EP0280745B1

EP0280745B1 - Piston diaphragm pump

Info

Publication number: EP0280745B1
Application number: EP87102867A
Authority: EP
Inventors: Dirk Petersen; Peter Wente; Rüdiger Bräuer
Original assignee: Bran und Luebbe GmbH
Current assignee: SPX Flow Technology Germany GmbH
Priority date: 1987-02-28
Filing date: 1987-02-28
Publication date: 1991-06-26
Anticipated expiration: 2007-02-28
Also published as: ES2022824B3; US4773831A; EP0280745A1; DE3771065D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenmembranpumpe, mit einem Gehäuse, einer darin angeordneten Förderkammer, einem von dieser durch mindestens eine dichtend eingespannte Membran abgetrennten, im Betriebszustand mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Kolbenarbeitsraum, einem darin dichtend verschiebbar geführten Kolben zur alternierenden Hubauslenkung der Membran, einem über mindestens ein Ventil mit dem Kolbenarbeitsraum verbundenen Vorratsraum für Hydraulikflüssigkeit sowie gegebenenfalls Vorrichtungen zum Verstellen der Föredermenge, einer im Kolben angeordneten, mit einem Ventilsitz versehenen zentrischen Bohrung zur Verbindung des Kolbenarbeitsraumes mit dem Vorratsraum, einem mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden zu diesem koaxial verschiebbar geführten Ventilkörper, einer Vorrichtung zum dichtenden Andrücken des Ventilkörpers an den Ventilsitz und einer den Ventilkörper bei Unterschreitung eines vorbestimmten axialen Abstandes des Kolbens von seinem hinteren Totpunkt abhebenden Anschlagvorrichtung, wobei der Ventilkörper auf der vom Kolben abgewandten Seite eine zu diesem koaxiale Ventilstange aufweist, die in einer im Gehäuse zur Längsachse des Kolbens koaxial angeordnete Führungshülse axial begrenzt verschiebbar geführt wird.The invention relates to a piston diaphragm pump, with a housing, a delivery chamber arranged therein, a piston working chamber separated from it by at least one sealingly clamped membrane, filled with hydraulic fluid in the operating state, a piston sealingly guided therein for alternating stroke deflection of the membrane, one via at least one valve connected to the piston work chamber for hydraulic fluid and optionally devices for adjusting the Föredermenge, a arranged in the piston, provided with a valve seat central bore for connecting the piston work chamber to the reservoir, a valve body interacting with the valve seat coaxially displaceably guided, a device for sealing Pressing the valve body against the valve seat and lifting the valve body from its rear dead center when the piston falls below a predetermined axial distance nd the stop device, the valve body on the side facing away from the piston having a coaxial valve rod which is axially displaceably guided in a guide sleeve arranged coaxially in the housing to the longitudinal axis of the piston.

Eine solche Kolbenmembranpumpe ist durch die FR-A-23 39 076 bekannt. Bei dieser Pumpe ist der Boden des Kolbens von einer Axialöffnung durchbohrt, in die ein Einsatzteil eingepaßt ist, das aus einer Muffe mit Steueröffnungen besteht. Die Muffe sitzt unmittelbar einem axialen Steuerungsstift auf. Der Steuerungsstift ist an einem Kolben befestigt, der sich im Steuerungszylinder vorwärts und rückwärts bewegen kann und von einer Rückkoppelsteuerung bewegt wird. Beim Betrieb der Pumpe tritt, bei einer durch den Steuerstift bestimmten Lage des Kolbens während des Kolbenhubs Öl durch die Ventilöffnung und den Durchlaß im Kolben aus und läuft zum Kurbelgehäuse zurück, bis daß das freie Ende des Steuerstiftes die Öffnungen der Muffe verschließt. Sobald die Öffnung geschlossen ist, wird das Öl aus der Pumpkammer herausgedrückt und treibt die Membrane an. Eine Rückkopplungssteuerung für die Pumpe ist so konstruiert, daß sie entweder einen konstanten Druck oder konstante Volumenkennwerte an die Pumpe gehen kann.Such a piston diaphragm pump is known from FR-A-23 39 076. In this pump, the bottom of the piston is pierced by an axial opening into which an insert part is fitted, which consists of a sleeve Tax openings exist. The sleeve sits directly on an axial control pin. The control pin is attached to a piston that can move back and forth in the control cylinder and is moved by a feedback control. When the pump is operating, oil flows through the valve opening and the passage in the piston at a position of the piston determined by the control pin during the piston stroke and runs back to the crankcase until the free end of the control pin closes the openings of the sleeve. As soon as the opening is closed, the oil is pushed out of the pump chamber and drives the membrane. A feedback control for the pump is designed so that it can either get a constant pressure or constant volume characteristics to the pump.

Nachteilig an dieser Ausführung ist, daß zum gleichmäßigen Betrieb eine Rückkoppelsteuerung erforderlich ist, die Schwankungen der Fördermenge infolge von Temperaturschwankungen vermeidet. Insbesondere auch deshalb, weil das so ausgebildete Schieberventil systembedingt nicht präzise und schnell öffnet.A disadvantage of this design is that a feedback control is required for uniform operation, which avoids fluctuations in the delivery rate due to temperature fluctuations. Especially because the slide valve designed in this way does not open precisely and quickly due to the system.

Desweiteren ist durch die DE-Al-34 22 357 eine Kolbenmembranpumpe bekannt, bei der in einem zylindrischen Kolben ein zweiter konzentrischer Zylinder mit einer hydraulischen Vorsteuerung und einem zweiten Kolben angeordnet ist, wobei der zweite Kolben eine zentrische Bohrung mit einer Ventilöffnung zur Verbindung des Kolbenarbeitsraumes mit dem Vorratsraum aufweist. Die Ventilöffnung ist durch eine Ventilspindel verschließbar. Eine komplizierte Konstruktion ermöglicht es bei dieser Ausführung, mit Hilfe eines weiteren Überdruckventils, das im Zusammenwirken mit einer Lochblende einen Vorsteuerdruck für den zweiten konzentrischen Zylinder aufbaut, hydraulisch die Ventilspindel zu verstellen. Anders als bei der vorliegenden Erfindung öffnet das vorbekannte Sitzventil im zweiten Kolben hydraulisch vorgesteuert allein in Abhängigkeit des Druckes im Kolbenarbeitsraum und unterscheidet sich somit sowohl in seiner Aufgabe als auch durch die nachteilig konzipierte konstruktive Lösung. Entsprechend aufwendig gestaltet sich die Herstellung der vorbekannten Membranpumpe.Furthermore, from DE-Al-34 22 357 a piston diaphragm pump is known, in which a second concentric cylinder with a hydraulic pilot control and a second piston is arranged in a cylindrical piston, the second piston having a central bore with a valve opening for connecting the piston working space with the pantry. The valve opening can be closed by a valve spindle. A complicated one In this version, the construction enables the valve stem to be hydraulically adjusted with the help of a further pressure relief valve, which, in cooperation with an orifice plate, builds up a pilot pressure for the second concentric cylinder. In contrast to the present invention, the known seat valve in the second piston opens hydraulically in a pilot-controlled manner solely as a function of the pressure in the piston working space and thus differs both in its task and in the disadvantageously designed design solution. The manufacture of the known diaphragm pump is correspondingly complex.

Bei der aus der DE-B-14 53 579 bekannten Membranpumpe ist im Gehäuse eine zum zylindrischen Kolbenarbeitsraum parallele Bohrung vorgesehen, die über einen Verbindungskanal mit der Membrankammer kommuniziert und in axialem Abstand von diesem mit dem Vorratsraum verbunden ist. In der Bohrung ist eine an ihrem Umfang durch drei Ringdichtungen abgedichtete Hülse mit einer konzentrischen Bohrung axial verstellbar, in welcher eine mit dem Kolben über eine Totgangverbindung verbundene Schieberstange zu gemeinsamer Bewegung geführt ist, die eine mit dem Verbindungskanal kommunizierende Öffnung der Hülse jeweils beim Saughub kurz vor der hinteren Totpunktlage des Kolbens freigibt und dadurch, den mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Kolbenarbeitsraum mit dem unter Außendruck stehenden, als Vorratsraum dienenden Getriebegehäuse verbindet.In the diaphragm pump known from DE-B-14 53 579, a bore parallel to the cylindrical piston working space is provided in the housing, which communicates with the diaphragm chamber via a connecting channel and is connected to the storage space at an axial distance therefrom. In the bore, a sleeve sealed on its circumference by three ring seals is axially adjustable with a concentric bore, in which a slide rod connected to the piston via a lost motion connection is guided for common movement, which briefly communicates an opening of the sleeve that communicates with the connecting channel during the suction stroke in front of the rear dead center position of the piston and thereby connects the piston working space filled with hydraulic fluid to the gear housing which is under external pressure and serves as a storage space.

Da jedoch die mit dem Kolben seitlich versetzt verbundene, in der Hülse metallisch gleitende Schieberstange nicht dauerhaft zuverlässig abdichtet, treten in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur, der Viskosität der Hydraulikflüssigkeit und dem Differenzdruck zwischen Arbeitsraum und Vorratsraum unterschiedliche Leckagen auf, welche die Fördergenauigkeit der Membranpumpe beeinträchtigen. Darüber hinaus sind an der zur Verstellung des Förderstromes verschiebbar ausgebildeten Hülse drei Dichtungen erforderlich, von denen zwei jeweils dynamisch durch den zwischen dem Saughub und dem Druckhub pulsierenden Druck belastet werden.However, since the slide rod, which is laterally offset with the piston and which slides in the sleeve in a metallic manner, does not permanently seal reliably, Depending on the operating temperature, the viscosity of the hydraulic fluid and the differential pressure between the working area and the storage area, different leaks occur which affect the delivery accuracy of the diaphragm pump. In addition, three seals are required on the sleeve which is designed to be displaceable for adjusting the delivery flow, two of which are each dynamically loaded by the pressure pulsating between the suction stroke and the pressure stroke.

Aufgabe der Erfindung war es nun, eine Kolbenmembranpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfacher, unaufwendig zu fertigender Konstruktion unerwünschte Leckagen vermeidet und eine einstellbare Dosierung mit höherer Genauigkeit ermöglicht.It was an object of the invention to provide a piston diaphragm pump of the type mentioned at the outset, which avoids undesirable leakages with a simple, inexpensive construction and enables adjustable metering with greater accuracy.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Kolbenmembranpumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgestattet.To achieve this object, the piston diaphragm pump of the type mentioned is equipped according to the invention with the features of claim 1.

Die so ausgestattete Kolbenmembranpumpe ist wegen ihres einfachen Aufbaus mit geringem Aufwand herzustellen, kommt mit einem Minimum an Dichtungen aus und gestattet wegen der koaxialen Anordnung von Kolben, Ventilsitz, Ventilkörper und Führung einen verschließbaren Betrieb mit wesentlich besserer Abdichtung ohne Beeinträchtigung der Fördereinstellung.The piston diaphragm pump equipped in this way is easy to manufacture due to its simple construction, requires a minimum of seals and, due to the coaxial arrangement of the piston, valve seat, valve body and guide, allows closable operation with a much better seal without impairing the delivery setting.

Je nach der Bemessung bzw. der Einstellung der Anschlagvorrichtung relativ zur Führung des Ventilkörpers wird dieser bei der Bewegung des Kolbens jeweils während des Saughubes bei Unterschreitung eines vorbestimmten Abstandes des Kolbens von seiner hinteren Totpunktlage vom Ventilsitz abgehoben und dadurch eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Kolbenarbeitsraum und dem Vorratsraum für Hydraulikflüssigkeit geschaffen, so daß die Weiterbewegung des Kolbens bis in seine hintere Totpunktlage keine weitere Auslenkung der Membran bewirkt. Durch Verstellung der Führungshülse, beispielsweise mittels einer mit einem Einstellknopf versehenen Gewindehülse, kann der Förderstrom der Kolbenmembranpumpe beispielsweise zwischen 100% und 25% stufenlos verstellt werden. Wenn am Ventilkörper ein in die zentrische Bohrung des Kolbens hineinragender Verdrängungsvorsprung vorgesehen ist, der während des Schließens bzw. des Öffnens des Ventilkörpers zusammen mit der Wandung der Bohrung einen Ringspalt bildet, wird eine stabile Ausgangslage der Membran an der von der Förderkammer abgewandten Anlagefläche sichergestellt.Depending on the dimensioning or the setting of the stop device relative to the guidance of the valve body, the latter moves when the piston moves during the suction stroke when the pressure falls below one predetermined distance of the piston from its rear dead center position lifted from the valve seat and thereby created a direct connection between the piston working space and the reservoir for hydraulic fluid, so that the further movement of the piston into its rear dead center position causes no further deflection of the diaphragm. By adjusting the guide sleeve, for example by means of a threaded sleeve provided with an adjustment button, the delivery flow of the piston diaphragm pump can be continuously adjusted, for example between 100% and 25%. If a displacement projection projecting into the central bore of the piston is provided on the valve body, which forms an annular gap together with the wall of the bore during the closing or opening of the valve body, a stable starting position of the membrane on the contact surface facing away from the delivery chamber is ensured.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Kolbenmembranpumpe sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.Advantageous further developments of the piston diaphragm pump are described in subclaims 2 to 7.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Kolbenmembranpumpe unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch die Kolbenmembranpumpe,
Fig. 2: einen schematischen Teillängsschnitt der Kolbenmembranpumpe gemäß Fig. 1 in der vorderen Totpunktlage des Kolbens,
Fig. 3: einen schematischen Teillängsschnitt der Kolbenmembranpumpe gemäß Fig. 1 in der hinteren Totpunktlage des Kolbens und
Fig. 4: einen schematischen Teillängsschnitt der Kolbenmembranpumpe gemäß Fig. 1 in der hinteren Totpunktlage des Kolbens bei auf 25% des maximalen Förderstroms eingestellter Lage der Führungshülse.

In the following, a preferred embodiment of the piston diaphragm pump is further explained with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1: a longitudinal section through the piston diaphragm pump,
Fig. 2: 2 shows a schematic partial longitudinal section of the piston diaphragm pump according to FIG. 1 in the front dead center position of the piston,
Fig. 3: a schematic partial longitudinal section of the piston diaphragm pump of FIG. 1 in the rear dead center position of the piston and
Fig. 4: a schematic partial longitudinal section of the piston diaphragm pump according to FIG. 1 in the rear dead center position of the piston at 25% of the maximum flow rate position of the guide sleeve.

Die in Fig. 1 dargestellte Kolbenmembranpumpe besitzt ein mit dem Pumpengehäuse 9 verbundenes Triebwerksgehäuse 1 mit einem darin drehbar gelagerten, über eine Schneckenwelle 2 antreibbaren Schneckenrad 3 mit einem Exzenter 4. In einem Zylinderraum 20d des Pumpengehäuses ist ein mit einer Dichtung 11 versehener Kolben 10 axial verschiebbar geführt. Der Kolben 10 trägt einen Kreuzkopf 7, der über einen Kreuzkopfbolzen 6 mit einem den Exzenter 4 umfassenden Pleuel 5 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Drehbewegung der Schneckenwelle 2 in eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 10 überführt.The piston diaphragm pump shown in FIG. 1 has an engine housing 1 connected to the pump housing 9 with a worm wheel 3 rotatably mounted therein and drivable via a worm shaft 2 with an eccentric 4. In a cylinder space 20d of the pump housing there is a seal 11 provided Piston 10 guided axially. The piston 10 carries a cross head 7, which is connected via a cross head pin 6 to a connecting rod 5 comprising the eccentric 4. In this way, the rotary movement of the worm shaft 2 is converted into a reciprocating movement of the piston 10.

Der Kolben 10 weist einen in seiner Stirnfläche 12 zentrisch angeordneten Ventilsitz 13 und eine zentrische Bohrung 25 auf. An einer Seite des Pumpengehäuses 9 ist ein Gehäusedekkel 22 durch Gewindebolzen lösbar befestigt. Zwischen dem Pumpengehäuse 9 und dem Gehäusedeckel 22 ist eine Membran 23 mit ihrem Umfangsrand hermetisch abdichtend eingespannt. Die Membran trennt eine in herkömmlicher Weise mit nicht dargestellten Einlaß- und Auslaßkanälen versehene Förderkammer 21 vom Kolbenarbeitsraum 20 ab, welcher den an die Stirnfläche 12 des Kolbens 10 angrenzenden Zylinderraum 20d und die mit diesem über einen Querkanal 20a und einen Ringspalt 20b kommunizierende Membrankammer 20c umfaßt. Beim Saughub legt sich die Membran 23 an eine mittels eines Führungsstiftes 31a im Pumpengehäuse 9 gehalterte Stützplatte 31 an.The piston 10 has a valve seat 13 arranged centrally in its end face 12 and a central bore 25. On one side of the pump housing 9, a housing cover 22 is detachably fastened by threaded bolts. A membrane 23 is clamped hermetically with its peripheral edge between the pump housing 9 and the housing cover 22. The membrane separates a delivery chamber 21, which is provided in a conventional manner with inlet and outlet channels (not shown), from the piston working space 20, which comprises the cylinder space 20d adjoining the end face 12 of the piston 10 and the membrane chamber 20c communicating with it via a transverse channel 20a and an annular gap 20b . During the suction stroke, the membrane 23 rests on a support plate 31 held in the pump housing 9 by means of a guide pin 31a.

In eine im Pumpengehäuse 9 koaxial zum Zylinderraum 20d verlaufende, mit einem Innengewinde 9b versehene Bohrung 9a ist eine Gewindespindel 15 eingeschraubt, die an ihrem aus dem Pumpengehäuse 9 herausragenden Ende mit einem Einstellknopf 14 zu gemeinsamer Drehung verbunden ist. Die Gewindespindel 15 weist an ihrem dem Kolben 10 zugewandten Ende, eine zentrische Sackbohrung auf, in der eine Führungshülse 17 festgelegt ist. In dieser ist eine Ventilstange 18 verschiebbar geführt, die an ihrem dem Kolben 10 zugewandten Ende einen Ventilkörper 19 trägt, der durch eine Schraubenfeder 16 dichtend gegen den Ventilsitz 13 des Kolbens 10 angedrückt wird. An dem vom Ventilkörper 19 entfernten Ende der Ventilstange 18 ist ein Anschlagvorsprung 24 angebracht, welcher durch Eingriff mit der vom Kolben 10 abgewandten Endfläche 17a der Führungshülse 17 die Verschiebung der Ventilstange 18 und des Ventilkörpers 19 in Richtung zum Kolben 10 hin begrenzt. Der Ventilkörper 19 trägt einen in seiner Schließstellung in die Bohrung 25 hingeinragenden, mit einer Fase 29 versehenen zylindrischen oder leicht konischen Verdrängungsvorsprung 28, der während der Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilkörpers 19 mit der umgebenden Wandung der Bohrung 25 einen Ringspalt 30 bildet. Durch diesen Ringspalt wird im Druckhub in Abhängigkeit vom Druck im Kolbenarbeitsraum 20 stets Hydraulikflüssigkeit aus dem Kolbenarbeitsraum 20 in den als Vorratsraum dienenden Triebwerksraum 27 verdrängt und somit eine stabile, reproduzierbare Ausgangslage der Membran 23 an der Stützplatte 31 sichergestellt. Im Kreuzkopf 7 ist mindestens ein Verbindungskanal 26 vorgesehen.A threaded spindle 15 is screwed into a bore 9a, which runs coaxially to the cylinder space 20d and is provided with an internal thread 9b, and which is connected at its end protruding from the pump housing 9 to an adjusting knob 14 for common rotation. The threaded spindle 15 has at its end facing the piston 10 a central blind hole in which a guide sleeve 17 is fixed. In this a valve rod 18 is slidably guided, which carries at its end facing the piston 10 a valve body 19 which is pressed by a helical spring 16 sealingly against the valve seat 13 of the piston 10. At the end of the valve rod 18 remote from the valve body 19, a stop projection 24 is attached, which by engagement with the end surface facing away from the piston 10 17a of the guide sleeve 17 limits the displacement of the valve rod 18 and the valve body 19 in the direction of the piston 10. The valve body 19 carries in its closed position projecting into the bore 25, provided with a chamfer 29 cylindrical or slightly conical displacement projection 28, which forms an annular gap 30 with the surrounding wall of the bore 25 during the opening and closing movement of the valve body. This annular gap always displaces hydraulic fluid from the piston working space 20 into the engine space 27 serving as a storage space, depending on the pressure in the piston working space 20, and thus ensures a stable, reproducible initial position of the membrane 23 on the support plate 31. At least one connecting channel 26 is provided in the crosshead 7.

Wenn sich der Kolben 10 beim Saughub aus seiner in Fig. 2 dargestellten vorderen Totpunktlage VT zurückbewegt, wird der Ventilkörper 19 durch die Schrauben druckfeder 16 zunächst in seiner dichtend gegen den Ventilsitz 13 anliegenden Stellung gehalten und folgt so unter Verschiebung der Ventilstange 18 in der Führungshülse 17 der Bewegung des Kolbens 10, bis der Anschlagvorsprung 24 der Ventilstange 18 nach seinem maximalen Hub HV an die rückwärtige Anschlagfläche 17a der Führungshülse 17 anschlägt. In dieser noch vor dem Ende des vollen Kolbenhubes H_K erreichten in Fig. 3 dargestellten Stellung kurz vor der hinteren Totpunktlage HT des Kolbens 10 wird dann der Ventilkörper 19 an einer dem Kolben 10 weiter folgenden Mitbewegung gehindert und vom Ventilsitz 13 abgehoben, wodurch der Zylinderraum 20 d über den zwischen dem Verdrängungsvorsprung 28 und dem Ventilsitz 13 bzw. der Umfangswand der Bohrung 25 gebildeten Ringspalt 30 sowie die Bohrung 25 mit dem als Vorratsraum dienenden Triebwerksraum 27 verbunden ist. Wenn sich der Kolben 10 dann im anschließenden Druckhub aus seiner hinteren Totpunktlage HT vorwärts bewegt, legt er sich mit dem Ventilsitz 13 wieder dichtend gegen den Ventilkörper 19 an und bewegt dann den Ventilkörper 19 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 16 unter Rückwärtsverschiebung der Ventilstange 18 in der Führungshülse 17 mit in Richtung auf seine vordere Totpunktlage VT, so daß der Ventilkörper 19 während des Hauptteiles des Druckhubes dichtend gegen den Ventilsitz 13 anliegt.When the piston 10 moves back from its front dead center position VT shown in FIG. 2 during the suction stroke, the valve body 19 is initially held in its sealing contact against the valve seat 13 by the compression spring 16 and thus follows with displacement of the valve rod 18 in the guide sleeve 17 of the movement of the piston 10 until the stop projection 24 of the valve rod 18 strikes the rear stop surface 17a of the guide sleeve 17 after its maximum stroke HV. In this before the end of the full piston stroke H _K position shown 3 reached in Fig. Shortly before the rear dead center HT of the piston 10 is then the valve body 19 at a piston prevented from further following 10 associated movement and is lifted from the valve seat 13, whereby the cylinder space 20 d is connected via the annular gap 30 formed between the displacement projection 28 and the valve seat 13 or the peripheral wall of the bore 25 and the bore 25 to the engine compartment 27 serving as a storage space. When the piston 10 then moves forward in the subsequent pressure stroke from its rear dead center position HT, it rests with the valve seat 13 in a sealing manner against the valve body 19 and then moves the valve body 19 against the force of the helical compression spring 16 while moving the valve rod 18 backwards in the Guide sleeve 17 with in the direction of its front dead center position VT, so that the valve body 19th during the main part of the pressure stroke sealingly against the valve seat 13.

Durch Verdrehen der Gewindespindel 15 mittels des Einstellknopfes 14 kann die Führungshülse 17 z.B. in die in Fig. 4 dargestellte Stellung verschoben werden, so daß der Anschlagvorsprung 24 beim Saughub schon nach relativ geringer Mitbewegung des Ventilkörpers 19 mit dem Kolben 10 an der Anschlagfläche 17a der Führungshülse 17 zur Anlage kommt und damit ein Abheben des Ventilkörpers 19 vom Ventilsitz 13 bewirkt. Während des folgenden folgenden, größeren Teiles des Saughubes ist damit der Kolbenarbeitsraum 20 mit dem Triebwerksraum 27 verbunden. Der Ventilkörper schließt während des Druckhubes erst, nachdem der Kolben 10 bereits den größeren Teil seiner Vorwärtsbewegung hinter sich hat, so daß der den Förderstrom bestimmende Teil des Kolbenhubes nur 25 % des bei der Stellung der Führungshülse 17 nach Fig. 2 bewirkten maximalen Förderstromes ausmacht. Selbstverständlich kann die Führungshülse 17 je nach den Anforderungen auf jede beliebige Zwischenstellung eingestellt werden, um den Förderstrom entsprechend zu regulieren.By turning the threaded spindle 15 by means of the adjusting knob 14, the guide sleeve 17 can e.g. 4, so that the stop projection 24 during the suction stroke comes into contact with the piston 10 on the stop surface 17a of the guide sleeve 17 after a relatively slight movement of the valve body 19 and thus a lifting of the valve body 19 from the valve seat 13 causes. During the following subsequent, larger part of the suction stroke, the piston working space 20 is thus connected to the engine space 27. The valve body closes during the pressure stroke only after the piston 10 already has the greater part of its forward movement behind it, so that the part of the piston stroke which determines the flow rate is only 25% of the maximum flow rate effected when the guide sleeve 17 according to FIG. 2 is in position. Of course, depending on the requirements, the guide sleeve 17 can be adjusted to any intermediate position in order to regulate the flow accordingly.

Die vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläuterte Kolbenmembranpumpe benötigt außer der Dichtung 11 des Kolbens 10 nur eine einzige Dichtung 32 an der Gewindespindel 15, ermöglicht ohne zusätzliche Verstellung des Kolbenhubes eine stufenlose Verstellung des Förderstromes, wobei wegen der zum Kolben 10 koaxialen Anordnung von Ventilkörper 19, Ventilstange 18 und Führungshülse 17 unabhängig von der Betriebstemperatur, den Viskositätseigenschaften der Hydraulikflüssigkeit und dem jeweiligen Druck im Kolbenarbeitsraum 20 eine zuverlässige verschleißarme Abdichtung ohne unerwünschte Leckagen und damit eine verbesserte Dosiergenauigkeit erzielt wird. Die beschriebene Kolbenmembranpumpe kann vom Fachmann je nach den Anforderungen in verschiedener Weise zweckentsprechend abgewandelt werden, sofern dabei die koaxiale Anordnung von Kolben, Ventilsitz und Ventilkörper erhalten bleibt.In addition to the seal 11 of the piston 10, the piston diaphragm pump explained above on the basis of a preferred embodiment requires only a single seal 32 on the threaded spindle 15 and enables the flow rate to be adjusted continuously without additional adjustment of the piston stroke, with the valve body 19 being arranged coaxially with the piston 10. Valve rod 18 and guide sleeve 17, regardless of the operating temperature, the viscosity properties of the hydraulic fluid and the respective pressure in the piston work chamber 20, a reliable, low-wear seal without undesirable leakages and thus improved metering accuracy is achieved. The described piston diaphragm pump can be modified by the person skilled in the art in various ways depending on the requirements, provided that the coaxial arrangement of the piston, valve seat and valve body is retained.

Claims

Piston diaphragm pump, having a housing, a delivery chamber (21) arranged therein, a piston working space (20) which is separated from the latter by at least one diaphragm (23) mounted in a sealing manner and is filled with hydraulic fluid in the operating state, a piston displaceably guided in a sealing manner in the piston working space (20) for the alternating stroke excursion of the diaphragm, a supply space (27) for hydraulic fluid, which supply space (27) is connected to the piston working space via at least one valve, as well as, if need be, devices for adjusting the delivery quantity, a central bore, arranged in the piston (10) and provided with a valve seat (13), for connecting the piston working space to the supply space, a valve body (19) interacting with the valve seat and displaceably guided coaxially to the latter, a device for pressing the valve body (19) in a sealing manner against the valve seat (13), and a stop device (24) lifting the valve body (19) when the piston (10) falls below a predetermined axial distance from its rear dead centre, the valve body (19) having a valve rod (18) on the side remote from the piston (10), which valve rod (18) is coaxial to the latter and is displaceably guided to an axially limited extent in a guide sleeve (17) arranged in the housing (9) coaxially to the longitudinal axis of the piston (10), characterised in that the guide sleeve (17) is secured in the housing (9) in such a way as to be adjustable coaxially to the longitudinal axis of the piston (10), and a threaded spindle (15) connected to the guide sleeve (17) and rotatably guided in a threaded bore (9a), of the housing (9) coaxial to the piston (10), is provided with a setting knob (14) for setting the point at which the valve body (19) is lifted from the valve seat (13) and thus for setting the effective piston stroke.
Piston diaphragm pump according to Claim 1, characterised in that the valve rod (18) has a stop projection (24) for limiting the displacement of the valve body (19) in the direction of the piston (10), which stop projection (24) interacts with a surface of the guide sleeve (17) remote from the valve body (19).
Piston diaphragm pump according to either of Claims 1 or 2, in which the pump housing (9) is connected to a driving-mechanism housing (1) in whose driving-mechanism space (27) a drive gear (3), which can be operated by a motor and is provided with an eccentric (4), and a connecting rod (5) surrounding the eccentric (4) of the drive gear (3) and connected via a crosshead bolt (6) to a crosshead (7) of the piston (10) are arranged, characterised in that the central bore (25) of the piston (10) is connected to the driving-mechanism space (27), which is under external pressure and at the same time serves as supply space for hydraulic fluid.
Piston diaphragm pump according to one of Claims 1 to 3, characterised in that at least one spring device (16), supported on the pump housing (9) or on the guide sleeve (17) or the threaded spindle (15), is provided for pressing the valve body (19) against the valve seat (13).
Piston diaphragm pump according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the valve body (19) has a displacement projection (28) which projects into the bore (25) of the piston (10) in the closed position bearing against the valve seat (13) and which forms between itself and the wall of the bore (25) an annular gap of predetermined dimensions during the opening and closing of the valve body (19).
Piston diaphragm pump according to one of Claims 1 to 5, in which the piston working space (20) comprises a diaphragm chamber (20c), adjoining the diaphragm (23), and a cylinder space (20d) connected to this diaphragm chamber (20c) and accommodating the piston (10), characterised in that the longitudinal axis of the piston (10) and the cylinder space (20d) runs essentially perpendicularly to the centre axis of the diaphragm (23).
Piston diaphragm pump according to one of Claims 3 to 6, characterised in that the stop device has an actuating projection, attached to a side wall of the driving-mechanism space (27) in such a way as to be adjustable in the direction of the longitudinal axis of the piston and projecting into a lateral recess of the piston (10) provided between crosshead (7) and piston seal (11), and a stop rod which is arranged on this actuating projection or on the valve body, passes through the bore (25) of the piston (10) and lifts the valve body (19) from the valve seat (13).