DE3781770T2

DE3781770T2 - Schnellen druck aufbauende tauchkolbenpumpe.

Info

Publication number: DE3781770T2
Application number: DE8787402487T
Authority: DE
Inventors: Keitaro Yonezawa
Original assignee: KOSMEK AMAGASAKI KK
Current assignee: KOSMEK AMAGASAKI KK
Priority date: 1986-11-21
Filing date: 1987-11-04
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2007-11-05
Also published as: EP0269500A2; EP0269500B1; US4850828A; DE3781770D1; EP0269500A3; JPH0154553B2; JPS63131873A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tauchkolbenpumpe mit schnellem Druckanstieg, die verwendet wird, um den Druck einer Arbeitsflüssigkeit schnell zu erhöhen, wenn die Arbeitsflüssigkeit unter Druck einem Stellglied, wie einem Hydrozylinder, zugeführt wird, welches so ausgebildet ist, daß es mittels Flüssigkeitsdrucks betätigbar ist.
Um, im allgemeinen, die Arbeitsflüssigkeit unter Druck einem solchen Stellglied zuzuführen, wird nur eine einzige Tauchkolbenpumpe mittels eines Antriebs, wie einem Elektromotor, einem pneumatischen Kolbenmotor, Muskelkraft usw., angetrieben (siehe z. B. US-A-4 202 514).
Es gibt jedoch einen mit einem solchen Stand der Technik verbundenen Nachteil, und zwar bedarf es einer langen Zeit, den Druck der Arbeitsflüssigkeit auf einen vorbestimmten Wert zu erhöhen, da die Belastung der Tauchkolbenpumpe progressiv anwächst, während der Druck der Arbeitsflüssigkeit auf diesen Wert ansteigt.
Als Tauchkolbenpumpe, mit der beabsichtigt ist, einen solchen Nachteil auszuschalten, ist die in einem Funktionsdiagramm in Fig. 5 dargestellte soweit gut bekannt. Eine solche Pumpe ist z. B. in WO-A-84/02558 beschrieben. Die Tauchkolbenpumpe des Standes der Technik, die durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden wurde, hat einen Grundaufbau wie folgt. Ein Hochdruckkolben 52a einer Hochdruck-Tauchkolbenpumpe 52 und ein Schnelladekolben 53a einer Schnellade- Tauchkolbenpumpe 53 sind gegenseitig verriegelt mit einem Antrieb 54 verbunden, so daß sie synchron angetrieben werden. Und es ist ein Entladeventil 79 in einer Abflußleitung 78 zur Unterbrechung der Schnelladung vorgesehen, die mit einer Schnelladekolbenkammer 57 verbunden ist. Eine Steuerleitung 80 zur Betätigung des Entladeventils 79 ist mit einer Hochdruckförderleitung 74 einer Hochdruckkolbenkammer 58 verbunden. Bis der Druck in der Hochdruckförderleitung 74 auf den vorbestimmten Unterbrechungsdruck für den Schnelladevorgang angewachsen ist, nachdem die beiden Kolben 52a, 53a synchron von der Antriebsmaschine angetrieben worden sind, bleibt das Entladeventil 79 geschlossen und eine große Menge von Arbeitsflüssigkeit wird unter geringem Druck von der Schnelladekolbenkammer 57 und der Hochdruckkolbenkammer 58 einer Betätigungskainmer 96 zugeführt. Wenn der Druck in der Hochdruckförderleitung 74 auf den vorbestimmten Druck angewachsen ist, wird das Entladeventil 79 geöffnet und die Schnelladekolbenkainmer 57 50 entladen, dar nur von der Hochdruckkolbenkammer 58 eine geringe Menge an Arbeitsflüssigkeit unter hohem Druck dorthin gefördert wird.
Die Tauchkolbenpumpe mit einem solchen Grundaufbau funktioniert, wie z. B. in Fig. 4 gezeigt wird, während der Druck in der Betätigungskammer 96 von dem Klemmdruck P&sub0; der Primärstufe auf den vorbestimrnten Klemmdruck P&sub2; anwächst, unter der Bedingung, daß der Hub eines ölhydraulischen Klemmzylinders 95 zur Druckseite hin abgeschlossen ist.
Im Niederdruckbereich A, vom Primärdruck P&sub0; bis zum vorbestimmten Schnellade-Unterbrechungsdruck P&sub1;, wird die Arbeitsflüssigkeit in der Betätigungskammer 96 schnell auf Vordruck gebracht, weil eine große Menge an Arbeitsflüssigkeit von den beiden Kolben 52a, 53a gefördert wird. Wenn der Förderdruck den vorbestimmten Druck P&sub1; erreicht hat und die Last angewachsen ist, funktioniert das Entladeventil 79 so, daß nur die Hochdruckkolbenpumpe 52 die Arbeitsflüssigkeit unter einem hohem Druck an den ölhydraulischen Zylinder 95 liefert. Als Ergebnis geht die Fördermenge an Arbeitsflüssigkeit bei der Tauchkolbenpumpe 51 herunter und der Förderdruck wird in dem Hochdruckbereich B von dem vorbestimmten Schnellade-Unterbrechungsdruck P&sub1; bis zu dem vorbestimmten Klemmdruck P&sub2; unter reduzierter fast kräftig erhöht.
Demgemäß wird die Druckanstiegszeit um die Zeit verkürzt, die in dem Niederdruckbereich A beim Aufbau des Vordruckes eingespart wird.
Wie in Fig. 5 dargestellt wird, weist die oben erwähnte grundlegende Tauchkolbenpumpe eine Schnelladeleitung 73 auf, die mit der Hochdruckförderleitung 74 verbunden ist. Und wenn das Entladeventil 79 arbeitet, verbindet die Abflußleitung 78 zur Unterbrechung der Schnelladung nur die Schnelladekolbenkammer 57 mit einem Reservoir 98 für die Arbeitsflüssigkeit.
Es gibt jedoch eine Anzahl von Nachteilen, wie folgt, die mit dem oben erwähnten Stand der Technik verbunden sind.
(1) Es sind Luftabführmittel erforderlich, um Luft aus der Hochdruckkolbenpumpe 58 zu entfernen, weil die mit der Arbeitsflüssigkeit vermischte, wie auch die über ein Dichtungselement, z. B. eine Dichtung 60, eingedrungene Luft, dazu neigt, während des Nichtbetriebs der Tauchkolbenpumpe 51 innerhalb der Hochdruckkolbenkammer 58 zu verbleiben und die Hochdruck-Tauchkolbenpumpe 52 nachteilig zu beeinflussen, z. B. so, daß es lange braucht, den Förderdruck anzuheben, oder es unmöglich wird, dieses zu tun.
Luftabführmittel können zwar ein solches Problem lösen, jedoch wird die Konstruktion der Tauchkolbenpumpe 51 durch eine solche zusätzliche Einrichtung kompliziert und auch der Umgang damit wird mühevoll.
(2) Es werden Luftabführmittel benötigt, um Luft aus der Schnelladekolbenkammer 57 zu entfernen.
Da das Entladeventil 79 während der Förderung einer kleinen Menge unter hohem Druck of fengehalten wird, wird die Schnelladekolbenkammer 57 auch über die Abflußleitung 78 zur Unterbrechung der Schnelladung mit Arbeitsflüssigkeit gespeist. Als Ergebnis wird es schwierig, die Arbeitsflüssigkeit in der Schnelladekolbenkammer 57 zu verdrängen, und die verbleibende Luftmenge wächst allmählich an.
Demgemäß sind die Luftabführinittel erforderlich, um zu verhindern, daß der Druckanstieg durch die verbleibende Luft bei jedem neuen Start behindert wird. Die Luftabführmittel bewirken aber die gleichen Unannehmlichkeiten, wie die unter Punkt 1 erwähnten.
(3) Fremdkörper können in die Schnelladekolbenkammer 57 eingesaugt werden.
Während des Förderbetriebs mit kleiner Menge und hohem Druck wird die Arbeitsflüssigkeit aus dem Reservoir 98 zusammen mit darin vermischten Fremdkörpern über die Abflußleitung zur Unterbrechung der Schnelladung 78 in die Schnelladekolbenkarnmer 57 eingesaugt. Das Ergebnis ist, daß die Fremdkörper zwischen die Gleitflächen des Schnelladekolbens 53a und des Hochdruckkolbens 52a geraten können und dann die Gleitflächen zerkratzen, so daß dadurch Druckverluste bewirkt werden und der Gleitwiderstand anwächst.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zu bewirken, daß Luftauslaßmittel zum Entfernen der Luft einer Hochdruckkolbenkammer weggelassen werden können.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zu bewirken, daß Luftauslaßmittel zum Entfernen der Luft aus einer Schnelladekolbenkammer weggelassen werden können.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, zu verhindern, daß Fremdkörper in eine Schnelladekolbenkammer eingesaugt werden.
Um die oben erwähnten Aufgaben zu lösen, ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, die oben erwähnte Grundkonstruktion der Tauchkolbenpumpe zu verbessern.
Zu diesem Zweck umfaßt ein Tauchkolbenpumpensystem mit schnellem Druckanstieg gemäß der vorliegenden Erfindung:
Eine Hochdruck-Tauchkolbenpumpe mit einem Hochdruckkolben;
eine Schnellade-Tauchkolbenpumpe mit einem Schnelladekolben, wobei beide Kolben gegenseitig verriegelt mit einer Antriebsmaschine verbunden sind, so daß sie synchron angetrieben werden;
ein Entladeventil, das zur Unterbrechung eines Schnelladevorganges in einer Abflußleitung vorgesehen ist, die mit einer Schnelladekolbenkammer der Schnellade-Tauchkolbenpumpe verbunden ist;
eine Steuerleitung, um die Steuerung des Entladeventils zu ermöglichen, das mit einer Hochdruckf örderleitung, einer Bochdruckkolbenkainmer der Hochdruck-Tauchkolbempumpe verbunden ist, wobei das Entladeventil geschlossen bleibt, während eine wesentliche Menge von Arbeitsflüssigkeit unter niedrigem Druck von beiden, der Schnellkolbenkammer und der Hochdruckkolbenkainmer, gefördert wird, bis der Druck in der Hochdruckförderleitung zu einem vorbestimmten Unterbrechungsdruck für den Schnelladevorgang anwächst, wobei beide Tauchkolben synchron von der Antriebsmaschine angetrieben werden und wobei das Entladeventil geöffnet und die Schnelladekolbenkammer entladen wird, wenn der Druck in der Hochdruckförderleitung zu dem vorbestimmten Unterbrechungsdruck für den Schnelladevorgang anwächst, so daß eine kleine Menge von Arbeitsflüssigkeit unter hohem Druck nur von der Hochdruckkolbenkammer gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
- eine Schnelladeförderleitung der Schnelladekolbenkammer mit einem Saugkanal der Hochdruckkolbenkammer so verbunden ist, daß die aus der Schnelladekolbenkammer geförderte Arbeitsflüssigkeit die Hochdruckkolbenkammer während der Auslieferung einer großen Menge von Arbeitsflüssigkeit unter niedrigem Druck passiert, die unterhalb des vorbestimmten Unterbrechungsdrucks für den Schnelladevorgang ausgeführt wird;
- ein Rückschlagventil in der Abflußleitung zur Unterbrechung des Schnelladevorganges und eine Entladeleitung des Entladeventils so vorgesehen sind, daß die Arbeitsflüssigkeit die Schnelladekolbenkammer nur in regulärer Richtung von der Ansaugseite zur Förderseite passiert, während eine Hochdruckförderung einer kleinen Menge von Arbeitsflüssigkeit bei und oberhalb des vorbestimmten Unterbrechungsdrucks des Schnelladevorganges durchgeführt wird; und,
- Verbindungsbohrungen in der äußeren Wandung der Hochdruckkolbenkammer vorgesehen sind, um die Schnelladekolbenkammer mit der stromabwärts gerichteten Seite der Saugleitung zu verbinden.
Da die vorliegende Erfindung wie oben angeführt konstruiert ist, können folgende Vorteile erhalten werden.
(1) Während eines Niederdruckbetriebes nach dem Start wird die Luft einer Hochdruckkolbenkammer automatisch durch die von einer Schnelladekolbenkammer zugeführte Arbeitsflüssigkeit entfernt. Es ist daher möglich, Luftauslaßmittel für die Hochdruckkolbenkammer wegzulassen und Zeit und Arbeit beim Betrieb derselben zu sparen.
(2) Während einer Hochdruckförderung einer kleinen Menge an Arbeitsflüssigkeit ist es möglich, da die in eine Schnelladekolbenkammer eingedrungene Luft automatisch durch die in regulärer Richtung von der Ansaugseite zur Förderseite hin strömende Arbeitsflüssigkeit entfernt wird, Luftabführmittel für die Schnelladekolbenkainmer wegzulassen und Zeit und Arbeit beim Betrieb derselben einzusparen.
(3) Mit der Arbeitsflüssigkeit vermischte Fremdkörper können daran gehindert werden, über eine Abf lußleitung zur Unterbrechung der Schnelladung in eine Schnelladekolbenkammer einzutreten. Daher können die Gleitflächen für Kolben glatt gehalten werden, so daß der Verlust an Druckflüssigkeit wie auch das Anwachsen des Gleitwiderstandes verhindert wird.
Es wird angemerkt, daß GB-A-2021683 eine Pumpe beschreibt, in der das dem Hochdruck-Ansaugventil der vorliegenden Erfindung entsprechende Rückschlagventil 102 nach der Verzweigung mit der Hochdruck-Flüssigkeitskammer 160 und mit dem dem Hochdruckförderventil der vorliegenden Erfindung entsprechenden Rückschlagventil 106 verbunden ist.
Deshalb durchströmt in der GB-Schrift beim Niederdruckbetrieb nach dem Start nur ein Teil der von der Niederdruckpumpe 82 geförderten Flüssigkeit die Hochdruckkammer 160. Das Ergebnis ist, daß die innerhalb der Kammer 160 stagnierende Luft nicht ausgestoßen werden kann.
Ferner ist in der GB-Schrift nur eine Niederdruck- Flüssigkeitsleitung 88 vorgesehen, die mit der Pumpenkammer 138 der Niederdruckpumpe 82 in einem Status rechtwinklig zu der Pumpenkammer 138 verbunden ist.
Folglich kann der Ansaugquerschnitt der Kammer 138 nicht verringert werden, was zu einer schlechten Ansaugleistung der Niederdruckpumpe 82 führt.
Vorzugsweise ist in dem Tauchkolbenpumpsystem der Erfindung das Rückschlagventil in der Entladeleitung des Entladeventils vorgesehen.
Darüber hinaus ist ein Ventilgehäuse des Entladeventils auf einem Pumpenkörper des Tauchkolbenpumpsystems befestigt, wobei ein zylinderförmiger Kolben innerhalb des Ventilgehäuses gleitfähig und in öldichter Weise angeordnet ist und durch eine Ventilschließfeder elastisch in Ventilschließrichtung gedrückt wird und eine Ventilfläche des Entladeventils durch einen Ventilkörper des innerhalb der Zylinderbohrung des zylinderförmigen Kolbens vorgesehenen Rückschlagventils gebildet wird.
Der Antrieb kann einen pneumatischen Kolbenmotor umfassen, dessen Kolben mit dem Schnelladekolben der Schnelladekolbenpumpe gegenseitig verriegelt verbunden ist.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben und damit verbundene Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständig gewürdigt werden, wenn dieselbe unter Bezug auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung unter Berücksichtigung der beigefügten Zeichnungen besser zu verstehen ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 ist eine Gesamtsystem-Darstellung, die einen Betriebszustand einer Tauchkolbenpumpe eines Typs mit schneller Druckzunahme wiedergibt;
Fig. 2 ist eine vertikale Schnittdarstellung, die die Tauchkolbenpumpe des Typs mit schneller Druckzunahme wiedergibt;
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung nach der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Fördermenge und dem Förderdruck als Leistungskurve wiedergibt, die im allgemeinen mit der Tauchkolbenpumpe des Typs mit schneller Druckzunahme erhalten wird; und
Fig. 5 ist eine Gesamtsystem-Darstellung, die einen Betriebszustand einer Tauchkolbenpumpe nach dem Stand der Technik entsprechend Fig. 1 wiedergibt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
In den Figuren 1 bis 3 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine druckluftbetriebene Tauchkolbenpumpe, die einen dualen Pumpkreislauf umfaßt, der aus einer Hochdruck- Tauchkolbenpumpe 2 und einer Schnellade-Tauchkolbenpumpe 3 besteht, die miteinander verbunden sind. Ein Hochdruckkolben 2a und ein Schnelladekolben 3a sind untereinander verriegelt mit einem Antrieb 4 verbunden, so daß sie synchron angetrieben werden.
Ein Pumpenkörper 6 ist mit einer Schnelladekolbenkammer 7 mit großem Durchmesser und mit einer Hochdruckkolbenkammer 8 mit kleinem Durchmesser versehen, die koaxial zueinander und vertikal ausgerichtet sind und in Verbindung miteinander stehen. In der Schnelladekolbenkammer 7 ist der Schnelladekolben 3a vorgesehen, der mittels einer Dichtung 9 vertikal gleitfähig und öldicht gehalten wird. Und innerhalb der Hochdruckkolbenkammer 8 ist der Hochdruckkolben 2a vorgesehen, der ebenfalls mittels einer Dichtung 10 vertikal gleitfähig und öldicht gehalten wird. Der obere Kolben 3a und der untere Kolben 2a sind vertikal koaxial miteinander verbunden.
Der Antrieb 4 umfaßt einen pneumatischen Kolbenmotor, der einen oben am Pumpenkörper 6 befestigten Zylinder 12 und einen vertikal gleitfähig und luftdicht innerhalb des Zylinders 12 gehaltenen Kolben 13 aufweist. Der Zylinder 12 wird durch den Kolben 13 in eine obere Arbeitskammer 14 und eine untere Federkammer 15 unterteilt. Wenn der Arbeitskammer 14 Druckluft zugeführt wird, wird der Kolben 13 gegen eine Rückholfeder 16 nach unten getrieben. Und wenn die Druckluft aus der Arbeitskammer 14 abgelassen wird, wird der Kolben 13 durch die Federkraft der Rückholfeder 16 nach oben zurückgedrückt. Durch Wiederholung des Wechsels von Luftzufuhr und Luftablassen wird der Kolben 13 hin und her getrieben. Der Schnelladekolben 3a ist mit dem Kolben 13 verbunden, so daß beide Tauchkolben 2a, 3a vertikal hin und her getrieben werden.
Anschließend werden nun die beiden Tauchkolbenpumpen 2, 3 im Detail beschrieben.
Eine Saugleitung 19 der Schnelladekolbenkammer 7 steht über einen Filter 47 mit einem Flüssigkeitsreservoir 48 in Verbindung. Am Einlaßbereich der Saugleitung 19 ist ein Ansaugventil 20 vorgesehen, und in der Saugleitung 21 für die Hochdruckkolbenkammer 8 ist ein Hochdruck-Ansaugventil 22 vorgesehen. Die Saugleitung 19 ist über eine Vielzahl von Verbindungsbohrungen 26, die in der Umfangswandung der Hochdruckkolbenkammer 8 vorgesehen sind, mit der Schnelladekolbenkammer 7 verbunden. Andererseits ist eine Schnelladeförderleitung 23 der Schnelladekolbenkammer 7 mit der Saugleitung 21 für die Hochdruckkolbenkammer 8 verbunden. Und ein Hochdruckförderventil 25 ist an der Hochdruckförderleitung 24 der Kammer 8 vorgesehen. An die stromabwärts liegende Seite des Hochdruckförderventils 25 ist eine Arbeitskammer 46 eines Öldruckzylinders 45 angeschlossen.
Eine Abflußleitung 28 zur Unterbrechung der Schnelladung zweigt über die Verbindungsbohrungen 26 von der Schnelladekolbenkammer 7 ab und ist mit einem Entladeventil 29 versehen. Und eine Steuerleitung 30 ist mit der Hochdruckförderleitung 24 verbunden, um so das Öffnen des Entladeventils 29 zu steuern. Das Entladeventil 29 weist ein zylinderförmiges Ventilgehäuse 33 auf, das in die in der äußeren Wandung des Pumpenkörpers 6 vorgesehene Gewindeöf fnung eingeschraubt ist. Ein zylindrischer Kolben 34 ist gleitfähig und öldicht in die Bohrung eingefügt, die in dem Ventilgehäuse 33 und dem Pumpenkörper 6 vorgsehen ist und wird mittels einer in dem Ventilgehäuse 33 vorgesehenen Ventilschließfeder 35 elastisch in Ventilverschlußrichtung gedrückt. Das eine Ende der Steuerleitung 30 ist in ängsmitte des Kolbens 34 mit der Bohrung für den Kolben 34 verbunden, so daß der Kolben 34 durch den Druck der Hochdruckförderleitung 24 in Ventilöffnungrichtung gedrückt werden kann.
Ferner ist in der Entladeleitung 36 des Entladeventils 29 ein Rückschlagventil 38 vorgesehen, um eine entgegengesetzte Strömung aus dem Flüssigkeitsreservoir 48 zu sperren. Das Rückschlagventil 38 hat einen kugeligen Ventilkörper 39, der mittels einer Druckf eder 41 über einen Halter 40 innerhalb einer in dem Kolben 34 vorgesehenen Zylinderbohrung elastisch in Ventilverschlußrichtung gedrückt wird. Die einander gegenüberliegenden Endbereiche der Bohrung für den Kolben 34 stehen über einen in dem Halter 40 ausgebildeten Strömungsdurchgang 40a miteinander in Verbindung. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 42 ein Entlüftungsventil, das manuell betätigt wird, um Luft beim Beginn des Gebrauchs der Tauchkolbenpumpe 1 aus zulassen und das einen Ventilkörper 43 und einen Schraubstopfen 44 umfaßt.
Nachfolgend werden nun die Funktionen der vorliegenden Erfindung zusammengefaßt.
(1) Während des Nichtbetriebs der Tauchkolbenpumpe 1 neigt Luft dazu, sich innerhalb der Hochdruckkolbenkammer 8 anzusammeln und dort zu verbleiben.
Nach dem Start wird beim Niederdruck-Förderbetrieb der Tauchkolbempumpe 1 eine große Menge an Arbeitsöl aus der Schnelladekolbenkammer 7 der Hochdruckkolbenkammer 8 zugeführt, und die innerhalb der Hochdruckkolbenkammer 8 verbleibende Luft wird durch die große Menge an Arbeitsöl automatisch entfernt. Als Ergebnis wird die Förderleistung der Hochdruck-Tauchkolbenpumpe 2 nicht durch die Luft nachteilig beeinf lußt und der Druck des Arbeitsöles wird kraftvoll erhöht.
(2) Während der Hochdruckförderung einer kleinen Menge an Arbeitsöl neigt Luft dazu, in die auf einem niedrigen Druck gehaltene Schnelladekolbenkammer 7 einzudringen.
Da diese eingedrungene Luft automatisch durch das in regulärer Richtung innerhalb der Schnelladekolbenkammer 7 zirkulierte Arbeitsöl entfernt wird, verbleibt die Luft nicht in der Kammer 7. Als Ergebnis wächst der Druck des Arbeitsöles sogar in einem frühen Stadium des nächsten Starts der Pumpe 1 kraftvoll an.
(3) Während der Hochdruckförderung einer kleinen Menge des Öls werden, da das Arbeitsöl die Schnelladekolbenkammer 7 nur in regulärer Richtung passiert, die innerhalb des Arbeitsölreservoirs 48 mit dem Arbeitsöl vermischten Fremdkörper nicht über die Abflußleitung 28 zur Unterbrechung der Schnelladung in die Schnelladekolbenkammer 7 befördert. Deshalb wird verhindert, daß Fremdkörper zwischen die Gleitflächen des Schnelladekolbens 3a und des Hochdruck- Tauchkolbens 2a geraten, so daß die Gleitflächen glatt bleiben und Probleme wie Druckverluste und ein Anwachsen des Gleitwiderstandes gelöst werden.
Was im übrigen den Antrieb 4 in der oben beschriebenen Ausführungsform angeht, kann die pneumatische Kolbenmaschine durch eine ölhydraulische Maschine und Maschinen, wie einer Verbrennungsmaschine usw., ersetzt werden.
Ferner kann das Rückschlagventil 38 anstatt an der Entladeleitung 36 des Entladeventils 29 an der Abflußleitung zur Unterbrechung der Schnelladung 28 oder jeweils an beiden Leitungen 28, 36 angeordnet werden.
Und anstelle des Arbeitsöls können andere Arten von Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser, als Arbeitsflüssigkeit verwendet werden.

Claims

1. Tauchkolbenpumpensystem mit schnellem Druckanstieg, das folgende Merkmale umfaßt:

Eine Hochdruck-Tauchkolbenpumpe (2) mit einem Hochdruckkolben (2a);

eine Schnellade-Tauchkolbenpumpe (3) mit einem Schnelladekolben (3a), wobei beide Kolben gegenseitig verriegelt mit einer Antriebsmaschine (4) verbunden sind, so daß sie synchron angetrieben werden;

ein Entladeventil (29), das zur Unterbrechung eines Schnelladevorgangs in einer Abflußleitung (28) vorgesehen ist, die mit einer Schnelladekolbenkammer (7) der Schnellade- Tauchkolbenpumpe verbunden ist;

eine Steuerleitung (30), um die Steuerung des Entladeventils zu ermöglichen, das mit einer Hochdruckförderleitung (24) einer Hochdruckkolbenkammer (8) der Hochdruck- Tauchkolbenpumpe (2) verbunden ist, wobei das Entladeventil (29) geschlossen bleibt, während eine wesentliche Menge von Arbeitsflüssigkeit unter niedrigem Druck von beiden, der Schnelladekolbenkammer (7) und der Hochdruckkolbenkammer (8), gefördert wird, bis der Druck in der Hochdruckförderleitung (24) zu einem vorbestimmten Unterbrechungsdruck für den Schnelladevorgang anwächst, wobei beide Tauchkolben (2a, 3a) synchron von der Antriebsmaschine angetrieben werden und wobei das Entladeventil (29) geöffnet und die Schnelladekolbenkammer (7) entladen wird, wenn der Druck in der Hochdruckförderleitung zu dem vorbestimmten Unterbrechungsdruck für den Schnelladevorgang anwächst, so daß eine kleine Menge von Arbeitsflüssigkeit unter hohem Druck nur von der Hochdruckkolbenkammer (8) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Schnelladeförderleitung (23) der Schnelladekolbenkammer (7) mit einem Saugkanal (21) der Hochdruckkolbenkammer (8) so verbunden ist, daß die aus der Schnelladekolbenkammer (7) geförderte Arbeitsflüssigkeit die Hochdruckkolbenkammer (8) während der Auslieferung einer großen Menge von Arbeitsflüssigkeit unter niedrigem Druck passiert, die unterhalb des vorbestimmten Unterbrechungsdrucks für den Schnelladevorgang ausgeführt wird;

- ein Rückschlagventil (38) in der Abflußleitung (28) zur Unterbrechung des Schnelladevorgangs und eine Entladeleitung (36) des Entladeventils (29) so vorgesehen sind, daß die Arbeitsflüssigkeit die Schnelladekolbenkammer (7) nur in regulärer Richtung von der Ansaugseite zur Förderseite passiert, während eine Hochdruckförderung einer kleinen Menge von Arbeitsflüssigkeit bei und oberhalb des vorbestimmten Unterbrechungsdrucks des Schnelladevorgangs durchgeführt wird;

und

- Verbindungsbohrungen (26) in der äußeren Wandung der Hochdruckkolbenkammer (8) vorgesehen sind, um die Schnelladekolbenkammer (7) mit der stromabwärts gerichteten Seite der Saugleitung (19) zu verbinden.

2. Tauchkolbenpumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (38) in der Entladeleitung (36) des Entladeventils (29) vorgesehen ist.

3. Tauchkolbenpumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilgehäuse (33) des Entladeventils (29) an einem Pumpenkörper (6) des Tauchpumpensystems (1) befestigt ist, daß ein zylindrischer Kolben (34) innerhalb des Ventilgehäuses (33) gleitfähig und öldicht angeordnet ist und elastisch mit Hilfe einer Ventilschließfeder (35) in eine ventilschließende Position gedrückt wird, und daß eine Ventilseite des Entladeventils (29) durch einen Ventilkörper (39) des Rückschlagventils (38) gebildet wird, der in einem zylindrischen Loch des zylindrischen Kolbens (34) vorgesehen ist.

4. Tauchkolbenpumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine (4) eine pneumatische Kolbeninaschine umfaßt, deren Kolben (13) in verriegelnder Weise mit dem Schnelladekolben (3a) der Schnellade-Tauchkolbenpumpe (3) verbunden ist.