DE2005339C3

DE2005339C3 - Handkolbenpumpe

Info

Publication number: DE2005339C3
Application number: DE19702005339
Authority: DE
Inventors: Ferdinando Mailand Castiglioni (Italien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-02-11
Filing date: 1970-02-06
Publication date: 1978-06-01
Also published as: FR2032807A5; DE2005339A1; DE2005339B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Handkolbenpumpe mit hohler Kolbenstange zum Fördern flüssiger oder gasförmiger Medien, welche sowohl beim Aufwärts- als auch beim Abwärtshub fördert und deren Kolben Rückschlagventile aufweist.

Eine derartige Handkolbenpumpe ist als Differentialkolbenpumpe beispielsweise aus der FR-Zusatz-PS 53 924 bekannt. Bei solchen Differentialkolbenpumpen, die in Ausführung mit massiver Kolbenstange beispielsweise auch aus der DE-AS 11 05 722 bekannt sind, hängt das Fördervolumen in jedem Hub vom Verhältnis der Querschnittsflächen des Zylinders und der Kolbenstange ab. deich große Volumina in jedem Förderhub ergeben sich nur bei einem ganz bestimmten Verhältnis dieser Querschnittsflächen, und zwar in der Regel dann, wenn der Querschnitt der Kolbenstange halb so groß ist wie der Querschnitt des Zylinders.

In jedem Fall wird im einen Hub ein dem Ringraum zwischen Kolbenstange und Zylinder entsprechendes Volumen, im anderen Hub ein dem Kolbenstangendurchmesser entsprechendes Volumen verdrängt, so daß insgesamt bei einem Abwärts- und Aufwärtshub, also einer vollen Umdrehung, ein dem Zylinderdurchmesser multipliziert mit der Hublänge entsprechendes Volumen verdrängt wird. Je nach dem Verhältnis der Querschnittsflächen des Zylinders und der Kolbenstange ist dieses unveränderliche Gesamtfördervolumen für einen Hin- und Hergang des Kolbens unterschiedlich auf den Abwärts- und Aufwärtshub aufgeteilt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Handkolbenpumpe nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches zu erreichen, daß bereits im Abwärtshub das volle Zylindervolumen gefördert wird, und im Aufwärtshub eine demgegenüber zusätzliche Förderung erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.

Dadurch wird erreicht, daß beim Abwärlshub über die Hublänge ein dem ungeschmälerten Querschnitt des Zylinders entsprechendes Volumen verdrängt wird, also bereits im Abwärtshub diejenige Förderung erzielt wird, die bei einer Differentialkolbenpumpe durch Abwärtshub und Aufwärtshub gemeinsam anfällt. Im Aufwärtshub wird anschließend das dem Ringraum zwischen der Zylinderwand und der Kolbenstange entsprechende Volumen verdrängt, welches zwangsläufig geringer ist als das im Abwärtshub verdrängte Volumen, hierzu jedoch zusätzlich gefördert wird. Wird der Durchmesser der Kolbenstange im Vergleich zum Durchmesser des Kolbens und damit des Zylinders sehr klein gewählt, im Grenzfall vernachlässigbar, so sind die in jedem Förderhub geförderten Volumina etwa gleich groß und ergibt sich für gegebenen Hub und gegebenen Zylinderdurchmesser pro Hubspiel annähernd die doppelte Fördermenge wie bei Differentialkolbenpumpen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform der Handkolbenpumpe in schaubildlicher Darstellung und
F i g. 2 in vergrößerter Darstellung einen Axialschnitt durch die Handkolbenpumpe gemäß F i g. 1.

Die in der Zeichnung veranschaulichte Handkolbenpumpe weist einen mittels eines Deckels 2 und eines Bodens 3 endseitig abgeschlossenen Pumpenzylinder 1 auf, der beiderseits mit klappbaren Fußhaltern 4 versehen ist, die zum Festhalten der Pumpe während des Pumpvorganges dienen.

In dem Pumpenzylinder 1 ist ein Kolben 5 'angeordnet, der mittels einer Kolbenstange 6 von außerhalb des Pumpenzylinders 1 aus antreibbar ist. Die Kolbenstange 6 ist an ihrem oberen Ende mit Griffteilen 7 versehen, die in eine Querbohrung 8 der Kolbenstange 6 eingesetzt sind.

Der Kolben 5 ist mittels einer Doppeldichtung 9 wasser- und gasdicht im Pumpenzylinder 1 geführt. Eine

J₅ weitere Doppeldichtung 10 sorgt für eine Abdichtung der Kolbenstange 6 an deren Durchführung durch den Deckel 2. Zwei Führungsringe 11 und 12 vervollständigen die Abdichtung am Umfang der Kolbenstange 6 derart, daß die Handkolbenpumpe auch vollständig in

4„ eine Flüssigkeit untergetaucht arbeiten kann.

Die Kolbenstange 6 besteht aus zwei koaxial zueinander angeordneten Rohren, die einen Saugkanal 13 und einen Druckkanal 14 begrenzen. Der innere, im Bereich der Achse der Kolbenstange 6 angeordnete Saugkanal 13 steht über einen Sauganschluß 15 für das flüssige oder gasförmige Arbeitsmedium in Verbindung. Der Druckkanal 14 steht mit einem Druckanschluß 16 in Verbindung, der ein Förderrückschlagventil 17 aufweist, dessen Schließkugel sich zur Vermeidung einer Rückströmung des geförderten Arbeitsmediums an

einen Dichtring 17a anlegen kann. Am Druckanschluß

16 ist ein Manometer 18 zur Überwachung des Förderdruckes angeschlossen.

Der Kolben 5 ist mit einem an den Saugkanal 13 angeschlossenen Sauganschlußkanal 19 und mit einem an den Druckkanal 14 angeschlossenen Druckanschlußkanal 20 versehen. Der Sauganschlußkanal 19 steht über Bohrungen 24 und 26 im Kolben 5 mit dem oberen Zylind^rraum 21 bzw. mit dem unteren Zylinderraum 22 in Verbindung, während der Druckanschlußkanal 20 über Bohrungen 23 und 25 mit dem oberen Zylinderraum 21 bzw. dem unteren Zylinderraum 22 in Verbindung steht.
Die dem Sauganschlußkanal 19 zugeordneten Bohrungen 24 und 26 sind je mit als Klappenventilen ausgebildeten Rückschlagventilen 28 bzw. 29 versehen, welche bei Druck vom Kolbeninneren her öffnen und bei Druck von den Zylinderräumen 21 bzw. 22 her

schließen. Hierzu sind die Klappen der Rückschlagventile 28 und 29 durch Befestigungen 30 bzw. 31, welche die Klappachse bilden, neben den Bohrungen 24 bzw. 26 am Kolben festgelegt Zwischen den den Druckanschlußkanal 20 zugeordneten Bohrungen 23 und 25 ist ein Wechselventil 27 vorgesehen, welches bei Druck vom unteren Zylinderraum 22 her die obere Bohrung 23 abschließt und eine Druckströmung vom unteren Zylinderraum 22 durch die Bohrung 25. den Druclcanschlußkanal 20 und den Druckkanal 14 hindurch zum Druckanschiüß 16 gestattet, während das Wechselventil 27 bei Druck vom oberen Zylinderraum 21 her eine Druckströmung vom oberen Zylinderraum 21 durch die Bohrung 23, den Druckanschlußkanal 20 und den Druckkanal 14 zum Druckanschluß 16 ermöglicht, wobei dann die untere Bohrung 25 durch das Wechselventil 27 abgeschlossen ist

Wenn der Kolben 5 durch Betätigung der Kolbenstange 6 in der Richtung des Pfeiles A in F i g. 1 und 2 abwärts bewegt wird, so wird im oberen Zylinderraum 21 ein Druckabfall erzeugt, so daß das Arbeitsmedium in Richtung der Pfeile fl-Cin Fig. 2 vom Sauganschluß 15 durch den Saugkanal 13, den Sauganschlußkanal 19 und die Bohrung 24 in den oberen Zylinderraum 21 strömt, wobei das Rückschlagventil 28 an der Bohrung 24 geöffnet wird. Gleichzeitig wird das Arbeitsmedium im unteren Zylinderraum 22 unter Druck gesetzt, so daß das Wechselventil 27 an die Mündung der oberen Bohrung 23 angelegt wird und eine Druckströmung in Richtung der Pfeile D-E in Fig.2 durch die untere Bohrung 25, den Druckanschlußkanal 20, den Drucklcanal 14 und das Förderrückschlagventil 17 hindurch zum Druckanschluß 16 erfolgt In dieser Arbeitsphase schließt das Rückschlagventil 29 die Bohrung 26 und das Wechselventil 27 die Bohrung 23 ab, so wie dies in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien veranschaulicht ist.

Beim Aufwärtshub des Kolbens 5 gegen die Richtung des Pfeiles A wird umgekehrt ein Druckabfall im unteren Zylinderraum 22 und ein Druckanstieg im oberen Zylinderraum 21 erzeugt, so daß das obere Ruckschlagventil 28 angelegt wird und die Bohrung 24 abschließt während das untere Rückschlagventil 29 von der Bohrung 26 abgeklappt wird und eine Saugströmung in Richtung der Pfeile B-F aus dem Saugkanal 13 und dem Sauganschlußkanal 19 in den unteren Zylinderraum 22 erfolgt Gleichzeitig legt der höhere Druck im oberen Zylinderraum 21 das Wechselventil 27 an die untere Elohrung 25 an, so daß nunmehr eine Druckströmung in Richtung der Pfeile G-E aus dem oberen Zylinderraum 21 durch die Bohtung 23, den Druckanschlußkanal 20, den Druckkanal 14 und das Förderrückschlagventil 17 hindurch zum Druckanschluß 16 erfolgt, während die untere Bohrung 25 abgeschlossen ist

,₅ Somit erfolgt in jedem Förderhub eine Förderung des Arbeksmediums aus dem Pumpenzylinder 1 zum Druckanschluß 16 bei gleichzeitiger Ansaugung vom Sauganschluß 15 her. Beam Abwärtshub wird ein dem Produkt der Hublänge und dem ungeschmälerten

■_i0 Querschnitt des Pumpenzylinders 1 bzw. des unteren Zylinderraumes 22 entsprechendes Volumen durch die Bohrung 25 hindurch in den Druckkanal 14 und damit zum Druckanschluß 16 gedrückt Im Aufwärtshub des Kolbens 5 wird über die Bohrung 23 ein Volumen in den Druckkanal 14 verdrängt welches dem Produkt der Hublänge und dem Querschnitt des oberen Zylinderraums 21 entspricht wobei dieser Querschnitt dem Querschnitt des Pumpenzylinders 1 vermindert um den Querschnitt der Kolbenstange 6 entspricht Kann somit der Durchmesser der Kolbenstange 6 im Vergleich zum wirksamen Durchmesser des Kolbens 5 bzw. zum Innendurchmesser des P'umpenzylinders 1 sehr klein gehalten werden, so wird im Aufwärtshub etwa dieselbe Menge gefördert wie im Abwärtshub.

Der Sauganschluß 15, der Druckanschluß 16 und das Manometer 18 sind an einen insgesamt mit 32 bezeichneten Pumpenkopf angeschraubt, der seinerseits mit der Kolbenstange 6 verschraubt ist, welche wiederum an ihrem unteren Ende mit dem Kolben 5 verschraubt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Handkolbenpumpe mit hohler Kolbenstange zum Fördern flüssiger oder gasförmiger Medien, welche sowohl beim Aufwärts- als auch beim Abwärtshub fördert und deren Kolben Rückschlagventile aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (6) koaxial zueinander einen Saugkanal (13) und einen Druckkanal (14) aufweist, wobei der Saugkanal mit dem Sauganschluß (15) und der Druckkanal über ein Förderrückschlagventil (17) mit dem Druckanschluß (16) verbunden ist, und daß der Kolben (5) ein Wechselventil (27) mit dem Druckkanal (14) als Abfluß und dem oberen Zylinderraum (21) und dem unteren Zylinderraum (22) jeweils als Zuflüsse, ein oberes Rückschlagventil (28) zwischen Saugkanal (13) und oberem Zylinderraum (21) und ein unteres Rückschlagventil (29) zwischen Saugkanal (13) und unterem Zylinderraum (22) aufweist.