EP0280745B1 - Kolbenmembranpumpe - Google Patents

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EP0280745B1
EP0280745B1 EP87102867A EP87102867A EP0280745B1 EP 0280745 B1 EP0280745 B1 EP 0280745B1 EP 87102867 A EP87102867 A EP 87102867A EP 87102867 A EP87102867 A EP 87102867A EP 0280745 B1 EP0280745 B1 EP 0280745B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
valve body
valve
space
diaphragm
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP87102867A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0280745A1 (de
Inventor
Dirk Petersen
Peter Wente
Rüdiger Bräuer
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SPX Flow Technology Germany GmbH
Original Assignee
Bran und Luebbe GmbH
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Filing date
Publication date
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Priority to DE8787102867T priority patent/DE3771065D1/de
Priority to EP87102867A priority patent/EP0280745B1/de
Priority to US07/035,904 priority patent/US4773831A/en
Publication of EP0280745A1 publication Critical patent/EP0280745A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/06—Pumps having fluid drive
    • F04B43/067—Pumps having fluid drive the fluid being actuated directly by a piston

Definitions

  • the invention relates to a piston diaphragm pump, with a housing, a delivery chamber arranged therein, a piston working chamber separated from it by at least one sealingly clamped membrane, filled with hydraulic fluid in the operating state, a piston sealingly guided therein for alternating stroke deflection of the membrane, one via at least one valve connected to the piston work chamber for hydraulic fluid and optionally devices for adjusting the Föredermenge, a arranged in the piston, provided with a valve seat central bore for connecting the piston work chamber to the reservoir, a valve body interacting with the valve seat coaxially displaceably guided, a device for sealing Pressing the valve body against the valve seat and lifting the valve body from its rear dead center when the piston falls below a predetermined axial distance nd the stop device, the valve body on the side facing away from the piston having a coaxial valve rod which is axially displaceably guided in a guide sleeve arranged coaxially in the housing to the longitudinal axis of the piston.
  • Such a piston diaphragm pump is known from FR-A-23 39 076.
  • the bottom of the piston is pierced by an axial opening into which an insert part is fitted, which consists of a sleeve Tax openings exist.
  • the sleeve sits directly on an axial control pin.
  • the control pin is attached to a piston that can move back and forth in the control cylinder and is moved by a feedback control.
  • oil flows through the valve opening and the passage in the piston at a position of the piston determined by the control pin during the piston stroke and runs back to the crankcase until the free end of the control pin closes the openings of the sleeve.
  • a feedback control for the pump is designed so that it can either get a constant pressure or constant volume characteristics to the pump.
  • a disadvantage of this design is that a feedback control is required for uniform operation, which avoids fluctuations in the delivery rate due to temperature fluctuations. Especially because the slide valve designed in this way does not open precisely and quickly due to the system.
  • a piston diaphragm pump in which a second concentric cylinder with a hydraulic pilot control and a second piston is arranged in a cylindrical piston, the second piston having a central bore with a valve opening for connecting the piston working space with the pantry.
  • the valve opening can be closed by a valve spindle.
  • the known seat valve in the second piston opens hydraulically in a pilot-controlled manner solely as a function of the pressure in the piston working space and thus differs both in its task and in the disadvantageously designed design solution.
  • the manufacture of the known diaphragm pump is correspondingly complex.
  • a bore parallel to the cylindrical piston working space is provided in the housing, which communicates with the diaphragm chamber via a connecting channel and is connected to the storage space at an axial distance therefrom.
  • a sleeve sealed on its circumference by three ring seals is axially adjustable with a concentric bore, in which a slide rod connected to the piston via a lost motion connection is guided for common movement, which briefly communicates an opening of the sleeve that communicates with the connecting channel during the suction stroke in front of the rear dead center position of the piston and thereby connects the piston working space filled with hydraulic fluid to the gear housing which is under external pressure and serves as a storage space.
  • the slide rod which is laterally offset with the piston and which slides in the sleeve in a metallic manner, does not permanently seal reliably.
  • the viscosity of the hydraulic fluid and the differential pressure between the working area and the storage area different leaks occur which affect the delivery accuracy of the diaphragm pump.
  • three seals are required on the sleeve which is designed to be displaceable for adjusting the delivery flow, two of which are each dynamically loaded by the pressure pulsating between the suction stroke and the pressure stroke.
  • the piston diaphragm pump of the type mentioned is equipped according to the invention with the features of claim 1.
  • the piston diaphragm pump equipped in this way is easy to manufacture due to its simple construction, requires a minimum of seals and, due to the coaxial arrangement of the piston, valve seat, valve body and guide, allows closable operation with a much better seal without impairing the delivery setting.
  • the latter moves when the piston moves during the suction stroke when the pressure falls below one predetermined distance of the piston from its rear dead center position lifted from the valve seat and thereby created a direct connection between the piston working space and the reservoir for hydraulic fluid, so that the further movement of the piston into its rear dead center position causes no further deflection of the diaphragm.
  • the guide sleeve for example by means of a threaded sleeve provided with an adjustment button, the delivery flow of the piston diaphragm pump can be continuously adjusted, for example between 100% and 25%.
  • a displacement projection projecting into the central bore of the piston is provided on the valve body, which forms an annular gap together with the wall of the bore during the closing or opening of the valve body, a stable starting position of the membrane on the contact surface facing away from the delivery chamber is ensured.
  • the piston diaphragm pump shown in FIG. 1 has an engine housing 1 connected to the pump housing 9 with a worm wheel 3 rotatably mounted therein and drivable via a worm shaft 2 with an eccentric 4.
  • a seal 11 provided Piston 10 guided axially.
  • the piston 10 carries a cross head 7, which is connected via a cross head pin 6 to a connecting rod 5 comprising the eccentric 4. In this way, the rotary movement of the worm shaft 2 is converted into a reciprocating movement of the piston 10.
  • the piston 10 has a valve seat 13 arranged centrally in its end face 12 and a central bore 25.
  • a housing cover 22 is detachably fastened by threaded bolts.
  • a membrane 23 is clamped hermetically with its peripheral edge between the pump housing 9 and the housing cover 22.
  • the membrane separates a delivery chamber 21, which is provided in a conventional manner with inlet and outlet channels (not shown), from the piston working space 20, which comprises the cylinder space 20d adjoining the end face 12 of the piston 10 and the membrane chamber 20c communicating with it via a transverse channel 20a and an annular gap 20b .
  • the membrane 23 rests on a support plate 31 held in the pump housing 9 by means of a guide pin 31a.
  • a threaded spindle 15 is screwed into a bore 9a, which runs coaxially to the cylinder space 20d and is provided with an internal thread 9b, and which is connected at its end protruding from the pump housing 9 to an adjusting knob 14 for common rotation.
  • the threaded spindle 15 has at its end facing the piston 10 a central blind hole in which a guide sleeve 17 is fixed.
  • a valve rod 18 is slidably guided, which carries at its end facing the piston 10 a valve body 19 which is pressed by a helical spring 16 sealingly against the valve seat 13 of the piston 10.
  • a stop projection 24 is attached, which by engagement with the end surface facing away from the piston 10 17a of the guide sleeve 17 limits the displacement of the valve rod 18 and the valve body 19 in the direction of the piston 10.
  • the valve body 19 carries in its closed position projecting into the bore 25, provided with a chamfer 29 cylindrical or slightly conical displacement projection 28, which forms an annular gap 30 with the surrounding wall of the bore 25 during the opening and closing movement of the valve body.
  • This annular gap always displaces hydraulic fluid from the piston working space 20 into the engine space 27 serving as a storage space, depending on the pressure in the piston working space 20, and thus ensures a stable, reproducible initial position of the membrane 23 on the support plate 31.
  • At least one connecting channel 26 is provided in the crosshead 7.
  • the guide sleeve 17 can e.g. 4, so that the stop projection 24 during the suction stroke comes into contact with the piston 10 on the stop surface 17a of the guide sleeve 17 after a relatively slight movement of the valve body 19 and thus a lifting of the valve body 19 from the valve seat 13 causes.
  • the piston working space 20 is thus connected to the engine space 27.
  • the valve body closes during the pressure stroke only after the piston 10 already has the greater part of its forward movement behind it, so that the part of the piston stroke which determines the flow rate is only 25% of the maximum flow rate effected when the guide sleeve 17 according to FIG. 2 is in position.
  • the guide sleeve 17 can be adjusted to any intermediate position in order to regulate the flow accordingly.
  • the piston diaphragm pump explained above on the basis of a preferred embodiment requires only a single seal 32 on the threaded spindle 15 and enables the flow rate to be adjusted continuously without additional adjustment of the piston stroke, with the valve body 19 being arranged coaxially with the piston 10.
  • the described piston diaphragm pump can be modified by the person skilled in the art in various ways depending on the requirements, provided that the coaxial arrangement of the piston, valve seat and valve body is retained.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kolbenmembranpumpe, mit einem Gehäuse, einer darin angeordneten Förderkammer, einem von dieser durch mindestens eine dichtend eingespannte Membran abgetrennten, im Betriebszustand mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Kolbenarbeitsraum, einem darin dichtend verschiebbar geführten Kolben zur alternierenden Hubauslenkung der Membran, einem über mindestens ein Ventil mit dem Kolbenarbeitsraum verbundenen Vorratsraum für Hydraulikflüssigkeit sowie gegebenenfalls Vorrichtungen zum Verstellen der Föredermenge, einer im Kolben angeordneten, mit einem Ventilsitz versehenen zentrischen Bohrung zur Verbindung des Kolbenarbeitsraumes mit dem Vorratsraum, einem mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden zu diesem koaxial verschiebbar geführten Ventilkörper, einer Vorrichtung zum dichtenden Andrücken des Ventilkörpers an den Ventilsitz und einer den Ventilkörper bei Unterschreitung eines vorbestimmten axialen Abstandes des Kolbens von seinem hinteren Totpunkt abhebenden Anschlagvorrichtung, wobei der Ventilkörper auf der vom Kolben abgewandten Seite eine zu diesem koaxiale Ventilstange aufweist, die in einer im Gehäuse zur Längsachse des Kolbens koaxial angeordnete Führungshülse axial begrenzt verschiebbar geführt wird.
  • Eine solche Kolbenmembranpumpe ist durch die FR-A-23 39 076 bekannt. Bei dieser Pumpe ist der Boden des Kolbens von einer Axialöffnung durchbohrt, in die ein Einsatzteil eingepaßt ist, das aus einer Muffe mit Steueröffnungen besteht. Die Muffe sitzt unmittelbar einem axialen Steuerungsstift auf. Der Steuerungsstift ist an einem Kolben befestigt, der sich im Steuerungszylinder vorwärts und rückwärts bewegen kann und von einer Rückkoppelsteuerung bewegt wird. Beim Betrieb der Pumpe tritt, bei einer durch den Steuerstift bestimmten Lage des Kolbens während des Kolbenhubs Öl durch die Ventilöffnung und den Durchlaß im Kolben aus und läuft zum Kurbelgehäuse zurück, bis daß das freie Ende des Steuerstiftes die Öffnungen der Muffe verschließt. Sobald die Öffnung geschlossen ist, wird das Öl aus der Pumpkammer herausgedrückt und treibt die Membrane an. Eine Rückkopplungssteuerung für die Pumpe ist so konstruiert, daß sie entweder einen konstanten Druck oder konstante Volumenkennwerte an die Pumpe gehen kann.
  • Nachteilig an dieser Ausführung ist, daß zum gleichmäßigen Betrieb eine Rückkoppelsteuerung erforderlich ist, die Schwankungen der Fördermenge infolge von Temperaturschwankungen vermeidet. Insbesondere auch deshalb, weil das so ausgebildete Schieberventil systembedingt nicht präzise und schnell öffnet.
  • Desweiteren ist durch die DE-Al-34 22 357 eine Kolbenmembranpumpe bekannt, bei der in einem zylindrischen Kolben ein zweiter konzentrischer Zylinder mit einer hydraulischen Vorsteuerung und einem zweiten Kolben angeordnet ist, wobei der zweite Kolben eine zentrische Bohrung mit einer Ventilöffnung zur Verbindung des Kolbenarbeitsraumes mit dem Vorratsraum aufweist. Die Ventilöffnung ist durch eine Ventilspindel verschließbar. Eine komplizierte Konstruktion ermöglicht es bei dieser Ausführung, mit Hilfe eines weiteren Überdruckventils, das im Zusammenwirken mit einer Lochblende einen Vorsteuerdruck für den zweiten konzentrischen Zylinder aufbaut, hydraulisch die Ventilspindel zu verstellen. Anders als bei der vorliegenden Erfindung öffnet das vorbekannte Sitzventil im zweiten Kolben hydraulisch vorgesteuert allein in Abhängigkeit des Druckes im Kolbenarbeitsraum und unterscheidet sich somit sowohl in seiner Aufgabe als auch durch die nachteilig konzipierte konstruktive Lösung. Entsprechend aufwendig gestaltet sich die Herstellung der vorbekannten Membranpumpe.
  • Bei der aus der DE-B-14 53 579 bekannten Membranpumpe ist im Gehäuse eine zum zylindrischen Kolbenarbeitsraum parallele Bohrung vorgesehen, die über einen Verbindungskanal mit der Membrankammer kommuniziert und in axialem Abstand von diesem mit dem Vorratsraum verbunden ist. In der Bohrung ist eine an ihrem Umfang durch drei Ringdichtungen abgedichtete Hülse mit einer konzentrischen Bohrung axial verstellbar, in welcher eine mit dem Kolben über eine Totgangverbindung verbundene Schieberstange zu gemeinsamer Bewegung geführt ist, die eine mit dem Verbindungskanal kommunizierende Öffnung der Hülse jeweils beim Saughub kurz vor der hinteren Totpunktlage des Kolbens freigibt und dadurch, den mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Kolbenarbeitsraum mit dem unter Außendruck stehenden, als Vorratsraum dienenden Getriebegehäuse verbindet.
  • Da jedoch die mit dem Kolben seitlich versetzt verbundene, in der Hülse metallisch gleitende Schieberstange nicht dauerhaft zuverlässig abdichtet, treten in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur, der Viskosität der Hydraulikflüssigkeit und dem Differenzdruck zwischen Arbeitsraum und Vorratsraum unterschiedliche Leckagen auf, welche die Fördergenauigkeit der Membranpumpe beeinträchtigen. Darüber hinaus sind an der zur Verstellung des Förderstromes verschiebbar ausgebildeten Hülse drei Dichtungen erforderlich, von denen zwei jeweils dynamisch durch den zwischen dem Saughub und dem Druckhub pulsierenden Druck belastet werden.
  • Aufgabe der Erfindung war es nun, eine Kolbenmembranpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfacher, unaufwendig zu fertigender Konstruktion unerwünschte Leckagen vermeidet und eine einstellbare Dosierung mit höherer Genauigkeit ermöglicht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Kolbenmembranpumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgestattet.
  • Die so ausgestattete Kolbenmembranpumpe ist wegen ihres einfachen Aufbaus mit geringem Aufwand herzustellen, kommt mit einem Minimum an Dichtungen aus und gestattet wegen der koaxialen Anordnung von Kolben, Ventilsitz, Ventilkörper und Führung einen verschließbaren Betrieb mit wesentlich besserer Abdichtung ohne Beeinträchtigung der Fördereinstellung.
  • Je nach der Bemessung bzw. der Einstellung der Anschlagvorrichtung relativ zur Führung des Ventilkörpers wird dieser bei der Bewegung des Kolbens jeweils während des Saughubes bei Unterschreitung eines vorbestimmten Abstandes des Kolbens von seiner hinteren Totpunktlage vom Ventilsitz abgehoben und dadurch eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Kolbenarbeitsraum und dem Vorratsraum für Hydraulikflüssigkeit geschaffen, so daß die Weiterbewegung des Kolbens bis in seine hintere Totpunktlage keine weitere Auslenkung der Membran bewirkt. Durch Verstellung der Führungshülse, beispielsweise mittels einer mit einem Einstellknopf versehenen Gewindehülse, kann der Förderstrom der Kolbenmembranpumpe beispielsweise zwischen 100% und 25% stufenlos verstellt werden. Wenn am Ventilkörper ein in die zentrische Bohrung des Kolbens hineinragender Verdrängungsvorsprung vorgesehen ist, der während des Schließens bzw. des Öffnens des Ventilkörpers zusammen mit der Wandung der Bohrung einen Ringspalt bildet, wird eine stabile Ausgangslage der Membran an der von der Förderkammer abgewandten Anlagefläche sichergestellt.
  • Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Kolbenmembranpumpe sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.
  • Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Kolbenmembranpumpe unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch die Kolbenmembranpumpe,
    Fig. 2
    einen schematischen Teillängsschnitt der Kolbenmembranpumpe gemäß Fig. 1 in der vorderen Totpunktlage des Kolbens,
    Fig. 3
    einen schematischen Teillängsschnitt der Kolbenmembranpumpe gemäß Fig. 1 in der hinteren Totpunktlage des Kolbens und
    Fig. 4
    einen schematischen Teillängsschnitt der Kolbenmembranpumpe gemäß Fig. 1 in der hinteren Totpunktlage des Kolbens bei auf 25% des maximalen Förderstroms eingestellter Lage der Führungshülse.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Kolbenmembranpumpe besitzt ein mit dem Pumpengehäuse 9 verbundenes Triebwerksgehäuse 1 mit einem darin drehbar gelagerten, über eine Schneckenwelle 2 antreibbaren Schneckenrad 3 mit einem Exzenter 4. In einem Zylinderraum 20d des Pumpengehäuses ist ein mit einer Dichtung 11 versehener Kolben 10 axial verschiebbar geführt. Der Kolben 10 trägt einen Kreuzkopf 7, der über einen Kreuzkopfbolzen 6 mit einem den Exzenter 4 umfassenden Pleuel 5 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Drehbewegung der Schneckenwelle 2 in eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 10 überführt.
  • Der Kolben 10 weist einen in seiner Stirnfläche 12 zentrisch angeordneten Ventilsitz 13 und eine zentrische Bohrung 25 auf. An einer Seite des Pumpengehäuses 9 ist ein Gehäusedekkel 22 durch Gewindebolzen lösbar befestigt. Zwischen dem Pumpengehäuse 9 und dem Gehäusedeckel 22 ist eine Membran 23 mit ihrem Umfangsrand hermetisch abdichtend eingespannt. Die Membran trennt eine in herkömmlicher Weise mit nicht dargestellten Einlaß- und Auslaßkanälen versehene Förderkammer 21 vom Kolbenarbeitsraum 20 ab, welcher den an die Stirnfläche 12 des Kolbens 10 angrenzenden Zylinderraum 20d und die mit diesem über einen Querkanal 20a und einen Ringspalt 20b kommunizierende Membrankammer 20c umfaßt. Beim Saughub legt sich die Membran 23 an eine mittels eines Führungsstiftes 31a im Pumpengehäuse 9 gehalterte Stützplatte 31 an.
  • In eine im Pumpengehäuse 9 koaxial zum Zylinderraum 20d verlaufende, mit einem Innengewinde 9b versehene Bohrung 9a ist eine Gewindespindel 15 eingeschraubt, die an ihrem aus dem Pumpengehäuse 9 herausragenden Ende mit einem Einstellknopf 14 zu gemeinsamer Drehung verbunden ist. Die Gewindespindel 15 weist an ihrem dem Kolben 10 zugewandten Ende, eine zentrische Sackbohrung auf, in der eine Führungshülse 17 festgelegt ist. In dieser ist eine Ventilstange 18 verschiebbar geführt, die an ihrem dem Kolben 10 zugewandten Ende einen Ventilkörper 19 trägt, der durch eine Schraubenfeder 16 dichtend gegen den Ventilsitz 13 des Kolbens 10 angedrückt wird. An dem vom Ventilkörper 19 entfernten Ende der Ventilstange 18 ist ein Anschlagvorsprung 24 angebracht, welcher durch Eingriff mit der vom Kolben 10 abgewandten Endfläche 17a der Führungshülse 17 die Verschiebung der Ventilstange 18 und des Ventilkörpers 19 in Richtung zum Kolben 10 hin begrenzt. Der Ventilkörper 19 trägt einen in seiner Schließstellung in die Bohrung 25 hingeinragenden, mit einer Fase 29 versehenen zylindrischen oder leicht konischen Verdrängungsvorsprung 28, der während der Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilkörpers 19 mit der umgebenden Wandung der Bohrung 25 einen Ringspalt 30 bildet. Durch diesen Ringspalt wird im Druckhub in Abhängigkeit vom Druck im Kolbenarbeitsraum 20 stets Hydraulikflüssigkeit aus dem Kolbenarbeitsraum 20 in den als Vorratsraum dienenden Triebwerksraum 27 verdrängt und somit eine stabile, reproduzierbare Ausgangslage der Membran 23 an der Stützplatte 31 sichergestellt. Im Kreuzkopf 7 ist mindestens ein Verbindungskanal 26 vorgesehen.
  • Wenn sich der Kolben 10 beim Saughub aus seiner in Fig. 2 dargestellten vorderen Totpunktlage VT zurückbewegt, wird der Ventilkörper 19 durch die Schrauben druckfeder 16 zunächst in seiner dichtend gegen den Ventilsitz 13 anliegenden Stellung gehalten und folgt so unter Verschiebung der Ventilstange 18 in der Führungshülse 17 der Bewegung des Kolbens 10, bis der Anschlagvorsprung 24 der Ventilstange 18 nach seinem maximalen Hub HV an die rückwärtige Anschlagfläche 17a der Führungshülse 17 anschlägt. In dieser noch vor dem Ende des vollen Kolbenhubes HK erreichten in Fig. 3 dargestellten Stellung kurz vor der hinteren Totpunktlage HT des Kolbens 10 wird dann der Ventilkörper 19 an einer dem Kolben 10 weiter folgenden Mitbewegung gehindert und vom Ventilsitz 13 abgehoben, wodurch der Zylinderraum 20 d über den zwischen dem Verdrängungsvorsprung 28 und dem Ventilsitz 13 bzw. der Umfangswand der Bohrung 25 gebildeten Ringspalt 30 sowie die Bohrung 25 mit dem als Vorratsraum dienenden Triebwerksraum 27 verbunden ist. Wenn sich der Kolben 10 dann im anschließenden Druckhub aus seiner hinteren Totpunktlage HT vorwärts bewegt, legt er sich mit dem Ventilsitz 13 wieder dichtend gegen den Ventilkörper 19 an und bewegt dann den Ventilkörper 19 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 16 unter Rückwärtsverschiebung der Ventilstange 18 in der Führungshülse 17 mit in Richtung auf seine vordere Totpunktlage VT, so daß der Ventilkörper 19 während des Hauptteiles des Druckhubes dichtend gegen den Ventilsitz 13 anliegt.
  • Durch Verdrehen der Gewindespindel 15 mittels des Einstellknopfes 14 kann die Führungshülse 17 z.B. in die in Fig. 4 dargestellte Stellung verschoben werden, so daß der Anschlagvorsprung 24 beim Saughub schon nach relativ geringer Mitbewegung des Ventilkörpers 19 mit dem Kolben 10 an der Anschlagfläche 17a der Führungshülse 17 zur Anlage kommt und damit ein Abheben des Ventilkörpers 19 vom Ventilsitz 13 bewirkt. Während des folgenden folgenden, größeren Teiles des Saughubes ist damit der Kolbenarbeitsraum 20 mit dem Triebwerksraum 27 verbunden. Der Ventilkörper schließt während des Druckhubes erst, nachdem der Kolben 10 bereits den größeren Teil seiner Vorwärtsbewegung hinter sich hat, so daß der den Förderstrom bestimmende Teil des Kolbenhubes nur 25 % des bei der Stellung der Führungshülse 17 nach Fig. 2 bewirkten maximalen Förderstromes ausmacht. Selbstverständlich kann die Führungshülse 17 je nach den Anforderungen auf jede beliebige Zwischenstellung eingestellt werden, um den Förderstrom entsprechend zu regulieren.
  • Die vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläuterte Kolbenmembranpumpe benötigt außer der Dichtung 11 des Kolbens 10 nur eine einzige Dichtung 32 an der Gewindespindel 15, ermöglicht ohne zusätzliche Verstellung des Kolbenhubes eine stufenlose Verstellung des Förderstromes, wobei wegen der zum Kolben 10 koaxialen Anordnung von Ventilkörper 19, Ventilstange 18 und Führungshülse 17 unabhängig von der Betriebstemperatur, den Viskositätseigenschaften der Hydraulikflüssigkeit und dem jeweiligen Druck im Kolbenarbeitsraum 20 eine zuverlässige verschleißarme Abdichtung ohne unerwünschte Leckagen und damit eine verbesserte Dosiergenauigkeit erzielt wird. Die beschriebene Kolbenmembranpumpe kann vom Fachmann je nach den Anforderungen in verschiedener Weise zweckentsprechend abgewandelt werden, sofern dabei die koaxiale Anordnung von Kolben, Ventilsitz und Ventilkörper erhalten bleibt.

Claims (7)

  1. Kolbenmembranpumpe, mit einem Gehäuse, einer darin angeordneten Förderkammer (21), einem von dieser durch mindestens eine dichtend eingespannte Membran (23) abgetrennten, im Betriebszustand mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Kolbenarbeitsraum (20), einem darin dichtend verschiebbar geführten Kolben zur alternierenden Hubauslenkung der Membran, einem über mindestens ein Ventil mit dem Kolbenarbeitsraum verbunden Vorratsraum (27) für Hydraulikflüssigkeit sowie gegebenenfalls Vorrichtungen zum Verstellen der Fördermenge, einer im Kolben (10) angeordneten, mit einem Ventilsitz (13) versehenen zentrischen Bohrung zur Verbindung des Kolbenarbeitstraumes mit dem Vorratsraum, einem mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden zu diesem koaxial verscheibbar geführten Ventilkörper (19), einer Vorrichtung zum dichtenden Andrücken des Ventilkörpers (19) an den Ventilsitz (13) und einer den Ventilkörper (19) bei Unterschreitung eines vorbestimmten axialen Abstandes des Kolbens (10) von seinem hinteren Totpunkt abhebenden Anschlagvorrichtung (24) wobei der Ventilkörper (19) auf der vom Kolben (10) abgewandten Seite eine zu diesem koaxiale Ventilstange (18) aufweist, die in eine zu diesem koaxiale Ventilstange (18) aufweist, die in einer im Gehäuse (2) zur Längsachse des Kolbens (10) koaxial angeordnete Führungshülse (17) axial begrenzt verschiebbar geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (17) im Gehäuse (9) zur Längsachse des Kolbens (10) koaxial verstellbar festgelegt ist und eine mit' der Führungshülse (17) verbundene, in einer zum Kolben (10) koaxialen Gewindebohrung (9a) des Gehäuses (9) verdrehbar geführte Gewindespindel (15) mit einem Einstellknopf (14) vorgesehen ist zur Einstellung des Abhebpunktes des Ventilkörpers (19) vom Ventilsitz (13) und damit des wirksamen Kolbenhubs.
  2. Kolbenmembranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (18) einen mit einer vom Ventilkörper (19) abgewandten Fläche der Führungshülse (17) zusammenwirkenden Anschlagvorsprung (24) zur Begrenzung der Verschiebung des Ventilkörpers (19) in Richtung zum Kolben (10) aufweist.
  3. Kolbenmembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welcher das Pumpengehäuse (9) mit einem Triebwerksgehäuse (1) verbunden ist, in dessen Triebwerksraum (27) ein durch einen Motor betreibbares, mit einem Exzenter (4) versehenes Antreibsrad (3) und ein dessen Exzenter (4) umgreifendes, über einen Kreuzkopfbolzen (6) mit einem Kreuzkopf (7) des Kolbens (10) verbundenes Pleuel (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrische Bohrung (25) des Kolbens (10) mit dem unter Außendruck stehenden, gleichzeitig als Vorratsraum für Hydraulikflüssigkeit dienenden Triebwerksraum (27) verbunden ist.
  4. Kolbenmembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Andrücken des Ventilkörpers (19) an den Ventilsitz (13) mindestens eine sich am Pumpengehäuse (9) bzw. an der Führungshülse (17) oder der Gewindespindel (15) abstützende Federvorrichtung (16) vorgesehen ist.
  5. Kolbenmembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (19) einen in der gegen den Ventilsitz (13) anliegenden Schleißstellung in die Bohrung (25) des Kolbens (10) hineinragenden Verdrängungsvorsprung (28) aufweist, der beim Öffnen und Schließen des Ventilkörpers (19) zwischen sich und der Wendung der Bohrung (25) einen Ringspalt mit vorbestimmten Abmessungen bildet.
  6. Kolbenmembranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der Kolbenarbeitsraum (20) eine an die Membran (23) angrenzende Membrankammer (20c) und einen mit dieser verbundenen, den Kolben (10) aufnehmenden Zylinderraum (20d) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Kolbens (10) und des Zylinderraumes (20d) im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Membran (23) verläuft.
  7. Kolbenmembranpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrichtung einen an einer Seitenwand des Triebwerkraumes (27) in Richtung der Kolbenlängsachse verstellbar angebrachten, in eine zwischen Kreuzkopf (7) und Kolbendichtung (11) vorgesehene seitliche Ausnehmung des Kolbens (10) hineinragenden Betätigungsvorsprung und eine an diesem oder am Ventilkörper angeordnete, die Bohrung (25) des Kolbens (10) durchsetzende Anschlagstange aufweist, die den Ventilkörper (19) vom Ventilsitz (13) abhebt.
EP87102867A 1987-02-28 1987-02-28 Kolbenmembranpumpe Expired - Lifetime EP0280745B1 (de)

Priority Applications (4)

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