insbesondere beim Anliegen an den Flächenteilen 99 und 102, zu hoch werden für Dauerhaltbarkeit der Membranen. Darüber sind Einzelheiten in den einschlägigen RER-Berichten festgehalten. Bei Verwendung von 0,3 mm dicken Membranen in Fig. 11 und 12 sind die maximalen Spannungen in den Membranen=40,23 kg/mm² in Fig. 11 und 37,14 kg/mm² in Fig. 12, falls die bisherigen Berechnungen in den RER-Berichten richtig sein sollten. Verdickung der Membranen bringt wesentliche Erhöhungen der Spannungen in den Außenfasern.
Fig. 13 zeigt die prinzipielle Verformung der am äußerem Umfang eingespannten Kreisplatte unter gleich verteilter Flächenlast von oben her nach der Hütte-Formel "f=1-(r/ro)²+(r/ro)⁴. Darin sieht man unten in der Umgebung von "o" eine weitere Kurvenform der Membrane. Die Hütte gibt aber keine Spannungen in dieser Membrane an und wenn man die erwähnte Europa OS zur Hand nimmt, bekommt man den Eindruck, daß die Membrane der Hütte bei weiterer Durchbiegung etwa in der Mitte bei "O" zerreißen müsste, wegen zu hoher Spannungen. Es gibt auch noch Formeln in "Hütte, des Ingenieurs Taschenbuch" für Berechnungen solcher Platten mit Spannungen. Diese Formeln gelten aber nur nach dem Prinzip der Biegträger und daher nur für Platten deren Dicke kürzer als ihr Hub "f" ist. Das ist bei den Membranen der Erfindung nicht der Fall, denn "f" ist bei ihnen mehrfach länger, als die Dicke "t" oder "h". Diese Hütte-Formeln würden also für die Membranen der Erfindung völlig falsche Spannungswerte bringen. Die Spannungen in den Membranen sind daher in den RER-Berichten nach dem Hookschem Gesetz berechnet aus der Verlängerung der betreffenden Stelle der Membrane bei der Durchbiegung von der Ebene bis zum Anliegen an der betreffenden Membranen-Hubbegrenzungswand 42 oder 43, bzw. 52 oder 53.
Die in den Aggregaten der Erfindung verwendeten Schrauben 30 sind für Hochdruck-Ausführung mit 2000 bis 4000 Bar meistens M-36 bis M-45 Schrauben und die bevorzugte Steigung der Gewinde ist 4 mm, wie bei DIN M-36 und M-39 Schrauben. Beim Anziehen der Muttern werden die vorderen Gewindegänge so stark belastet, daß die Lebensdauer bei Werchsellast auf etwa ein Sechstel absinkt. Die Lebensdauer der Schrauben 30 wird dann trotz ihrer Dicke von 36 bis 45 mm so gering, daß keine volle Dauerfestigkeit garantiert bleibt. Daher werden erfindungsgemäß nach Fig. 14 Muttern 41 mit DIN-Gewinden benutzt. Die Schrauben aber erhalten nach Fig. 15 eine geringere Steigung. Bei 4 mm Steigung in der Mutter 31, zum Beispiel eine Steigung von 3,99 mm. Außerdem werden die Gewinde auf der Rückseite von der Standard-Form 114 auf die Lage 113 verkürzt (Fig. 15). Bevorzugterweise werden die Gewindetäler des Schraubengewindes mit Radien "R" nach Fig. 15 versehen. So kann man aufgrund der Verjüngung von Lage 114 auf Lage 113 die Mutter 31 voll und leicht über die Schraube 30 schrauben. Beim Festziehen faßt dann aber zuerst der hintere Gang der Mutter, nicht mehr der vordere, wie nach DIN Schrauben und Muttern. Beim weiteren Anziehen verlängert sich die Schraube unter den steigenden Zugspannung und so auch im Bereich des Gewindes. Die Mutter hingegen komprimiert dabei, weil jetzt erfindungsgemäß der letzte, der äußere, nicht der vordere Gewindegang zuerst griff. Nach vollem Anziehen der Muttern 31 auf Schrauben-Zugspannung von etwa 50 kg/mm² haben sich Bolzen und Mutter so verlängert und verkürzt, daß etwa gleichmäßige Spannungen in allen Gewinde-Gängen herrschen und die Schraube dadurch eine wesentliche längere Lebensdauer erhält.
Fig. 16 zeigt, daß bei Ventilhaltekörpern oder Kartuschen u. U. Leckage entstehen kann. Dann ist es zweckmäßig eine Kammernerweiterung 104 mit Dichtringplatz 106 anzuordnen und den so entstehenden Ringraum radial innerhalb der Dichtung mit einer Leckage-Abfluß-Leitung 107 zu verbinden. Da die Leckage hier drucklos ist, kann ein O-Ring als Dichtung im Sitz 106 verwendet werden.
Fig. 17 zeigt eine in die Fig. 16 einsetzbare Kartusche mit der Dichtringsitz-Begrenzung durch dickeren Durchmesser radial oberhalb des Dichtring-Sitzes 106. Außerdem zeig Fig. 17, daß die Innenteile in den Kartuschen-Hülse befestigt sein sollten, zum Beispiel durch Umbördelung (Fig. 17, oben). Schließlich sollte die Leitung 109 benutzt werden, um an ihrem oberem Ende ein Gewinde 108 zu schneiden, damit man die Kartusche oder den Ventilträgerkörper mittels einer Schraube aus der Mittelplatte 27 herausziehen kann.
Fig. 18 zeigt, daß in die Kartuschen oder zwischen Haltekörper Teile 115 bis 119 ggf. mit konischen Flächen zur Bildung dauerhafter Ventilsitze 121, 122 aus hochfesten und dauerhaften Materialien, wie Hart-Keramik usw. eingebaut werden können. In Fig. 7 sind Teile 115 bis 117 Sicherungen gegen relative Verdrehung von Teilen. Da die Erfindung in den Patentansprüchen weiter beschrieben ist, sollen sie mit als Teil der Beschreibung der Erfindung gelten.

Claims (31)

1. Aggregat mit einer zwischen einer Innen- und einer Außen-Kammer, die zwischen Anlauf-Begrenzungswänden der Kammern periodisch in axialer Richtung Fluid in eine Kammern aufnehmend und aus der anderen der Kammern herauspumpend, bewegt wird, wobei der Innenkammer Einlaß- und Auslaß-Ventile verbunden sind und die Außenkammer zu einem einen reziprokierenden Kolben beinhaltendem Zylinder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte (27) an ihren beiden Enden je eine Membranhub-Begrenzungswand (42, 43) bildet.
2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat aus der genannten Platte und zwei Deckeln (28, 29) gebildet ist, wobei die Platte (27) zwischen die Deckel eingeschraubt ist und zwischen der Platte und den Deckeln ein Paar Innen- und Außen-Kammern ausgebildet ist.
3. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der genannten Platte je zwei Einlaß- und zwei Auslaß-Ventile (44, 45, 46, 47) angeordnet und zu den benachbarten Innenkammern (5 bzw. 6) durch Kanäle verbunden sind.
4. Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßventile (46, 47) von der Achse der Platte (27) aus gesehen, im Vergleich zu den Einlaßventilen (45, 46) in unterschiedlichen radialen Richtungen und winkelmäßig zueinander versetzt angeordnet sind.
5. Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaß- oder die Einlaß-Ventile aus inneren (44-47) und äußeren (48, 49) Ventilen bestehen, wobei die inneren individuell je einer der Innenkammern verbunden sind, während die äußeren je ein gemeinsames Ventil zu zwei inneren Ventilen verbunden, bilden können.
6. Aggregat nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel angeordnet sind, die in den Figuren erscheinen, oder in der Beschreibung der Erfindung bzw. ihrer Ausführungsbeispiele beschrieben sind.
7. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei individuellen Ventilen (z. B. 46, 47 oder 44, 45) eine gemeinsame Kartusche oder eine gemeinsame Halterung (49) zugeordnet ist.
8. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Fluidleitungsanschlüsse in der Platte (27) angeordnet und Fluidleitungen von einer Platte zu einer benachbarten durch Messungen hindurch (eingangs erwähnter Stand der Technik) vermieden sind.
9. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, etwa radial und winkelmäßig zueinander versetzt angeordnet sind, so daß die Platte (27) in axialer Richtung kurz ausgebildet sein kann und trotzdem genügend Platz in ihr verbleibt, um Gewinde zur Aufnahme von Schrauben für die Befestigung und Spannung der Ventilhalterungen anbringen zu können, weil die Einlaß- und Auslaß-Kanäle nicht mehr axial hintereinander, wie in der bekannten Technik angeordnet sind.
10. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Aggregat nur eine einzige, nicht schmierendes Fluid berührende, Platte (27) angeordnet ist, aber trotzdem zwei aus Innen- und Außen-Kammern (2 bis 6) gebildete Kammersätze im Aggregat ausgebildet sind.
11. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (27) die beiden Mittelplatten (83, 84) der DE-OS 38 10 415 ersetzend, angeordnet ist.
12. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücken von Entlüftungskörpern (39, 40) an Teilen der Außenwand einer zwischen ihr angeordneten Kartusche oder einem Haltekörper (49) abgestützt angeordnet ist.
13. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (27) an ihren Enden mit mittleren Ausnehmungen versehen ist, in die Ringspalt-Formklötze (25, 26), je einen engen zylindrischen Spalt von unter 0,4 mm radialer Abmessung bildend, eingesetzt sind.
14. Aggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Ringspalt-Formklötze mit Mitteln (z. B. 33, 34) zur Befestigung und Sicherung gegen Verlagerung relativ zur Platte (27) versehen sind.
15. Aggregat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspalt-Formklötze mit örtlichen, auf die Leitungen von oder zu den Ventilen mündenden Kanälen oder Ausnehmungen (80) versehen sind.
16. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartuschen oder Halterungen (49, 51) mit konischen Stirnflächen (117), in mittels Zentrierbohrern in der Platte (27) hergestellte konische Siltze (66, 67, 75) eingepreßt, ausgebildet sind.
17. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartuschen oder Halterungen (49, 51) mittels mit Schrauben in Gewinden der Platte (27) angezogenen Halteplatten (50) fest in ihre Stirnsitze in der Platte (27) eingepreßt sind.
18. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranhub-Begrenzungswände (42, 43 oder 52, 53) durch zwei entgegengesetzt gerichtete Radien (rho) unterschiedicher Längen und mit Wurzeln in zentrischen Ringlinien gebildeten Flächenteilen versehen sind.
19. Aggregat nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Radien "rho" einen radial äußeren Radius "rho 1" um eine Ringlinie rückwärtig der betreffenden Kammer und einen radial inneren Radius "rho 2" oder "rho 3" um eine Ringlinie vor der betreffenden Kammer beinhalten.
20. Aggregat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das gekurvte Flächenstück (99) der Membranhub-Begrenzungswand (42, 43, 52, 53) mit dem äußeren Radius "rho 1" am Außendurchmesser mit Radius "R" der Kammer (3, 4, 5, 6) beginnt und der gekurvte Teil der Membranhub-Begrenzungswand mit dem innerem Radius "rho 2" oder "rho 3" am radial innerem Ende in ein radial planes inneres Flächenteil (143) übergeht.
21. Aggregat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gekurvten Flächenstücken (99 und 102) mit den genannten Radien "rho 1" um die Ringlinie 95 bzw. "rho 3" um die Ringlinie 98, ein konisches Flächenstück 101 mit seinen radialen Enden in die gekurvten Flächenstücke mündend, angeordnet ist.
22. Aggregat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Radius "rho 1" um die Ringlinie 95 die Länge von 150 plus/minus 100 mm hat und der innere Radius "rho 2" oder "rho 3" um die Ringlinie 97 oder 98 einen im Vergleich zum äußerem Radius "rho 1" größere Länge "rho 2" oder "rho 3" hat.
23. Aggregat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Radius "rho 1" ein gekurvtes radial äußeres Flächenteil (99) der Begrenzungswand (42, 43, 52, 53) bildet, das vom Außendurchmesser der Kammer (3, 4, 5, 6) mit Radius "R" aus maximal um ein Zehntel der Länge des äußeren Radius "rho 1" radial einwärts (nach innen) ausgedehnt ist.
24. Aggregat nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane aus vergütetem nicht rostendem Edelstahl besteht und maximal 0,4 mm dick ist.
25. Aggregat nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (1) zwischen ringteilförmigen Dichtflächen (94, 194) radial außerhalb der Kammer (3, 4, 5, 6) der Mittelplatte (27) und einer benachbarten Platte oder einem benachbartem Deckel (28, 29) eingespannt ist.
26. Aggregat nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß in die Dichtflächen (94, 194) Dichtring-Ringnuten (92) zur Aufnahme von bevorzugterweise metallischen O-Ringen, eingearbeitet sind.
27. Aggregat nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß radial außerhalb der genannten planen ringförmigen Dichtflächen (94, 194) Ringnuten (91) ausgebildet sind, die einem Leckageabfluß dienen können und einer radialen Begrenzung der Dichtflächen (94, 194) nach außen dienen, die Platten oder Deckel (27-29) radial außerhalb der Ringnuten (91) mit den genannten Dichtflächen (94, 194) fluchtende und radial nach außen erstreckte weitere Flächen (90) bilden und die Membranen (1) stellenweise auch zwischen benachbarten dieser weiteren Flächen eingespannt sind.
28. Aggregat nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächensumme der Einspannung der Membranen (1) zwischen den Dichtflächen (94, 194) und den weiteren Flächen (90) so bemessen ist, daß die Spannungen der die Platte(n) und die Deckel zusammen haltenden Schrauben (30, 31) und der eingespannte Teile der Membranen (1) beim praktischem Betrieb des Aggregates innerhalb des elastisch verformbaren Bereichs des Materials verbleiben, aus dem die Schrauben und die Membranen hergestellt sind.
29. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (z. B. 17) eines Zylinders des Aggregates zum Auslaß (z. B. 930, 933) einer ersten Hydropumpe und ein anderer Anschluß (z. B. 18) eines anderen Zylinders des Aggregates zum Auslaß (z. B. 931, 934) einer zweiten Hydropumpe verbunden ist und die später liefernde Hydropumpe vor Beendigung der Lieferung der vorher liefernden Hydropumpe aus "Liefern" geschaltet wird.
30. Aggregat nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydropumpen (642, 643) regelbare und umkehrbare sind und die durch Expansionsfluid des Aggregats getriebenen Fluide in ihre Volumen vergrößernde Kammern der Hydropumpen geleitet werden, um deren Rotoren als Hydromotoren zu treiben.
31. Aggregat nach Anspruch 30 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die nachfolgend liefernde Pumpe so früh auf "liefern" geschaltet wird, daß die Komprimierung der Fluide in den nachfolgend arbeitenden Räumen zur Zeit der Beendigung der Lieferung der vorher liefernden Pumpe beendet ist.
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