DE602004006068T2 - Pumpe mit zwei Stufen - Google Patents

Pumpe mit zwei Stufen Download PDF

Info

Publication number
DE602004006068T2
DE602004006068T2 DE602004006068T DE602004006068T DE602004006068T2 DE 602004006068 T2 DE602004006068 T2 DE 602004006068T2 DE 602004006068 T DE602004006068 T DE 602004006068T DE 602004006068 T DE602004006068 T DE 602004006068T DE 602004006068 T2 DE602004006068 T2 DE 602004006068T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
pump according
fluid
pump
sealing mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE602004006068T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602004006068D1 (de
Inventor
Mark D. Bonner Springs Schaake
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haldex Brake Corp
Original Assignee
Haldex Brake Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haldex Brake Corp filed Critical Haldex Brake Corp
Publication of DE602004006068D1 publication Critical patent/DE602004006068D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602004006068T2 publication Critical patent/DE602004006068T2/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B3/00Machines or pumps with pistons coacting within one cylinder, e.g. multi-stage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/02Arrangements of pumps or compressors, or control devices therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B25/00Multi-stage pumps
    • F04B25/02Multi-stage pumps of stepped piston type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/007Installations or systems with two or more pumps or pump cylinders, wherein the flow-path through the stages can be changed, e.g. from series to parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B5/00Machines or pumps with differential-surface pistons
    • F04B5/02Machines or pumps with differential-surface pistons with double-acting pistons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung eines verdichteten Fluids. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Pumpe, die Fluid komprimiert, wenn sich eine Pumpeinrichtung in verschiedene Richtungen bewegt.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es ist geplant, dass verschiedene Teile an gewissen Fahrzeugen für ihre Betätigung ein verdichtetes Fluid, wie beispielsweise Druckluft, benötigen. So werden Bremssysteme von Lastkraftwagen und anderen langen Fahrzeugen oft mit Druckluft betrieben, um verschiedene Bremsmechanismen zu steuern, wie beispielsweise Federspeicherbremszylinder, und zwar in Brems- und in nicht-Bremspositionen hinein.
  • Es sind verschiedene Typen von Pumpen entwickelt worden, die der Bereitstellung eines verdichteten Fluids dienen, einschließlich Luftpumpen auf Membranbasis, Pumpen mit mehreren Kolben, Kompressoren mit Taumelscheiben sowie einfache über eine Welle angetriebene Kolbenkompressoren. Weil natürlich bei der Gestaltung von Fahrzeugen der Raum und die Leistung immer eine Rolle spielen, wurden verschiedene Gestaltungs- und Verbesserungstypen vorgeschlagen, um die Verdichtung des von der Pumpe abgegebenen verdichteten Fluids zu maximieren und die Größe der Pumpe zu minimieren.
  • Ein solcher Vorschlag ist die Gestaltung einer zweistufigen Pumpe, wie beispielsweise des zweistufigen Kolbenkompressors, wie er in der US 4,657,488 beschrieben wird. Bei diesem Kompressortyp ist ein Einlass vorgesehen, durch den die Luft in eine erste Verdichtungszone gelangt, die am einen Ende des oberen Bereiches eines Kolbens gebildet ist. Diese erste Verdichtungszone ist mit einer zweiten kleineren Verdichtungszone verbunden, die auf der anderen Seite der oberen Seite des Kolbens vorgesehen ist und die ihrerseits mit einem Auslass verbunden ist. Demzufolge fließt bei einem Abwärtshub des Kolbens Luft durch den Einlass in die erste Zone. Beim Aufwärtshub des Kolbens wird die Luft verdichtet und in die zweite kleiner gestaltete Dichtungszone überführt, in der beim nächsten Abwärtshub des Kolbens sie wieder verdichtet und durch den Auslass hinwegbefördert wird. Auf diese Weise wird eine höhere Konzentration von Druckluft von dem Kompressor abgegeben.
  • Ein Nachteil dieser Art zweistufiger Verdichtung besteht jedoch darin, dass mehr Wärme entsteht, die zu zahlreichen Problemen führt. So wird beispielsweise oft ein Lufttrockner in Verbindung mit dem Kompressor eingesetzt, um die Feuchtigkeit in der Luft, die vom Kompressor angeliefert wird, zu entfernen, bevor die Luft relevante Teile des Fahrzeugs erreicht. Weil die Luft heißer ist, hat sie die Fähigkeit, mehr Wasserdampf aufzunehmen. Aus diesem Grund muss der Lufttrockner beim Entfernen der Feuchtigkeit mehr arbeiten. Ein weiteres Problem, welches durch die zusätzliche Wärme verursacht wird, besteht darin, dass das Öl verstärkt zum Verkoken neigt und beim Verbrennen Niederschläge aus Kohlestoff hinterlässt. Noch ein weiteres Problem, welches durch übermäßige Anteile sehr heißer Luft entsteht, besteht darin, dass die Bestandteile des Kompressors und die Elemente stromab des Kompressors eine kürzere Betriebszeit haben, teilweise verursacht durch die Konzentration und die Ausdehnung von solchen Teilen, die einer unnötigen Erwärmung und Wiederabkühlung ausgesetzt sind.
  • Ein weiterer Nachteil dieser Art der zweistufigen Verdichtung besteht darin, dass bis zum gewissen Grade ein "Stampfen" immer noch eintritt. Die Lufttrockner, die gewöhnlich in Verbindung mit solchen Kompressoren eingesetzt werden, enthalten typischerweise ein Trockenmittel zur Entfernung der Feuchtigkeit. Das wiederholte Einwirken einer intermittierenden Kraft bei jedem Kolbenhub kann eventuell dazu führen, dass das Trockenmittel zu Pulver wird.
  • Es besteht deshalb der Wunsch, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdichten von Fluid bereitzustellen, mit denen eine höhere Konzentration verdichteten Fluids erreichbar ist, jedoch andererseits keine übermäßige Wärme entsteht. Weiterhin geht es darum, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der eine erhöhte Konzentration verdichteten Fluids erreichbar ist, die aber nicht zugleich zu einem Stampfen führen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine zweistufige Pumpe vorgesehen, mit:
    einem Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass;
    einer in dem Gehäuse angeordneten Pumpeinrichtung;
    einer mit dem Einlass in Verbindung stehenden ersten Kammer zur Aufnahme von Fluid bei Bewegung der Pumpeinrichtung in eine erste Position;
    einer direkt mit dem Auslass verbundenen zweiten Kammer;
    einer ersten Leitung, über die Fluid bei Bewegung der Pumpeinrichtung in eine zweite Position von der ersten Kammer in die zweite Kammer strömen kann.
  • Die Pumpe weist erfindungsgemäß eine zweite Leitung auf, über die Fluid von der ersten Kammer direkt zum Auslass strömen kann.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Verdichten von Fluid mit einer Pumpe mit einem Auslass vorgesehen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
    Ansaugen des Fluids in die Pumpe;
    Verdichten des Fluids in einer ersten Verdichtungszone.
  • Erfindungsgemäß weist das Verfahren weiter folgende Schritte auf:
    Fördern eines ersten Volumens verdichteten Fluids durch den Auslass und eines zweiten Volumens verdichteten Fluids in eine zweite Verdichtungszone;
    weiterhin Verdichten des zweiten Volumens verdichteten Fluids;
    und dann Fördern des verdichteten Fluids durch den Auslass.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen beschrieben und sind in den Zeichnungen dargestellt.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer in mehreren Richtungen anbietenden Pumpe nach der vorliegenden Erfindung;
  • 2a zeigt eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Pumpe der 1, wobei sich der Kolben in einer ersten Position befindet;
  • 2b zeigt eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform nach 2a, wenn er sich in einer zweiten Position befindet;
  • 3a zeigt eine Ausschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Pumpe nach 1, wenn sich der Kolben in einer ersten Position befindet;
  • 3b zeigt eine Ausschnittsdarstellung der Pumpe der 3a, in einer zweiten Position befindet;
  • 4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Pumpe der 2b mit Anwendung eines richtungsabhängigen Steuerventils, wobei das Ventil so eingestellt ist, dass es die Verbindung zwischen dem Einlass und der zweiten Kammer gestattet.
  • 5 ist eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Pumpe der 2b mit Anwendung eines richtungsabhängigen Steuerventils, wobei das Ventil so eingestellt ist, dass es die Verbindung zwischen dem Einlass und der zweiten Kammer einschränkt.
  • 6 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Pumpe gemäß 2b unter Verwendung einer Platte, die so ausgebildet ist, die Verbindung zwischen dem Einlass und der zweiten Kammer einzuschränken; und
  • 7 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Pumpe gemäß 2b die so ausgebildet ist, dass die Verbindung zwischen dem Einlass und der zweiten Kammer eingeschränkt wird.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt die wesentlichen Bestandteile einer ersten Ausführungsform einer Pumpe nach der Erfindung. Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe "Oberteil," "Boden," "oberhalb," "unterhalb," "ober," "unter," "am Oberteil," "unterhalb," "nach oben," "nach unten," "ober," "unter," "Vorderseite," "Rückseite," "vorwärts" und "rückwärts" beziehen sich auf die Gegenstände, wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind.
  • Aus 1 ist erkennbar, dass eine Pumpeinrichtung 36 in einem Gehäuse 22 vorgesehen ist. Am einen Ende der Pumpeinrichtung 36 ist eine Kammer 50 gebildet und angeordnet, während eine zweite Kammer 52 am entgegengesetzten Ende der Pumpeinrichtung 36 vorgesehen ist. Demzufolge nehmen die Kammern 50 und 52 abwechselnd das gepumpte Medium auf, wenn die Pumpeinrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Position hin- und herbewegt wird, wie dies aus den 2a2b hervorgeht.
  • Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse 20 in Form eines Gehäuses eines Kompressors ausgebildet, welches verschiedene Teile aufweisen kann, die beieinander angeordnet sind, einschließlich eines Gehäuses 24 für eine Antriebswelle, einer Dichtplatte 25, einer unteren Ventilplatte 26, ein Zylinder 28, eine obere Ventilplatte 30 und einen Kopf 32. Der Zylinder 28 bildet eine Zylinderbohrung 34, in der ein Kolben 36 gleitend angeordnet ist. In dem Gehäuse 24 für die Antriebswelle ist das eine Ende einer Antriebswelle 38 untergebracht, an dem eine Verbindungsstange 40 vorgesehen ist. Die Verbindungsstange 40 kann sich ringförmig um die Antriebswelle 38 erstrecken und ist mit einer Endfläche so verbunden oder in anderer Weise mit der Antriebswelle 38 in einer Weise gekoppelt, so dass sich die Verbindungsstange 40 auf und nieder bewegt, wenn die Antriebswelle 38 dreht. Die Verbindungsstange 40 ist mit der Kolbenstange 44 des Kolbens 36 über einen Schwingzapfen 39 verbunden, so dass bei sich drehender Antriebswelle 38 sich der Kolbenkopf 46 in der Zylinderbohrung 34 auf und ab bewegt. Der Kopf 32 besitzt mindestens einen Einlass 48 und mindestens einen Auslass 49, durch die gepumptes Medium entsprechend der Bewegung des Kolbens 36, wie dies nachfolgend beschrieben wird, in die Pumpe hinein bzw. aus dieser heraus gelangt.
  • Gemäß 2a steht die Kammer 50 mit dem Einlass 48 in Verbindung, so dass bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 36 in eine erste Position das zu pumpende Medium über den Einlass 48 eingesaugt wird, wobei es durch einen Kanal 54, über ein Ventil 56 (beispielsweise in Form eines Blattfederventils) durch einen Durchgang 58 in die erste Kammer 50 gelangt (wie dies durch Pfeile A angedeutet ist). Aus 2b geht hervor, dass die Kammer 50 mit dem Auslass 49 in Verbindung steht, wenn der Kolben 36 nach aufwärts in eine zweite Position bewegt wird. Dabei wird zu pumpendes Medium aus der ersten Kammer 50 durch den Auslass 60 über ein Ventil 62 (beispielsweise ein Blattfederventil) durch einen Kanal 64 und durch den Auslass 49 geführt (wie dies durch Pfeile D angedeutet ist).
  • Eine erste Ladung 66 verbindet die erste Kammer 50 mit der zweiten Kammer 52, so dass bei einer Aufwärtsbewegung 36 das Medium aus der ersten Kammer 50 in die zweite Kammer 52 gelangt (wie dies durch Pfeile C angedeutet ist). Bei dieser Ausführungsform weist die erste Leitung 66 einen Durchgang 58, einen Kanal 68 und einen Eingang 70 auf. Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch die erste Leitung 66 auch jede individuelle Folge von Durchgängen und/oder Kanälen aufweisen, die geeignet sind, dass zu pumpende Medium von der ersten Kammer 50 in die zweite Kammer 52 zu überführen, während die Pumpeinrichtung 36 in die zweite Position bewegt wird.
  • Aus 2b geht auch hervor, dass eine zweite Leitung 67 vorgesehen ist, die die erste Kammer 50 mit dem Auslass 49 derart verbindet, dass bei Aufwärtsbewegung des Kolbens 36 in die zweite Position das Medium aus der ersten Kammer in den Auslass 49 gelangt (wie dies durch die Pfeile D verdeutlicht ist). Bei dieser Ausführungsform weist die zweite Leitung 67 einen Auslass 60 und einen Kanal 64 auf. Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch die zweite Leitung 67 jeden individuellen Durchgang oder einer Folge von Durchgängen und/oder Kanälen aufweisen, die geeignet sind, um Medium aus der ersten Kammer 50 in Richtung auf den Auslass 49 zu führen, während die Pumpeinrichtung in die zweite Position gebracht wird.
  • Ebenso wie die erste Kammer 50 steht auch die zweite Kammer 52 in Verbindung mit dem Auslass 49. Wenn der Kolben 46 nach unten in die erste Position verfahren wird, wie dies in 2a gezeigt ist, wird zu pumpendes Medium in die erste Kammer 50 gesaugt (wie es durch Pfeile A angedeutet ist), während Medium aus der zweiten Kammer 52 gleichzeitig durch den Auslass 76 über das Ventil 78, durch einen Kanal 80 und aus dem Auslass 49 geschoben wird (wie dies durch Pfeile B angedeutet ist). Wenn dann der Kolben 36 nachfolgend wieder in die zweite Position nach oben verfahren wird, wie dies die 2b zeigt, wird ein Teil des gepumpten Mediums in der ersten Kammer 50 durch die zweite Leitung 67 geleitet, wie dies oben beschrieben wurde, während gleichzeitig ein anderer Teil des Mediums aus der Kammer 50 über die erste Leitung 66 in die zweite Kammer 52 gelangt, in der es ein zweites Mal verdichtet wird, wenn sich der Kolben wieder in die erste Position begibt, wie sie in 2a dargestellt ist.
  • Weil Medium aus der ersten Kammer 50 über den Durchgang 58 und den Auslass 60 (wie in 2b dargestellt) ausströmt, ist der Teil der Luft, die durch die erste Leitung in die zweite Kammer 52 gesaugt wird, umgekehrt proportional zu der Luft, die über den Auslass 60 in den Auslass 49 gelangt. Die zweite Kammer 52 besitzt ein kleineres Volumen als die erste Kammer 50 so dass das Medium, welches von der ersten Kammer 50 in die zweite Kammer 52 gelangt und das bereits in der ersten Kammer 50 komprimiert wurde, in der zweiten Kammer 52 weiter komprimiert wird. Zusätzlich ist die zweite Kammer 52 hinreichend kleiner bemessen als die erste Kammer 50, damit hinreichend Druck für die weitere Verdichtung aufgebracht werden kann, wobei in Betracht gezogen wird, dass ein Teil des Mediums die Kammer 50 über den Ausgang 60 verlassen hat. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die zweite Kammer 52 kleiner als die erste Kammer 50 zu gestalten. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die zweite Kammer 52 einen kleineren äußeren Radius (im Vergleich zur Zylinderbohrung 34) erhält, oder auch dadurch, dass der innere Radius auch kleiner gewählt wird (durch Wahl des Durchmessers der Kolbenstange 44).
  • Weil die erste und zweite Kammer 50 und 52 jeweils mit dem Auslass in Verbindung stehen (d.h. Medium aus jeder Kammer in den Auslass gelangen kann, ohne dass es jeweils durch die andere Kammer geführt wurde), kann das Medium an den Auslass 49 während des Aufwärtshubes und des Abwärtshubes des Kolbens 36 übergeben werden, wodurch der Stampfeffekt der doppelt wirkenden Pumpe reduziert wird. Darüber hinaus wird das Medium, welches durch die zweite Kammer 52 fließt, zweimal verdichtet, was zu einem konzentrierteren Medium führt. Die Überführung des zweimal verdichteten Mediums durch den Auslass 49 wechselt sich jedoch mit solchem Medium ab, welches in der ersten Kammer 50 nur einmal verdichtet wurde, wodurch die entstehende Wärme reduziert wird.
  • Bei der Ausführungsform der 2a2b ermöglicht es der Durchgang 58 dem Medium sowohl in die Kammer 50 wie aus der Kammer 50 heraus zu fließen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Durchgang 58 durch einen separaten Einlass 72 und einen Auslass 74 ersetzt sein, wie dies in den 3a3b dargestellt ist. Bei diesen Ausführungsformen umfasst die erste Leitung 66 einen Auslass 74, einen Kanal 75 und einen Einlass 70.
  • Weil sich die Bedingungen ändern können und so unterschiedlich hohe Drücke verdichteter Luft erforderlich werden können, kann der Wunsch entstehen, die Konzentration des verdichteten Mediums, welches durch die Pumpe abgegeben wird, anzuheben oder abzusenken. Bei solchen Ausführungsformen kann somit die oben beschriebene Gestaltung dazu benutzt werden, eine doppelt wirkende Pumpe zu schaffen oder sogar eine einfach wirkende Pumpe, indem ein oder mehrere Dichtmechanismen angewendet werden, um den Durchfluss von Medium durch die Abdichtung der Leitung 66 zwischen den beiden Kammern 50 und 52 zu behindern, wie dies nachfolgend beschrieben wird.
  • Eine solche Ausbildung kann für gewissen Busse oder LKWs wünschenswert sein, die manchmal große Entfernungen zurücklegen und zu anderen Zeiten relativ häufig gestartet und stillgesetzt werden, während der Fahrt einer kleinen Distanz. Bei solchen Anwendungen werden unterschiedliche Mengen verdichteter Luft zu unterschiedlichen Zeiten von dem gleichen Fahrzeug gefordert. Demzufolge zeigen die 4 und 5 verschiedene vorteilhafte Ausführungsformen, bei denen die Pumpe einen steuerbaren Dichtmechanismus 90 aufweist. Wenn es gewünscht wird, die Konzentration des von der Pumpe abgegebenen Mediums zu erniedrigen, kann der Dichtmechanismus 90 beispielsweise ein Richtungs-Steuerventil aufweisen, das so eingestellt ist, dass es den Durchfluss zwischen der ersten Kammer 50 und dem Kanal 68 behindert, wie dies in 4 dargestellt ist. Wenn sich dann der Kolben 36 aus der ersten in die zweite Position bewegt, wird das Medium in der ersten Kammer 50 allein durch den Auslass 60 ausgestoßen (angedeutet durch Pfeile E). Dabei wird Medium in die zweite Kammer 52 direkt von dem Einlass eingesaugt (wie durch Pfeile F verdeutlicht). Damit wird eine doppelt wirkende Pumpe geschaffen, die effektiv arbeitet. Alternativ kann der Dichtmechanismus 90 so eingestellt werden, wie dies in 5 gezeigt ist, wobei der Durchfluss durch den Kanal 68 sowohl vom Eingang 48 her, wie auch aus der Kammer 50 komplett behindert wird, so dass die zweite Kammer 52 gänzlich abgeschnitten wird, so dass letztendlich eine einfach wirkende Pumpe entsteht.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann es vorkommen, dass eine doppelt wirkende, eine einfach wirkende oder eine in zwei Stufen wirkende Pumpe gewünscht wird. Bei diesen Ausführungsformen, wie sie in den 6 und 7 dargestellt sind, kann der Dichtmechanismus in sehr einfacher Weise eine Platte 92 aufweisen, die zwischen dem Zylinder 28 und der oberen Ventilplatte 30 angeordnet ist. Diese Platte kann jegliche Anordnung von Öffnungen, Ventilen oder Wandabschnitten aufweisen, die geeignet sind, den besonderen Durchflusspfad in der gewünschten Weise zu schaffen.
  • So kann beispielsweise die Platte 92, wie dies in 6 dargestellt ist, ein Rückschlagventil 94, beispielsweise in Form eines Blattfederventils, bereitstellen, das dazu dient, dass das Medium über den Durchgang 58 in die erste Kammer gelangt, aber andererseits verhindert, dass Medium aus der ersten Kammer 50 durch den Durchgang 58 ausströmen kann. Auf diese Weise wird eine doppelt wirkende Pumpe ähnlich der Ausführungsform der 4 geschaffen. Alternativ, wie dies anhand der 7 verdeutlicht ist, kann die Platte als ein Wandelement 96 wirken, die zwischen zwei Punkten am Kanal 68 angeordnet ist, so dass die zweite Kammer 52 komplett blockiert wird. Auf diese Weise wird eine einfach wirkende Pumpe ähnlich der Ausführungsform der 5 geschaffen.
  • Wenn alternativ ein Anstieg der Konzentration des verdichteten Mediums gewünscht wird, kann das Wandelement 96 abweichend zu der Blockierung des Auslasses 60 so angeordnet sein, dass eine effektive zweistufige Verdichtungspumpe geschaffen wird. In ähnlicher Weise kann ein steuerbares Ventil am Auslass 60 positioniert werden, welches so eingestellt werden kann, dass es entweder den Durchfluss von Medium aus der ersten Kammer 50 durch den Auslass 60 behindert oder gestartet.
  • Bei gewissen vorteilhaften Ausführungsformen können gerichtete Steuerventile sowohl im Bereich des Durchgangs 58 wie auch des Auslasses 60 vorgesehen sein, um die größte Anpassung zu ermöglichen. Diese Ventile können Bestandteil einer Ventilplatte sein, die entweder manuell oder automatisch über einen Betätiger steuerbar sind, wie beispielsweise über eine elektronische Steuereinheit (nicht dargestellt), die Signale von verschiedenen Teilen des Fahrzeuges empfängt und entsprechend den Bedürfnissen an komprimiertem Medium am Fahrzeug aufgebaut ist und diese Ventile entsprechend betätigt. Ein solcher Betätiger kann zum Beispiel den Dichtmechanismus aktivieren, wenn die benötigte Menge an verdichtetem Medium einen gewissen Schwellwert überschreitet.
  • Aufgrund der oben beschriebenen Ausführungsformen kann der Kompressor an verschiedene Arbeitsbedingungen angepasst werden. Der Kompressor kann auch eine Vielzahl optionaler Einrichtungen aufweisen, die an solche Bedingungen angepasst sind, wie dies in 1 gezeigt ist. So kann der Kompressor beispielsweise Kolbenlager 98 in der Dichtungsplatte 25 aufweisen, die bei milden Bedingungen dichten. Wenn jedoch die Bedingungen moderat sind und eine Menge Pumparbeit erforderlich wird, können die Lager offen sein und es kann wünschenswert sein, ein Ölbad oder Beschlag in der Kammer 23 für die Antriebswelle anzuwenden, in Verbindung mit einer Öldichtung 99, die verhindert, dass Öl in die Kammern 50 und 52 gelangt. Wenn die Bedingungen maximal sind und eine große Menge hochkomprimierter Luft kontinuierlich durch den Kolben erzeugt wird, kann eine Wasserkammer 29 vorgesehen sein, um die Luft zu kühlen.

Claims (28)

  1. Eine zweistufige Pumpe, mit einem Gehäuse (22) mit einem Einlass (48) und einem Auslass (49); einer in dem Gehäuse (22) angeordneten Pumpeinrichtung (36); einer mit dem Einlass (48) in Verbindung stehenden ersten Kammer (50) zur Aufnahme von Fluid bei Bewegung der Pumpeinrichtung (36) in eine erste Position; einer direkt mit dem Auslass (49) verbundenen zweiten Kammer (52); einer ersten Leitung (66), über die Fluid bei Bewegung der Pumpeinrichtung (36) in eine zweite Position von der ersten Kammer (50) in die zweite Kammer (52) strömen kann; dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe eine zweite Leitung (67) aufweist, über die Fluid von der ersten Kammer (50) direkt zum Auslass (49) strömen kann.
  2. Die Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (22) eine Zylinderbohrung (34) und die Pumpeinrichtung einen in der Zylinderbohrung (34) vorgesehenen Kolben (36) aufweisen.
  3. Die Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben folgende Merkmale aufweist: eine die erste Kammer (50) mindestens teilweise bestimmende erste Fläche, so dass die erste Fläche bei Bewegung des Kolbens in die zweite Position eine Kraft auf das Fluid in der ersten Kammer ausübt; und eine die zweite Kammer (52) mindestens teilweise bestimmende zweite Fläche, so dass die zweite Fläche bei Bewegung des Kolbens (36) in die erste Position eine Kraft auf das Fluid in der zweiten Kammer (52) ausübt.
  4. Die Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (22) einen Raum (23) zur Aufnahme einer Antriebswelle mindestens teilweise umschließt und weiterhin eine Öldichtung (99) aufweist, die zwischen dem Raum (23) zur Aufnahme der Antriebswelle und der Zylinderbohrung angeordnet ist, um den Durchtritt von Öl zu der Zylinderbohrung einzuschränken.
  5. Die Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe einen an dem Gehäuse (22) anbringbaren Wassermantel (29) aufweist.
  6. Die Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (52) direkt mit dem Einlass (48) verbunden ist.
  7. Die Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (50) einen Durchgang aufweist, durch den Fluid von dem Einlass (48) in die erste Kammer (50) und von der ersten Kammer (50) in die zweite Kammer (52) strömen kann.
  8. Die Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (50) einen Eingang, über den Fluid von dem Einlass (48) in die erste Kammer (50) strömen kann, und einen Ausgang aufweist, über den Fluid von der ersten Kammer (50) in die zweite Kammer (52) strömen kann.
  9. Die Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe weiterhin einen Dichtmechanismus (90) zum Abdichten der ersten Leitung (66) aufweist.
  10. Die Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe weiterhin einen Aktuator zum Betätigen des Dichtmechanismus (90) zum Abdichten der ersten Leitung (66) aufweist.
  11. Die Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator zum Aktivieren des Dichtmechanismus (90) bei Unterschreiten eines Schwellwertes der benötigten Menge komprimierten Fluids konfiguriert ist.
  12. Die Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator eine elektronische Steuereinheit ist.
  13. Die Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtmechanismus (90) ein richtungsabhängiges Steuerventil aufweist.
  14. Die Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (50) einen Durchgang zum Einströmen und zum Ausströmen von Fluid aufweist; der Dichtmechanismus (90) in dem Durchgang der ersten Kammer (50) angeordnet ist; und die erste Kammer (50) mit der zweiten Kammer (52) verbunden ist, wenn sich der Dichtmechanismus (90) in einer inaktiven Position befindet.
  15. Die Pumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (52) mit der ersten Kammer (50) nicht verbunden ist, wenn sich der Dichtmechanismus (90) in einer zweifach wirkenden Position befindet.
  16. Die Pumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (52) mit der ersten Kammer (50) oder dem Einlass (48) nicht verbunden ist, wenn sich der Dichtmechanismus (90) in einer einfach wirkenden Position befindet.
  17. Die Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe weiterhin einen zweiten Dichtmechanismus zum Abdichten der zweiten Leitung (67) aufweist.
  18. Die Pumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe weiterhin einen Aktuator zum Betätigen des zweiten Dichtmechanismus zum Abdichten der zweiten Leitung (67) aufweist.
  19. Die Pumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator zum Aktivieren des zweiten Dichtmechanismus bei Überschreiten eines Schwellwertes der benötigten Menge komprimierten Fluids konfiguriert ist.
  20. Die Pumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (50) direkt mit dem Auslass (49) verbunden ist, wenn sich der Dichtmechanismus in einer aktiven Position befindet; und die erste Kammer (50) nicht direkt mit dem Auslass (49) verbunden ist, wenn sich der zweite Dichtmechanismus in einer zweistufigen Position befindet.
  21. Die Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtmechanismus (90) ein Wandelement (96) aufweist, das zwischen einer ersten und einer zweiten Lage entlang der ersten Leitung (66) beweglich angeordnet ist.
  22. Die Pumpe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (22) einen Zylinder aufweist, und das Wandelement (96) eine an dem Zylinder anbringbare Platte umfasst.
  23. Die Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe weiterhin einen Dichtmechanismus zum Abdichten der zweiten Leitung (67) aufweist.
  24. Die Pumpe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe weiterhin einen Aktuator zum Betätigen des Dichtmechanismus zum Abdichten der zweiten Leitung (67) aufweist.
  25. Die Pumpe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator zum Aktivieren des Dichtmechanismus bei Überschreiten eines Schwellwertes der benötigten Menge komprimierten Fluids konfiguriert ist.
  26. Die Pumpe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (50) direkt mit dem Auslass (49) verbunden ist, wenn sich der Dichtmechanismus in einer aktiven Position befindet; und die erste Kammer (50) nicht direkt mit dem Auslass (49) verbunden ist, wenn sich der zweite Dichtmechanismus in einer zweistufigen Position befindet.
  27. Ein Verfahren zum Verdichten von Fluid mit einer Pumpe mit einem Auslass (49), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ansaugen des Fluids in die Pumpe; Verdichten des Fluids in einer ersten Verdichtungszone (50); dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Fördern eines ersten Volumens verdichteten Fluids durch den Auslass (49) und eines zweiten Volumens verdichteten Fluids in eine zweite Verdichtungszone (52); weiterhin Verdichten des zweiten Volumens verdichteten Fluids; und dann Fördern des verdichteten Fluids durch den Auslass (49).
  28. Das Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verdichtens des Fluids in der ersten Verdichtungszone (50) bei Bewegung eines Kolbens (36) in einer erste Position erfolgt; und der Schritt des Verdichtens des Fluids in der zweiten Verdichtungszone (52) bei Bewegung eines Kolbens (36) in einer zweiten Position erfolgt.
DE602004006068T 2003-12-03 2004-12-01 Pumpe mit zwei Stufen Expired - Fee Related DE602004006068T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/727,271 US7329105B2 (en) 2003-12-03 2003-12-03 Multi-directional pump
US727271 2003-12-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602004006068D1 DE602004006068D1 (de) 2007-06-06
DE602004006068T2 true DE602004006068T2 (de) 2007-08-09

Family

ID=34465763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602004006068T Expired - Fee Related DE602004006068T2 (de) 2003-12-03 2004-12-01 Pumpe mit zwei Stufen

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7329105B2 (de)
EP (1) EP1538052B1 (de)
JP (1) JP2005163790A (de)
KR (1) KR100586139B1 (de)
CN (1) CN1624325A (de)
AU (1) AU2004233525B2 (de)
BR (1) BRPI0405391A (de)
CA (1) CA2488851C (de)
DE (1) DE602004006068T2 (de)
MX (1) MXPA04012067A (de)
PL (1) PL1538052T3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016001595A1 (de) * 2016-02-11 2017-08-17 Wabco Gmbh Hubkolbenmaschine, insbesondere zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor, Druckluftversorgungsanlage, Druckluftversorgungssystem und Fahrzeug, insbesondere PKW mit einer Druckluftversorgungsanlage

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7249556B2 (en) * 2004-11-29 2007-07-31 Haldex Brake Corporation Compressor with fortified piston channel
US20090155106A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Caterpillar Inc. Extended compressor operation for auxiliary air supply
EP2161451A1 (de) * 2008-09-09 2010-03-10 HAUG Kompressoren AG Kolbenkompressor
DE102009017826A1 (de) * 2009-04-20 2010-11-04 Compart Compressor Technology Gmbh Vorrichtung zur kurbelseitigen Druckentlastung und Saugdruckregelung eines doppeltwirkenden, ein- oder mehrstufigen Kolbenverdichters
JP6082310B2 (ja) * 2013-04-26 2017-02-15 株式会社神戸製鋼所 往復動圧縮機
KR101616964B1 (ko) 2014-06-16 2016-05-11 강소대 크랭크축을 이용한 압축공기발생기
CN108474365B (zh) * 2016-01-06 2020-07-17 乌迪弗洛有限公司 往复泵
CN107542638A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 河南航天液压气动技术有限公司 一种旋转双向液压泵
JP6808440B2 (ja) * 2016-10-18 2021-01-06 豊興工業株式会社 電磁ポンプ
CN107476946A (zh) * 2017-10-16 2017-12-15 华核(天津)新技术开发有限公司 大通量渗透膜手动泵
CN108730166B (zh) * 2018-09-20 2018-12-21 上海海压特智能科技有限公司 配备流体调节装置的流体泵系统
CN109404248B (zh) * 2018-10-17 2024-03-26 浙江瑞立空压装备有限公司 一种车载电动无油空气压缩机
CN109404273B (zh) * 2018-10-19 2024-02-09 湖州三井低温设备有限公司 一种高压低温往复泵冷端

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1517898A (en) * 1923-12-14 1924-12-02 Auxiliaire Des Chemins De Fer Pump for liquids at high temperatures
US1579321A (en) * 1925-05-13 1926-04-06 Johnson Albert Double-acting air pump
US2155384A (en) * 1934-08-24 1939-04-25 Pure Oil Co Pumping system and method of operating same
US2246932A (en) * 1939-09-21 1941-06-24 Chicago Pneumatic Tool Co Combination single and two stage vacuum pump
DE1910848A1 (de) 1969-03-04 1970-09-17 Kurt Braetsch Kompressor
US3653789A (en) * 1970-04-22 1972-04-04 Arthur M Maroth Powerful positive displacement reciprocating pressurizing device and method and means for continuously varying the pressurizing stroke
US3823573A (en) * 1973-03-16 1974-07-16 V Cassady Automotive air conditioning apparatus
US4008003A (en) * 1975-06-27 1977-02-15 Pinkerton Harry E Valveless positive displacement pump
US4111609A (en) * 1975-10-22 1978-09-05 Anton Braun Multistage gas compressor
US4657488A (en) * 1979-12-14 1987-04-14 Rockwell International Corporation Two stage stepped piston air compressor
DE3211763A1 (de) * 1982-03-30 1983-10-13 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Kolbenverdichter
US4700680A (en) * 1984-05-08 1987-10-20 Teledyne Industries, Inc. Two stage fuel pump
NL8601659A (nl) * 1986-06-25 1988-01-18 Unilever Nv Inrichting voor het afleveren van afgepaste hoeveelheden van een vloeibaar materiaal.
US4776776A (en) * 1987-08-24 1988-10-11 The Devilbiss Company Small pump valve plate assembly
US4889039A (en) * 1988-10-17 1989-12-26 Miller Bernard F Gas compressor with labyrinth sealing and active magnetic bearings
US4931000A (en) * 1989-03-02 1990-06-05 Gilian Instrument Corp. Double acting diaphragm air pump
US5076769A (en) 1990-07-16 1991-12-31 The Dow Chemical Company Double acting pump
JP2587771B2 (ja) * 1993-06-30 1997-03-05 久男 北條 真空ポンプ
US5493953A (en) * 1994-11-14 1996-02-27 Thomas Industries Inc. Cylinder and piston for compressor or vacuum pump
US6071088A (en) * 1997-04-15 2000-06-06 Face International Corp. Piezoelectrically actuated piston pump
WO1998054117A1 (en) * 1997-05-28 1998-12-03 Alliedsignal Inc. Chemical compounds having two terminal trifluoromethyl groups
KR20000002877A (ko) * 1998-06-24 2000-01-15 민덕기 양방향 피스톤식 컴프레서
DE19831123A1 (de) * 1998-07-11 2000-01-13 Pfeiffer Vacuum Gmbh Gasballasteinrichtung für mehrstufige Verdrängerpumpen
DE19947453A1 (de) * 1999-10-02 2001-04-19 Messer Griesheim Gmbh Gaskompressor mit zweistufigem Kolben
US6607366B2 (en) * 2000-01-12 2003-08-19 Gas And Air Specialty Products, Inc. Variable clearance system for reciprocating compressors
KR20000036401A (ko) * 2000-03-06 2000-07-05 송기용 양방향 압축펌프
US6564762B2 (en) * 2000-04-28 2003-05-20 Glendal R. Dow Gear train crankshaft
US6363893B1 (en) * 2001-04-03 2002-04-02 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Water jacket for multi-cylinder internal combustion engine
JP3871031B2 (ja) * 2001-11-21 2007-01-24 株式会社デンソー 燃料噴射ポンプ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016001595A1 (de) * 2016-02-11 2017-08-17 Wabco Gmbh Hubkolbenmaschine, insbesondere zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor, Druckluftversorgungsanlage, Druckluftversorgungssystem und Fahrzeug, insbesondere PKW mit einer Druckluftversorgungsanlage

Also Published As

Publication number Publication date
CA2488851C (en) 2008-12-23
CA2488851A1 (en) 2005-06-03
CN1624325A (zh) 2005-06-08
US7329105B2 (en) 2008-02-12
KR20050053508A (ko) 2005-06-08
AU2004233525A1 (en) 2005-06-23
AU2004233525B2 (en) 2007-01-11
EP1538052A2 (de) 2005-06-08
KR100586139B1 (ko) 2006-06-07
BRPI0405391A (pt) 2005-08-30
EP1538052A3 (de) 2005-06-15
MXPA04012067A (es) 2005-07-01
US20050123426A1 (en) 2005-06-09
EP1538052B1 (de) 2007-04-25
JP2005163790A (ja) 2005-06-23
PL1538052T3 (pl) 2007-09-28
DE602004006068D1 (de) 2007-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004006068T2 (de) Pumpe mit zwei Stufen
DE4138313C2 (de) Radialkolbenpumpe
DE102004012831B4 (de) Entkoppeltes Rückschlag-Druckbegrenzungsventil
DE3729579A1 (de) Taumelscheibenkompressor mit variabler foerderleistung
DE1628144B2 (de) Saugdrosselsteuereinrichtung
DE1428008C3 (de) Vorrichtung zum Verdichten bzw. Entspannen eines Mittels, die mit einer Regeleinrichtung zum Regeln der Größe des schädlichen Volumens versehen ist
DE1916224B2 (de) Hydrostatisches Getriebe
DE1906226A1 (de) Taumelscheibenpumpe
DE19539025A1 (de) Fluidverstärker
EP0500825B1 (de) Kolbenpumpe
DE2321335A1 (de) Vorrichtung mit wenigstens zwei, jeweils pumpen- und motoreinheiten aufweisenden hydrostatischen kraftuebertragungen
EP1072796A2 (de) Schraubenverdichter
DE19542228B4 (de) Vorrichtung zur Betätigung eines Hydraulik-Motors
DE2338267A1 (de) Zweistufiger pneumatisch-hydraulischer booster
DE19930608B4 (de) Hydraulische Kolbenpumpe für ein Fahrzeugbremssystem
DE3810099C2 (de)
DE2816060A1 (de) Umlaufende stroemungsmittelenergie- uebertragungsvorrichtung
DE3725411C2 (de)
DE102005035155A1 (de) Zweistufige hydraulische Pumpe
DE3102506A1 (de) "kolbenpumpe mit geregelter foerderleistung"
DE3622059A1 (de) Kaeltemittelverdichter vom doppeltwirkenden schraegscheibentyp mit veraenderlicher leistung
EP3412944B1 (de) Steuerventil
DE2728299A1 (de) Druckmittelbetriebener antrieb
DE60310664T2 (de) Vorsteuerventil für eine Kolbenpumpe
DE102018214481A1 (de) Hydrostatische Verdrängermaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee