DE4129474A1 - Austragvorrichtung fuer medien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für Medien beliebigen Aggregatzustandes, insbesondere aber für solche Medien, gegen die es verhältnismäßig schwer ist, abzudich­ ten, wie das z. B. bei Flüssigkeiten mit hohen Kriecheigen­ schaften oder bei pastös schmierfähigen Medien der Fall ist.

Zweckmäßig weist die Austragvorrichtung einen oder mehrere, Funktionsabläufe bewirkende Schieber auf, die z. B. ein Pumpkolben, ein kolbenartiger Ventilschieber o. dgl. sein können. Der jeweilige Schieber liegt vorteilhaft mit wenig­ stens einer Lauf-, bzw. Kontaktfläche verschiebbar an einer Gegenfläche eines Grundkörpers o. dgl. an und ist mit die­ ser Lauffläche zur Gegenfläche mit einer Arbeits-Druckspan­ nung belastet, unter welcher er an einem Abschnitt der Ge­ genfläche geführt ist, der während seiner Arbeitsfunktion die Arbeitsfläche bildet. Andererseits definiert der Schie­ ber eine Ruhestellung.

Liegt der Schieber in der Ruhestellung an der Gegenfläche mit derselben Druckspannung wie während seiner Arbeitsbewe­ gung an der Arbeitsfläche an, so steht der die Lauffläche rückfedernd belastende Teil ebenso wie die Lauffläche selbst unter der für Betriebsbedingungen zwar zweckmäßigen hohen Spannung, die jedoch in der Ruhestellung zur Auf­ rechterhaltung der Betriebsbereitschaft der Austragvorrich­ tung nicht erforderlich sein muß. Diese hohe Spannung in der Ruhestellung oder in der Ausgangsstellung des Schiebers bzw. der Austragvorrichtung kann zu einem Erlahmen der Fe­ dereigenschaften insbesondere dann führen, wenn die Aus­ tragvorrichtung lange nicht benutzt oder, z. B. durch Son­ neneinstrahlung, erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird. Dabei nämlich kann sich das Gefüge des federnden Bereiches so verändern, daß der federnde Bereich unter der Ruhespan­ nung einer plastischen bzw. bleibenden Verformung unterwor­ fen wird und somit die Druckspannung wesentlich verringert wird. Vor allem bei Verwendung von Kunststoffteilen bei einhändig bedienbaren Austragvorrichtungen ist diese Gefahr relativ groß. Durch die herabgesetzte Druckspannung ist dann die Funktionssicherheit der Austragvorrichtung nicht mehr gewährleistet.

Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, Nachteile bekannter Ausbildungen bzw. der beschriebenen Art zu vermeiden und insbesondere eine Austragvorrichtung zu schaffen, welche eine Anpassung von mechanischen Spannun­ gen an Funktionsteilen der Austragvorrichtung je nach Zu­ standserfordernissen ermöglicht.

Zur Lösung sind Mittel vorgesehen, durch welche die genann­ te mechanische Spannung mindestens eines für seine Funktion vorgespannten Bauteiles auf dem letzten, verhältnismäßig kleinen Teilweg seiner Bewegung zur Ruhestellung beträcht­ lich reduziert und vorzugsweise allenfalls bis auf eine sehr geringe Restspannung wenigstens nahezu auf eine Null­ spannung gebracht wird. Dadurch ist die Austragvorrichtung insbesondere für lange Ruhezeiten und/oder die Lagerung bzw. den Betrieb unter stark erhöhten Temperaturen sehr gut geeignet, weil ein oder mehrere mechanische Spannungsglie­ der in der Ruhestellung höchstens unter einer mechanischen Spannung stehen, die bei den auftretenden Temperaturen von gegebenenfalls mehr als 100°C nicht für eine bleibende Ver­ formung selbst dann ausreichen, wenn der federnde Teil auf Verformungstemperatur erwärmt wird.

An federnden und gegebenenfalls entlastbaren Teilen kann die Austragvorrichtung außer im wesentlichen reinen Feder­ gliedern vor allem Lauf- bzw. Gleitglieder aufweisen, wie sie z. B. durch hülsenförmige und/oder konische Dichtlippen gebildet sind, die als Lauffläche im wesentlichen nur eine scharfe Ringkante aufweisen, welche von einer Umfangsfläche und einer Stirnfläche begrenzt ist. Insbesondere solche, gegebenenfalls spitzwinklig begrenzten Flächen sind wegen ihres geringen Materialquerschnittes zwischen den Flächen­ flanken sehr empfindlich gegen bleibende Verformung bzw. Spannungsüberlastung. Dies ist vor allem der Fall, wenn die Lauffläche bzw. der federnde Teil nicht durch einen gummi­ elastisch in sich kompressiblen Werkstoff, sondern durch einen verhältnismäßig harten Werkstoff gebildet ist, der unter den auftretenden Betriebsbelastungen nicht elastisch zusammengedrückt, sondern allenfalls biegeelastisch ver­ formt werden soll.

Soll nur eine Lauffläche gegen bleibende Verformung ge­ schützt werden, so könnten die Entspannungs-Mittel z. B. dadurch gebildet sein, daß die Lauffläche wenigstens über einen Teil ihrer Erstreckung in der Ruhestellung über eine Steuerfläche von der Gegenfläche weg belastet und daher in ihrem Anlagebereich entlastet wird, ohne daß die Gegenflä­ che einschließlich der Ruhefläche von ihrem kontinuierli­ chen Verlauf abweichen müßte. Vor allem, wenn statt dessen oder auch zusätzlich ein federnd auf die Lauffläche wirken­ der Teil entspannt werden soll, ist die Steuerfläche zweck­ mäßig unmittelbar durch die Gegenfläche derart gebildet, daß die Lauffläche in der Ruhestellung wenigstens teilweise von der Gegenfläche ganz frei kommt und/oder wenigstens teilweise nur noch mit der genannten geringsten Druckspan­ nung anliegt. Trotzdem ist die Lauffläche zweckmäßig in der Ruhestellung von der Gegenfläche im wesentlichen vollstän­ dig abgedeckt, die hierfür eine entsprechend zurückversetz­ te Ruhefläche bildet, welche über eine Übergangsfläche in eine Arbeitsfläche übergeht, an der die Lauffläche über den größten Teil der Arbeitsbewegung des Schiebers geführt ist.

Damit die Übergangsfläche auch bei einer sehr empfindlichen Lauffläche einen schonenden Übergang zwischen den Span­ nungszuständen, insbesondere bei der Erhöhung der Druck­ spannung, gewährleistet, ist die Übergangsfläche zweckmäßig sehr flach geschwungen und im wesentlichen im Querschnitt von geradlinigen Abschnitten zumindest dort frei, wo sie zur Arbeitsfläche ansteigt.

Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich insbesondere für Pumpkolben bzw. Ventile von Schubkolbenpumpen, wie sie beispielsweise in der DE-OS 37 15 300 beschrieben sind, auf die zum Einschluß der Merkmale und Wirkungen in die vorlie­ gende Erfindung Bezug genommen wird.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ist außerdem zur Entlastung mindestens eines Ventilkörpers wenigstens eines Ventiles, z. B. eines Auslaßventiles und/oder zur Erhöhung der Schließspannung wenigstens eines Ventils, wie eines Belüf­ tungsventils, geeignet. Hierfür kann die Steuerfläche so vorgesehen sein, daß die Schließspannung des Auslaßventiles in der Ruhestellung der Austragvorrichtung geringfügig her­ abgesetzt wird, da in dieser Ausgangsstellung die Pumpen­ kammer ja im wesentlichen drucklos ist. Im Falle eines Be­ lüftungsventiles kann die Steuerfläche so vorgesehen sein, daß die Schließspannung nach einer ersten Berührung der zugehörigen Ventilschließflächen nochmals erhöht wird, so daß sich eine sehr gute Abdichtung des Pumpengehäuses nach außen ergibt. Die genannten spannungsvermindernden bzw. spannungserhöhenden Funktionen können gegebenenfalls durch eine einzige Steuerfläche erzielt werden, z. B. dann, wenn ein Arbeitskolben sowohl eine oder mehrere Dichtlippen als auch einen oder mehrere Ventilkörper bildet und in seinen Materialquerschnitten sowie Abmessungen so ausgelegt ist, daß die auf die jeweilige Lauffläche etwa radial wirkenden Spannungskräfte bis auf den jeweiligen Ventilkörper über­ tragen werden.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu meh­ reren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungs­ form der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausfüh­ rungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeich­ nungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Austragvorrichtung, teilwei­ se im Axialschnitt,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Fig. 1 in wesentlich vergrös­ serter sowie geringfügig abgewandelter Ausbildung und

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform im Axialschnitt sowie in zwei Funktionsstellungen.

Die dargestellte Austragvorrichtung 1 weist mehrere oder eine als in sich geschlossene Baugruppe an einem Medien­ speicher abgedichtet zu befestigende Austrageinheit 2 auf, die im wesentlichen durch eine Schubkolben-Pumpe 3 gebildet ist, welche über den größten Teil ihrer Länge versenkt so durch eine Füllöffnung in den Speicher hineinragt, daß die­ ser verschlossen ist.

Die Austrageinheit 2 kann eine oder mehrere Pumpen mit we­ nigstens teilweise gemeinsamem oder gesondertem Gehäuse 4 aufweisen, das zweckmäßig im wesentlichen achssymmetrisch abgestuft hülsenförmig ausgebildet und am weiteren, außer­ halb des Medienspeichers liegenden Ende mit einem im Quer­ schnitt ringförmigen Zylinderdeckel 5 verschlossen ist. Der das Ende des Gehäuses 4 übergreifende Zylinderdeckel 5 kann mit einem an seinem inneren Ende vorgesehenen Ringflansch an einer Stirnfläche eines Speicherhalses so abgestützt werden, daß das übrige Gehäuse 4 in den Speicher hinein­ ragt. In dem Gehäuse 4 und im Zylinderdeckel 5 ist eine oder sind mehrere Kolbeneinheiten 6 axial verschiebbar ge­ lagert, die jeweils einen oder mehrere Schieber, z. B. ei­ nen als Pumpkolben ausgebildeten Schieber 7 aufweisen, wel­ cher mit einem durch den Zylinderdeckel 5 nach außen ge­ führten Kolbenstößel 8 zu betätigen ist. Der hülsenförmig hohle, am Innenumfang und Außenumfang mehrfach abgestufte Schieber 7 aus biegeelastischem Werkstoff nimmt innen einen im wesentlichen unelastischen, schaftförmigen Kolbenkern 9 auf, der wie im wesentlichen alle übrigen Bauteile annä­ hernd in der Achse 10 der Pumpe 3 liegt. Der Schieber 7 begrenzt mit einem Teil des Innenraumes des Gehäuses 4 eine Pumpenkammer 11 und ist mit einer in dieser liegenden Rück­ stellfeder 12 axial zu der in Fig. 1 dargestellten Aus­ gangs- bzw. Ruhestellung der Austrageinheit 2 belastet.

Im Bereich des inneren, engeren Endes ist in dem Gehäuse 4 und der Pumpenkammer 11 ein Einlaßventil 13, z. B. ein druckabhängig gesteuertes Kugelventil, vorgesehen, über welches durch eine Steigleitung vom Bodenbereich des Spei­ chers Medium in die Pumpenkammer 11 beim Rückhub des Schie­ bers 7 angesaugt werden kann. Mit der Kolbeneinheit 6 ist ein Auslaßventil 14 baulich vereinigt, dessen zur Schließ­ stellung hin wirkende Ventilfeder durch die Rückstellfeder 12 gebildet ist und dessen beide Ventilkörper einteilig mit dem Schieber 7 und dem Kolbenkern 9 ausgebildet sind. Die Ventil- bzw. Rückstellfeder 12 greift unmittelbar an einem inneren Dornende des Kolbenkernes 9 an, der mit einem Schaftabschnitt innerhalb des Kolbenstößels 8 liegt und mit diesem einen Auslaßkanal begrenzt, in welchen das Medium aus der Pumpenkammer 11 druck- und/oder wegabhängig geför­ dert wird.

Der Gehäusemantel 15 des Gehäuses 4 bildet über einen annä­ hernd an den Zylinderdeckel 5 anschließenden Teil seiner Länge mit seinem Innenumfang eine Gegenfläche 16 für den Schieber 7, über welche die Rückstellfeder 12 in Richtung zum Pumpeneinlaß hinausragt, so daß das Einlaßventil 13 im axialen Abstand zur Gegenfläche 16 liegt. Der Schieber 7 läuft während der Pumparbeit mit einer ringförmigen Lauf­ fläche 17 im wesentlichen abgedichtet an der Gegenfläche 16, wobei diese Lauffläche 17 die in Richtung der Pumphub­ bewegung vorderste Lauffläche ist, mit welcher der Schieber 7 abgedichtet in die Gegenfläche 16 eingreift. Diese Lauf­ fläche 17 ist durch eine in der genannten Richtung frei ausragende, am Innenumfang stärker als am Außenumfang ko­ nisch erweiterte, kegelstumpfförmige Kolbenlippe 18 gebil­ det, welche so geringe Manteldicke hat, daß sie ohne Wel­ lungsverformungen im Bereich der Lauffläche 17 federnd ve­ rengt und dadurch mit radialer Eigenspannung und ohne zu­ sätzliche Federunterstützung gegen die Gegenfläche 16 ange­ legt werden kann. Die Kolbenlippe 18 ist einteilig durch das vorderste Ende einer im Querschnitt ringförmigen Kol­ benmanschette 19 gebildet, die im Anschluß an die Kolben­ lippe 18 verstärkte Manteldicke aufweist und im axialen Abstand vom Schieber 7 einteilig in den Kolbenstößel 8 übergeht. Das äußere Ende des Kolbenstößels 8 ist als Steckzapfen zum Aufsetzen eines Betätigungs- und Austrag­ kopfes ausgebildet, der eine Austragöffnung aufweist und eine Betätigungshandhabe zum Verschieben der Kolbeneinheit 6 bildet.

Mindestens eine Lauffläche bzw. Kolbenlippe des Schiebers 17 ist einer Entspannungs-Einrichtung 20 so zugeordnet, daß diese in der anschlagbegrenzten Ausgangsstellung und/oder in einer anderen, z. B. verriegelten Zwischen- oder End­ stellung von der radialen Spannung wenigstens auf einem Teil ihres Umfanges entlastet ist. Dies kann ohne jegliche Verformung der Kolbenlippe 18 z. B. nur dadurch erfolgen, daß die Spannung, mit welcher die Lauffläche 17 anliegt, verringert wird oder daß an mindestens einem Teil des Um­ fanges die Lauffläche durch zurückspringende Ausbildung der Gegenfläche 16 so entlastet wird, daß eine z. B. kreisrunde Lauffläche 17 in eine davon abweichende, z. B. ovale Form überführt wird, in welcher auch im wesentlichen alle übri­ gen Umfangsbereiche der Lauffläche 17 mit geringerer Span­ nung an der Gegenfläche 16 anliegen oder sogar von dieser mit Spaltabstand abgehoben sind. In jedem Fall ergibt sich auf einem Teil oder dem gesamten Umfang eine Entlastung der auf die Lauffläche 17 und die Kolbenlippe 18 wirkenden Ra­ dialspannung im Vergleich zu derjenigen Radialspannung, die während des größten Teiles des Pumphubes bzw. bei unter Druck stehendem Medium gegeben ist.

Zur Bildung der Entspannungs-Einrichtung 20 bildet hier die Gegenfläche 16 eine Arbeitsfläche 23 und eine axial an die­ se über eine Übergangsfläche 25 anschließende Ruhefläche 24, wobei eine oder mehrere dieser Flächen zweckmäßig über den Umfang und die Axialerstreckung ununterbrochen durchge­ hend gleichförmig und geschlossen sind, so daß die Laufflä­ che 17 bei Eingriff in diese Fläche über ihren Umfang stets gleichförmig radial belastet ist. Statt als Außenumfang könnte die Lauffläche 17 auch durch einen Innenumfang ge­ bildet sein, wobei dann die Gegenfläche 16 ein Außenumfang wäre. Alle Flächen sind im Querschnitt zweckmäßig kreis­ rund, so daß die Arbeitsfläche 23 und/oder die Ruhefläche 24 zylindrisch ist. Die Ruhefläche 24, an deren der Ar­ beitsfläche 23 zugekehrten Ende die Lauffläche 17 in Ruhe­ stellung liegt, weist eine gegenüber der Arbeitsfläche 23 um wenige 100stel Millimeter größere Weite auf, wodurch sie gegenüber der Arbeitsfläche 23 hinsichtlich der Lauffläche 17 zurückversetzt ist. Die Übergangsfläche 25 bildet eine Ringschulter, an welche das zugehörige Ende der Arbeitsflä­ che 23 unmittelbar anschließt und die bei entsprechender Ausbildung der Lauffläche 17 als annähernd ebene, zur Achse 10 rechtwinklige Fläche oder als kegelstumpfförmige Fläche ausgebildet sein kann, welche scharfwinklig in die Arbeits­ fläche 23 und/oder die Ruhefläche 24 übergeht. Dadurch bil­ det die Gegenfläche 16 eine Steuerfläche 28 zur Veränderung der auf die Lauffläche 17 wirkenden Pressung in Abhängig­ keit von der Axiallage der Lauffläche 17 gegenüber der Ge­ genfläche 16.

Unmittelbar mit oder Bruchteile von Millimetern nach Beginn des Arbeitshubes des Schiebers 7 gleitet die Lauffläche 17 unter stetiger Zunahme der auf sie wirkenden Radialspannung entlang der Übergangsfläche 25, deren Steigung um minde­ stens eine Potenz, insbesondere etwa zwischen einem 20tel und einem 40tel kleiner als ihre Weite ist. Am Ende der Übergangsfläche 25 gleitet die Lauffläche 17 auf die Ar­ beitsfläche 23, die über ihre Länge im wesentlichen kon­ stante Weite hat. Da die Kolbenlippe 18 als bei geschlosse­ nem Auslaßventil 14 napfförmig zur Pumpenkammer 11 offener Hohlkolben ausgebildet ist, wirken dann Druckerhöhungen in der Pumpenkammer 11 noch zusätzlich zur Erhöhung der An­ preßkraft der Lauffläche 17. Die Entspannungs-Einrichtung 20 wirkt somit rein mechanisch und unabhängig von dieser druckabhängigen Steuerung der Anpreßkraft. Beim Rückhub des Schiebers 7 springt die Lauffläche 17 dann am Ende wieder über die Übergangsfläche 25 auf die Ruhefläche 24 in ihre über den Umfang gleichförmig mechanisch entlastete Entspan­ nungsstellung.

Eine auch für sehr scharfkantige, schabend entlang der Ge­ genfläche 16 geführte Laufflächen 17 sehr geeignete Ausbil­ dung der Steuerfläche 28 zeigt Fig. 2. Hier ist die Über­ gangsfläche 25 weich S-förmig geschwungen, wobei die beiden entgegengesetzten Krümmungsabschnitte 26, 27 etwa gleich groß sein sowie tangential unmittelbar aneinander und/oder an die Arbeitsfläche 23 bzw. die Ruhefläche 24 anschließen können, so daß ein geradliniger Zwischenabschnitt zwischen den Krümmungsabschnitten 26, 27 vermieden ist. Dadurch nimmt die Spannung der Lauffläche 17 bei Beginn des Ar­ beitshubes zunächst progressiv und dann bis zum Erreichen der Arbeitsfläche 23 degressiv zu, so daß sich eine hohe Schonung der Lauffläche 17 ergibt. Die Materialeigenschaf­ ten der Kolbenlippe 18 sind so gewählt, daß die Lauffläche 17 durch ihre Anpreßkraft im Querschnitt nicht verformt werden kann, daß aber die durch die elastische Verengung der Kolbenlippe 18 innerhalb ihres Mantels in Umfangrich­ tung auftretenden Schubkräfte gummielastisch aufgefangen werden können und daher nicht zu Wellungen bzw. zu über den Umfang verteilten Zonen führen können, in welchen die Lauf­ fläche 17 mit unterschiedlicher Radialspannung anliegt.

Der Schieber 7 weist im Axialabstand hinter der Lauffläche 7 eine weitere Lauffläche 21 und/oder Kolbenlippe 22 auf, für die im wesentlichen die anhand der Lauffläche 17 und der Kolbenlippe 18 erläuterten Merkmale gelten. Die Kolben­ lippe 22 steht jedoch axial entgegengesetzt zur Kolbenlippe 18 vor, umgibt einen mittleren Axialabschnitt der Kolben­ manschette 19 mit Radialabstand und kann kürzer als die Kolbenlippe 18 sein. Zwischen den Laufflächen 17, 21 be­ rührt der Schieber 7 die Gegenfläche 16 in keiner Stellung bzw. auch dann nicht, wenn der Schieber 7 die Übergangsflä­ che 25 bzw. 25a überläuft. Die Lauffläche 21 kann stets und daher wegunabhängig mit konstanter Anpreßkraft an der Ruhe­ fläche 24 laufen, oder sie kann z. B. auf dem letzten Teil des Arbeitshubes in den Bereich der Übergangsfläche 25 oder sogar unter Erhöhung ihrer Radialspannung auf die Arbeits­ fläche 23 gelangen, wenn z. B. der Axialabstand zwischen den Laufflächen 17, 21 etwa gleich groß wie oder kleiner als der Arbeitshub ist. Für die Lauffläche 21 bzw. die Kol­ benlippe 22 kann aber auch eine weitere Entspannung-Ein­ richtung vorgesehen sein, die z. B. im wesentlichen gleich ausgebildet ist wie die Einrichtung 20. In diesem Fall wür­ de die Ruhefläche 24 als Arbeitsfläche für die Lauffläche 21 dienen und über eine Übergangsfläche in eine nochmals erweiterte Ruhefläche übergehen.

Zur genauen Bestimmung des Arbeitshubes ist eine Steuerein­ richtung 30 vorgesehen, die z. B. eine unmittelbar auf das vordere Ende des Schiebers 7 bzw. die Kolbenlippe 18 und/oder die Lauffläche 17 wirkende Anschlagfläche 29 an dem von der Übergangsfläche 25 abgegekehrten Ende der Arbeits­ fläche 23 in Form einer inneren Ringschulter aufweist. Am Ende des Arbeitshubes schlägt die vordere Stirnfläche der Kolbenlippe 18 über den Umfang gleichmäßig an der Anschlag­ fläche 29 an, während der Kolbenkern 9 aufgrund druckela­ stischer Ausbildung des Kolbenstößels 8 noch ein Stück wei­ terbewegt wird, so daß das Auslaßventil 14 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 12 geöffnet und das Medium aus der Pumpenkammer 11 unter Druck durch den Kolbenstößel 8 bzw. den Auslaßkanal 32 gefördert wird.

Die Kolbenmanschette 19 bildet mit ihrem Innenumfang einen ringförmigen Ventilkörper 31, der unter den Ventilkräften radial rückfedernd geringfügig aufweitbar ist. Der Ventil­ körper 31 bildet eine zweckmäßig scharfkantige Schließflä­ che, welcher ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz am Kolben­ kern 9 zugeordnet ist und die mit Abstand zwischen den En­ den der Kolbenlippe 22 bzw. zwischen den Laufflächen 17, 21 und näher bei der Lauffläche 21 liegt. Der Innenumfang der Kolbenlippe 18 geht im wesentlichen kontinuierlich bis zum Ventilkörper 31 durch und schließt an eine Ringschulter an, welche die zugehörige Flanke der Ventilschließfläche bil­ det. Die Entlastung der Lauffläche 17 bzw. 21 kann daher auch eine entsprechende radiale Entlastung der Ventil­ schließfläche bewirken, so daß in der Ruhestellung deren Anpreßkraft gegen den Ventilsitz reduziert ist.

Die Einrichtung 20 wirkt beim Arbeitshub zur Erhöhung der auf die Lauffläche 17 wirkenden Spannung. Entsprechend kann eine Einrichtung bzw. die Einrichtung 20 auch dafür vorge­ sehen sein, in der Ruhestellung eine Spannung mindestens eines Funktionsteiles der Austrageinheit 2 zu erhöhen, z. B. die Schließspannung eines Lüftungs-Ventiles 33, das zur Belüftung des Medienspeichers durch das Gehäuse 4 hindurch unter Umgehung der Pumpenkammer 11 dient. Auch hier ist der zugehörigen Ventilkörper 34 einteilig mit der Kolbenman­ schette 19 bzw. dem Kolbenstößel 8 ausgebildet, wobei seine Schließfläche axial unmittelbar hinter der Lauffläche 21 bzw. der Schließfläche des Ventilkörpers 31 liegt, der mit dem Ventilkörper 34 einen durchgehend verstärkten Mantelbe­ reich der Kolbenmanschette 19 bilden kann, an welchem nach hinten der wesentlich schwächere und druckelastisch stauch­ bare Abschnitt des Kolbenstößels 8 anschließt. Gleichge­ richtete Änderungen der Weite führen bei den Laufflächen 17, 21 bzw. dem Ventilkörper 31 zu entgegengesetzter Span­ nungsänderung als beim Ventilkörper 34, so daß die Entla­ stung der Laufflächen bzw. des Ventilkörpers 31 zu einer Erhöhung der Schließspannung des Ventiles 33 führen können, was zu einer sehr sicheren Abdichtung der entlang des Aus­ sennumfanges des Kolbenstößels 8 durch den Zylinderdeckel 5 hindurch ins Freie führenden Lüftungsverbindung in der Ru­ hestellung führt. Die Ventilschließfläche des Ventilkörpers 34 ist ebenfalls kegelstumpfförmig. Als Ventilsitz ist ein hülsenförmig in das Gehäuse 4 frei vorstehender Vorsprung des Zylinderdeckels 5 vorgesehen.

Die Ruhestellung der Lauffläche 17 bzw. 21 gegenüber dem Gehäuse 4 ist durch Anschlag festgelegt, wobei die ringför­ mige Anschlagfläche des Schiebers 7 zweckmäßig axial unmit­ telbar benachbart zu mindestens einer Lauffläche 21 liegt und vorteilhaft durch die Ventilschließfläche des Ventil­ körpers 34 gebildet sein kann. Dadurch wirkt der den zuge­ hörigen Ventilsitz bildende Vorsprung als gehäusefester Gegenanschlag 35 und die Lage der Lauffläche 17 bzw. 21 gegenüber der Steuerfläche 28 sind in der Ruhestellung ge­ nau festgelegt.

Gemäß Fig. 3 hat die Kolbenlippe 18a eine gegenüber der Hälfte bzw. drei Viertel ihres Durchmessers größere bzw. etwa gleich große Länge, wobei sie über den größten Teil dieser Länge am Innen- und/oder Außenumfang zylindrisch ist, so daß sich eine verhältnismäßig große federnde Hebel­ länge ergibt. Die Kolbenlippe 22a weist demgegenüber eine wesentlich kleinere Länge auf, die kleiner als ein Sechstel ihres Durchmessers ist. Die Ventilschließfläche des Venti­ les 14a schließt in Achsrichtung etwa an das hintere Ende der Kolbenlippe 18a an, während die Ventilschließfläche des Ventiles 33a zwischen den Laufflächen 17a, 21a bzw. im Be­ reich der Kolbenlippe 22a liegt und an die vom Ventilsitz des Ventiles 14a abgekehrte Stirnfläche desjenigen Man­ schettenabschnittes der Kolbenmanschette 19a anschließt, der gegenüber den Dichtlippen wesentlich größere Radial­ querschnitte hat. Links in Fig. 3 ist die Ruhestellung und rechts die Pumphub-Endstellung dargestellt. Im übrigen sind in Fig. 3 dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1, jedoch mit dem Index "a" verwendet, weshalb alle Beschreibungsteile auch für alle Ausführungsformen gelten, deren Merkmale bzw. Ausbildungen ferner in einer einzigen Austragvorrichtung bzw. Austrageinheit vorgesehen sein können.

Für die Lauffläche 17a und die Kolbenlippe 18a ist als Ent­ lastungs-Einrichtung 20a in diesem Fall eine Ringnut am Innenumfang der Gegenfläche 16a vorgesehen, wobei eine Flanke der Ringnut zweckmäßig so zur Übergangsfläche 25a′ spitzwinklig divergiert, daß an ihr der Außenumfang der Kolbenlippe 18a nicht anliegen kann. Diese Flanke geht dann über die etwa viertelkreisförmig ausgerundete Übergangsflä­ che 25a′ in die Arbeitsfläche 23a etwa recht- oder stumpf­ winklig sowie gegebenenfalls scharfkantig über. Eine weite­ re, gesonderte Entlastungs-Einrichtung 20′ ist für die Lauffläche 21a bzw. die Kolbenlippe 22a vorgesehen und ebenfalls als über den Umfang durchgehende oder unterbro­ chene Ringnut ausgebildet, deren beim Arbeitshub zu über­ laufende Nutflanke in Richtung der Arbeitsbewegung spitz­ winklig konvergiert. Statt der divergierenden Nutflanken könnten die beiden im Axialabstand zueinander liegenden Nuten auch über eine z. B. zylindrische Umfangsfläche in­ einander übergehen, die an die tiefsten Bereiche der beiden Ringnuten anschließt und somit den Nutboden einer sehr flach durchgehenden Nut bildet.

Der Kolbenkern 9a weist außer einem zentralen Dorn einen dessen hinteres Ende im Radialabstand umgebenden, nur nach vorne offenen Napfabschnitt 36 auf, dessen Außenumfang nur mit Spaltabstand vom Innenumfang der Kolbenlippe 18a liegt, gegenüber dieser jedoch kürzer ist, so daß die freie, ring­ förmige Stirnfläche des Napfabschnittes 36 bei geschlosse­ nem Ventil 14a mit Abstand hinter der freien Stirnfläche des Schiebers 7a liegt. Nachdem beim Arbeitshub diese vor­ dere Stirnfläche an der Anschlagfläche 29a angeschlagen hat, wird der Kernkörper 9a unter Stauchung des seinen Schaft umgebenden Abschnittes des Kolbenstößels 8a weiter verschoben, bis auch seine Stirnfläche an der Anschlagflä­ che 29a anliegt und dadurch das Ventil 14a zwangsläufig mechanisch und unabhängig vom Druck in der Pumpenkammer 11a geöffnet ist. Das hintere Ende der Rückstellfeder 12a liegt innerhalb der stirnseitigen Ringnut, welche von dem Dorn­ fortsatz und dem Napfabschnitt 36 des Kernkörpers 9a be­ grenzt ist, wobei der über den Napfabschnitt 36 nach vorne vorstehende Dornfortsatz durch die zentrale Öffnung hin­ durchtreten kann, welche am Außenumfang von der Anschlag­ fläche 29a bzw. durch das Gehäuse 4a begrenzt ist.

Die beiden Laufflächen 17a, 21a können unterschiedliche Weiten z. B. derart haben, daß die Lauffläche 21a weiter als die Lauffläche 17a ist. Sofern die Ventilschließfläche bzw. die zugehörigen Ventilkörper der Ventile 14a, 33a die zu entlastenden Bereiche sind, können diese, wie anhand der Laufflächen beschrieben, entlastet werden, wobei im darge­ stellten Ausführungsbeispiel die Entlastung dieser Flächen mittelbar und nicht durch unmittelbaren Eingriff dieser Flächen in eine Ruhefläche erfolgt.

Claims (12)

1. Austragvorrichtung für Medien mit einem Schieber (7), wie einem Arbeitskolben, der mit wenigstens einer Funk­ tionsfläche, die einer Lauffläche (17, 21), einer Schließfläche o. dgl. verschiebbar gegenüber einer Ge­ genfläche (16) geführt ist, an dieser an wenigstens einer Stellung mit einer Arbeits-Druckspannung im Be­ reich einer Arbeitsfläche (23) anliegt und eine Ruhe­ stellung definiert, dadurch gekennzeichnet, daß Steuer­ mittel (20, 20a, 20′) zur Veränderung der Druckspannung gegenüber der Arbeits-Druckspannung im wesentlichen in der Ruhestellung vorgesehen sind.

2. Austragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuermittel (20, 20a, 20′) bei einer Lauffläche (17, 17a, 21a) zur Verringerung der Druck­ spannung und/oder bei einer Schließfläche zur Erhöhung der Druckspannung in der Ruhestellung ausgebildet sind.

3. Austragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuermittel (20) mindestens eine Spannungs-Steuerfläche (28) aufweisen, die vorzugsweise eine über eine Übergangsfläche (25) abgesetzte Fortset­ zung der Arbeitsfläche (23) und/oder einer Ruhefläche (24) bildet.

4. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (16) durch einen Innenumfang und die Lauffläche (17) durch einen Außenumfang gebildet sind und daß die Ge­ genfläche (16) in einem in der Ruhestellung benachbart zur Lauffläche (17) liegenden Bereich wenigstens über einen Teil des Umfanges, insbesondere abgestuft, erwei­ tert ist und vorzugsweise erweitert bis zu einem offe­ nen Ende des die Gegenfläche (16) bildenden Bauteiles (4) durchgeht.

5. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Funktionsfläche (17) in der Ruhestellung im wesentli­ chen drucklos ist, insbesondere jedoch dichtend an der Gegenfläche (16) anliegt und vorzugsweise unmittelbar im Bereich der zur Arbeitsfläche (23) ansteigenden Übergangsfläche (25) liegt.

6. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsfläche (25) im Querschnitt etwa tangential an die Ruhefläche (24) und/oder die Arbeitsfläche (23) anschließt und vorzugsweise im Abstand zur Ruhefläche (24) bzw. zur Arbeitsfläche (23) in wenigstens einer Richtung, insbesondere mit einem Bogenwinkel von etwa 45°, gekrümmt ist.

7. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsfläche (25a) im Querschnitt annähernd S-förmig, insbesondere mit entgegengesetzten Krümmungsabschnitten (26, 27) etwa gleicher Krümmung, gekrümmt ist und daß die Krümmungs­ abschnitte (26, 27) vorzugsweise unmittelbar etwa tan­ gential aneinander schließen.

8. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsflä­ che (17) durch eine ringförmige Druckkante, insbesonde­ re einer manschettenförmig hohlen Kolbenlippe (18), gebildet und/oder der Schieber (7) im Bereich der Lauf­ fläche (17) als über seinen Materialquerschnitt im we­ sentlichen druckfester, elastisch rückfedernder Biege­ körper ausgebildet ist.

9. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (7) mindestens zwei im axialen Abstand zueinander liegende Laufflächen (17, 21), insbesondere entgegengesetzt aus­ ragende Kolbenlippen (18, 22), aufweist und daß vor­ zugsweise mindestens zwei gesonderte und/oder wenig­ stens eine gemeinsame Ruhefläche (24) für beide Lauf­ flächen (17, 21) vorgesehen sind.

10. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im axialen Abstand zu mindestens einer Entspannungs-Steuereinrichtung (20) für wenigstens eine Lauffläche (17), insbesondere am im Abstand von der Ruhefläche (24) liegenden Ende der Ar­ beitsfläche (23), eine Anschlagfläche (29) für ein ins­ besondere durch den Schieber (7) gebildetes Steuer­ glied, vorzugsweise eine dieses axial festlegende Steu­ erfläche einer Steuereinrichtung (30) für ein Ventil (14) vorgesehen ist.

11. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (7) ein Pumpkolben und die Gegenfläche (16) eine Zylinder­ laufbahn ist und daß vorzugsweise der Schieber (7) in einem im axialen Abstand von wenigstens einer Laufflä­ che (17) liegenden Bereich mindestens einen, insbeson­ dere an einem Umfang liegenden, Ventilkörper (31, 34) bildet.

12. Austragvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber in der Ruhestellung durch Anschlag festgesetzt ist, wobei eine Anschlagfläche vorzugsweise unmittelbar durch den Schieber (7) und/oder einen Ventilkörper (34) gebildet ist.