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Doppelwirkende Kolbenspumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine dopeltwirkende
Kolbenpumpe, bei der parallel zur Achse des Pumpenarbeitsraumes verlaufende mit
den Puipengehäuse eine Einheit bildende Kanäle vorgesehen sind, deren Achsen mit
der Achse des Pumpenarbeitsraumes in einer gemeinsamen eben liegen und die über
in den Stirseiten des Pumpenarbeitsraumes vorgesehene, Kugelventile aufweisende
Kaa-rn, seit diesen verbunden sind.
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Doppeltwirkende Kolbenpumpen sind in der Regel durch einen komplizierten
Aufbau gekennzeichnet.
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Hierdurch entstehen nicht nur hohe Herstellungskosten, sondern auch
ihre Funktionssicherheit entspricht in vielen Fällen nicht den gestellten Anforderungen.
DarUber hinaus lassen sich die bekannten Kolbenpunpen nicht überall einsetzen, weil
ihr Antriebssystem kompliziert im Aufbau und weitgehend von besonderen Energiequellen,
z.B Elekrizität, abhängig ist.
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Es ist eine doppeltwirkende Kolbenpumpe bekannt, bei der parallel
zur Achse des Pumpenarbeitsraumes verlaufende, mit dem Pumpengehäuse eine Einheit
bildende Kanäle Vorgesehen sind, deren Achsen mit der Achse des Pumpenarbeitsraumes
in einer gemeinsamen Ebene liegen und die Uber in den Stirnflächen des Pumpenarbeitsraumes
vorgesehene,Xugelventile aufweisend Kammern, mit diesen verbunden sind.
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Dabei sind die den Fördermittelabfluß steuernden Kugelventile druckfederbelastet.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die im vorhergehenden beschriebene
doppeltwirkende Kolbonpuipe so weiterzuentwickeln, daß sie ohne besondere Schwierigkeiten
überall zum Einsatz kommen kann.
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Zur Ldsung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
an den beiden Stirnseiten des Pumpengehäuses jeweils ein Gehäuse von im 2-Taktverfahren
arbeitenden Verbrennungskraftmaschinen angeschlossen sind, deren Arbeitskolben unmittelbar
an der verlängerten Kolbenstange der Pumpe befestigt sind. Dabei sind in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung die Gehäuse der Verbrennungskraftmaschinen ii unteren
Bereich aus mindestens 2 Schalelementen aufgebaut, zwischen denen Schlitze angebracht
sind.
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Diese Schalenelemente können erfindungsgemäß mit dem jeweiligen Motor-Gehäuse
eine Einheit bilden oder aber auch als selbstständige Elemente zum Einsatz kommen.
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Da als Antriebssystem filr die erfindungsgemäße.
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doppeltwirkende Kolbenpumpe 2-Takt-Verbrennungsmaschinen Verwendung
finden, sieht die Erfindung ferner vor, daß der jeweilige Arbeitskolben der
Verarbrennungskraftmaschine
außer in Zylinder sich in einer unterhalb desselben befindlichen Führung bewegt
und außerhalb dieser FUhrunq eine Vorverdichtungskammer für das Kraftstoff-Luftgemisch
vorgesehen ist, aus der bei Erreichen des unteren Totpunktes eines jeden Kolbens
der Verbrenungskraftmaschinen Uber Öffnungen das vorverdichtete Kraftstoffluftgemisch
in den Zylinder zur weiteren Verdichtung abströmt.
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Die Erfindung sieht ferner vor, daß der Lufteinlass-und der Luftauslasskanal
seitlich am Gehäuse einer jeden Verbrennungskraftmaschine Übereinander angeordnet
sind.
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Der Vorteil, der mit der erfindungssgemäßen doppeltwirkenden Kolbenpumpe
erreicht wird, besteht darin, daß sie praktisch Uber zum Einsatz kommen kann.
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Sie ist insbesondere unabhängig von einer Strosquelle. Die 2-Takt-Verbrennungsmotoren,
welche die Kolbenpumpe antreiben, sind sehr störunanfällig und robust. Ferner sind
sie auf Grund ihrer besonderen Gestaltung leicht mit dem Gehäuse der doppeltwirkenden
Kolbenpumpe su verbinden. Sämtliche Elemente - Pumpe, Verbrennungsmotors - bilden
eine Einheit. Eine Beeinträchtigung der Kolbenpumpe durch die während des Betriebes
von seiten der Verbrennungsmotors auftretende Wär.. ist auch nicht gegeben, weil
der untere Bereich der Motorgehäuse aus schalenförmigen Elementen bestehen, zwischen
denen Belüftungsschlitze vorgesehen sind. Zwischen den Arbeitsräumen der 2-Tak t-Verbrennungskraftmaschinen
und dein Kolbenpumpenarbeitsraum sind freie Räume vorhanden, die belüftet sind und
daher eine Art Wärme-Isolierung zwischen den Verbrennungskraftmaschinen und der
Pumpe darstellen.
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Die direkte Befestigung der Arbeitskolben der 2-Takt-Motore an der
Kolbenstange der Pumpe und die Verwendung von Motoren dieses Arbeitsprinzips gestatten
einen einfachen und und störunanfälligen Aufbau.
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Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren ist die Erfindung
an einem AusfUhrungsbeispiel näher beschrieben.
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Es zeigen: Figur 1 die erfindungsgemäße doppeltwirkende Kolbenpumpe
im Längsschnitt, Figur 2 ein Schnitt lZngs der Linie II-II der Figur 1, Figur 3
ein Schnitt längs der Linie III-III der Figur 1, Figur 4 ein Schnitt längs der Linie
IV-IV der Figur 1.
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Das Mittels der erfindungsgemäßen Pumpe zu fdrdernde Medium gelangt
bei der Bewegung des Kolbens 15 in Pfeilrichtung F über den Ansaugkanal 16 und die
Kammer 12 in den Pumpenarbeitsraum 1 b. Die Kugel 8 liegt in Folge der Druckverhältnisse
lose in der Kammer 12. Die in der Kammer 11 befindliche Kugel 7 ist Uber die Feder
17 belastet und schließt soMit die Kammer 11 zur Druckseite D hin ab.
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Im Pumpenarbeitsraum 1a wird durch die Bewegung des Kolbens 15 in
Pfeilrichtung F das u fördernde Medium verdrKngt. Durch den hierdurch entstehenden
Druck wird die in der Kammer 14 liegende Kugel 10 fest gegen ihren Sitz gepreßt
und verhindert soMit ein Eindringen des Fördermadiums in den saugseitigen Kanal
4. Die in der Kammer 13 die Kugel 9 belastende
Feder 18 wird in
Folge der vom Fördermedium ausgehenden Kraftwirkung zusammengedrückt, so daß sich
die Kugel 9 von ihrem Sitz lösen kann. Damit ist der Weg des Fördermediums Uber
die Kammer 13 zum druckseitigen Kanal 3 frei.
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Bei der Bewegung des Kolbens 15 in Pfeilrichtung F1 wird auf das im
Pumpenarbeitsraum Ib befindliche Förderiedium ein Druck ausgeUbt. Hierdurch wird
die Kugel 7 in der Kammer 11 fest gegen die Feder 17 gepreßt, wodurch diese zusammengedrückt
wird und nach Abheben der Kugel 7 von ihrem Sitz den Weg für das Fördermedium über
die Kammer 11 zur Druckseite D frei gibt. Bei der Kolbenbewegung in Pfeilrichtung
Fl wird her den saugseitigen Kanal 4 und die Kammer 14 das Fördermedium in den Pumpenarbeitsrauin
1a angesaugt. Die in der Kammer 13 befindliche Kugel 9 liegt in Folge der Belastung
durch die Feder 18 fest gegen ihren Sitz an und verhindert ein Überströmen des Fördermediums
von der Druckseite her. Diese Vorgänge spielen sich wechselweise ab je nachdem die
Kolbenbewegung in Pfeilrichtung r oder F1 erfolgt.
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Den Antrieb der doppeltwirkenden Kolbenpumpe bilden zwei im 2-Takt-Verfahren
arbeitende Verbrennungskraftmaschinen, deren Arbeitskolben 19, 19' an der verlängerten
Kolbenstange 20, 20' der Pumpe unmittelbar befestigt sind. Die Gehäuse 21,21' der
Verbrennungskraftmaschinen setzen sich nach unten über schalenförmige Elemente 22,
22' fort, die an den beiden Stirnseiten 23,23 des Gehäuses 2 der doppeltwirkenden
Kolbenpumpe befestigt sind. Die aus den Stirnseiten 23,23' des Pumpengehäuse 2 herausgeführte
Kolbenstange 20, 20' ist Uber
Stopfbuchsen 24,24' gegen das Pumpengehäuse
2 und Uber Stopfbuchsen 25,25' gegenüber den Gehäusen der Verbrennungskraftmashinen
abgedichtet. Die Kolben 19,19' der Verbrennungskraftmaschinen sind jeweils im Bereich
der oberen Totpunktlage im Zylinder geführt, während sie in der unteren Totpuktlage
in einer besonderen Führung 26,26' bewegbar sind. Zwischen den Führungen 26,26'
und den Motor-Gehäuse 21, 21' sind freie Räume 27, 27' vorhanden, die als Vorverdichtungskammern
dienen.
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In diese Vorverdichtungskammern strömt das Krafteinen stoff-Luftgemisch
über/Einlasskanal 28, 28' in den Kanal 29,29' und über Öffnungen 30,30' in den Kanalraum
27, 27'. Sobald die Kolben 19, 19' jeweils ihre untere Tötpunktlage erreicht haben
und dabei das in der Kammer 27,27' befindliche Kraftstoffluftgeitsch vorverdichtet
haben, strömt dies Uber Öffmingen 31,31' in die eigentliche Verbrennungs-Kammer
32, 32'. Nach Zünden des Kraftstoffluftgemisches und Abwärtsbewegung des Kolbens
19 strömt das verbrannte Kraftstoff-Luftgemisch Uber den Auslasskanal 33,33' in
den Auspuff. Der Arbeitsablauf der 2-Takt-Motore ist derart, daß bei Erreichen des
oberen Totpunktes des Kolbens 19 der Kolben 19' sich im unteren Totpunkt befindet
und umgekeht. Dadurch ist die Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens 15 sichergestellt.