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WO2019073067A1 - Reciprocating pump having a force control element - Google Patents

Reciprocating pump having a force control element Download PDF

Info

Publication number
WO2019073067A1
WO2019073067A1 PCT/EP2018/077961 EP2018077961W WO2019073067A1 WO 2019073067 A1 WO2019073067 A1 WO 2019073067A1 EP 2018077961 W EP2018077961 W EP 2018077961W WO 2019073067 A1 WO2019073067 A1 WO 2019073067A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chamber
piston
piston pump
pump
configuration
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/077961
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gerhard Winiger
Original Assignee
Gerhard Winiger
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 Gerhard Winiger filed Critical Gerhard Winiger
Priority to EP18789048.8A priority Critical patent/EP3695119B1/en
Publication of WO2019073067A1 publication Critical patent/WO2019073067A1/en

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
    • F04B7/00Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/04Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving in which the valving is performed by pistons and cylinders coacting to open and close intake or outlet ports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/0073Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the member being of the lost-motion type, e.g. friction-actuated members, or having means for pushing it against or pulling it from its seat

Definitions

  • the invention relates to the field of piston pumps.
  • piston pump is meant a reciprocating pump, also called Hubverdrängerpumpe.
  • a piston pump has a piston which can be reciprocated along a straight displacement path to pump a pumping material.
  • the invention relates to a piston pump according to the preamble of the corresponding independent claim.
  • Piston pumps are widely used and known in various designs. For example, rotary pumps for pumping water are widely used in places without power. Also bicycle pumps are usually a piston pump.
  • Known piston pumps have the disadvantage that clogged in pump material with higher viscosity than water and / or in inhomogeneous pump material (for example, emulsions) no longer work efficiently and / or a flow rate of the piston pump varies greatly and thus the piston pump works imprecise.
  • Known piston pumps can also crust and / or stick to locations that are essential for pumping, for example if the pumping material is adhesive and / or to interact with the piston pump (physically and / or chemically).
  • the piston pump according to the invention for pumping pumping material comprises a main body, a first chamber, a second chamber and a piston movable relative to the main body and relative to the first chamber.
  • the first chamber comprises a Clearschschö réelle to a filling of the first chamber with pumping material from outside the piston pump.
  • the second chamber includes a second chamber opening for filling the second chamber with pumping material from the first chamber.
  • the piston pump comprises a pump outlet from which pump material is able to escape from the second chamber from the piston pump.
  • the piston pump also includes a positive control element for positive control passage of the second chamber opening through the piston.
  • the second chamber opening is configured impenetrable due to the positive control element for the pump material.
  • the second chamber opening is penetrably configured due to the positive control element for the pumping material.
  • the positive control element mechanically controls the configuration of the second chamber opening in response to a position and / or movement of the piston.
  • the positive control element transmits on mechanical Route energy of the piston to at least one other element of the piston pump to control the configuration of the secondary chamber opening.
  • a positive control element can act by pressure and in particular exclusively by pressure.
  • a positive control element can also act by train and in particular exclusively by train. A combination of pressure and tension is possible.
  • a positive control element comprises, for example, two mutually acting driver.
  • the positive control element may comprise levers, linkage and / or wire ropes or other flexible elements.
  • the piston pump comprises a dimensionally stable, separately formed and relative to the second chamber movable second closure element. This second closure element is arranged covering the second chamber opening due to the positive control element in the first pumping configuration and offset from the second chamber opening due to the positive control element in the second pumping configuration.
  • the second closure element can divide the first chamber into two subvolumes separated from one another for the pumping material.
  • the pumping configuration thus provides by the forced control a relative position of at least a part of the piston pump relative to the second chamber opening, and as a result thereof also a state or a configuration of the second chamber opening.
  • the second chamber opening is configured impermeable to the pumping material in the first pumping configuration, in other words closed to the pumping material when due to the positive control element at least a part of the piston pump closes the second chamber opening.
  • the second chamber opening is closed when the second closure element covers it. In the first pumping configuration, therefore, the filling of the second chamber with pumping material from the first chamber is prevented.
  • the second chamber opening is penetrably configured in the second pumping configuration, in other words open, when the second chamber opening is configured to be free from closure by at least a portion of the piston pump due to the positive control element.
  • the second chamber opening is open when the second closure element is arranged offset to the second chamber opening.
  • the piston pump generally has one and the same pumping configuration as the piston moves in a certain direction along a displacement path of the piston.
  • “Substantially” in this context means that the forced-control element, when changing from one pump configuration to another pumping configuration, controls and effects a change in the configuration of the second-chamber opening, which may take some time and a certain length of movement of the piston along its displacement path During this period of configuration change of the second chamber opening, the piston pump does not yet have the otherwise (essentially) always assumed pumping configuration. In other words, the piston pump always has the same pumping configuration with a movement in a certain direction of the piston except for a first movement span (a certain length of movement of the piston) for a configuration change, if necessary, the configuration change of the second chamber opening, so a phase during a Change from one pumping configuration to another pumping configuration is also referred to as a switching phase.
  • a range of motion for the configuration change of the second closure element is for example at most 20% of a maximum length of the displacement path of the piston.
  • the range of motion for the change of configuration of the second closure element amounts to a maximum of 15% of a maximum length of the displacement path of the piston.
  • the range of motion can amount to a maximum of 10% of a maximum length of the displacement path of the piston for the configuration change of the second closure element.
  • the pressure of the piston pump (a movement of the piston in the direction of the main body of the piston pump, ie a poking of the piston in the main body) always essentially the first pumping configuration
  • train (a movement of the piston in the direction of the body away, ie pulling the piston out of the main body) is essentially always the second pumping configuration.
  • the driver optionally encompassed by the piston can be formed directly on the piston.
  • the drivers can also be designed as an indirect driver, so be designed as a driver mechanism, which comprises a remote from the piston positioned driver, which transmits the piston movement at all times identical.
  • the optional second closure element essentially always abuts the same carrier in a specific direction of movement of the piston. "Essentially” is to be understood analogously to the above definition with regard to the pump configuration.
  • Offset means that one part of the piston pump and in particular the second closure element leaves the second chamber opening uncovered and thus open Second closure element is then spaced from the second chamber opening.
  • the part of the piston pump and in particular the second closure element may be spaced parallel to the displacement path of the piston from the second chamber opening, perpendicular to the displacement path or in a combination of parallel and perpendicular to the displacement path.
  • the second chamber opening is formed stationary to the second chamber.
  • the second chamber opening is formed invariably in size and / or shape.
  • a pump flow path for a pumping flow of the pumping material through the piston pump extends from outside the piston pump through the first chamber opening into the first chamber, then through the second chamber opening into the second chamber and finally out through the pump outlet from the piston pump.
  • the positive control element thus controls the pumping flow of the pumping material from the first chamber into the second chamber, for example by the positively controlled second closure element.
  • the second closure element is positively controlled by the piston.
  • the second closure element can be designed as a dragging element, so in this case it is dragged along by the piston via the drivers.
  • This piston pump has the advantage that the positive control element mechanically forwards a force of the piston and at least partially begins to change the configuration of the second chamber opening.
  • a part of the piston pump for example, the second closure element, is moved when opening and closing the second chamber opening as a whole and undeformed.
  • the part of the piston pump which can be used for closing the second chamber opening for example the second closure element, can therefore be made, for example, of metal, Plastic, a composite material or other hard and resistant materials may be formed.
  • Such a part of the piston pump for example the second closure element, can endure and exert correspondingly high forces, which may be sufficient, for example, for releasing encrustations and / or adhesions.
  • the second chamber opening can be reliably and completely opened due to the positive control element.
  • inhomogeneous pumping material This makes the piston pump robust, reliable and precise. With a certain piston movement, predefined pumping volumes can be pumped reproducibly and with high accuracy.
  • the piston pump has few items.
  • the piston pump is simple. This makes the piston pump stable and allows for quick, easy and inexpensive manufacturing. Also, maintenance, revision and repair are simple, efficient and cost effective.
  • the piston pump comprises a dimensionally stable, separately formed and relative to the main body movable first chamber element.
  • the first-chamber element comprises the first-chamber opening.
  • a configuration of the first-chamber opening is designated, that is, a state of the first-chamber opening.
  • a configuration of the first-chamber opening is designated, that is, a state of the first-chamber opening.
  • means Clearhatfiguration a relative position of the Locroelements to a part of the piston pump (approximately to the main body).
  • the Clearschschö réelle is open when a part of the piston pump, in particular the main body, is arranged offset to the first chamber element, ie in the first Warschkonfiguration.
  • first the filling of the first chamber with pumping material from outside the piston pump through the Clearcroö réelle is therefore possible.
  • the first chamber opening is closed when a part of the piston pump, in particular the main body, covers the first chamber opening in the first chamber element, ie in the second first chamber configuration. In the second Clearhatfiguration so filling the first chamber with pumping material from outside the piston pump is prevented.
  • the piston pump essentially always has one and the same first-chamber configuration when the piston moves in a specific direction along a displacement path of the piston. "Substantially” means analogously the same as described above for the pump configuration.
  • the piston pump generally always has the first pump configuration when pressurized, and essentially always the second pump configuration at train.
  • the pressure of the piston pump is always substantially the same as the first pumping configuration and the first first-chamber configuration, and generally always the second pumping configuration and the second first-chamber configuration at train.
  • the Mother Bettö réelle is fixed to the first chamber formed.
  • the first chamber opening is formed invariably in size and / or shape.
  • the first-chamber element thus controls the pump flow of the pump material from outside the piston pump into the first chamber.
  • the first chamber element is at least partially controlled via a pressure caused by a piston movement on the pumping material in the first chamber.
  • the first-chamber element can be designed as a dragging element, in this case it is entrained via pressure in the pumping material.
  • the piston pump comprises a first chamber forced control, which controls the first chamber element zw.
  • TheVaccincrozwangs ventilateung controls a movement of the Loschelements and thus the position of the Retrofitelements.
  • the first chamber forced control thus controls the configuration of the first chamber opening.
  • the Thompsontalkzwangs- control is adapted to exert a force on the first chamber element, by which the first chamber element can be moved from the first Clearhatkonfiguration in the second Clearhatkonfiguration and vice versa.
  • the first-chamber forced control comprises a movable mechanical connection between the first-chamber element and the first-chamber forced control.
  • the Warschwangs Kunststoffung can be attached to the body.
  • the first chamber forced control comprises a first chamber forced control piston whose movement is coupled to the movement of the first chamber element.
  • the force effect of the Clearwaitzwangs facedung on the Clearwaitelement allows the Clearwaitelement, high resistance of the Pump material and / or a foreign body to overcome.
  • Resistors to a configuration change of the first chamber element, such as by encrustation, high viscosity and / or lumping of the pumping material can be overcome by the Clearschzwangs interviewed.
  • the piston pump optionally comprises at least one drive and in particular exactly one drive.
  • the piston pump can also be designed to be free from a drive, wherein connection is provided for a drive.
  • the piston pump is designed such that a drive for the piston of the piston pump also drives the Clearschzwangs Kunststoffung. Whether or not the piston pump comprises at least one drive does not matter for this feature.
  • the piston of the piston pump can be moved by a pneumatic drive, whereby this pneumatic drive also drives the first chamber positive control simultaneously.
  • the piston of the piston pump can be moved by an electric drive, this electric drive simultaneously driving the first-chamber positive control as well.
  • the piston pump can be designed such that the same drive drives both the piston and the first chamber forced control.
  • a coupling of the movements of piston and MAYschwangs horrung may be formed.
  • the piston of the piston pump and the first-chamber positive control can have mutually independent drives.
  • the first chamber element is dimensionally stable, separately formed and movable relative to the associated opening.
  • the same advantages as described above for the piston pump with the second closure element also apply to the first chamber element.
  • a piston pump comprising both the second closure element and the first chamber element is robust, reliable and operates precisely.
  • the second chamber comprises, in addition to the second chamber opening, also a second chamber counter-opening for filling the second chamber with pump material from the first chamber.
  • the second chamber counter orifice is also positively controlled, such as by the same forced control element as the second chamber orifice.
  • the second closure element abuts against the first carrier and is offset from the second chamber counter-opening
  • the second closure element abuts the second carrier and the second chamber opening is disposed to cover.
  • the second chamber counter-opening is open or alternately opened or covered alternately to the second chamber opening.
  • the term "counter-opening" does not designate a position, but merely serves to distinguish the counter-opening from the opening.
  • the second chamber can be filled double-acting with pumping material from the first chamber, ie at pressure and at train of the piston.
  • the first-chamber element comprises not only the first-chamber opening but also a first-chamber counter-opening for filling the first chamber with pump material from outside the piston pump.
  • the first chamber can be filled with double-acting pumping material from outside the piston pump, that is to say under pressure and when the piston is pulled.
  • the base body comprises a first stop for a first end of the first-chamber element and a second stop for a second end of the first-chamber element arranged opposite the first end.
  • the first-chamber element between the first stop and the second stop is designed to be movable parallel to a displacement track of the piston.
  • the first-chamber element is designed as an outer wall of the first chamber and delimits the first chamber from pumping material located outside the piston pump.
  • the first chamber is arranged stationary to the first chamber element. This means that the first chamber is moved together with the first chamber element.
  • the first chamber is designed to be movable relative to the main body.
  • the first chamber is formed stationary to the main body.
  • the total volume of the first chamber is increased or decreased by a movement of the first chamber member.
  • the first-chamber element is in contact with the second closure element or a part which is always substantially moved along with the piston.
  • the first chamber has a shape of a hollow cylinder.
  • This hollow cylinder encloses a displacement path of the second chamber at least partially.
  • the piston pump can be made compact.
  • the second chamber is arranged stationary to the piston.
  • the second chamber is disposed within the piston.
  • the piston is designed as a hollow cylinder whose cavity forms the second chamber.
  • the hollow cylinder of the piston is arranged concentrically to the hollow cylinder of the first chamber.
  • the piston pump can be made compact.
  • the piston pump comprises a sealing element.
  • the sealing element is designed to seal relative to each other movable parts of the piston pump. This means that a sealing element between relatively movable parts prevents passage of pumping material between these parts.
  • a sealing element between the first chamber element and the base body is arranged.
  • a sealing element is arranged between the first-chamber element and the second closure element.
  • a sealing element between the second closure element and piston is arranged.
  • a sealing element on plastic or rubber is arranged.
  • a sealing element can make the piston pump work more efficiently, especially with low viscosity pumping material.
  • the piston pump can be made of less precisely manufactured and therefore inexpensive to produce components without the effect of the piston pump suffers.
  • FIG. 1 shows a section through a first embodiment of the piston pump in
  • Figure 2 is a section through a second embodiment of the piston pump in
  • FIG. 3 shows the piston pump from FIG. 2 in the switching phase from pressure to tension
  • FIG. 4 shows the piston pump of FIG. 2 in tension
  • Figure 5 shows a third embodiment of the piston pump in plan view, with drawn lines A-A and B-B;
  • FIG. 6 shows a section through the piston pump from FIG. 5 along section line A--
  • FIG. 7 shows a section through the piston pump from FIG. 5 along section line B--
  • FIG. 1 shows a section through a first embodiment of the piston pump 1 in side view.
  • the piston pump 1 is designed as a single-acting piston pump 1. Single-acting means that only in a direction of movement of the piston 5 (either under pressure or in tension) can pump material escape from the pump outlet 8 - in this first embodiment in tension.
  • the piston pump 1 comprises a main body 2 and a piston 5, which is movable relative to the main body 2 in two opposite directions of movement: on the base body 2 to or into it (this direction of movement is called pressure), and away from the main body 2 or out of this (this direction of movement is called train).
  • the base body 2 is formed in its lower part, which is immersed in the pump material, largely rotationally symmetrical about a displacement track 9 of the piston 5.
  • the base body 2 is formed in its lower part, which is immersed in the pump material, largely rotationally symmetrical about a displacement track 9 of the piston 5.
  • the displacement track 9 of the piston lies on a central longitudinal axis of the base body 2.
  • the base body 2 can be fastened to a vessel comprising the pumping material, which is indicated in FIG. 1 with elements extending to the right and left from FIG.
  • the main body 2 forms a first stop 16 and a second stop 17, between which a first chamber element 7 can be moved back and forth.
  • the base body 2 the first chamber element 7 in this movement parallel to the displacement track 9 of the piston 5 and limits this movement through the stops 16, 17.
  • the first chamber element 7 is formed as a hollow cylinder and is arranged concentrically to the displacement path 9 of the piston 5. In a region at its upper end, the first-chamber element 7 has first-chamber openings 10 (in FIG. 1, two first-chamber openings 10 are visible due to the cut).
  • FIG. 1 shows the piston pump 1 under pressure on the piston 5, which is represented by a thick, downwardly pointing arrow.
  • the switching phase is already over, and the piston pump 1 is in the first Clearhatkonfiguration.
  • the upper end of the Clearhuntelements 7 is sufficiently far away from the top, first stop 16 of the base body 2 that the Clearauerschö réelleen 10 are arranged offset from the base body 2 and therefore open. Pump material can therefore pass from outside the piston pump 1 through the open Clearauerschö Maschinenen 10 in the first chamber 3.
  • the first chamber 3 is disposed within the Clearschelements 7 and is formed stationary relative to the base body 2.
  • the piston 5 is formed as a hollow cylinder, and the hollow interior of the piston 5 forms the second chamber 4 from.
  • the first chamber 3 is formed between the first chamber element 7 and the piston 5 arranged therein.
  • the main body 2 is designed as a guide of the piston 5 for its movement along its displacement track 9.
  • the piston pump 1 the following elements are arranged concentrically around the displacement path 9 of the piston from the outside inwards: main body 2, first chamber element 7, first chamber 3, piston 5, second chamber 4. All of these mentioned elements are made of metal and sealed with exceptions of the openings described against each other.
  • the piston 5 has at its lower end a plurality of second chamber openings 12 (analogous to the Warschö Anlagen Maschinenen 10 are shown in Figure 1 only two of them). These first-chamber openings 10 can be closed by a second closure element 6 by the second closure element 6, the second chamber openings 12 is arranged covering. This is the case in Figure 1, the piston pump 1 is in the first pumping configuration. In this case, the second closure element 6 rests against an upper, first driver 14 and closes the second chamber openings 12.
  • the second closure element 6 is designed as a ring made of metal, which can be moved between the first driver 14 and the second driver 15 back and forth.
  • the two drivers 14, 15 are rigidly attached to the piston 5 and cause a positive control of the second closure element 6.
  • the first driver 14 and second driver 15 are thus the concrete embodiments of the positive control element.
  • the second closure element 6 is always in contact with both the piston 5 and the first chamber element 7.
  • the second closure element 6 separates the first chamber 3 into two different ones Areas and seals them off so that pumping material can not pass from one area to the other.
  • the first embodiment of the piston pump 1 is shown at pressure on the piston 5.
  • the upper region of the first chamber 3 can be filled with pumping material through the first-chamber openings 10.
  • the second chamber 4, however, is separated from the first chamber 3 by closed second chamber openings 12 for a passage of pumping material.
  • a second embodiment of the piston pump 1 is shown, again as a section and in side view.
  • This piston pump 1 is designed as a double-acting piston pump 1. Double acting means that in both directions of movement of the piston 5 (both at pressure and at train) pumping material is able to escape from the pump outlet 8 and thus out of the piston pump 1.
  • This piston pump 1 is shown in Figure 2 at pressure on the piston 5 and in Figure 3 in the switching phase of pressure to train. In Figure 4, this piston pump 1 is shown in train on the piston 5.
  • the second embodiment of Figures 2 to 4 differs from the first embodiment in Figure 1 in that the Clearschelement 7 in addition to the arranged at its upper end Clearschitzen 10 additionally arranged at its lower end Clearschen 11 and the piston 5 arranged next to the top Second chamber openings 12 additionally arranged at the bottom second chamber counter openings 13 has.
  • the first chamber 3 is limited by the Clearschelement 7 both up and down, whereby the first chamber 3 remains the same size both in pressure and train and in the switching phases, but is moved relative to the base body 2.
  • the first chamber 3 is formed here fixed to the first chamber element 7.
  • the first-chamber counter-openings 11 are arranged on the first-chamber element 7 and relative to the main body 2 in such a way that they are configured opposite to the first-chamber openings 10 (or, in other words, are configured to be mutually alternating). That is, the first chamber counter openings 11 are closed in the first first-chamber configuration and open in the second first-chamber configuration. The same applies to the second-chamber counter-openings 13 and the second-chamber openings 12. The second-chamber counter-openings 13 are opened in the first pump configuration and closed in the second pump configuration. In this way, in the second embodiment, the piston pump 1 can convey pump material from the pump outlet 8 both in tension and in pressure (or in other words double-acting).
  • the lower region of the first chamber 3 is also used for pumping pump material: the lower region of the first chamber 3 is filled alternately with the upper region of the first chamber 3 with pumping material, and the pump material is then pumped into the second chamber 4 and finally through the pump outlet 8 ,
  • the pumping flow of the pumping material is indicated by arrows in FIG. 2: the piston pump 1 in FIG. 2 is under pressure in the same configuration the piston 5 as the piston pump 1 in Figure 1 (first pump configuration, first Tileschfiguration).
  • the upper region of the first chamber 3 is filled with pumping material through the open first-chamber openings 10 (the second-chamber openings 12 are covered and closed by the second closure element 6).
  • the lower region of the first chamber 3 is closed to the outside (first chamber counter-openings 11 covered by the main body 2) but opened towards the second chamber 4 (the second closure element 6 is arranged offset to the second chamber counter-openings 13, the latter being opened), whereby the pump material from the lower region the first chamber 3 is pumped into the second chamber 4 and finally from the pump outlet 8.
  • the piston pump 1 is in the configuration in train on the piston, shown in Figure 4.
  • the pumping flow of the pumping material is again indicated by arrows in FIG. 4: the piston pump 1 in FIG. 4 is in the configuration under tension on the piston 5 (second pump configuration, second first-chamber configuration).
  • the lower area of the first chamber 3 is filled with pumping material from the outside of the first chamber counter openings 11 from outside the piston pump 1 (the second chamber counter openings 13 are covered and closed by the second closure element 6).
  • the upper area of the first chamber 3 is closed to the outside (first chamber openings 10 covered by the base body 2) but opened towards the second chamber 4 (the second closure element 6 is arranged offset to the second chamber openings 12, the latter are thus opened), whereby the pump material from the upper area the first chamber 3 is pumped into the second chamber 4 and finally from the pump outlet 8.
  • the switching phase from train to pressure is not shown in any figure, but takes place accordingly in reverse order to the switching phase of pressure on train.
  • the forcibly controlled by the drivers 14, 15 second closure element 6 changes its configuration first (from the second to the first pumping configuration), which puts the piston pump 1 in the switching phase of train to pressure. Thereafter, the first chamber member 7 changes its configuration (from the second into the first first-chamber configuration), and after the change of the first-chamber configuration, the piston pump 1 is again in the configuration shown in FIG. 2 under pressure on the piston 5.
  • a third embodiment is shown the piston pump 1 shown in plan view.
  • sectional lines AA and BB are shown.
  • the third embodiment of the reciprocating pump 1 differs from the second embodiment mainly in that the third embodiment of the reciprocating pump 1 includes a first chamber constraint controller 20.
  • the First Chamber positive control 20 is better seen in Figures 6 and 7, where the third embodiment of the piston pump 1 is shown in side view as a section.
  • FIG. 6 is a section through the piston pump 1 of Figure 5 along section line A-A, wherein the piston pump 1 is shown in train.
  • FIG. 6 shows the piston pump 1 in a section analogous to FIG. 4 and differs from FIG. 4 mainly by the first chamber forced control 20.
  • the first chamber forced control 20 is fastened to the first chamber element 7 extended towards the top (in the direction of the pump outlet 8) and can therefore generate a force exert the Clearsch- element 7, whereby the Clearauerzwangs Tavernung 20 can move the Clearauerelement 7.
  • FIG 7 is a section through the piston pump of Figure 5 along the section line B-B, also shown at train.
  • the Retroschzwangs facedung 20 is fixed to the base body 2 and comprises two Clearwaitzwangs Kunststoffben 21, which can be moved pneumatically driven parallel to the displacement track 9 of the piston 5 of the piston pump 1 relative to the base body 2.
  • the Retroschzwangs facedung piston 21 are attached to the upwardly extended Warfarelement 7.
  • the first chamber element 7 is also moved.
  • the pneumatic force acting on the first-chamber compulsory control piston 21 is mechanically transmitted to the first-chamber member 7, whereby the configuration change of the first-chamber member 7 is performed reliably and powerfully.
  • the first chamber element 7 is positively controlled by the Clearschzwangs interviewedung 20.
  • the piston 5 of the piston pump 1 is pneumatically driven (pressure and tension on the piston 5 is generated by pneumatic forces, not shown in the figures).
  • the same pneumatic drive as for the piston 5 of Piston pump 1 also drives the first chamber forced control piston first chamber forced control 20.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

The invention relates to a reciprocating pump (1) for pumping pump material. The reciprocating pump (1) comprises a main body (2), a first chamber (3), a second chamber (4) and a piston (5) which is moveable relative to the main body (2) and to the first chamber (3). The first chamber (3) comprises a first chamber opening (10) for filling the first chamber (3) with pump material from outside the reciprocating pump (1) and the second chamber (4) comprises a second chamber opening (12) for filling the second chamber (4) with pump material from the first chamber (3). The reciprocating pump (1) comprises a pump outlet (8) through which the pump material can exit the second chamber (4). The reciprocating pump (1) comprises a force control element (14, 15) for forced control of the second chamber opening (12) by means of the piston (5), wherein in a first pump configuration the second chamber opening (12) is configured to be impenetrable to the pump material as a result of the force control element (14, 15), and wherein in a second pump configuration the second chamber opening (12) is configured to be penetrable to the pump material as a result of the force control element (14, 15).

Description

KOLBENPUMPE MIT ZWANGSSTEUERUNGSELEMENT  PISTON PUMP WITH FORCED CONTROL UNIT
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Kolbenpumpen. Mit Kolbenpumpe ist eine Hubkolbenpumpe gemeint, auch Hubverdrängerpumpe genannt. Eine Kolbenpumpe weist einen Kolben auf, welcher entlang einer geraden Verschiebungsbahn hin und her bewegt werden kann um ein Pumpmaterial zu pumpen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenpumpe gemäss dem Oberbegriff des entsprechenden unabhängigen Patentanspruchs. Kolbenpumpen sind weit verbreitet und in verschiedenen Ausführungen bekannt. Beispielsweise sind Schwengelpumpen zum Pumpen von Wasser weit verbreitet an Orten ohne Strom. Auch Fahrradpumpen sind meist eine Kolbenpumpe. The invention relates to the field of piston pumps. By piston pump is meant a reciprocating pump, also called Hubverdrängerpumpe. A piston pump has a piston which can be reciprocated along a straight displacement path to pump a pumping material. The invention relates to a piston pump according to the preamble of the corresponding independent claim. Piston pumps are widely used and known in various designs. For example, rotary pumps for pumping water are widely used in places without power. Also bicycle pumps are usually a piston pump.
Bekannte Kolbenpumpen weisen den Nachteil auf, dass insbesondere bei Pumpmaterial mit höherer Viskosität als Wasser und/oder bei inhomogenem Pumpmaterial (beispielsweise Emulsionen) verstopfen, nicht mehr effizient arbeiten und/oder eine Fördermenge der Kolbenpumpe stark variiert und somit die Kolbenpumpe unpräzis arbeitet. Bekannte Kolbenpumpen können auch an für das Pumpen Wesentlichen Stellen verkrusten und/oder verkleben, wenn das Pumpmaterial beispielsweise adhäsiv ist und/oder mit der Kolbenpumpe entsprechend zu interagieren (physikalisch und/oder chemisch) imstande ist. Known piston pumps have the disadvantage that clogged in pump material with higher viscosity than water and / or in inhomogeneous pump material (for example, emulsions) no longer work efficiently and / or a flow rate of the piston pump varies greatly and thus the piston pump works imprecise. Known piston pumps can also crust and / or stick to locations that are essential for pumping, for example if the pumping material is adhesive and / or to interact with the piston pump (physically and / or chemically).
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Kolbenpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, welche mindestens einen der oben genannten Nachteile mindestens teilweise behebt. It is therefore an object of the invention to provide a piston pump of the type mentioned, which at least partially solves at least one of the disadvantages mentioned above.
Diese Aufgabe löst eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen des entsprechenden unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausführungen können den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren entnommen werden. This object is achieved by a piston pump having the features of the corresponding independent patent claim. Advantageous embodiments may be taken from the dependent claims, the description and / or the figures.
Die erfindungsgemässe Kolbenpumpe zum Pumpen von Pumpmaterial umfasst einen Grundkörper, eine Erstkammer, eine Zweitkammer und einen relativ zum Grundkörper und relativ zur Erstkammer beweglichen Kolben. Die Erstkammer umfasst eine Erstkammeröffnung zu einem Befüllen der Erstkammer mit Pumpmaterial von ausserhalb der Kolbenpumpe. Und die Zweitkammer umfasst eine Zweitkammeröffnung zu einem Befüllen der Zweitkammer mit Pumpmaterial aus der Erstkammer. Zudem umfasst die Kolbenpumpe einen Pumpausgang, aus welchem Pumpmaterial von der Zweitkammer aus der Kolbenpumpe auszutreten imstande ist. Die Kolbenpumpe umfasst auch ein Zwangssteuerungselement zur Zwangssteuerang der Zweitkammeröffnung durch den Kolben. Dabei ist in einer ersten Pumpkonfiguration die Zweitkammeröffnung aufgrund des Zwangssteuerungselements für das Pumpmaterial undurchdringbar konfiguriert. Und in einer zweiten Pumpkonfiguration ist die Zweitkammeröffnung aufgrund des Zwangssteuerungselements für das Pumpmaterial durchdringbar konfiguriert. The piston pump according to the invention for pumping pumping material comprises a main body, a first chamber, a second chamber and a piston movable relative to the main body and relative to the first chamber. The first chamber comprises a Erstkammeröffnung to a filling of the first chamber with pumping material from outside the piston pump. And the second chamber includes a second chamber opening for filling the second chamber with pumping material from the first chamber. In addition, the piston pump comprises a pump outlet from which pump material is able to escape from the second chamber from the piston pump. The piston pump also includes a positive control element for positive control passage of the second chamber opening through the piston. In this case, in a first pump configuration, the second chamber opening is configured impenetrable due to the positive control element for the pump material. And in a second pumping configuration, the second chamber opening is penetrably configured due to the positive control element for the pumping material.
Das Zwangssteuerungselement steuert auf mechanischem Weg in Abhängigkeit einer Position und/oder Bewegung des Kolbens die Konfiguration der Zweitkammeröffnung. Das Zwangssteuerungselement überträgt auf mechanischem Weg Energie des Kolbens auf mindestens ein weiteres Element der Kolbenpumpe, um die Konfiguration der Zweitkammeröffnung zu steuern. The positive control element mechanically controls the configuration of the second chamber opening in response to a position and / or movement of the piston. The positive control element transmits on mechanical Route energy of the piston to at least one other element of the piston pump to control the configuration of the secondary chamber opening.
Ein Zwangssteuerungselement kann durch Druck und insbesondere ausschliesslich durch Druck wirken. Ein Zwangssteuerungselement kann auch durch Zug und insbesondere ausschliesslich durch Zug wirken. Auch eine Kombination von Druck und Zug ist möglich. A positive control element can act by pressure and in particular exclusively by pressure. A positive control element can also act by train and in particular exclusively by train. A combination of pressure and tension is possible.
Ein Zwangssteuerungselement umfasst beispielsweise zwei gegeneinander wirkende Mitnehmer. A positive control element comprises, for example, two mutually acting driver.
Das Zwangssteuerungselement kann Hebel, Gestänge und/oder Drahtseile oder andere flexible Elemente umfassen. Optional umfasst die Kolbenpumpe ein formfestes, separat ausgebildetes und relativ zur Zweitkammer bewegliches Zweitverschlusselement. Dieses Zweitverschlusselement ist aufgrund des Zwangssteuerungselements in der ersten Pumpkonfiguration die Zweitkammeröffnung abdeckend angeordnet und aufgrund des Zwangssteuerungselements in der zweiten Pumpkonfiguration von der Zweitkammeröffnung versetzt angeordnet. The positive control element may comprise levers, linkage and / or wire ropes or other flexible elements. Optionally, the piston pump comprises a dimensionally stable, separately formed and relative to the second chamber movable second closure element. This second closure element is arranged covering the second chamber opening due to the positive control element in the first pumping configuration and offset from the second chamber opening due to the positive control element in the second pumping configuration.
Insbesondere kann das Zweitverschlusselement die Erstkammer in zwei für das Pumpmaterial voneinander getrennte Untervolumen teilen. Die Pumpkonfiguration gibt somit durch die Zwangs Steuerung eine relative Position von mindestens einem Teil der Kolbenpumpe relativ zur Zweitkammeröffnung vor, und als Folge davon auch einen Zustand bzw. ein Konfiguration der Zweitkammeröffnung. Die Zweitkammeröffnung ist in der ersten Pumpkonfiguration für das Pumpmaterial undurchdringbar konfiguriert, also mit anderen Worten für das Pumpmaterial geschlossen, wenn aufgrund des Zwangssteuerungselements mindestens ein Teil der Kolbenpumpe die Zweitkammeröffnung verschliesst. Beispielsweise ist die Zweitkammeröffnung verschlossen, wenn das Zweitverschlusselement diese abdeckt. In der ersten Pumpkonfiguration ist also das Befüllen der Zweitkammer mit Pumpmaterial aus der Erstkammer verhindert. In particular, the second closure element can divide the first chamber into two subvolumes separated from one another for the pumping material. The pumping configuration thus provides by the forced control a relative position of at least a part of the piston pump relative to the second chamber opening, and as a result thereof also a state or a configuration of the second chamber opening. The second chamber opening is configured impermeable to the pumping material in the first pumping configuration, in other words closed to the pumping material when due to the positive control element at least a part of the piston pump closes the second chamber opening. For example, the second chamber opening is closed when the second closure element covers it. In the first pumping configuration, therefore, the filling of the second chamber with pumping material from the first chamber is prevented.
Die Zweitkammeröffnung ist in der zweiten Pumpkonfiguration für das Pumpmaterial durchdringbar konfiguriert, also mit anderen Worten offen, wenn aufgrund des Zwangssteuerungselements die Zweitkammeröffnung frei von einem Verschluss durch mindestens ein Teil der Kolbenpumpe konfiguriert ist. Beispielsweise ist die Zweitkammeröffnung offen, wenn das Zweitverschlusselement versetzt zur Zweitkammeröffnung angeordnet ist. In der zweiten Pumpkonfiguration ist das Befüllen der Zweitkammer mit Pumpmaterial aus der Erstkammer also möglich. Die Kolbenpumpe weist bei einer Bewegung des Kolbens in einer bestimmten Richtung entlang einer Verschiebungsbahn des Kolbens im Wesentlichen immer ein und dieselbe Pumpkonfiguration auf. „Im Wesentlichen" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Zwangssteuerungselement bei einem Wechsel von einer Pumpkonfiguration zu einer anderen Pumpkonfiguration eine Änderung der Konfiguration der Zweitkammeröffnung steuert und bewirkt, was eine gewisse Dauer beanspruchen kann und über eine bestimmte Länge einer Bewegung des Kolbens entlang seiner Verschiebungsbahn erfolgen kann. Während dieser Dauer eines Konfigurationswechsels der Zweitkammeröffnung weist die Kolbenpumpe noch nicht die sonst (im Wesentlichen) immer eingenommene Pumpkonfiguration auf. Anders ausgedrückt weist die Kolbenpumpe bei einer Bewegung in einer bestimmten Richtung des Kolbens immer dieselbe Pumpkonfiguration auf, mit Ausnahme einer ersten Bewegungsspanne (einer bestimmten Länge einer Bewegung des Kolbens) für einen Konfigurationswechsel sofern nötig. Der Konfigurationswechsel der Zweitkammeröffnung, also eine Phase während eines Wechsels von einer Pumpkonfiguration zu einer anderen Pumpkonfiguration wird auch als Umschaltphase bezeichnet. The second chamber opening is penetrably configured in the second pumping configuration, in other words open, when the second chamber opening is configured to be free from closure by at least a portion of the piston pump due to the positive control element. For example, the second chamber opening is open when the second closure element is arranged offset to the second chamber opening. In the second pump configuration, the filling of the second chamber with pumping material from the first chamber is therefore possible. The piston pump generally has one and the same pumping configuration as the piston moves in a certain direction along a displacement path of the piston. "Substantially" in this context means that the forced-control element, when changing from one pump configuration to another pumping configuration, controls and effects a change in the configuration of the second-chamber opening, which may take some time and a certain length of movement of the piston along its displacement path During this period of configuration change of the second chamber opening, the piston pump does not yet have the otherwise (essentially) always assumed pumping configuration. In other words, the piston pump always has the same pumping configuration with a movement in a certain direction of the piston except for a first movement span (a certain length of movement of the piston) for a configuration change, if necessary, the configuration change of the second chamber opening, so a phase during a Change from one pumping configuration to another pumping configuration is also referred to as a switching phase.
Eine Bewegungspanne für den Konfigurationswechsel des Zweitverschlusselements beträgt beispielsweise maximal 20% einer maximalen Länge der Verschiebungsbahn des Kolbens. Insbesondere beträgt die Bewegungspanne für den Konfigurationswechsel des Zweitverschlusselements maximal 15% einer maximalen Länge der Verschiebungsbahn des Kolbens. Die Bewegungspanne kann für den Konfigurations Wechsel des Zweitverschlusselements beispielsweise maximal 10% einer maximalen Länge der Verschiebungsbahn des Kolbens betragen. A range of motion for the configuration change of the second closure element is for example at most 20% of a maximum length of the displacement path of the piston. In particular, the range of motion for the change of configuration of the second closure element amounts to a maximum of 15% of a maximum length of the displacement path of the piston. The range of motion can amount to a maximum of 10% of a maximum length of the displacement path of the piston for the configuration change of the second closure element.
Beispielsweise weist die Kolbenpumpe bei Druck (einer Bewegung des Kolbens in Richtung des Grundkörpers der Kolbenpumpe, also ein Hineinstossen des Kolbens in den Grundkörper) im Wesentlichen immer die erste Pumpkonfiguration auf, und bei Zug (einer Bewegung des Kolbens in Richtung vom Grundkörper weg, also ein Herausziehen des Kolbens aus dem Grundkörper) im Wesentlichen immer die zweite Pumpkonfiguration. For example, the pressure of the piston pump (a movement of the piston in the direction of the main body of the piston pump, ie a poking of the piston in the main body) always essentially the first pumping configuration, and train (a movement of the piston in the direction of the body away, ie pulling the piston out of the main body) is essentially always the second pumping configuration.
Die vom Kolben optional umfassten Mitnehmer können direkt am Kolben ausgebildet sein. Die Mitnehmer können auch als indirekte Mitnehmer ausgebildet sein, also als Mitnehmermechanismus ausgebildet sein, welcher einen vom Kolben entfernt positionierten Mitnehmer umfasst, der die Kolbenbewegung jederzeit identisch übermittelt. Das optionale Zweitverschlusselement liegt in einer bestimmten Bewegungsrichtung des Kolbens im Wesentlichen immer am gleichen Mitnehmer an.„Im Wesentlichen" ist dabei analog zur obigen Definition hinsichtlich der Pumpkonfiguration zu verstehen. The driver optionally encompassed by the piston can be formed directly on the piston. The drivers can also be designed as an indirect driver, so be designed as a driver mechanism, which comprises a remote from the piston positioned driver, which transmits the piston movement at all times identical. The optional second closure element essentially always abuts the same carrier in a specific direction of movement of the piston. "Essentially" is to be understood analogously to the above definition with regard to the pump configuration.
„Versetzt angeordnet" bedeutet, dass das ein Teil der Kolbenpumpe und insbesondere das Zweitverschlusselement die Zweitkammeröffnung unbedeckt und somit offen lässt. Das Teil der Kolbenpumpe und insbesondere das Zweitverschlusselement ist dann von der Zweitkammeröffnung beabstandet. Das Teil der Kolbenpumpe und insbesondere das Zweitverschlusselement kann dazu parallel zur Verschiebungsbahn des Kolbens von der Zweitkammeröffnung beabstandet sein, senkrecht zur Verschiebungsbahn oder in einer Kombination von parallel und senkrecht zur Verschiebungsbahn. "Offset" means that one part of the piston pump and in particular the second closure element leaves the second chamber opening uncovered and thus open Second closure element is then spaced from the second chamber opening. The part of the piston pump and in particular the second closure element may be spaced parallel to the displacement path of the piston from the second chamber opening, perpendicular to the displacement path or in a combination of parallel and perpendicular to the displacement path.
Die Zweitkammeröffnung ist ortsfest zur Zweitkammer ausgebildet. Optional ist die Zweitkammeröffnung in Grösse und/oder Form unveränderlich ausgebildet. Ein Pumpflussweg für einen Pumpfluss des Pumpmaterials durch die Kolbenpumpe verläuft von ausserhalb der Kolbenpumpe durch die Erstkammeröffnung in die Erstkammer, danach durch die Zweitkammeröffnung in die Zweitkammer und schlussendlich durch den Pumpausgang aus der Kolbenpumpe heraus. Das Zwangssteuerungselement steuert also den Pumpfluss des Pumpmaterials von der Erstkammer in die Zweitkammer, beispielsweise durch das zwangsgesteuerte Zweitverschlusselement. The second chamber opening is formed stationary to the second chamber. Optionally, the second chamber opening is formed invariably in size and / or shape. A pump flow path for a pumping flow of the pumping material through the piston pump extends from outside the piston pump through the first chamber opening into the first chamber, then through the second chamber opening into the second chamber and finally out through the pump outlet from the piston pump. The positive control element thus controls the pumping flow of the pumping material from the first chamber into the second chamber, for example by the positively controlled second closure element.
Beispielsweise ist über die Mitnehmer des Kolbens ist das Zweitverschlusselement durch den Kolben zwangsgesteuert. Das Zweitverschlusselement kann als Schleppelement ausgebildet sein, wird in diesem Fall also vom Kolben über die Mitnehmer mitgeschleppt. For example, on the driver of the piston, the second closure element is positively controlled by the piston. The second closure element can be designed as a dragging element, so in this case it is dragged along by the piston via the drivers.
Diese Kolbenpumpe weist den Vorteil auf, dass das Zwangssteuerungselement eine Kraft des Kolbens mechanisch weiterleitet und mindestens teilweise zum Wechsel der Konfiguration der Zweitkammeröffnung einsetzt. Insbesondere wird ein Teil der Kolbenpumpe, beispielsweise das Zweitverschlusselement, beim Öffnen und Verschliessen der Zweitkammeröffnung als Ganzes und unverformt bewegt. Das zum Verschliessen der Zweitkammeröffnung verwendbare Teil der Kolbenpumpe, beispielsweise das Zweitverschlusselement, kann also beispielsweise aus Metall, Plastik, einem Verbundmaterial oder anderen harten und widerstandsfähigen Materialien ausgebildet sein. This piston pump has the advantage that the positive control element mechanically forwards a force of the piston and at least partially begins to change the configuration of the second chamber opening. In particular, a part of the piston pump, for example, the second closure element, is moved when opening and closing the second chamber opening as a whole and undeformed. The part of the piston pump which can be used for closing the second chamber opening, for example the second closure element, can therefore be made, for example, of metal, Plastic, a composite material or other hard and resistant materials may be formed.
Ein derartiges Teil der Kolbenpumpe, beispielsweise das Zweitverschlusselement, kann entsprechend hohe Kräfte ertragen und ausüben, was beispielsweise zum Lösen von Verkrustungen und/oder Verklebungen ausreichen kann. Auch bei hochviskosem Pumpmaterial kann die Zweitkammeröffnung aufgrund des Zwangssteuerungselements zuverlässig und vollständig geöffnet werden. Analog gilt dasselbe für inhomogenes Pumpmaterial. Dadurch ist die Kolbenpumpe robust, funktioniert zuverlässig und präzise. Mit einer bestimmten Kolbenbewegung können reproduzierbar und mit hoher Genauigkeit vordefinierte Pumpmengen gepumpt werden. Such a part of the piston pump, for example the second closure element, can endure and exert correspondingly high forces, which may be sufficient, for example, for releasing encrustations and / or adhesions. Even with highly viscous pumping material, the second chamber opening can be reliably and completely opened due to the positive control element. The same applies analogously to inhomogeneous pumping material. This makes the piston pump robust, reliable and precise. With a certain piston movement, predefined pumping volumes can be pumped reproducibly and with high accuracy.
Die Kolbenpumpe weist wenige Einzelteile auf. Die Kolbenpumpe ist einfach aufgebaut. Dies macht die Kolbenpumpe stabil und erlaubt rasches, einfaches und kostengünstiges Herstellen. Auch Wartung, Revision und Reparatur sind einfach, effizient und kostengünstig. The piston pump has few items. The piston pump is simple. This makes the piston pump stable and allows for quick, easy and inexpensive manufacturing. Also, maintenance, revision and repair are simple, efficient and cost effective.
Weitere Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor. Further embodiments will become apparent from the dependent claims.
Optional umfasst die Kolbenpumpe ein formfestes, separat ausgebildetes und relativ zum Grundkörper bewegliches Erstkammerelement. Dabei umfasst das Erstkammerelement die Erstkammeröffnung. In einer ersten Erstkammerkonfiguration ist ein Teil der Kolbenpumpe, insbesondere der Grundkörper, die versetzt zur Erstkammeröffnung angeordnet, und in einer zweiten Erstkammerkonfiguration ist der Teil der Kolbenpumpe, insbesondere der Grundkörper, die Erstkammeröffnung abdeckend angeordnet. Optionally, the piston pump comprises a dimensionally stable, separately formed and relative to the main body movable first chamber element. In this case, the first-chamber element comprises the first-chamber opening. In a first Erstkammerkonfiguration is a part of the piston pump, in particular the main body, which is arranged offset to the Erstkammeröffnung, and in a second Erstkammerkonfiguration the part of the piston pump, in particular the main body, the Erstkammeröffnung is arranged covering.
Mit einer Erstkammerkonfiguration ist eine Konfiguration der Erstkammeröffnung bezeichnet, also ein Zustand der Erstkammeröffnung. Beispielsweise bedeutet Erstkammerkonfiguration eine relative Position des Erstkammerelements zu einem Teil der Kolbenpumpe (etwa zum Grundkörper). With a first-chamber configuration, a configuration of the first-chamber opening is designated, that is, a state of the first-chamber opening. For example, means Erstkammerkonfiguration a relative position of the Erstkammerelements to a part of the piston pump (approximately to the main body).
Die Erstkammeröffnung ist offen, wenn ein Teil der Kolbenpumpe, insbesondere der Grundkörper, zum Erstkammerelement versetzt angeordnet ist, also in der ersten Erstkammerkonfiguration. In der ersten Erstkammerkonfiguration ist das Befüllen der Erstkammer mit Pumpmaterial von ausserhalb der Kolbenpumpe durch die Erstkammeröffnung also möglich. Die Erstkammeröffnung ist geschlossen, wenn ein Teil der Kolbenpumpe, insbesondere der Grundkörper, die Erstkammeröffnung im Erstkammerelement abdeckt, also in der zweiten Erstkammerkonfiguration. In der zweiten Erstkammerkonfiguration ist also das Befüllen der Erstkammer mit Pumpmaterial von ausserhalb der Kolbenpumpe verhindert. The Erstkammeröffnung is open when a part of the piston pump, in particular the main body, is arranged offset to the first chamber element, ie in the first Erstkammerkonfiguration. In the first Erstkammerkonfiguration the filling of the first chamber with pumping material from outside the piston pump through the Erstkammeröffnung is therefore possible. The first chamber opening is closed when a part of the piston pump, in particular the main body, covers the first chamber opening in the first chamber element, ie in the second first chamber configuration. In the second Erstkammerkonfiguration so filling the first chamber with pumping material from outside the piston pump is prevented.
Die Kolbenpumpe weist bei einer Bewegung des Kolbens in einer bestimmten Richtung entlang einer Verschiebungsbahn des Kolbens im Wesentlichen immer ein und dieselbe Erstkammerkonfiguration auf. „Im Wesentlichen" bedeutet dabei analog dasselbe wie weiter oben zur Pumpkonfiguration beschrieben. The piston pump essentially always has one and the same first-chamber configuration when the piston moves in a specific direction along a displacement path of the piston. "Substantially" means analogously the same as described above for the pump configuration.
Beispielsweise weist die Kolbenpumpe bei Druck im Wesentlichen immer die erste Pumpkonfiguration auf, und bei Zug im Wesentlichen immer die zweite Pumpkonfiguration. For example, the piston pump generally always has the first pump configuration when pressurized, and essentially always the second pump configuration at train.
Insbesondere weist die Kolbenpumpe bei Druck im Wesentlichen immer die erste Pumpkonfiguration und die erste Erstkammerkonfiguration auf, und bei Zug im Wesentlichen immer die zweite Pumpkonfiguration und die zweite Erstkammerkonfiguration. In particular, the pressure of the piston pump is always substantially the same as the first pumping configuration and the first first-chamber configuration, and generally always the second pumping configuration and the second first-chamber configuration at train.
Die Erstkammeröffnung ist ortsfest zur Erstkammer ausgebildet. Optional ist die Erstkammeröffnung in Grösse und/oder Form unveränderlich ausgebildet. Das Erstkammerelement steuert also den Pumpfluss des Pumpmaterials von ausserhalb der Kolbenpumpe in die Erstkammer. The Erstkammeröffnung is fixed to the first chamber formed. Optionally, the first chamber opening is formed invariably in size and / or shape. The first-chamber element thus controls the pump flow of the pump material from outside the piston pump into the first chamber.
Das Erstkammerelement ist über einen von einer Kolbenbewegung verursachten Druck auf das Pumpmaterial in der Erstkammer mindestens teilweise gesteuert. Das Erstkammerelement kann als Schleppelement ausgebildet sein, wird in diesem Fall also über Druck im Pumpmaterial mitgeschleppt. The first chamber element is at least partially controlled via a pressure caused by a piston movement on the pumping material in the first chamber. The first-chamber element can be designed as a dragging element, in this case it is entrained via pressure in the pumping material.
Optional umfasst die Kolbenpumpe eine Erstkammerzwangssteuerung, welche das Erstkammerelement zw angesteuert. Optionally, the piston pump comprises a first chamber forced control, which controls the first chamber element zw.
Die Erstkammerzwangssteuerung steuert eine Bewegung des Erstkammerelements und somit die Position des Erstkammerelements. Die Erstkammerzwangssteuerung steuert somit die Konfiguration der Erstkammeröffnung. Die Erstkammerzwangs- Steuerung ist dazu ausgebildet, eine Kraft auf das Erstkammerelement auszuüben, durch welche das Erstkammerelement von der ersten Erstkammerkonfiguration in die zweite Erstkammerkonfiguration bewegt werden kann und umgekehrt. The Erstkammerzwangssteuerung controls a movement of the Erstkammerelements and thus the position of the Erstkammerelements. The first chamber forced control thus controls the configuration of the first chamber opening. The Erstkammerzwangs- control is adapted to exert a force on the first chamber element, by which the first chamber element can be moved from the first Erstkammerkonfiguration in the second Erstkammerkonfiguration and vice versa.
Beispielsweise umfasst die Erstkammerzwangssteuerung eine bewegliche mechanische Verbindung zwischen Erstkammerelement und Erstkammerzwangssteuerung. Die Erstkammerzwangssteuerung kann am Grundkörper befestigt sein. For example, the first-chamber forced control comprises a movable mechanical connection between the first-chamber element and the first-chamber forced control. The Erstkammerzwangssteuerung can be attached to the body.
Insbesondere umfasst die Erstkammerzwangssteuerung einen Erstkammerzwangs- steuerungskolben, dessen Bewegung mit der Bewegung des Erstkammerelements gekoppelt ist. In particular, the first chamber forced control comprises a first chamber forced control piston whose movement is coupled to the movement of the first chamber element.
Die Erstkammerzwangssteuerung bewirkt durch Krafteinwirkung auf das Erstkammerelement eine zuverlässige Konfigurationsänderung des Erstkammerelements. Die Krafteinwirkung der Erstkammerzwangssteuerung auf das Erstkammerelement erlaubt es dem Erstkammerelement, hohen Widerstand des Pumpmaterials und/oder eines Fremdkörpers zu überwinden. Widerstände gegen eine Konfigurationsänderung des Erstkammerelements, etwa durch Verkrustung, hohe Viskosität und/oder Klumpenbildung des Pumpmaterials, können durch die Erstkammerzwangssteuerung überwunden werden. The Erstkammerzwangssteuerung causes by force on the first chamber element a reliable configuration change of Erstkammerelements. The force effect of the Erstkammerzwangssteuerung on the Erstkammerelement allows the Erstkammerelement, high resistance of the Pump material and / or a foreign body to overcome. Resistors to a configuration change of the first chamber element, such as by encrustation, high viscosity and / or lumping of the pumping material can be overcome by the Erstkammerzwangssteuerung.
Die Kolbenpumpe umfasst optional mindestens einen Antrieb und insbesondere genau einen Antrieb. The piston pump optionally comprises at least one drive and in particular exactly one drive.
Die Kolbenpumpe kann aber auch frei von einem Antrieb ausgebildet sein, wobei Anschluss für einen Antrieb vorgesehen ist. The piston pump can also be designed to be free from a drive, wherein connection is provided for a drive.
Optional ist die Kolbenpumpe derart ausgebildet, dass ein Antrieb für den Kolben der Kolbenpumpe auch die Erstkammerzwangssteuerung antreibt. Ob die Kolbenpumpe mindestens einen Antrieb umfasst oder nicht, spielt für dieses Merkmal keine Rolle. Optionally, the piston pump is designed such that a drive for the piston of the piston pump also drives the Erstkammerzwangssteuerung. Whether or not the piston pump comprises at least one drive does not matter for this feature.
Der Kolben der Kolbenpumpe kann durch einen pneumatischen Antrieb bewegt werden, wobei dieser pneumatische Antrieb gleichzeitig auch die Erstkammer- zwangssteuerung antreibt. The piston of the piston pump can be moved by a pneumatic drive, whereby this pneumatic drive also drives the first chamber positive control simultaneously.
Der Kolben der Kolbenpumpe kann durch einen elektrischen Antrieb bewegt werden, wobei dieser elektrische Antrieb gleichzeitig auch die Erstkammer- zwangssteuerung antreibt. The piston of the piston pump can be moved by an electric drive, this electric drive simultaneously driving the first-chamber positive control as well.
Die Kolbenpumpe kann demnach derart ausgebildet sein, dass derselbe Antrieb sowohl den Kolben als auch die Erstkammerzwangssteuerung antreibt. Eine Kopplung der Bewegungen von Kolben und Erstkammerzwangssteuerung kann ausgebildet sein. Alternativ können der Kolben der Kolbenpumpe und die Erstkammer- zwangssteuerung voneinander unabhängige Antriebe aufweisen. Accordingly, the piston pump can be designed such that the same drive drives both the piston and the first chamber forced control. A coupling of the movements of piston and Erstkammerzwangssteuerung may be formed. Alternatively, the piston of the piston pump and the first-chamber positive control can have mutually independent drives.
Analog zum Zweitverschlusselement ist das Erstkammerelement formfest, separat ausgebildet und beweglich relativ zur dazugehörigen Öffnung. Dieselben Vorteile wie oben für die Kolbenpumpe mit dem Zweitverschlusselement beschrieben gelten auch für das Erstkammerelement. Analogous to the second closure element, the first chamber element is dimensionally stable, separately formed and movable relative to the associated opening. The same advantages as described above for the piston pump with the second closure element also apply to the first chamber element.
Eine Kolbenpumpe umfassend sowohl das Zweitverschlusselement als auch das Erstkammerelement ist aus diesem Grund robust, zuverlässig und funktioniert präzise. For this reason, a piston pump comprising both the second closure element and the first chamber element is robust, reliable and operates precisely.
Optional umfasst die Zweitkammer neben der Zweitkammeröffnung auch eine Zweitkammergegenöffnung zu einem Befüllen der Zweitkammer mit Pumpmaterial aus der Erstkammer. Optionally, the second chamber comprises, in addition to the second chamber opening, also a second chamber counter-opening for filling the second chamber with pump material from the first chamber.
Die Zweitkammergegenöffnung ist ebenfalls zwangsgesteuert, etwa durch dasselbe Zwangssteuerungselement wie die Zweitkammeröffnung. Beispielsweise liegt in der ersten Pumpkonfiguration das Zweitverschlusselement an dem ersten Mitnehmer an und ist versetzt zur Zweitkammergegenöffnung angeordnet, und in der zweiten Pumpkonfiguration liegt das Zweitverschlusselement an dem zweiten Mitnehmer an und ist die Zweitkammeröffnung abdeckend angeordnet. The second chamber counter orifice is also positively controlled, such as by the same forced control element as the second chamber orifice. For example, in the first pump configuration, the second closure element abuts against the first carrier and is offset from the second chamber counter-opening, and in the second pump configuration, the second closure element abuts the second carrier and the second chamber opening is disposed to cover.
Die Zweitkammergegenöffnung ist zwangsgesteuert alternierend zur Zweitkammeröffnung geöffnet bzw. abgedeckt. Die Benennung „Gegenöffnung" bezeichnet dabei keine Position, sondern dient lediglich einer Unterscheidung der Gegenöffnung von der Öffnung. Durch die Zweitkammeröffnung kann die Zweitkammer doppelwirkend mit Pumpmaterial aus der Erstkammer befüllt werden, also bei Druck und bei Zug des Kolbens. Optional umfasst das Erstkammerelement neben der Erstkammeröffnung auch eine Erstkammergegenöffnung zum Befüllen der Erstkammer mit Pumpmaterial von ausserhalb der Kolbenpumpe. Dabei ist in der ersten Erstkammerkonfiguration ein Teil der Kolbenpumpe, insbesondere der Grundkörper, die Erstkammergegenöffnung abdeckend und diese somit verschliessend angeordnet, und in der zweiten Erstkammerkonfiguration ist ein Teil der Kolbenpumpe, insbesondere der Grundkörper, versetzt zur Erstkammergegenöffnung angeordnet, wodurch die Erstkammergegenöffnung offen ist. The second chamber counter-opening is open or alternately opened or covered alternately to the second chamber opening. The term "counter-opening" does not designate a position, but merely serves to distinguish the counter-opening from the opening. Through the second chamber opening, the second chamber can be filled double-acting with pumping material from the first chamber, ie at pressure and at train of the piston. Optionally, the first-chamber element comprises not only the first-chamber opening but also a first-chamber counter-opening for filling the first chamber with pump material from outside the piston pump. In this case, in the first first-chamber configuration, a part of the piston pump, in particular the main body, covering the Erstkammergegenöffnung and thus arranged schliessend, and in the second Erstkammerkonfiguration part of the piston pump, in particular the base body, offset from the Erstkammergegenöffnung arranged, whereby the Erstkammergegenöffnung is open.
Anders ausgedrückt ist Erstkammergegenöffnung alternierend zur Erstkammeröffnung geöffnet bzw. abgedeckt. Auch hier bezeichnet die Benennung „Gegenöffnung" keine Position, sondern dient lediglich einer Unterscheidung der Gegenöffnung von der Öffnung. In other words, Erstkammergegenöffnung is opened or covered alternately to Erstkammeröffnung. Again, the term "counter-opening" designates no position, but only serves to distinguish the counter-opening of the opening.
Durch die Erstkammeröffnung kann die Erstkammer doppelwirkend mit Pumpmaterial von ausserhalb der Kolbenpumpe befüllt werden, also bei Druck und bei Zug des Kolbens. Due to the first-chamber opening, the first chamber can be filled with double-acting pumping material from outside the piston pump, that is to say under pressure and when the piston is pulled.
Optional umfasst der Grundkörper einen ersten Anschlag für ein erstes Ende des Erstkammerelements und einen zweiten Anschlag für ein zweites, dem ersten Ende gegenüberliegend angeordnetes Ende des Erstkammerelements. Dabei ist das Erstkammerelement zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag parallel zu einer Verschiebungsbahn des Kolbens bewegbar ausgebildet. Insbesondere ist die Erstkammeröffnung in einem Bereich am ersten Ende des Erstkammerelements angeordnet und die Erstkammergegenöffnung, sofern eine solche vorhanden ist, in einem Bereich am zweiten Ende des Erstkammerelements angeordnet. Optionally, the base body comprises a first stop for a first end of the first-chamber element and a second stop for a second end of the first-chamber element arranged opposite the first end. In this case, the first-chamber element between the first stop and the second stop is designed to be movable parallel to a displacement track of the piston. In particular, the Erstkammeröffnung is disposed in a region at the first end of the Erstkammerelements and the Erstkammergegenöffnung, if one such is present, arranged in a region at the second end of the first-chamber element.
Optional ist das Erstkammerelement als Aussenwand der Erstkammer ausgebildet und grenzt die Erstkammer von ausserhalb der Kolbenpumpe befindlichem Pumpmaterial ab. Optionally, the first-chamber element is designed as an outer wall of the first chamber and delimits the first chamber from pumping material located outside the piston pump.
Optional ist die Erstkammer ortsfest zum Erstkammerelement angeordnet. Dies bedeutet, dass die Erstkammer zusammen mit dem Erstkammerelement bewegt wird. Optionally, the first chamber is arranged stationary to the first chamber element. This means that the first chamber is moved together with the first chamber element.
Insbesondere ist die Erstkammer relativ zum Grundkörper beweglich ausgebildet. In particular, the first chamber is designed to be movable relative to the main body.
Alternativ ist die Erstkammer ortsfest zum Grundkörper ausgebildet. In diesem Fall wird die ein Gesamtvolumen der Erstkammer durch eine Bewegung des Erstkammerelements vergrössert oder verkleinert. Alternatively, the first chamber is formed stationary to the main body. In this case, the total volume of the first chamber is increased or decreased by a movement of the first chamber member.
Optional steht das Erstkammerelement sowohl in der ersten Pumpkonfiguration als auch in der zweiten Pumpkonfiguration in Kontaktschluss mit dem Zweitverschlusselement oder einem mit dem Kolben im Wesentlichen immer mitbewegten Teil. Optionally, in the first pump configuration as well as in the second pump configuration, the first-chamber element is in contact with the second closure element or a part which is always substantially moved along with the piston.
Durch den Kontaktschluss zwischen Erstkammerelement und Zweitverschlusselement bzw. dem mit dem Kolben im Wesentlichen immer mitbewegten Teil kann über Haftreibung und/oder Gleitreibung Kraft und Bewegung des Kolbens auf das Erstkammerelement mindestens teilweise übertragen werden. In diesem Fall ist die Erstkammeröffnung ebenfalls in Abhängigkeit des Kolbens zwangsgesteuert. Auf diese Weise kann ein Wechsel der Konfiguration der Erstkammeröffnung und gegebenenfalls auch der Erstkammergegenöffnung beschleunigt und/oder erleichtert werden. Optional ist also die Konfiguration der Erstkammeröffnung durch den Kolben zwangsgesteuert, insbesondere indirekt durch das Zwangssteuerungselement. Due to the contact closure between the first-chamber element and the second closure element or the part which is always substantially co-moving with the piston, the force and movement of the piston on the first-chamber element can be at least partially transmitted via static friction and / or sliding friction. In this case, the Erstkammeröffnung is also forcibly controlled in dependence of the piston. In this way, a change in the configuration of the Erstkammeröffnung and possibly also the Erstkammergegenöffnung be accelerated and / or facilitated. Optionally, therefore, the configuration of the Erstkammeröffnung forcibly controlled by the piston, in particular indirectly by the positive control element.
Die bereits weiter oben erwähnte optionale Erstkammerzwangssteuerung zur Zwangssteuerung der Erstkammeröffnung kann alternativ oder in Kombination mit der indirekten Zwangssteuerung durch die Haftreibung und/oder Gleitreibung des Kolbens mit dem Erstkammerelement eingesetzt werden. The already mentioned above optional first chamber compulsory control for the positive control of Erstkammeröffnung can be used alternatively or in combination with the indirect positive control by the static friction and / or sliding friction of the piston with the Erstkammerelement.
Optional weist die Erstkammer eine Form eines Hohlzylinders auf. Dieser Hohlzylinder umschliesst eine Verschiebungsbahn der Zweitkammer mindestens teilweise. Optionally, the first chamber has a shape of a hollow cylinder. This hollow cylinder encloses a displacement path of the second chamber at least partially.
Durch eine Erstkammer in Form eines die Zweitkammer in allen Konfigurationen mindestens teilweise umschliessenden Hohlzylinders kann die Kolbenpumpe kompakt ausgebildet werden. By a first chamber in the form of a second chamber in all configurations at least partially enclosing hollow cylinder, the piston pump can be made compact.
Optional ist die Zweitkammer ortsfest zum Kolben angeordnet. Optionally, the second chamber is arranged stationary to the piston.
Optional ist die Zweitkammer innerhalb des Kolbens angeordnet. Optionally, the second chamber is disposed within the piston.
Optional ist der Kolben als Hohlzylinder ausgebildet, dessen Hohlraum die Zweitkammer ausbildet. Insbesondere ist der Hohlzylinder des Kolbens konzentrisch zum Hohlzylinder der Erstkammer angeordnet. Mit einer Zweitkammer, welche vom Kolben umfasst ist, kann die Kolbenpumpe kompakt ausgebildet werden. Optionally, the piston is designed as a hollow cylinder whose cavity forms the second chamber. In particular, the hollow cylinder of the piston is arranged concentrically to the hollow cylinder of the first chamber. With a second chamber, which is encompassed by the piston, the piston pump can be made compact.
Optional umfasst die Kolbenpumpe ein Dichtelement. Das Dichtelement ist ausgebildet, um relativ zueinander bewegliche Teile der Kolbenpumpe abzudichten. Dies bedeutet, dass ein Dichtelement zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen einen Durchtritt von Pumpmaterial zwischen diesen Teilen verhindert. Optionally, the piston pump comprises a sealing element. The sealing element is designed to seal relative to each other movable parts of the piston pump. This means that a sealing element between relatively movable parts prevents passage of pumping material between these parts.
Beispielsweise ist ein Dichtelement zwischen Erstkammerelement und Grundkörper angeordnet. For example, a sealing element between the first chamber element and the base body is arranged.
Beispielsweise ist ein Dichtelement zwischen Erstkammerelement und Zweitverschlusselement angeordnet. For example, a sealing element is arranged between the first-chamber element and the second closure element.
Beispielsweise ist ein Dichtelement zwischen Zweitverschlusselement und Kolben angeordnet. Insbesondere weist ein Dichtelement Kunststoff oder Gummi auf. For example, a sealing element between the second closure element and piston is arranged. In particular, a sealing element on plastic or rubber.
Ein Dichtelement kann die Kolbenpumpe effizienter arbeiten lassen, insbesondere bei Pumpmaterial von niedriger Viskosität. Bei Verwendung eines Dichtelements kann die Kolbenpumpe aus wenig präzis gefertigten und daher billig herstellbaren Komponenten gefertigt werden, ohne dass die Wirkung der Kolbenpumpe darunter leidet. A sealing element can make the piston pump work more efficiently, especially with low viscosity pumping material. When using a sealing element, the piston pump can be made of less precisely manufactured and therefore inexpensive to produce components without the effect of the piston pump suffers.
Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: The subject matter of the invention will be explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments, which are illustrated in the accompanying drawings. Each show schematically:
Figur 1 ein Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Kolbenpumpe in 1 shows a section through a first embodiment of the piston pump in
Seitenansicht;  Side view;
Figur 2 ein Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Kolbenpumpe in  Figure 2 is a section through a second embodiment of the piston pump in
Seitenansicht, bei Druck; Figur 3 die Kolbenpumpe aus Figur 2 in der Umschaltphase von Druck zu Zug; Side view, at pressure; FIG. 3 shows the piston pump from FIG. 2 in the switching phase from pressure to tension;
Figur 4 die Kolbenpumpe aus Figur 2 bei Zug;  FIG. 4 shows the piston pump of FIG. 2 in tension;
Figur 5 eine dritte Ausführungsform der Kolbenpumpe in Draufsicht, mit eingezeichneten Schnittlinien A-A und B-B; Figure 5 shows a third embodiment of the piston pump in plan view, with drawn lines A-A and B-B;
Figur 6 ein Schnitt durch die Kolbenpumpe aus Figur 5 entlang Schnittlinie A- 6 shows a section through the piston pump from FIG. 5 along section line A--
A, bei Zug; A, at train;
Figur 7 ein Schnitt durch die Kolbenpumpe aus Figur 5 entlang Schnittlinie B- FIG. 7 shows a section through the piston pump from FIG. 5 along section line B--
B, bei Zug. B, at train.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, the same parts are provided with the same reference numerals in the figures.
Mit den Bezeichnungen links, rechts, unten und oben wird auf die Zeichnungsebene der Figuren Bezug genommen. The designations left, right, bottom and top refer to the drawing plane of the figures.
Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Kolbenpumpe 1 in Seitenansicht. Die Kolbenpumpe 1 ist dabei als einfachwirkende Kolbenpumpe 1 ausgebildet. Einfachwirkend heisst, dass ausschliesslich in einer Bewegungs- richtung des Kolbens 5 (entweder bei Druck oder bei Zug) Pumpmaterial aus dem Pumpausgang 8 auszutreten imstande ist - in dieser ersten Ausführungsform bei Zug. Die Kolbenpumpe 1 umfasst einen Grundkörper 2 und einen Kolben 5, welche relativ zum Grundkörper 2 beweglich ist in zwei entgegengesetzte Bewegungsrichtungen: auf den Grundkörper 2 zu bzw. in diesen hinein (diese Bewegungs- richtung heisst Druck), und vom Grundkörper 2 weg bzw. aus diesem heraus (diese Bewegungsrichtung heisst Zug). FIG. 1 shows a section through a first embodiment of the piston pump 1 in side view. The piston pump 1 is designed as a single-acting piston pump 1. Single-acting means that only in a direction of movement of the piston 5 (either under pressure or in tension) can pump material escape from the pump outlet 8 - in this first embodiment in tension. The piston pump 1 comprises a main body 2 and a piston 5, which is movable relative to the main body 2 in two opposite directions of movement: on the base body 2 to or into it (this direction of movement is called pressure), and away from the main body 2 or out of this (this direction of movement is called train).
Der Grundkörper 2 ist in seinem unteren Teil, welcher in das Pumpmaterial eingetaucht wird, weitgehend rotationssymmetrisch um eine Verschiebungsbahn 9 des Kolbens 5 ausgebildet. Aus Gründen der einfacheren Darstellung sind manche Elemente in dieser Schnittzeichnung der Figur 1 nur auf der linken Seite mit Bezugszeichen versehen, manchen nur auf der rechten Seite. The base body 2 is formed in its lower part, which is immersed in the pump material, largely rotationally symmetrical about a displacement track 9 of the piston 5. For the sake of simplicity, some are Elements in this sectional drawing of Figure 1 only provided on the left side with reference numerals, some only on the right side.
Die Verschiebungsbahn 9 des Kolbens liegt auf einer Mittellängsachse des Grundkörpers 2. Der Grundkörper 2 kann an einem das Pumpmaterial umfassenden Gefäss befestigt werden, was in Figur 1 mit sich nach rechts und links aus Figur 1 heraus erstreckenden Elementen angedeutet ist. Der Grundkörper 2 bildet einen ersten Anschlag 16 und einen zweiten Anschlag 17 aus, zwischen welchen ein Erstkammerelement 7 hin und her bewegt werden kann. Dabei führt der Grundkörper 2 das Erstkammerelement 7 bei dieser Bewegung parallel zur Verschiebungsbahn 9 des Kolbens 5 und begrenzt diese Bewegung durch die Anschläge 16, 17. Das Erstkammerelement 7 ist hohlzylinderförmig ausgebildet und ist konzentrisch zur Verschiebungsbahn 9 des Kolbens 5 angeordnet. In einem Bereich an seinem oberen Ende weist das Erstkammerelement 7 Erstkammeröffnungen 10 auf (in Figur 1 sind aufgrund des Schnitts zwei Erstkammeröffnungen 10 sichtbar). The displacement track 9 of the piston lies on a central longitudinal axis of the base body 2. The base body 2 can be fastened to a vessel comprising the pumping material, which is indicated in FIG. 1 with elements extending to the right and left from FIG. The main body 2 forms a first stop 16 and a second stop 17, between which a first chamber element 7 can be moved back and forth. In this case, the base body 2, the first chamber element 7 in this movement parallel to the displacement track 9 of the piston 5 and limits this movement through the stops 16, 17. The first chamber element 7 is formed as a hollow cylinder and is arranged concentrically to the displacement path 9 of the piston 5. In a region at its upper end, the first-chamber element 7 has first-chamber openings 10 (in FIG. 1, two first-chamber openings 10 are visible due to the cut).
Figur 1 zeigt die Kolbenpumpe 1 bei Druck auf den Kolben 5, was durch einen dicken, nach unten gerichteten Pfeil dargestellt ist. Die Umschaltphase ist bereits vorbei, und die Kolbenpumpe 1 befindet sich in der ersten Erstkammerkonfiguration. Dies bedeutet, dass das Erstkammerelement 7 am unten angeordneten, zweiten Anschlag 17 des Grundkörpers 2 anliegt. Das obere Ende des Erstkammerelements 7 ist vom oben angeordneten, ersten Anschlag 16 des Grundkörpers 2 genug weit entfernt, dass die Erstkammeröffnungen 10 versetzt vom Grundkörper 2 angeordnet und darum geöffnet sind. Pumpmaterial kann darum von ausserhalb der Kolbenpumpe 1 durch die offenen Erstkammeröffnungen 10 in die Erstkammer 3 gelangen. Die Erstkammer 3 ist innerhalb des Erstkammerelements 7 angeordnet und ist relativ zum Grundkörper 2 ortsfest ausgebildet. Durch eine Bewegung des die Erstkammer 3 begrenzenden Erstkammerelements 7 wird die Erstkammer 3 verkleinert (bei Druck) oder vergrössert (bei Zug). Der Kolben 5 ist als Hohlzylinder ausgebildet, und das hohle Innere des Kolbens 5 bildet die Zweitkammer 4 aus. Die Erstkammer 3 ist zwischen dem Erstkammerelement 7 und dem darin angeordneten Kolben 5 ausgebildet. Im Bereich der Anschläge 16, 17 für das Erstkammerelement 7 ist der Grundkörper 2 als Führung des Kolbens 5 für seine Bewegung entlang seiner Verschiebungsbahn 9 ausgebildet. Stark vereinfacht zusammengefasst sind in der Kolbenpumpe 1 etwa in einer Mitte einer Längsachse der Erstkammer 3 betrachtet folgende Elemente konzentrisch um die Verschiebungsbahn 9 des Kolbens von aussen nach innen angeordnet: Grundkörper 2, Erstkammerelement 7, Erstkammer 3, Kolben 5, Zweitkammer 4. Alle diese genannten Elemente sind aus Metall gefertigt und mit Ausnahmen der beschriebenen Öffnungen gegeneinander abgedichtet. FIG. 1 shows the piston pump 1 under pressure on the piston 5, which is represented by a thick, downwardly pointing arrow. The switching phase is already over, and the piston pump 1 is in the first Erstkammerkonfiguration. This means that the first-chamber element 7 rests on the second stop 17 of the main body 2 arranged at the bottom. The upper end of the Erstkammerelements 7 is sufficiently far away from the top, first stop 16 of the base body 2 that the Erstkammeröffnungen 10 are arranged offset from the base body 2 and therefore open. Pump material can therefore pass from outside the piston pump 1 through the open Erstkammeröffnungen 10 in the first chamber 3. The first chamber 3 is disposed within the Erstkammerelements 7 and is formed stationary relative to the base body 2. By a movement of the first chamber 3 limiting Erstkammerelements 7, the first chamber 3 is reduced (at pressure) or increased (at train). The piston 5 is formed as a hollow cylinder, and the hollow interior of the piston 5 forms the second chamber 4 from. The first chamber 3 is formed between the first chamber element 7 and the piston 5 arranged therein. In the area of the stops 16, 17 for the first chamber element 7, the main body 2 is designed as a guide of the piston 5 for its movement along its displacement track 9. To put it simply, in the piston pump 1, the following elements are arranged concentrically around the displacement path 9 of the piston from the outside inwards: main body 2, first chamber element 7, first chamber 3, piston 5, second chamber 4. All of these mentioned elements are made of metal and sealed with exceptions of the openings described against each other.
Der Kolben 5 weist an seinem unteren Ende eine Mehrzahl von Zweitkammeröffnungen 12 auf (analog zu den Erstkammeröffnungen 10 sind in Figur 1 nur zwei davon zu sehen). Diese Erstkammeröffnungen 10 können von einem Zweitverschlusselement 6 verschlossen werden, indem das Zweitverschlusselement 6 die Zweitkammeröffnungen 12 abdeckend angeordnet ist. Dies ist in Figur 1 der Fall, die Kolbenpumpe 1 befindet sich in der ersten Pumpkonfiguration. Dabei liegt das Zweitverschlusselement 6 an einem oberen, ersten Mitnehmer 14 an und verschliesst die Zweitkammeröffnungen 12. The piston 5 has at its lower end a plurality of second chamber openings 12 (analogous to the Erstkammeröffnungen 10 are shown in Figure 1 only two of them). These first-chamber openings 10 can be closed by a second closure element 6 by the second closure element 6, the second chamber openings 12 is arranged covering. This is the case in Figure 1, the piston pump 1 is in the first pumping configuration. In this case, the second closure element 6 rests against an upper, first driver 14 and closes the second chamber openings 12.
Das Zweitverschlusselement 6 ist als Ring aus Metall ausgebildet, welcher zwischen dem ersten Mitnehmer 14 und dem zweiten Mitnehmer 15 hin und her bewegt werden kann. Die beiden Mitnehmer 14, 15 sind starr am Kolben 5 befestigt und bewirken eine Zwangssteuerung des Zweitverschlusselements 6. Der erste Mitnehmer 14 und zweite Mitnehmer 15 sind also die konkreten Ausführungsformen des Zwangssteuerungselements. Das Zweitverschlusselement 6 ist stets in Kontaktschluss sowohl mit dem Kolben 5 als auch mit dem Erstkammerelement 7. Das Zweitverschlusselement 6 trennt die Erstkammer 3 in zwei unterschiedliche Bereiche und dichtet diese ab, sodass kein Pumpmaterial von einem Bereich in den anderen dringen kann. The second closure element 6 is designed as a ring made of metal, which can be moved between the first driver 14 and the second driver 15 back and forth. The two drivers 14, 15 are rigidly attached to the piston 5 and cause a positive control of the second closure element 6. The first driver 14 and second driver 15 are thus the concrete embodiments of the positive control element. The second closure element 6 is always in contact with both the piston 5 and the first chamber element 7. The second closure element 6 separates the first chamber 3 into two different ones Areas and seals them off so that pumping material can not pass from one area to the other.
In Figur 1 ist also die erste Ausführungsform der Kolbenpumpe 1 bei Druck auf den Kolben 5 dargestellt. Dabei kann der obere Bereich der Erstkammer 3 durch die Erstkammeröffnungen 10 mit Pumpmaterial befüllt werden. Die Zweitkammer 4 hingegen ist von der Erstkammer 3 durch verschlossenen Zweitkammeröffnungen 12 für einen Durchtritt von Pumpmaterial getrennt. Nach erfolgter Umschaltphase zu Zug befindet sich die Kolbenpumpe 1 dann bei Zug auf den Kolben 5 in einer anderen Situation: in der zweiten Pumpkonfiguration (das Zweitverschlusselement 6 liegt am unteren, zweiten Mitnehmer 15 an, wodurch die Zweitkammeröffnungen 12 geöffnet sind und Pumpmaterial vom oberen, mit Pumpmaterial gefüllten Bereich der Erstkammer 3 in die Zweitkammer 4 dringen kann) und in der zweiten Erstkammerkonfiguration (das Erstkammerelement 7 liegt am oberen, ersten Anschlag 16 des Grundkörpers 2 an, wodurch der Grundkörper 2 die Erstkammeröffnungen 10 abdeckt und verschliesst). In dieser Konfiguration bei Zug kann die Kolbenpumpe 1 nun das Pumpmaterial aus der gegen aussen geschlossenen Erstkammer 3 durch die Zweitkammeröffnungen 12 in die Zweitkammer 4 pumpen und schlussendlich durch den Pumpausgang 8 aus der Kolbenpumpe 1 hinaus. In Figure 1, therefore, the first embodiment of the piston pump 1 is shown at pressure on the piston 5. In this case, the upper region of the first chamber 3 can be filled with pumping material through the first-chamber openings 10. The second chamber 4, however, is separated from the first chamber 3 by closed second chamber openings 12 for a passage of pumping material. After switching to train the piston pump 1 is then in train on the piston 5 in another situation: in the second pump configuration (the second closure element 6 is at the bottom, second driver 15, whereby the second chamber openings 12 are opened and pumping material from the upper, in the second Erstkammerkonfiguration (the first chamber element 7 is located at the top, first stop 16 of the body 2, whereby the main body 2, the Erstkammeröffnungen 10 covers and closes). In this configuration in train, the piston pump 1 can now pump the pumping material from the closed against the first chamber first chamber 3 through the second chamber openings 12 in the second chamber 4 and finally through the pump outlet 8 from the piston pump 1 addition.
In den Figuren 2 bis 4 ist eine zweite Ausführungsform der Kolbenpumpe 1 dargestellt, und zwar wiederum als Schnitt und in Seitenansicht. Diese Kolbenpumpe 1 ist als doppelwirkende Kolbenpumpe 1 ausgebildet. Doppelwirkend heisst, dass in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens 5 (sowohl bei Druck als auch bei Zug) Pumpmaterial aus dem Pumpausgang 8 und somit aus der Kolbenpumpe 1 auszutreten imstande ist. Diese Kolbenpumpe 1 ist in Figur 2 bei Druck auf den Kolben 5 dargestellt und in Figur 3 in der Umschaltphase von Druck zu Zug. In Figur 4 ist diese Kolbenpumpe 1 bei Zug auf den Kolben 5 dargestellt. Die zweite Ausführungsform der Figuren 2 bis 4 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in Figur 1 dadurch, dass das Erstkammerelement 7 neben den an seinem oberen Ende angeordneten Erstkammeröffnungen 10 zusätzlich noch an seinem unteren Ende angeordnete Erstkammergegenöffnungen 11 aufweist und der Kolben 5 neben den oben angeordneten Zweitkammeröffnungen 12 zusätzlich noch unten angeordnete Zweitkammergegenöffnungen 13 aufweist. Ausserdem ist die Erstkammer 3 durch das Erstkammerelement 7 sowohl gegen oben als auch gegen unten begrenzt, wodurch die Erstkammer 3 sowohl bei Druck und Zug als auch in den Umschaltphasen gleich gross bleibt, aber relativ zum Grundkörper 2 bewegt wird. Die Erstkammer 3 ist hier ortsfest zum Erstkammerelement 7 ausgebildet. In the figures 2 to 4, a second embodiment of the piston pump 1 is shown, again as a section and in side view. This piston pump 1 is designed as a double-acting piston pump 1. Double acting means that in both directions of movement of the piston 5 (both at pressure and at train) pumping material is able to escape from the pump outlet 8 and thus out of the piston pump 1. This piston pump 1 is shown in Figure 2 at pressure on the piston 5 and in Figure 3 in the switching phase of pressure to train. In Figure 4, this piston pump 1 is shown in train on the piston 5. The second embodiment of Figures 2 to 4 differs from the first embodiment in Figure 1 in that the Erstkammerelement 7 in addition to the arranged at its upper end Erstkammeröffnungen 10 additionally arranged at its lower end Erstkammergegenöffnungen 11 and the piston 5 arranged next to the top Second chamber openings 12 additionally arranged at the bottom second chamber counter openings 13 has. In addition, the first chamber 3 is limited by the Erstkammerelement 7 both up and down, whereby the first chamber 3 remains the same size both in pressure and train and in the switching phases, but is moved relative to the base body 2. The first chamber 3 is formed here fixed to the first chamber element 7.
Dabei sind die Erstkammergegenöffnungen 11 derart am Erstkammerelement 7 und relativ zum Grundkörper 2 angeordnet, dass sie gegensätzlich zu den Erstkammeröffnungen 10 konfiguriert sind (oder anders gesagt alternierend zueinander konfiguriert sind). Dies heisst, dass die Erstkammergegenöffnungen 11 in der ersten Erstkammerkonfiguration geschlossen sind und in der zweiten Erstkammerkonfiguration offen. Analog gilt dasselbe für die Zweitkammergegenöffnungen 13 und die Zweitkammeröffnungen 12. Die Zweitkammergegenöffnungen 13 sind in der ersten Pumpkonfiguration geöffnet und in der zweiten Pumpkonfiguration geschlossen. Auf diese Weise kann die Kolbenpumpe 1 in der zweiten Ausführungsform sowohl bei Zug als auch bei Druck Pumpmaterial aus dem Pumpausgang 8 befördern (oder mit anderen Worten doppelwirkend arbeiten). Dabei wird auch der untere Bereich der Erstkammer 3 zum Pumpen von Pumpmaterial benutzt: der untere Bereich der Erstkammer 3 wird alternierend mit dem oberen Bereich der Erstkammer 3 mit Pumpmaterial befüllt, und das Pumpmaterial wird danach in die Zweitkammer 4 und schlussendlich durch den Pumpausgang 8 gepumpt. In this case, the first-chamber counter-openings 11 are arranged on the first-chamber element 7 and relative to the main body 2 in such a way that they are configured opposite to the first-chamber openings 10 (or, in other words, are configured to be mutually alternating). That is, the first chamber counter openings 11 are closed in the first first-chamber configuration and open in the second first-chamber configuration. The same applies to the second-chamber counter-openings 13 and the second-chamber openings 12. The second-chamber counter-openings 13 are opened in the first pump configuration and closed in the second pump configuration. In this way, in the second embodiment, the piston pump 1 can convey pump material from the pump outlet 8 both in tension and in pressure (or in other words double-acting). The lower region of the first chamber 3 is also used for pumping pump material: the lower region of the first chamber 3 is filled alternately with the upper region of the first chamber 3 with pumping material, and the pump material is then pumped into the second chamber 4 and finally through the pump outlet 8 ,
Der Pumpfluss des Pumpmaterials ist in Figur 2 durch Pfeile angedeutet: die Kolbenpumpe 1 in Figur 2 befindet sich in derselben Konfiguration unter Druck auf den Kolben 5 wie die Kolbenpumpe 1 in Figur 1 (erste Pumpkonfiguration, erste Erstkammerkonfiguration). Der obere Bereich der Erstkammer 3 wird durch die offenen Erstkammeröffnungen 10 mit Pumpmaterial befüllt (die Zweitkammeröffnungen 12 sind durch das Zweitverschlusselement 6 abgedeckt und geschlossen). Der untere Bereich der Erstkammer 3 ist gegen aussen verschlossen (vom Grundkörper 2 abgedeckte Erstkammergegenöffnungen 11) aber gegen die Zweitkammer 4 hin geöffnet (das Zweitverschlusselement 6 ist versetzt zu den Zweitkammergegenöffnungen 13 angeordnet, letztere sind also geöffnet), wodurch das Pumpmaterial aus dem unteren Bereich der Erstkammer 3 in die Zweitkammer 4 und schlussendlich aus dem Pumpausgang 8 gepumpt wird. The pumping flow of the pumping material is indicated by arrows in FIG. 2: the piston pump 1 in FIG. 2 is under pressure in the same configuration the piston 5 as the piston pump 1 in Figure 1 (first pump configuration, first Erstkammerkonfiguration). The upper region of the first chamber 3 is filled with pumping material through the open first-chamber openings 10 (the second-chamber openings 12 are covered and closed by the second closure element 6). The lower region of the first chamber 3 is closed to the outside (first chamber counter-openings 11 covered by the main body 2) but opened towards the second chamber 4 (the second closure element 6 is arranged offset to the second chamber counter-openings 13, the latter being opened), whereby the pump material from the lower region the first chamber 3 is pumped into the second chamber 4 and finally from the pump outlet 8.
In Figur 3 ist die zweite Ausführungsform der Kolbenpumpe 1 in der Umschaltphase zu Zug auf den Kolben 5 dargestellt: die Kolbenpumpe 1 befindet sich schon in der zweiten Pumpkonfiguration, also liegt das Zweitverschlusselement 6 bereits am unteren, zweiten Mitnehmer 15 an (was die Zweitkammeröffnungen 12 offen lässt und die Zweitkammergegenöffnungen 13 verschliesst), aber gleichzeitig noch in der ersten Erstkammerkonfiguration, also liegt das Erstkammerelement 7 immer noch am unteren, zweiten Anschlag 17 des Grundkörpers 2 an (wodurch die Erstkammeröffnungen 10 geöffnet und die Erstkammergegenöffnungen 11 geschlossen sind). Somit wird in dieser Umschaltphase kurzzeitig Pumpmaterial aus dem oberen Bereich der Erstkammer 3 sowohl direkt aus der Kolbenpumpe 1 heraus als auch in die Zweitkammer 4 bewegt. Aufgrund des zunehmenden Unterdrucks im unteren Bereich der Erstkammer 3 und aufgrund der Reibung zwischen dem Zweitverschlusselement 6 und einer Innenseite des Erstkammerelements 7 wird sich aber das Erstkammerelement 7 nach oben zum ersten Anschlag 16 des Grundkörpers 2 bewegen und somit in die zweite Erstkammerkonfiguration begeben, was dann die Umschaltphase beendet. Danach befindet sich die Kolbenpumpe 1 in der Konfiguration bei Zug auf den Kolben, dargestellt in Figur 4. Der Pumpfluss des Pumpmaterials ist in Figur 4 auch wieder durch Pfeile angedeutet: die Kolbenpumpe 1 in Figur 4 befindet sich in der Konfiguration unter Zug auf den Kolben 5 (zweite Pumpkonfiguration, zweite Erstkammerkonfiguration). Der untere Bereich der Erstkammer 3 wird durch die offenen Erstkammergegenöffnungen 11 mit von ausserhalb der Kolbenpumpe 1 mit Pumpmaterial befüllt (die Zweitkammergegenöffnungen 13 sind durch das Zweitverschlusselement 6 abgedeckt und geschlossen). Der obere Bereich der Erstkammer 3 ist gegen aussen verschlossen (vom Grundkörper 2 abgedeckte Erstkammeröffnungen 10) aber gegen die Zweitkammer 4 hin geöffnet (das Zweitverschlusselement 6 ist versetzt zu den Zweitkammeröffnungen 12 angeordnet, letztere sind also geöffnet), wodurch das Pumpmaterial aus dem oberen Bereich der Erstkammer 3 in die Zweitkammer 4 und schlussendlich aus dem Pumpausgang 8 gepumpt wird. Die Umschaltphase von Zug auf Druck ist in keiner Figur dargestellt, erfolgt aber entsprechend in umgekehrter Reihenfolge zur Umschaltphase von Druck auf Zug. Das durch die Mitnehmer 14, 15 zwangsgesteuerte Zweitverschlusselement 6 ändert seine Konfiguration zuerst (von der zweiten in die erste Pumpkonfiguration), was die Kolbenpumpe 1 in die Umschaltphase von Zug auf Druck versetzt. Danach ändert das Erstkammerelement 7 seine Konfiguration (von der zweiten in die erste Erstkammerkonfiguration), und nach erfolgter Änderung der Erstkammerkonfiguration befindet sich die Kolbenpumpe 1 wieder in der in Figur 2 gezeigten Konfiguration unter Druck auf den Kolben 5. In Figur 5 ist eine dritte Ausführungsform der Kolbenpumpe 1 in Draufsicht dargestellt. In Figur 5 sind Schnittlinien A-A und B-B eingezeichnet. Die dritte Ausführungsform der Kolbenpumpe 1 unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform hauptsächlich dadurch, dass die dritte Ausführungsform der Kolbenpumpe 1 eine Erstkammerzwangssteuerung 20 umfasst. Die Erstkammer- zwangssteuerung 20 ist besser in den Figuren 6 und 7 erkennbar, wo die dritte Ausführungsform der Kolbenpumpe 1 in Seitenansicht als Schnitt dargestellt ist. 3 shows the second embodiment of the piston pump 1 in the switching phase to train on the piston 5 shown: the piston pump 1 is already in the second pumping configuration, so the second closure element 6 is already at the lower, second driver 15 (which the second chamber openings 12th leaves open and the Zweitkammergegenöffnungen 13 closes), but at the same time still in the first Erstkammerkonfiguration, so the Erstkammerelement 7 is still at the lower second stop 17 of the body 2 (whereby the Erstkammeröffnungen 10 is opened and the Erstkammergegenöffnungen 11 are closed). Thus, in this switching phase, pumping material from the upper region of the first chamber 3 is briefly moved both directly out of the piston pump 1 and into the second chamber 4. Due to the increasing negative pressure in the lower region of the first chamber 3 and due to the friction between the second closure element 6 and an inner side of the Erstkammerelements 7 but the Erstkammerelement 7 will move up to the first stop 16 of the base body 2 and thus move into the second Erstkammerkonfiguration what then the switching phase ends. Thereafter, the piston pump 1 is in the configuration in train on the piston, shown in Figure 4. The pumping flow of the pumping material is again indicated by arrows in FIG. 4: the piston pump 1 in FIG. 4 is in the configuration under tension on the piston 5 (second pump configuration, second first-chamber configuration). The lower area of the first chamber 3 is filled with pumping material from the outside of the first chamber counter openings 11 from outside the piston pump 1 (the second chamber counter openings 13 are covered and closed by the second closure element 6). The upper area of the first chamber 3 is closed to the outside (first chamber openings 10 covered by the base body 2) but opened towards the second chamber 4 (the second closure element 6 is arranged offset to the second chamber openings 12, the latter are thus opened), whereby the pump material from the upper area the first chamber 3 is pumped into the second chamber 4 and finally from the pump outlet 8. The switching phase from train to pressure is not shown in any figure, but takes place accordingly in reverse order to the switching phase of pressure on train. The forcibly controlled by the drivers 14, 15 second closure element 6 changes its configuration first (from the second to the first pumping configuration), which puts the piston pump 1 in the switching phase of train to pressure. Thereafter, the first chamber member 7 changes its configuration (from the second into the first first-chamber configuration), and after the change of the first-chamber configuration, the piston pump 1 is again in the configuration shown in FIG. 2 under pressure on the piston 5. In FIG. 5, a third embodiment is shown the piston pump 1 shown in plan view. In FIG. 5, sectional lines AA and BB are shown. The third embodiment of the reciprocating pump 1 differs from the second embodiment mainly in that the third embodiment of the reciprocating pump 1 includes a first chamber constraint controller 20. The First Chamber positive control 20 is better seen in Figures 6 and 7, where the third embodiment of the piston pump 1 is shown in side view as a section.
Figur 6 ist ein Schnitt durch die Kolbenpumpe 1 aus Figur 5 entlang Schnittlinie A- A, wobei die Kolbenpumpe 1 bei Zug dargestellt ist. Figur 6 zeigt die Kolbenpumpe 1 in einem Schnitt analog zu Figur 4 und unterscheidet sich von Figur 4 hauptsächlich durch die Erstkammerzwangssteuerung 20. Die Erstkammerzwangs- steuerung 20 ist am gegen oben (in Richtung Pumpausgang 8) verlängerten Erstkammerelement 7 befestigt und kann dadurch eine Kraft auf das Erstkammer- element 7 ausüben, wodurch die Erstkammerzwangssteuerung 20 das Erstkammerelement 7 bewegen kann. Figure 6 is a section through the piston pump 1 of Figure 5 along section line A-A, wherein the piston pump 1 is shown in train. FIG. 6 shows the piston pump 1 in a section analogous to FIG. 4 and differs from FIG. 4 mainly by the first chamber forced control 20. The first chamber forced control 20 is fastened to the first chamber element 7 extended towards the top (in the direction of the pump outlet 8) and can therefore generate a force exert the Erstkammer- element 7, whereby the Erstkammerzwangssteuerung 20 can move the Erstkammerelement 7.
Die Erstkammerzwangssteuerung 20 ist in Figur 7 gut erkennbar. Figur 7 ist ein Schnitt durch die Kolbenpumpe aus Figur 5 entlang der Schnittlinie B-B, ebenfalls bei Zug dargestellt. Die Erstkammerzwangssteuerung 20 ist am Grundkörper 2 befestigt und umfasst zwei Erstkammerzwangssteuerungskolben 21, welche pneumatisch angetrieben parallel zur Verschiebungsbahn 9 des Kolbens 5 der Kolbenpumpe 1 relativ zum Grundkörper 2 bewegt werden können. Die Erstkammerzwangssteuerungskolben 21 sind am gegen oben verlängerten Erstkammerelement 7 befestigt. Durch die Bewegung der Erstkammerzwangs- steuerungskolben 21 wird das Erstkammerelement 7 ebenfalls bewegt. Die auf die Erstkammerzwangssteuerungskolben 21 einwirkende pneumatische Kraft wird mechanisch auf das Erstkammerelement 7 weitergegeben, wodurch die Konfigurationsänderung des Erstkammerelements 7 zuverlässig und kraftvoll ausgeführt wird. Das Erstkammerelement 7 ist durch die Erstkammerzwangssteuerung 20 zwangsgesteuert. The Erstkammerzwangssteuerung 20 is clearly visible in Figure 7. Figure 7 is a section through the piston pump of Figure 5 along the section line B-B, also shown at train. The Erstkammerzwangssteuerung 20 is fixed to the base body 2 and comprises two Erstkammerzwangssteuerungskolben 21, which can be moved pneumatically driven parallel to the displacement track 9 of the piston 5 of the piston pump 1 relative to the base body 2. The Erstkammerzwangssteuerung piston 21 are attached to the upwardly extended Erstkammerelement 7. By moving the Erstkammerzwangs- control piston 21, the first chamber element 7 is also moved. The pneumatic force acting on the first-chamber compulsory control piston 21 is mechanically transmitted to the first-chamber member 7, whereby the configuration change of the first-chamber member 7 is performed reliably and powerfully. The first chamber element 7 is positively controlled by the Erstkammerzwangssteuerung 20.
Der Kolben 5 der Kolbenpumpe 1 wird pneumatisch angetrieben (Druck und Zug auf den Kolben 5 wird durch pneumatische Kräfte erzeugt, in den Figuren nicht dargestellt). Derselbe pneumatische Antrieb wie für den Kolben 5 der Kolbenpumpe 1 treibt auch die Erstkammerzwangssteuerungskolben Erstkammerzwangssteuerung 20 an. The piston 5 of the piston pump 1 is pneumatically driven (pressure and tension on the piston 5 is generated by pneumatic forces, not shown in the figures). The same pneumatic drive as for the piston 5 of Piston pump 1 also drives the first chamber forced control piston first chamber forced control 20.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kolbenpumpe (1) zum Pumpen von Pumpmaterial, wobei die Kolbenpumpe (1) einen Grundkörper (2), eine Erstkammer (3), eine Zweitkammer (4) und einen relativ zum Grundkörper (2) und relativ zur Erstkammer (3) beweglichen Kolben (5) umfasst, wobei die Erstkammer (3) eine Erstkammeröffnung (10) zu einem Befüllen der Erstkammer (3) mit Pumpmaterial von ausserhalb der Kolbenpumpe (1) umfasst und die Zweitkammer (4) eine Zweitkammeröffnung (12) zu einem Befüllen der Zweitkammer (4) mit Pumpmaterial aus der Erstkammer (3) umfasst, und wobei die Kolbenpumpe (1) einen Pumpausgang (8) umfasst, aus welchem Pumpmaterial von der Zweitkammer (4) aus der Kolbenpumpe (1) auszutreten imstande ist,  Piston pump (1) for pumping pumping material, wherein the piston pump (1) comprises a base body (2), a first chamber (3), a second chamber (4) and a piston movable relative to the base body (2) and relative to the first chamber (3). 5), wherein the first chamber (3) comprises a first chamber opening (10) for filling the first chamber (3) with pumping material from outside the piston pump (1) and the second chamber (4) comprises a second chamber opening (12) for filling the second chamber ( 4) with pumping material from the first chamber (3), and wherein the piston pump (1) comprises a pump outlet (8) from which pumping material from the second chamber (4) is able to escape from the piston pump (1),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Kolbenpumpe (1) ein Zwangssteuerungselement (14, 15) zur Zwangssteuerung der Zweitkammeröffnung (12) durch den Kolben (5) umfasst, wobei in einer ersten Pumpkonfiguration die Zweitkammeröffnung (12) aufgrund des Zwangssteuerungselements (14, 15) für das Pumpmaterial undurchdringbar konfiguriert ist, und wobei in einer zweiten Pumpkonfiguration die Zweitkammeröffnung (12) aufgrund des Zwangssteuerungselements (14, 15) für das Pumpmaterial durchdringbar konfiguriert ist. the piston pump (1) comprises a positive control element (14, 15) for forcing the second chamber opening (12) through the piston (5), wherein in a first pumping configuration the second chamber opening (12) is impermeabilely configured due to the positive control element (14, 15) for the pumping material and wherein in a second pumping configuration, the second chamber opening (12) is penetrably configured due to the positive control element (14, 15) for the pumping material.
Kolbenpumpe (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Piston pump (1) according to claim 1, characterized in that the
Kolbenpumpe (1) ein formfestes, separat ausgebildetes und relativ zum Piston pump (1) a dimensionally stable, separately formed and relative to
Grundkörper (2) bewegliches Erstkammerelement (7) umfasst, wobei das Erstkammerelement (7) eine Erstkammeröffnung (10) umfasst und eine erste Erstkammerkonfiguration einzunehmen imstande ist, in welcher die The first body element (7) comprises a first chamber opening (10) and is capable of assuming a first first chamber configuration in which the
Erstkammeröffnung (10) für das Pumpmaterial durchdringbar konfiguriert ist, sowie eine zweite Erstkammerkonfiguration einzunehmen imstande ist, in welcher die Erstkammeröffnung (10) für das Pumpmaterial undurchdringbar konfiguriert ist. Kolbenpumpe (1) gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweitkammer (4) neben der Zweitkammeröffnung (12) auch eine Zweitkammer- gegenöffnung (13) zu einem Befüllen der Zweitkammer (4) mit Pumpmaterial aus der Erstkammer (3) umfasst, wobei in der ersten Pumpkonfiguration die Zweitkammergegenöffnung (13) aufgrund des Zwangssteuerungselements (14, 15) für das Pumpmaterial durchdringbar konfiguriert ist, und wobei in der zweiten Pumpkonfiguration die Zweitkammeröffnung (12) aufgrund des Zwangssteuerungselements (14, 15) für das Pumpmaterial undurchdringbar konfiguriert ist. The first chamber opening (10) is penetrable for the pumping material and is capable of assuming a second first-chamber configuration in which the first chamber opening (10) for the pumping material is configured impermeable. Piston pump (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the second chamber (4) adjacent to the second chamber opening (12) and a Zweitkammer- gegenöffnung (13) for filling the second chamber (4) with pumping material from the first chamber (3) wherein in the first pumping configuration, the second chamber counter-orifice (13) is penetrably configured due to the pumping material forcing control member (14, 15), and in the second pumping configuration, the second-chamber orifice (12) is impermeabilely configured due to the pumping material forcing control member (14, 15) is.
Kolbenpumpe (1) gemäss Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erstkammerelement (7) neben der Erstkammeröffnung (10) auch eine Erstkammergegenöffnung (11) zum Befüllen der Erstkammer (3) mit Pumpmaterial von ausserhalb der Kolbenpumpe (1) umfasst, wobei in der ersten Erstkammerkonfiguration die Erstkammergegenöffnung (11) für das Pumpmaterial undurchdringbar konfiguriert ist, und wobei in der zweiten Erstkammerkonfiguration die Erstkammergegenöffnung (11) für das Pumpmaterial durchdringbar konfiguriert ist. Piston pump (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the Erstkammerelement (7) in addition to the Erstkammeröffnung (10) and a Erstkammergegenöffnung (11) for filling the Erstkammer (3) with pumping material from outside the piston pump (1), wherein in the first first chamber configuration, the first chamber counter-orifice (11) is configured to be impermeable to the pumping material, and wherein in the second first-chamber configuration, the first-chamber counter-orifice (11) is penetrably configured for the pumping material.
Kolbenpumpe (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (1) ein formfestes, separat ausgebildetes und relativ zur Zweitkammer (4) bewegliches Zweitverschlusselement (6) umfasst, welches aufgrund des Zwangssteuerungselements (14, 15) in der ersten Pumpkonfiguration die Zweitkammeröffnung (12) abdeckend angeordnet ist und aufgrund des Zwangssteuerungselements (14, 15) in der zweiten Pumpkonfiguration von der Zweitkammeröffnung (12) versetzt angeordnet ist. Piston pump (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the piston pump (1) comprises a dimensionally stable, separately formed and relative to the second chamber (4) movable second closure element (6), which due to the positive control element (14, 15) in the first pump configuration, the second chamber opening (12) is arranged covering and arranged offset due to the positive control element (14, 15) in the second pumping configuration of the second chamber opening (12).
Kolbenpumpe (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) einen ersten Anschlag (16) für ein erstes Ende des Erstkammerelements (7) umfasst und einen zweiten Anschlag (17) für ein zweites, dem ersten Ende gegenüberliegend angeordnetes Ende des Erstkammerelements (7) umfasst, wobei das Erstkammerelement (7) zwischen dem ersten Anschlag (16) und dem zweiten Anschlag (17) parallel zu einer Verschiebungsbahn (9) des Kolbens (5) bewegbar ausgebildet ist, wobei insbesondere die Erstkammeröffnung (10) in einem Bereich am ersten Ende desPiston pump (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the base body (2) comprises a first stop (16) for a first end of the Erstkammerelements (7) and a second stop (17) for a second end of the first chamber element (7) arranged opposite the first end, wherein the first chamber element (7) is designed to be movable parallel to a displacement track (9) of the piston (5) between the first stop (16) and the second stop (17) In particular, the first chamber opening (10) in a region at the first end of
Erstkammerelements (7) angeordnet ist und die Erstkammergegenöffnung (11) in einem Bereich am zweiten Ende des Erstkammerelements (7) angeordnet ist. First chamber element (7) is arranged and the Erstkammergegenöffnung (11) is arranged in a region at the second end of the Erstkammerelements (7).
Kolbenpumpe (1) gemäss den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Erstkammerelement (7) sowohl in der ersten Pumpkonfiguration als auch in der zweiten Pumpkonfiguration in Kontaktschluss mit dem Zweitverschlusselement (6) oder einem mit dem Kolben (5) im Wesentlichen immer mitbewegten Teil steht. Piston pump (1) according to claims 5 and 6, characterized in that the first chamber element (7) in both the first pump configuration and in the second pump configuration in contact with the second closure element (6) or one with the piston (5) substantially always moving part stands.
Kolbenpumpe (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstkammer (3) eine Form eines Hohlzylinders aufweist, welcher eine Verschiebungsbahn der Zweitkammer (4) mindestens teilweise umschliesst. Piston pump (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first chamber (3) has a shape of a hollow cylinder which at least partially surrounds a displacement path of the second chamber (4).
Kolbenpumpe (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweitkammer (4) innerhalb des Kolbens (5) angeordnet ist. Piston pump (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the second chamber (4) within the piston (5) is arranged.
10. Kolbenpumpe (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) als Hohlzylinder ausgebildet ist, dessen Hohlraum die Zweitkammer (4) ausbildet, und insbesondere der Hohlzylinder des Kolbens (5) konzentrisch zum Hohlzylinder der Erstkammer (3) angeordnet ist. 10. piston pump (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the piston (5) is designed as a hollow cylinder whose cavity forms the second chamber (4), and in particular the hollow cylinder of the piston (5) concentric with the hollow cylinder First chamber (3) is arranged.
11. Kolbenpumpe (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Kolbenpumpe (1) eine Erstkammerzwangssteuerang (20) umfasst, welche das Erstkammerelement (7) zwangssteuert. 11. Piston pump (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the piston pump (1) comprises a Erstkammerzwangssteuerang (20), which forcibly controls the Erstkammerelement (7).
12. Kolbenpumpe (1) gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (1) derart ausgebildet ist, dass ein Antrieb für den Kolben (5) der Kolbenpumpe (1) auch die Erstkammerzwangssteuerung (20) antreibt. 12. Piston pump (1) according to claim 11, characterized in that the piston pump (1) is designed such that a drive for the piston (5) of the piston pump (1) and the Erstkammerzwangssteuerung (20) drives.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1689270A (en) * 1926-09-18 1928-10-30 Joseph W Woodruff Pump
US2253926A (en) * 1940-05-16 1941-08-26 Harry P Anderson Double acting pump
US4087212A (en) * 1976-05-04 1978-05-02 Holder William D Traveling oil pump valve

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