DE102004004358A1 - Piston pump, has cylinder with leak opening providing communication between working chamber and ambient atmospheric pressure during portion of piston stroke - Google Patents
Piston pump, has cylinder with leak opening providing communication between working chamber and ambient atmospheric pressure during portion of piston stroke Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004004358A1 DE102004004358A1 DE200410004358 DE102004004358A DE102004004358A1 DE 102004004358 A1 DE102004004358 A1 DE 102004004358A1 DE 200410004358 DE200410004358 DE 200410004358 DE 102004004358 A DE102004004358 A DE 102004004358A DE 102004004358 A1 DE102004004358 A1 DE 102004004358A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- piston
- cylinder
- leakage opening
- piston pump
- pump according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
- F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
- F04B39/122—Cylinder block
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Description
Diese Anmeldung beansprucht Priorität aus der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/446 322, eingereicht am 6. Februar 2003.This Registration claims priority from the provisional US application no. 60/446 322, filed February 6, 2003.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Diese Erfindung betrifft Kolbenpumpen und insbesondere betrifft sie Hochdruck- bzw. Vakuumpumpen mit verbesserter Wiederstartbarkeit.This This invention relates to piston pumps and more particularly relates to high pressure or vacuum pumps with improved re-startability.
Bestimmte Pumpanwendungen erfordern, dass die Pumpe in Ein-/Ausschalt-Zyklen arbeiten. Bei Hochdruck- oder Vakuumanwendungen kann in der Größenordnung von 100 psi oder mehr das Luftvolumen in der Arbeitskammer bzw. den Arbeitskammern des Pumpzylinders bzw. der Pumpzylinder den Hin- und Herlauf des Kolbens bzw. der Kolben signifikant derart beeinträchtigen, dass ein Wiederstarten der Pumpe ein großes Drehmoment erfordert. Hierbei eingesperrte Luft kann den Pumpenantriebsmotor übermäßig belasten und vorschnellen Motorverschleiß hervorrufen, ein schwieriges, inkonsistentes und gestörtes Wiederstarten hervorrufen oder teure Motoren mit höherem Startdrehmoment notwendig machen.Certain Pumping applications require the pump to operate in on / off cycles. At high pressure or vacuum applications can be on the order of 100 psi or more the volume of air in the working chamber or the working chambers the pump cylinder or the pump cylinder the reciprocating of the Affect piston or the piston significantly so that restarting the pump requires a large torque. in this connection trapped air can overload and accelerate the pump drive motor excessively Cause engine wear, cause a difficult, inconsistent and disturbed restart or expensive engines with higher Make starting torque necessary.
Es sind auch zahlreiche Versuche unternommen worden, das Wiederstarten problemloser oder konsistenter zu machen. Eine technische Lösung sieht vor, einen größeren Motor zu verwenden, der für den normalen Betrieb signifikant zu groß ist, der jedoch ein hohes Startdrehmoment bereitstellt, das ausreicht, den Widerstand der eingesperrten Zylinderluft zu überwinden. Eine weitere signifikant wirksamere Technik besteht darin, einen Leckage-Pfad an der Ansaugöffnung (oder der Auslassöffnung, wenn Vakuum angesaugt wird) in der Ventilplatte der Pumpe zu erzeugen. Dies kann dadurch erfolgen, eine Innenseite der Ventilplatte an der Ansaugöffnung schräg zu stellen, so dass das Klappenventil zur Steuerung der Strömung durch die Öffnung nicht vollständig schließt und die Ansaugöffnung verschließt, woraufhin ein Zylinder-Schwellendruck erreicht wird. Diese Technik erlaubt es, dass ein Antriebsmotor mit relativ geringem Drehmoment (der dadurch kostengünstiger ist) verwendet werden kann. Dies erfordert jedoch eine ziemlich teure und zeitaufwendige maschinelle Bearbeitung der Ventilplatte zur Bildung der Schrägfläche. Außerdem kann hierdurch das Klappenventil am Ansaugende ermüden und der Durchsatz der Abluftströmung kann signifikant verringert werden, was für bestimmte Anwendungen ungeeignet ist, die spezifische bzw. minimale Durchsätze erfordern.It Many attempts have been made to restart to make it easier or more consistent. A technical solution sees before, a bigger engine to use that for the normal operation is significantly too large, but a high Provides starting torque sufficient, the resistance of the overcome caged cylinder air. Another significantly more effective technique is one Leakage path at the intake (or the outlet opening, if Vacuum is sucked in) in the valve plate of the pump to produce. This can be done by an inside of the valve plate the suction opening aslant so that the flap valve to control the flow through the opening not completely includes and the suction port closes, whereupon a cylinder threshold pressure is reached. This technique allows a drive motor with a relatively low torque (thereby cheaper is) can be used. However, this requires a pretty good deal expensive and time-consuming machining of the valve plate for the formation of the inclined surface. In addition, this can the flap valve at the suction end tire and the flow rate of the exhaust air flow can be significantly reduced, which is unsuitable for certain applications which require specific or minimum throughputs.
Es besteht deshalb ein Bedarf an einer Hochdruck-/Vakuumpumpe mit verbesserter Wiederstartbarkeit.It There is therefore a need for a high pressure / vacuum pump with improved Relaunch.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung stellt eine Kolbenpumpe mit einem Gehäuse bereit, das einen internen Hohlraum festlegt, in welchem ein Zylinder angeordnet ist, der einen zylindrischen Durchsatz festlegt, in welchem ein Kopf eines Zylinders hin- und herläuft, um das Volumen einer Arbeitskammer des Zylinders zu verändern. Der Zylinder weist eine Leckageöffnung auf, die eine Kommunikation zwischen der Arbeitskammer und einem Umgebungsatmosphärendruck während zumindest eines Teils eines Kolbenhubs bereitstellt.The present invention provides a piston pump with a housing which defines an internal cavity in which a cylinder is arranged is that defines a cylindrical flow rate, in which a Head of a cylinder back and forth runs around to to change the volume of a working chamber of the cylinder. Of the Cylinder has a leakage opening on, a communication between the working chamber and a Ambient atmospheric pressure while at least part of a piston stroke provides.
Die Leckageöffnung ist derart angeordnet, dass sie zwischen dem Kolbenkopf und dem Ventilkopf während des größten Teils des Kolbenhubs zu liegen kommt. Bevorzugt weist die Leckage öffnung eine Mittenlinie auf, die in einer Ebene liegt, welche die Wellenachse und die Mittenlinie des Zylinders bevorzugt parallel zur Wellenachse und senkrecht zur Zylinder-Mittenlinie schneidet. Die Leckageöffnung ist außerdem neben einem oberen Ende des Zylinders innerhalb eines Abstands von weniger als etwa 0,2 Inch angeordnet; stärker bevorzugt liegt ihre Mitte etwa 0,05 Inch vom oberen Ende des Zylinders entfernt. Der Kolbenkopf umfasst eine Dichtung, die mit einem Innendurchmesser des Zylinders gleitend zusammenpasst. Das Zentrum der Leckageöffnung sollte nicht mehr als etwa 0,1 Inch, bevorzugt etwa 0,05 Inch, unter der Kolbenbodendichtung zu liegen kommen, wenn der Kolben sich im oberen Totpunkt befindet, so dass der Kolbenboden an der Öffnung vorbei läuft, und diese in der Nähe des Totpunkts vorübergehend verschließt.The leakage opening is arranged so that it is between the piston head and the Valve head during most of it the piston stroke comes to rest. Preferably, the leakage opening has a Center line, which lies in a plane which the shaft axis and the center line of the cylinder is preferably parallel to the shaft axis and perpendicular to the cylinder centerline cuts. The leakage opening is in addition adjacent an upper end of the cylinder within a distance of arranged less than about 0.2 inches; more preferably, its center is about 0.05 inches from the top of the cylinder. The piston head includes a seal with an inside diameter of the cylinder sliding match. The center of the leakage opening should not exceed about 0.1 inch, preferably about 0.05 inch, below the piston crown gasket come to rest when the piston is at top dead center, allowing the piston head to pass the opening running, and these nearby of dead center temporarily closes.
Die Leckageöffnung kann unterschiedlich groß sein und unter einer mehr weniger großen Distanz vom Oberende des Zylinders für verschieden bemessene Zylinder angeordnet sein. Größe und Ort der Leckageöffnung sind üblicherweise unabhängig von dem Kolbenhub. Üblicherweise erhöht eine Vergrößerung der Leckageöffnung die zuverlässige Wiederstartbarkeit und verringert den Durchsatz der Pumpe, während eine Anordnung der Leckageöffnung weiter entfernt von der Oberseite des Zylinders (wobei in diesem Fall die Kolbendichtung im Totpunkt zu liegen kommt) die zuverlässige Wiederstartbarkeit verringert und den Durchsatz erhöht. Ungeachtet der Zylindergröße sollte die Leckageöffnung eine ähnliche Größenordnung aufweisen und näher zum oberen Ende des Zylinders als zum unteren Ende zu liegen kommen.The leakage opening can be different sizes and at a less distant distance from the top of the Cylinders for be arranged differently sized cylinder. Size and location of leakage opening are common independent of the piston stroke. Usually elevated an enlargement of the leakage opening the reliable one Restartability and reduces the throughput of the pump while a Arrangement of the leakage opening farther away from the top of the cylinder (being in this Case the piston seal comes to a dead center) the reliable restartability is reduced and increases throughput. Regardless of the cylinder size should the leakage opening a similar Magnitude exhibit and closer come to lie to the upper end of the cylinder as the lower end.
Die erfindungsgemäße Pumpe mit der Leckageöffnung in dem Zylinder ermöglicht ein Ausströmenlassen des Arbeitsgases aus dem Zylinder zur Außenseite des Zylinders. Das Ausströmenlas sen erfolgt diskontinuierlich derart, dass der bevorzugte Ort für die Leckageöffnung ein solcher ist, dass der Kolbenboden an der Leckageöffnung von unten nach oben bei jedem Hub zum Totpunkt hin vorbeiläuft. Dieses diskontinuierliche Ausströmenlassen verläuft derart, dass während vorübergehend belastungsfreier Perioden der Pumpe der Zylinder ausreichend druckfrei gemacht werden kann, um ein rasches Wiederstarten der Pumpe mit einem Antriebsmotor relativen geringen Drehmoments zu ermöglichen. Die Leckageöffnung kann außerdem eine einfache Durchgangsbohrung sein, die durch einen raschen und kostengünstigen Bohrvorgang gebildet werden kann.The inventive pump with the leakage opening in the cylinder allows an outflow of the working gas from the cylinder to the outside of the cylinder. The Ausströmenlas sen done discontinuous such that the preferred location for the leakage opening such is that the piston crown at the leakage opening from bottom to top at each stroke passes to the dead center. This discontinuous Ausströmenlassen runs like this, that while temporarily load-free periods of the pump of the cylinder sufficiently pressure-free can be made to restart the pump quickly allow a drive motor relative low torque. The leakage opening can also be a simple through hole, through a rapid and inexpensive Drilling can be formed.
Die vorliegende Erfindung stellt demnach eine Pumpe mit hochgradig zuverlässiger Wiederstartbarkeit bereit, die für Hochdruck- oder Vakuumanwendungen mit Ein-/Ausschalt-Zyklen besonders geeignet ist. Die verbesserte Wiederstartbarkeit der Pumpe wird durch einen einfachen Bohrvorgang ohne Notwendigkeit teurer Maschinen-Bearbeitungsvorgänge bereitgestellt. Da der Leckagepfad in dem Zylinder an einem geeigneten Ort zu liegen kommt, werden Durchsatzverluste ebenso verringert wie eine Ventilermüdung.The The present invention thus provides a pump with highly reliable restartability ready for that High pressure or vacuum applications with on / off cycles especially suitable is. The improved restartability of the pump is provided by a simple drilling operation without the need for expensive machine machining operations. Because the leakage path in the cylinder to lie in a suitable place comes, throughput losses are reduced as well as a valve fatigue.
Die vorstehend genannten sowie weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden Beschreibung. In dieser Beschreibung wird auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die Teil der Beschreibung bilden und in denen illustrativ eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist. Diese Ausführungsform definiert nicht notwendigerweise den vollen Umfang der Erfindung dar, der durch die Ansprüche festgelegt ist, die den Umfang der Erfindung festlegen.The above and other objects and advantages of the invention tap from the description below. In this description Reference is made to the accompanying drawings, which are part of To form a description and in which illustratively a preferred embodiment the invention is shown. This embodiment does not define necessarily the full scope of the invention, by the requirements is set defining the scope of the invention.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
Wie
in
Die
Leckageöffnung
In
einer bevorzugten Ausführungsform
nutzt die Pumpe
Es
wird bemerkt, dass dies lediglich ein Beispiel einer bevorzugten
Pumpenanwendung ist. Die Leckageöffnung
Wie
vorstehend angeführt,
fluchtet die Leckageöffnung
Die Erfindung ist anhand einer illustrativen Ausführungsform zur Offenbarung ihres praktikablen betriebsmäßigen Aufbaus im einzelnen erläutert worden, durch welchen Aufbau die Erfindung in vorteilhafter Weise in die Praxis umgesetzt werden kann. Die erläuterte Vorrichtung ist jedoch ausschließlich illustrativen Charakters und die neuartigen Merkmale der Erfindung können in anderen strukturellen Formen verkörpert sein, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die präzise Größe und der genaue Ort der Leckageöffnung abhängig von den Durchsatz- und Druckanforderungen der Anwendung variieren. Während lediglich eine einzige Leckageöffnung vorstehend erläutert und vorliegende gezeigt ist, liegt es im Umfang der Erfindung, dass der Zylinder mehrere Leckageöffnungen in unterschiedlichen Positionen in dem Zylinder aufweisen. Während eine Anwendung bei 60 psi erläutert wurde, kann die Verbesserung der zuverlässigen Wiederstartbarkeit und des Durchsatzes bei Anwendungen mit höherem Druck und höherem Vakuum von 100 psi oder einem noch höheren Druck verwirklicht werden. Um die Öffentlichkeit vom vollen Umfang der Erfindung zu unterrichten, wird auf die nachfolgenden Ansprüche verwiesen.The invention has been explained in detail by means of an illustrative embodiment for the disclosure of its practical operational structure, by which structure the invention can be implemented in an advantageous manner in practice. However, the illustrated apparatus is merely illustrative in nature, and the novel features of the invention may be embodied in other structural forms without departing from the scope of the invention. For example, the precise size and location of the leak port may vary depending on the throughput and pressure requirements of the application. While only a single leakage orifice is discussed above and shown herein, it is within the scope of the invention for the cylinder to have multiple leakage orifices in different positions in the cylinder have the. While an application at 60 psi has been discussed, the improvement in reliable restartability and throughput can be realized in higher pressure, higher vacuum applications of 100 psi or even higher pressure. To inform the public of the full scope of the invention, reference is made to the following claims.
Zusammenfassend ist zugunsten der Erfindung festzustellen: Eine Hochdruck-/Vakuum-Kolbenpumpe weist einen hin- und herlaufenden Kolben in einem Zylinder auf, der eine kleine Leckageöffnung bevorzugt mit einem Durchmesser von 0,05 Inch aufweist, die es erlaubt, dass ein Teil der Arbeitsluft während zumindest eines Teils des Kolbenhubs zum Pumpengehäuse ausleckt. Die Leckageöffnung verläuft koplanar mit der Antriebswelle und der Mittenlinie des Zylinders. Außerdem kommt sie zwischen dem Kolbenkopf und dem Ventilkopf während des größten Teils des Kolbenhubs zu liegen, jedoch unter der Kolbenbodendichtung und abgeschlossen von der Arbeitskammer, wenn er sich im oberen Totpunkt befindet. Während vorübergehender Ausschaltperioden der Pumpe lässt der Leckage-Pfad Hochdruck- oder Vakuumgas in den Zylinder ausströmen, wodurch ein Motor mit geringem Drehmoment die Pumpe zuverlässig wieder zu starten vermag.In summary should be noted in favor of the invention: A high pressure / vacuum piston pump has a reciprocating piston in a cylinder, which prefers a small leakage opening with a diameter of 0.05 inches, which allows that a part of the working air during licking at least part of the piston stroke to the pump housing. The leakage opening extends Coplanar with the drive shaft and the center line of the cylinder. In addition it comes between the piston head and the valve head during most of the time the piston stroke to lie, but under the piston crown seal and completed from the working chamber when it is at top dead center. While temporary Switch off periods of the pump leaves the leakage path high pressure or vacuum gas flow into the cylinder, causing a low torque motor will reliably recover the pump to start.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US44632203P | 2003-02-06 | 2003-02-06 | |
US60/446322 | 2003-02-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004004358A1 true DE102004004358A1 (en) | 2004-10-14 |
Family
ID=32990615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200410004358 Withdrawn DE102004004358A1 (en) | 2003-02-06 | 2004-01-29 | Piston pump, has cylinder with leak opening providing communication between working chamber and ambient atmospheric pressure during portion of piston stroke |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040184937A1 (en) |
CN (1) | CN1526948A (en) |
DE (1) | DE102004004358A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011121750A1 (en) | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Wabco Gmbh | Compressor used in motor vehicle, has cylinder whose cylinder bore is connectable with atmospheric pressure by decompression channel whose opening leads to cylinder bearing surface is arranged in region of bottom dead center |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8066474B1 (en) * | 2006-06-16 | 2011-11-29 | Jansen's Aircraft Systems Controls, Inc. | Variable guide vane actuator |
CN102094790B (en) * | 2011-03-04 | 2013-02-27 | 中国计量学院 | Air pump structure form without gas molecule leakage in operation |
US9086168B1 (en) | 2012-08-28 | 2015-07-21 | Jansen's Aircraft Systems Controls, Inc. | GHe solenoid operated pressure regulator and gas release manifold |
JP5931000B2 (en) * | 2013-04-15 | 2016-06-08 | 株式会社日立産機システム | Compressor |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US909276A (en) * | 1908-06-03 | 1909-01-12 | Roland C Bingham | Pump. |
DE1227485B (en) * | 1962-12-20 | 1966-10-27 | Danfoss As | Refrigerant compressor |
US3401604A (en) * | 1967-05-17 | 1968-09-17 | Ind Specialties Inc | Differential area gas cylinder |
US4028015A (en) * | 1975-11-03 | 1977-06-07 | Thomas Industries, Inc. | Unloader for air compressor with wobble piston |
US5407332A (en) * | 1992-02-06 | 1995-04-18 | Graco Inc. | High suction intake wiper |
-
2004
- 2004-01-27 US US10/765,374 patent/US20040184937A1/en not_active Abandoned
- 2004-01-29 DE DE200410004358 patent/DE102004004358A1/en not_active Withdrawn
- 2004-02-06 CN CNA2004100040467A patent/CN1526948A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011121750A1 (en) | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Wabco Gmbh | Compressor used in motor vehicle, has cylinder whose cylinder bore is connectable with atmospheric pressure by decompression channel whose opening leads to cylinder bearing surface is arranged in region of bottom dead center |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040184937A1 (en) | 2004-09-23 |
CN1526948A (en) | 2004-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2761180B1 (en) | Positive displacement pump | |
DE3142230C2 (en) | Device for adjusting the performance of a multi-cylinder refrigerant compressor | |
DE102009030593B4 (en) | Carburetor and two-stroke engine with a carburetor | |
DE102006061039A1 (en) | Air pump with a noise reducing construction | |
DE4401836C2 (en) | Axial piston compressor with several pistons | |
DE102014219429A1 (en) | Adjustable swash plate compressor | |
DE2835273C2 (en) | ||
DE1403953A1 (en) | Reciprocating compressors | |
DE202022101713U1 (en) | Pistons in the cylinder of an air compressor | |
DE102004004358A1 (en) | Piston pump, has cylinder with leak opening providing communication between working chamber and ambient atmospheric pressure during portion of piston stroke | |
DE19821265A1 (en) | Coolant compressor | |
DE69800445T2 (en) | Inlet and outlet valve device for a compressor | |
DE19533340A1 (en) | Compressor for compressing cooling gas | |
DE10153189A1 (en) | Fuel pump, fuel system, method for operating a fuel system and internal combustion engine | |
DE10005929C2 (en) | Compressor for an automotive air spring system | |
DE20020655U1 (en) | Two-stroke engine with fresh gas supply and flange for a two-stroke engine | |
DE3902658C2 (en) | Piston compressor | |
DE4437377B4 (en) | Aggregate for conveying fuel from a storage tank to an internal combustion engine | |
DE60015314T2 (en) | TWO STROKE COMBUSTION ENGINE | |
DE69207523T2 (en) | Reciprocating compressor with rotary slide valve | |
EP1998045A1 (en) | Displacement machine with coaxial valves | |
EP0600168B1 (en) | Positive displacement pump | |
DE69801948T2 (en) | Compressor with a lubrication device with which a lubricating oil is blown together with a cooling gas into a crankcase | |
DE102010045017A1 (en) | Two-stroke engine | |
DE2537742C3 (en) | Lubricating device for a piston internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: HML, 80799 MUENCHEN |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |