WO1999004165A1

WO1999004165A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: WO1999004165A1
Application number: PCT/EP1998/002474
Authority: WO
Inventors: Egbert Frenken
Original assignee: Gustav Klauke GmbH
Current assignee: Gustav Klauke GmbH
Priority date: 1997-07-19
Filing date: 1998-04-25
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2000-01-19
Also published as: JP2001504909A; ATE231217T1; ES2187973T3; DK0927305T3; AU7649598A; US6206663B1; EP0927305A1; EP0927305B1; TW401484B; JP4138897B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe (1) zur Förderung eines Fluids bei niederem Druck und bei höherem Druck, wobei bei niederem Druck in einem Pumpzyklus eine höhere Fördermenge gegeben ist als bei höherem Druck, mit einem in einem Pumpzylinder (2) bewegten, unter Vorspannung in seine Förder-Endstellung einen Druckraum (7) beaufschlagenden Niederdruck-Förderkolben (4), einem Hochdruck-Förderkolben (11), einem Einlaß- und einem Auslaßventil (9, 10), wobei weiter zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßventil (9, 10) ein Fluid-Förderweg (5) ausgebildet ist und der Niederdruck-Förderkolben (4) gegen seine Vorspannung in eine Förder-Anfangsstellung zurückzubewegen ist, und schlägt zur Erzielung einer wirksamen Förderung bei niederem und höherem Druck bei möglichst einfachem Aufbau vor, daß der Fluid-Förderweg (5) den Niederdruck-Förderkolben (4) durchsetzt, daß in dem Niederdruck-Förderkolben (4) ein bei Bewegung in die Förder-Anfangsstellung sperrendes Ventil (6) angeordnet ist, daß der Hochdruck-Förderkolben (11) und der Niederdruck-Förederkolben (4) in einem gemeinsamen Druckraum (7) arbeiten und daß der Hochdruck-Förderkolben (11) den Niederdruck-Förderkolben (4) entgegen seiner Vorspannung bewegt.

Description

00001 Kolbenpumpe

00002

00003 Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe zur Förderung

00004 eines Fluids bei niederem Druck und bei höherem Druck,

00005 wobei bei niederem Druck in einem Pumpzyklus eine höhe¬

00006 re Fördermenge gegeben ist als bei höherem Druck, mit

00007 einem in einem Purapzylinder bewegten, unter Vorspannung

00008 in seine Förder-Endstellung eines Druckraums beauf¬

00009 schlagten Niederdruck-Förderkolben, einem Hochdruck-För¬

00010 derkolben und einem Einlaß- und einem Auslaßventil,

00011 wobei weiter zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßventil

00012 ein Fluid-Förderweg ausgebildet ist und der Nieder¬

00013 druck-Förderkolben gegen seine Vorspannung in eine

00014 Förder-Anfangsstellung zurückzubewegen ist.

00015

00016 Derartige Kolbenpumpen finden bspw. Einsatz bei hand-

00017 oder motorgetriebenen Handwerkzeugen. Hierzu ist etwa

00018 auf einen Stand der Technik gemäß den US-Patentschrif¬

00019 ten 432,107, 5,195,354 und 2,688,231 zu verweisen.

00020 Dieser Stand der Technik betrifft motorgetriebene Hand¬

00021 werkzeuge zur Verpressung von Kabelschuhen oder Kabel-

00022 verbindern. Weiter hat der Gegenstand der Erfindung

00023 aber beispielsweise auch Bedeutung hinsichtlich Sche¬

00024 ren, etwa Kabelscheren. Hierzu ist etwa auf das deut¬

00025 sche Gebrauchsmuster 94 16 535 und die nicht vorveröf¬

00026 fentlichte deutsche Patentanmeldung 196 49 932 zu ver¬

00027 weisen. Darüber hinaus werden derartige Pumpen aber

00028 auch in sonstigen Gebieten der Technik eingesetzt . Es

00029 wird bspw. auf die US-Patentschriften 2,845,033 und

00030 674,381 verwiesen.

00031

00032 Häufig werden vor allem für den Antrieb von Hydraulik-

00033 werkzeugen Pumpen eingesetzt, die über zwei Druckstufen

00034 verfügen. Diese liefern bis zu einem bestimmten Grenz-

00035 druck, der z.B. 5 % des Maximaldrucks beträgt, eine 00036 wesentlich höhere Ölmenge als bei Maximaldruck. Damit

00037 läßt sich die Arbeitsgeschwindigkeit der Hydraulikgerä-

00038 te beträchtlich erhöhen, weil bei vielen Werkzeugen,

00039 wie z.B. Preßwerkzeugen für das Verpressen von Kabel-

00040 schuhen, zunächst ein bestimmter Leerhub zurückgelegt

00041 werden muß, bevor das Werkstück berührt wird und der

00042 eigentliche Arbeitsvorgang mit hohem Kraftbedarf er-

00043 folgt . Beim Leerhub muß in der Regel nur die Kraft der

00044 Kolbenrückholfeder des Werkzeug-Hydraulikzylinders

00045 überbrückt werden. Dafür reicht ein geringer Öldruck

00046 aus. 00047

00048 Es sind zahlreiche Bauarten von Zweistufen-Pumpen be-

00049 kannt. Es ist z.B. möglich, zwei unterschiedliche Pum-

00050 penbauarten miteinander zu kombinieren und gleichzeitig

00051 anzutreiben, also z.B. eine Zahnradpumpe für den niedri-

00052 gen Druckbereich und eine Kolbenpumpe für den hohen

00053 Druckbereich. Sobald der geforderte Ausgangsdruck den

00054 Arbeitsdruck der Niederdruckpumpe übersteigt, wird

00055 deren Förderstrom über ein Überdruckventil in den Tank

00056 zurückgeleitet. 00057

00058 Insbesondere für handbetätigte Hydraulikwerkzeuge sind

00059 Zweistufen-Kolbenpumpen üblich, bei denen sowohl für

00060 den Nieder- als auch für den Hochdruck Teilkolbenpumpen

00061 verwendet werden. Weitverbreitet ist eine Bauart, bei

00062 der beide Kolben in Form eines Pumpstößels mit zwei

00063 unterschiedlichen Durchmessern vereinigt sind. Die hy-

00064 draulisch wirksame Fläche ist bei dem Niederdruckteil

00065 die Kreisringfläche zwischen den beiden Durchmessern

00066 und bei dem Hochdruckkolben ist es die gesamte Quer-

00067 schnittsfläche des kleinen Durchmessers. Sowohl Nieder-

00068 als auch Hochdruckpumpe besitzen jeweils ein mit dem

00069 Tank verbundenes Einlaß- und ein mit Druckseite verbun-

00070 denes Auslaßventil. Zusätzlich ist ein Überdruckventil 00071 für die Niederdruckstufe erforderlich, durch welches 00072 das Öl nach Überschreiten des Druckes der Niederdruck00073 stufe in den Tank zurückfließt . 00074 00075 Die US-PS 4,492,106 betrifft ein hebelbetätigtes Hand00076 werkzeug in einer Ausgestaltung zur Verpressung von 00077 Kabel-Schuhen. Hierbei ist eine Pumpeinrichtung vorge00078 schlagen, die einen Hochdruck-Förderkolben und einen 00079 Niederdruck-Förderkolben aufweist. Der Niederdruck-För00080 derkolben besteht aus einem federabgestützten Rohrab- 00081 schnitt mit einem Rohrboden, welcher den Kolbenboden 00082 bildet. Der Niederdruck-Förderkolben wird durch eine 00083 Fortsetzung des Hochdruck-Forderkolbens gegen die Feder00084 kraft verlagert, wobei aus einem Vorratsbehältnis Hy- 00085 draulikflüssigkeit eingesaugt wird. Sodann bewegt sich 00086 der Fortsatz des Hochdruck-Förderkolbens zurück und der 00087 Niederdruck-Förderkolben fördert aufgrund der ihn beauf00088 schlagenden Feder die eingesaugte Hydraulikflüssigkeit 00089 in den Arbeitsraum. Die Förderung hört auf, sobald der 00090 Druck in dem Förderraum von der Federkraft nicht mehr 00091 zu überwinden ist . Sodann arbeitet bei der bekannten 00092 Pumpe nur noch der Hochdruckkolben. 00093 00094 Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Tech00095 nik, beschäftigt sich die Erfindung mit der technischen 00096 Problematik, eine Kolbenpumpe zur Förderung eines Flu- 00097 ids bei niederem Druck und bei höherem Druck anzugeben, 00098 die bei möglichst einfachem Aufbau eine wirksame Förde00099 rung ermöglicht . 00100 00101 Diese technische Problematik ist zunächst und im wesent00102 lichen beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei 00103 darauf abgestellt ist, daß der Fluid-Förderweg den 00104 Niederdruck-Förderkolben durchsetzt, daß in dem Nieder00105 druck-Förderkolben ein bei Bewegung in Förderrichtung 00106 sperrendes Ventil angeordnet ist und daß der Hochdruck-

00107 Förderkolben in den Druckraum des Niederdruck-Förderkol-

00108 bens arbeitet . Es ist nur ein gemeinsamer Druckraum für

00109 den Niederdruck-Förderkolben und für den Hochdruck-För-

00110 derkolben vorhanden. Der Niederdruck-Förderkolben wird

00111 zwangsweise zurückgeschoben, nämlich durch den Hoch-

00112 druck-Förderkolben. Erfindungsgemäß ist eine vereinfach-

00113 te Ausführung der Kolbenpumpe zunächst dadurch er-

00114 reicht, daß der Niederdruck-Förderkolben und der Hoch-

00115 druck-Förderkolben auf denselben Druckraum arbeiten. Es

00116 ist nur noch ein Druckraum bzw. Pumpraum gegeben. Die

00117 Verluste durch DrosselVorgänge sind minimiert bzw.

00118 nicht mehr gegeben. Weiter ist der Fluid-Förderweg

00119 durch den Niederdruck-Förderkolben hindurch geführt,

00120 mit einem bei Bewegung des Niederdruck-Förderkolbens in

00121 Förderrichtung sperrenden Ventil. Dies bedeutet zu-

00122 gleich, daß bei einer Bewegung des Niederdruck-Förder-

00123 kolbens entgegen der Förderrichtung Fluid in den Druck-

00124 rum strömt, wobei der Druck in dem Druckraum nicht

00125 größer ist als in Zuströmrichtung vor dem Niederdruck-

00126 Förderkolben. Es herrscht vielmehr in der Regel glei-

00127 eher Druck wie in Zuströmrichtung vor dem Niederdruck-

00128 Förderkolben, vermindert um die Kraft einer auf den

00129 Niederdruck-Förderkoben wirkenden Feder. Bei geöffnetem

00130 Ventil in dem Niederdruck-Förderkolben ist der Druck

00131 auf beiden Seiten des Niederdruck-Förderkolbens prak-

00132 tisch gleich. Die Ausführungsform weist vorteilhaft

00133 wenige Einzelteile auf. Außer dem Zulauf- und dem Ab-

00134 laufventil ist nur noch das Ventil in dem Niederdruck-

00135 Förderkolben erforderlich. Außerdem ist die Bauform

00136 vereinfacht. Es ist nur noch ein Druckraum sowohl für

00137 die Niederdruckstufe wie die Hochdruckstufe gegeben. Im

00138 weiteren ist vorgesehen, daß die Bewegung des Nieder-

00139 druck-Förderkolbens entgegen seiner Vorspannung durch

00140 den Hochdruck-Förderkolben erfolgt. Der Hochdruck-För- 00141 derkolben kann insbesondere unmittelbar flächig auf den

00142 Niederdruck-Förderkolben einwirken. Der Hochdruck-För-

00143 derkolben besitzt bevorzugt eine kleinere hinsichtlich

00144 des Purπpens wirksame Querschnittsfläche als der Nieder-

00145 druck-Förderkolben. Das Verhältnis kann bspw. hinsicht-

00146 lieh der Fläche des Niederdruck-Förderkolbens zu der

00147 Fläche des Hochdruck-Förderkolbens 4:1 sein. Praktisch

00148 gute Werte werden auch mit Verhältnissen von 6 bis 7:1

00149 erreicht. In weiterer bevorzugter Ausführungsform ist

00150 auch vorgesehen, daß der Hochdruck-Förderkolben das in

00151 dem Niederdruck-Förderkolben angeordnete Ventil, das

00152 bei Bewegung des Niederdruck-Förderkolbens in Förder-

00153 richtung sperrt, betätigt. Dadurch, daß der Hochdruck-

00154 Förderkolben bei Bewegung des Niederdruck-Förderkolbens

00155 in Förderrichtung nicht an den Niederdruck-Förderkolben

00156 anliegen muß, kann in Fortführung dieses Gedankens ein

00157 in der Bauweise sehr einfaches Ventil, nämlich ein

00158 Plattenventil, in dem Niederdruck-Förderkolben angeord-

00159 net sein. Das Ventil in dem Niederdruck-Förderkolben

00160 besitzt weiter bevorzugt einen stilartigen Fortsatz

00161 bzw. ein den Kolbenboden des Niederdruck-Förderkolbens

00162 durchsetzendes Betätigungsende. Über dieses Betätigungs-

00163 ende kann eine Betätigung des Ventils in der beschriebe-

00164 nen Weise durch den Hochdruck-Förderkolben erfolgen.

00165 Die Vorspannung des Niederdruck-Förderkolbens in seine

00166 Förder-Endstellung ist vorteilhafterweise durch eine

00167 Feder, weiter bevorzugt durch eine Schraubenfeder

00168 (Druckfeder) , erreicht. Im Hinblick auf das in dem

00169 Niederdruck-Förderkolben enthaltene Ventil kann insbe-

00170 sondere auch vorgesehen sein, daß die den Niederdruck-

00171 Förderkolben beaufschlagende Feder das Ventil in die

00172 Verschlußstellung vorspannt. Im weiteren ist es bevor-

00173 zugt, daß das Fluidvolumen in der Kolbenpumpe, d.h. auf

00174 der Zulaufseite des Niederdruck-Förderkolbens und im

00175 Druckraum, möglichst gering ist. In einer Ausgestaltung 00176 ist hierfür vorgesehen, daß der Niederdruck-Förderkol¬

00177 ben rückseitig einen stilartigen Fortsatz aufweist, zur

00178 Verkleinerung des Fluid-Volumens zwischen dem Einlaßven¬

00179 til und dem Niederdruck-Förderkolben. In gleicher Weise

00180 kann auch etwa ein rückwandseitiger Vorsprung in dem

00181 den Niederdruck-Förderkolben aufnehmenden Zylinder

00182 vorgesehen sein oder eine Kombinaton dieser Maßnahmen.

00183 In weiterer Ausgestaltung, zur Erreichung einer hohen

00184 Wartungsfreundlichkeit, ist auch vorgesehen, daß der

00185 Pumpzylinder einen betrieblich offenbaren Boden auf¬

00186 weist. Dadurch, daß der Pumpzylinder-Boden betrieblich

00187 offenbar ist, ist es bspw. in einfacher Weise möglich,

00188 die Feder und/oder den Niederdruck-Förderkolben mit

00189 darin angeordnetem Ventil auszutauschen oder zu warten.

00190 Hierzu kann in weiterer Einzelheit der Pumpzylinder-Bo¬

00191 den in dem Pumpgehäuse schraubbefestigt sein. Es emp¬

00192 fiehlt sich hierzu auch, daß der Pumpzylinder-Boden

00193 insgesamt topfartig ausgebildet ist, mit einem Ein-

00194 schraub-Gewinde an einer Topfrand-Außenwand. Es ist

00195 kombinativ oder alternativ hierzu auch möglich, daß die

00196 Führung des Hochdruck-Förderkolbens und ggf. ein Teil

00197 des angerenzenden Kolbenbodens in dieser Weise enge-

00198 schraubt und austauschbar ist .

00199

00200 Nachstehend ist die Erfindung desweiteren anhand der

00201 beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausfüh-

00202 rungsbeispiel darstellt, erläutert . Hierbei zeigt :

00203

00204 Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer

00205 Kolbenpumpe;

00206

00207 Fig. 2 in den Darstellung a, b und c den Ablauf eines

00208 Förderzyklus bei Niederdruck;

00209 00210 Fig. 3 in den Darstellung a, b und c den Ablauf eines

00211 Förderzyklus bei Hochdruck;

00212

00213 Fig. 4 die schematische Ansicht einer Kolbenpumpe

00214 einer zweiten Ausführungsform,^•

00215

00216 Fig. 5 eine schematische Querschnittsansicht eines

00217 motorbetriebenen Handgerätes mit einer Kolben¬

00218 pumpe gemäß Fig. 4 ;

00219

00220 Fig. 6 eine gegenüber Fig. 4 abgewandelte Ausführungs-

00221 form; und

00222

00223 Fig. 7 eine weitere Ausführungsform, bei welcher die

00224 Betätigung mit einem Handhebel erfolgt .

00225

00226 Dargestellt und beschrieben ist, zunächst mit Bezug zu

00227 Fig. 1, eine Kolbenpumpe 1 zur Förderung eines Fluids

00228 bei niederem Druck und bei höherem Druck. Die Kolbenpum¬

00229 pe 1 kann in einer sehr vielfachen Hinsicht Verwendung

00230 finden. Bei einfachen, handbetätigten Pumpen kann der

00231 Hochdruck-Förderkolben durch einen Handhebel betätigt

00232 werden und bei den weiter vorstehend bereits erwähnten

00233 motorbetriebenen Handgeräten eben durch einen Motor,

00234 wie ein Elektromotor. Wesentlich ist, daß zuerst, ohne

00235 Belastung, ein Schnellgang erwünscht ist, entsprechend

00236 einer hohen Fördermenge pro Hub, und dann unter Belast¬

00237 ung höhere Drücke aufgebracht werden müssen (bei gerin¬

00238 gerer Fördermenge pro Hub) .

00239

00240 Die Kolbenpumpe 1 weist einen Pumpzylinder 2 auf, in

00241 welchem gegen die durch eine Feder 3 ausgeübte Vorspann¬

00242 ung ein Niederdruck-Förderkolben 4 bewegbar ist. Der

00243 Niederdruck-Förderkolben 4 weist weiter einen Durch¬

00244 gangsweg 5 für das hydraulische Fluid aus, welches hier 00245 gepumpt wird. Der Fluid-Durchgangsweg 5 ist durch ein

00246 als Rückschlagventil ausgebildetes Ventil 6 verschlos¬

00247 sen. Das Ventil 6 sperrt, wenn sich der Niederdruck-För¬

00248 derkolben 4 in Förderrichtung bewegt und kann sich

00249 öffnen, wenn sich der Niederdruck-Förderkolben 4 entge¬

00250 gen seiner Förderrichtung bewegt .

00251

00252 Der Niederdruck-Förderkolben 4 arbeitet auf einen Druck¬

00253 raum 7. Das Ventil 6 öffnet sich entsprechend nur dann,

00254 wenn der Druck in dem Druckraum 7 geringer ist als auf

00255 der Zulaufseite in einem Zuflußraum 8 des Niederdruck-

00256 Förderkolbens 4.

00257

00258 Weiter weist die Kolbenpumpe 1 ein Einlaßventil 9 und

00259 ein Auslaßventil 10 auf . Das Einlaßventil 9 ist in

00260 einer LeitungsVerbindung zu einem Fluid-Vorratsräum

00261 angeordnet. Das Auslaßventil 10 ist in einer Leitungs-

00262 Verbindung zu einem in Fig. 1 nicht dargestellten Ar¬

00263 beitsraum angeordnet (vgl. auch Fluid-Vorratsraum 26

00264 und Arbeitsraum 27 in Fig. 5) .

00265

00266 In den Druckraum 7 arbeitet weiter ein Hochdruck-Förder¬

00267 kolben 11, der grundsätzlich auf verschiedene, in Fig.

00268 1 nicht weiter dargestellte Weisen angetrieben sein

00269 kann. Beispielsweise durch einen mit einem Elektromotor

00270 verbundenen Exzenterantrieb, durch einen Handantrieb

00271 oder einen sonstigen, Hin- und Herbewegungen erzeugen¬

00272 den Antrieb. Der Bewegungsspielraum des Hochdruck-För¬

00273 derkolbens 11 ist durch die strichlinierte Darstellung

00274 angedeutet .

00275

00276 Der Hochdruck-Förderkolben 11 besitzt einen geringeren

00277 wirksamen Querschnitt als der Niederdruck-Förderkolben

00278 4. Das Verhältnis beträgt hier etwa 4 : 1 (Niederdruck-

00279 Förderkolben zu Hochdruck-Förderkolben) . 00280 Die Funktion der Kolbenpumpe 1 ist unter Bezug auf die

00281 Fig. 2 und 3 in weiterer Einzelheit erläutert. In Fig.

00282 2 a ist bei Niederdruckbetrieb, d.h. bei niederem Druck

00283 in dem Arbeitsraum, die Förder-Endstellung des Nieder-

00284 druck-Förderkolbens 4 dargestellt. Die Feder 3 übt noch

00285 eine Vorspannung aus, welche etwa beim Ausführungsbei-

00286 spiel einem Wert von 10 Bar entspricht. Der Hochdruck-

00287 Förderkolben 11 befindet sich in seiner am weitesten

00288 zurückgezogenen Stellung, beim Ausführungsbeispiel

00289 schließt er stirnseitig etwa bündig mit einer (unteren)

00290 Zylinderwandung 12 (des Druckraumes 7) ab. 00291

00292 In der Fig. 2b ist dargestellt, daß der Hochdruck-För-

00293 derkolben 11 in - stirnseitiger - Anlage an dem Nieder-

00294 druck-Förderkolben 4 ist und diesen entgegen der Wir-

00295 kung der Schraubenfeder 3 zurückbewegt. Bei dieser

00296 Zurückbewegung ist das Ventil 6 geöffnet. Aus dem bezüg-

00297 lieh des Niederdruck-Förderkolbens 4 rückseitigen Zu-

00298 flußraum 8 strömt Fluid durch den Fluid-Förderweg 5 in

00299 den Druckraum 7. Da zugleich das Volumen der Pumpe

00300 (Zuflußraum 8 und Druckraum 7) durch den einfahrenden

00301 Hochdruck-Förderkolben 11 stetig verkleinert wird, ist

00302 auch das Auslaßventil 10 geöffnet und strömt Fluid in

00303 den Arbeitsraum. 00304

00305 In Fig. 2c ist der Förderhub des Niederdruck-Förderkol-

00306 bens 4 dargestellt. Aufgrund der Wirkung der Schrauben-

00307 feder 3 wird der Niederdruck-Förderkolben 4, nachdem

00308 der Hochdruck-Förderkolben 11 seine Rückbewegung begon-

00309 nen hat, in Richtung seiner Förder-Endstellung gemäß

00310 Fig. 2a bewegt. Hierbei ist das Ventil 6 geschlossen

00311 und auf der Zuflußseite wird aufgrund sich ergebenden

00312 Unterdruckes über das sich öffnende Einlaßventil 9

00313 Fluid aus dem Vorratsbehältnis in den Zuflußraum ange-

00314 saugt. Zugleich wird aus dem Druckraum 7 Fluid über das 00315 geöffnete Auslaßventil 10 in dem Arbeitsraum verdrängt .

00316 Es ist ersichtlich, daß die hierbei verdrängte Fluidmen-

00317 ge abhängig ist von dem Querschnittsverhältnis des

00318 Niederdruck-Förderkolbens 4 zu dem Hochdruck-Förderkol¬

00319 ben 11. Es wird um so mehr Fluid in der Niederdruckstu¬

00320 fe über das Auslaßventil 10 in den Arbeitsraum geför¬

00321 dert, je größer das - wirksame - Querschnittsverhältnis

00322 der beiden Kolben ist .

00323

00324 Mit Bezug zu den Fig. 3a bis 3c ist ein entsprechender

00325 Förderzyklus dargestellt, bei welchem angenommen ist,

00326 daß der Druck in dem Arbeitsraum größer ist als die

00327 Vorspannung des Niederdrucks-Förderkolbens 4 in seiner

00328 Förder-Endstellung. Der Druck soll wesentlich größer

00329 sein als der zunächst genannte Druck von ca. 10 Bar.

00330 Maßgebend ist, daß der Druck im Arbeitsraum größer ist

00331 als der durch die Schraubenfeder (Druckfeder 3) in der

00332 oberen, maximal vorgespannten Stellung des Niederdruck-

00333 Förderkolbens 4 ist.

00334

00335 In Fig. 3a ist die Förder-Endstellung des Hochdruckkol¬

00336 bens 11 dargestellt. Der Hochdruck-Förderkolben 11 ist

00337 maximal in den Druckraum 7 eingefahren.

00338

00339 In Fig. 3b ist ein Zustand dargestellt, bei welchem

00340 sich der Hochdruck-Förderkolben 11 auf dem Rückhubweg

00341 befindet. Das Auslaßventil 10 ist geschlossen, da der

00342 Druck in dem Druckraum 7 nur noch durch die Feder 3

00343 bestimmt ist. Beispielsweise kann dies ein Druck zwi¬

00344 schen 10 und 20 Bar sein. Dieser Druck ist damit wesent¬

00345 lich kleiner als der in diesem Zustand als hoch anzuneh¬

00346 mende Druck in dem Arbeitsraum. Der abfallende Druck

00347 bzw. der Ausgleich, der durch den herausfahrenden Hoch¬

00348 druck-Förderkolben 11 sich ergebenden Volumenvergröße¬

00349 rung führt zu einer Nachlaufbewegung des Niederdruck- 00350 Förderkolbens 4. Hierdurch wird zugleich durch das sich

00351 öffnende Zulaufventil 9 Fluid aus dem Vorratsbehältnis

00352 in den Zufluß 8 eingesogen. Der Niederdruck-Förderkol¬

00353 ben 4 erreicht hierbei nicht die Förder-Endstellung

00354 gemäß Fig. 2a, sondern eine hierzu in Förderrichtung

00355 vorgelagerte Stellung, bis ein Ausgleich des Volumenan¬

00356 teils des sich herausbewegenden Teils des Hochdruck-För¬

00357 derkolbens 11 erreicht ist.

00358

00359 In Fig. 3c ist ein Zeitpunkt Im Förderhub des Hoch¬

00360 druck-Förderkolbens 11 dargestellt. Der Hochdruck-För¬

00361 derkolben 11 ist (noch) nicht in Anlage an dem Nieder¬

00362 druck-Förderkolben 4. Aufgrund der jedoch gegebenen

00363 Druckerhöhung ist das Einlaßventil 9 geschlossen. Dage¬

00364 gen ist das Auslaßventil 10 geöffnet, da der Druck in

00365 dem Druckraum 7 sich aufgrund des eingefahrenen Hoch¬

00366 druck-Förderkolbens 11 so erhöht hat, daß er den Druck

00367 in dem Arbeitsraum übersteigt .

00368

00369 Mit Bezug zu Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform

00370 der Kolbenpumpe 1 dargestellt. Die wiedergegebene Stel¬

00371 lung entspricht der Fig. 3a, wobei diese Stellung sich

00372 hier jedoch sowohl auf einen Niederdruck- wie einen

00373 Hochdruckzyklus beziehen kann.

00374

00375 Das Einlaßventil 9, das Auslaßventil 10 und der Hoch¬

00376 druck-Förderkolben 11 sind im wesentlichen unverändert .

00377

00378 Der Niederdruck-Förderkolben 4 weist hier jedoch rück¬

00379 seitig einen Stuartigen Fortsatz 13 auf. Dies jeden¬

00380 falls funktionsmäßig.

00381

00382 Tatsächlich ist der stilartige Fortsatz 13 an einem

00383 Teller 14, welcher hier Teil des Ventils 6 ist, ausgeb¬

00384 ildet. Das Ventil 6 bzw. bei der konkreten Ausführungs- 00385 form der Teller 14 weist weiter einen vorderseitigen

00386 Betätigungsfortsatz 15 auf .

00387

00388 Der stilartige Fortsatz 13 führt zu einem minimalen

00389 Fluid-Volumen in Zuflußraum 8. Dieses ist erwünscht, um

00390 dort gewisse Strömungsgeschwindigkeiten zu erreichen.

00391 Im weiteren auch, um beim (Hochdruck-) Förderhub ein

00392 möglichst geringes Zurückweichen aufgrund einer durch

00393 die Hydraulikflüssigkeit gegebenen Federbarkeit zu

00394 erreichen. Allgemein ist es jedoch wesentlich, daß für

00395 die Pumpe ein Fluid verwendet wird, das im wesentlichen

00396 inkompressibel ist . Es bieten sich hier übliche - ölar-

00397 tige - Hydraulikflüssigkeiten an.

00398

00399 In weiterer Einzelheit ist die Schraubenfeder 3 bei der

00400 Ausführungsform der Fig. 4 umgebend zu dem zylinderarti¬

00401 gen Fortsatz 13 angeordnet .

00402

00403 In dem Kolbenboden 17 des Niederdruck-Förderkolbens 4

00404 sind Durchströmöffnungen 18 ausgebildet, welche bei

00405 dieser Ausführungsform den Fluid-Förderweg 5 bilden.

00406 Wie ersichtlich ist durch Anlage-Kontakt zwischen einer

00407 Stirnfläche 19 des Hochdruck-Förderkolbens 11 und dem

00408 Betätigungsfortsatz 15 des Ventils 6 eine Öffnung des

00409 Ventils 6 erreicht, so daß durch die Öffnungen 18 in

00410 dem Kolbenboden 17 des Niederdruck-Förderkolbens 4

00411 Fluid aus dem Zuflußraum 8 in den Druckraum 11 strömt.

00412 Das Ventil 6 der Ausführungsform gemäß Fig.4 ist somit

00413 nicht druckbetätigt, sondern zwangsgesteuert.

00414

00415 In weiterer Einzelheit ist von Bedeutung, daß bei der

00416 Ausführungsform der Fig. 4 der Kolbenboden 31 als Ein¬

00417 schraubteil ausgebildet ist. Es besitzt seitenwandsei-

00418 tig ein Außengewinde 33, das mit einem entsprechenden

00419 Innengewinde des Pumpgehäuses 32 zusammenwirkt. Hier- 00420 durch ist ein einfacher Austausch ermöglicht bzw. eine

00421 Wartungsfreundlichkeit gegeben.

00422

00423 In der Ausführungsform der Fig. 6 ist dargestellt, daß

00424 sowohl die Kolbenführung für den Hochdruck-Förderkolben

00425 11 wie der Kolbenboden für den Niederdruck-Förderkolben

00426 4 einschraubbar ausgebildet sind. Bevorzugt ist es, nur

00427 die Kolbenführung für den Hochdruck-Förderkolben 11

00428 einschraubbar auszubilden.

00429

00430 Weiter ist von Bedeutung, daß bei dieser Ausführungs-

00431 form in dem Niederdruck-Förderkolben 4, nämlich dem

00432 zylinderartigen Fortsatz, ein Durchströmungsweg ausge¬

00433 bildet ist, in welchem ein übliches Rückschlagventil

00434 angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, einerseits

00435 das in der komprimierten Stellung der Feder 3 noch

00436 gegebene Volumen weiterhin möglichst klein zu halten,

00437 andererseits aber insbesondere auch einen solchen Strö¬

00438 mungsweg auszubilden, daß immer relativ hohe Strömungs¬

00439 geschwindigkeiten sichergestellt sind. Wesentlich ist

00440 auch, daß die Konstruktion so ausgebildet ist, daß

00441 wenig oder keine Todräume gegeben sind.

00442

00443 Unter Bezug auf Fig. 5 ist ein handbetriebenes Motor¬

00444 werkzeug mit einer Kolbenpumpe gemäß der vorstehend

00445 erläuterten Ausführungsform Fig. 4 dargestellt.

00446

00447 In dem handbetriebenen Motorwerkzeug 20 ist ein Elektro¬

00448 motor 21 angeordnet, der ein Untersetzungsgetriebe 22

00449 aufweist . Das Untersetzungsgetriebe 22 wirkt über eine

00450 Welle 23 auf einen Exzenter 24 , der seinerseits über

00451 ein Wälzlager 25 auf den Hochdruck-Förderkolben 11

00452 einwirkt .

00453 00454 In der zuvor erläuterten Weise wird hierzu aus dem

00455 Fluid-Vorratsraum 26 Fluid in den Arbeitsraum 27 ge¬

00456 pumpt und hierdurch ein Arbeitskolben 28 entgegen der

00457 Wirkung einer Rückstellfeder 29 in seine Arbeits-End-

00458 stellung bewegt . Die Zurückbewegung des Arbeitskolbens

00459 28 erfolgt über die Rückstellfeder 29, wenn - was hier

00460 im einzelnen nicht dargestellt ist - ein Ablaufventil

00461 des Arbeitsraumes 27 geöffnet ist, über welches das

00462 Fluid sodann in den Vorratsraum 26 zurückströmen kann.

00463 Der Antrieb des Elektromotors 21 erfolgt in weiterer

00464 Einzelheit über eine Batterie oder einem Akkumulator 30.

00465

00466 Bei der Ausführungsform der Fig. 7 ist der Hochdruck-

00467 Förderkolben 11 unmittelbar durch einen Handhebel 34

00468 betätigt. Der Hochdruckkolben 11 ist hierzu im einzel¬

00469 nen mit einem koaxial ausgerichteten Anschlußstück 35

00470 verbunden, das mittels einer Hakenausformung 36 mit

00471 einem Mitnahmebolzen 37 des Handhebels 34 gekuppelt

00472 is . Der Handhebel ist über einen hiervon unabhängigen

00473 Drehbolzen 38 an dem Gehäuse 39 gelagert.

00474

00475 Im übrigen verhält sich die Kolbenpumpe 1 bei der Aus-

00476 führungsform der Figur 7 in gleicher Weise wie die

00477 Kolbenpumpe 1 der zuvor beschriebenen Ausführungsfor¬

00478 men, so daß hierauf Bezug genommen wird.

00479

00480 Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In

00481 die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der

00482 Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori-

00483 tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt¬

00484 lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser

00485 Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit

00486 aufzunehmen.

Claims

00487

00488 AN S P RU C H E

00489

00490 1. Kolbenpumpe (1) zur Förderung eines Fluids bei niede¬

00491 rem Druck und bei höheren Druck, wobei bei niederem

00492 Druck in einem Puπpzyklus eine höhere Fördermenge gege¬

00493 ben ist als bei höherem Druck, mit einem in einem Pump-

00494 zylinder (2) bewegten, unter Vorspannung in seine För¬

00495 der-Endstellung einen Druckraum (7) beaufschlagenden

00496 Niederdruck-Förderkolben (4) , einem Hochdruck-Förderkol¬

00497 ben (11) , einem Einlaß- und einem Auslaßventil (9, 10) ,

00498 wobei weiter zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßventil

00499 (9, 10) ein Fluid-Förderweg (5) ausgebildet ist und der

00500 Niederdruck-Förderkolben (4) gegen seine Vorspannung in

00501 eine Förder-Anfangsstellung zurückzubewegen ist, da¬

00502 durch gekennzeichnet, daß der Fluid-Förderweg (5) den

00503 Niederdruck-Förderkolben (4) durchsetzt, daß in dem

00504 Niederdruck-Förderkolben (4) ein bei Bewegung in die

00505 Förder-Anfangsstellung sperrendes Ventil (6) angeordnet

00506 ist, daß der Hochdruck-Förderkolben (11) und der Nieder¬

00507 druck-Förderkolben (4) in einen gemeinsamen Druckraum

00508 (7) arbeiten und daß der Hochdruck-Förderkolben (11)

00509 den Niederdruck-Förderkolben (4) entgegen seiner Vor¬

00510 spannung bewegt .

00511

00512 2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder insbesondere da¬

00513 nach, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruck-Förder-

00514 kolben (11) einen kleineren Querschnitt aufweist als

00515 der Niederdruck-Förderkolben (4) .

00516

00517 3. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorherste¬

00518 ilenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch ge¬

00519 kennzeichnet, daß der Hochdruck-Förderkolben (11) den

00520 Niederdruck-Förderkolben (4) entgegen seiner Vorspan¬

00521 nung bewegt .

00522 4. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehen00523 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn00524 zeichnet, daß das Ventil (6) ein druckbetätigtes Rück00525 schlagventil ist. 00526 00527 5. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehen00528 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn00529 zeichnet, daß das Ventil (6) ein zwangsgesteuertes 00530 Ventil ist. 00531 00532 6. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehen00533 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn00534 zeichnet, daß der Hochdruck-Förderkolben (11) das Ven00535 til (6) betätigt. 00536 00537 7. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehen00538 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn00539 zeichnet, daß das Ventil (6) als Plattenventil ausgebil00540 det ist . 00541 00542 8. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehen00543 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn00544 zeichnet, daß das Ventil (6) ein den Kolbenboden (17) 00545 des Niederdruck-Förderkolbens (4) durchsetzendes Betäti00546 gungsende (15) aufweist. 00547 00548 9. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehen00549 den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn00550 zeichnet, daß die Vorspannung durch eine Feder (3) 00551 erzielt ist . 00552 00553 10. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorherge00554 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch 00555 gekennzeichnet, daß die Feder (3) das Ventil (6) in die 00556 Verschlußstellung vorspannt .

00557 11. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorherge00558 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch 00559 gekennzeichnet, daß der Niederdruck-Förderkolben (4) 00560 rückseitig einen stielartigen Fortsatz (13) aufweist, 00561 zur Verkleinerung des Fluid-Strömungsweges (Volumens) 00562 zwischen dem Einlaßventil (9) und dem Niederdruck-För00563 derkolben (4) . 00564 00565 12. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorherge00566 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch ge00567 kennzeichnet, daß der Purapzylinder (2) einen betrieb00568 lich offenbaren Pumpzylinder-Boden (31) aufweist. 00569 00570 13. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorherge00571 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch ge00572 kennzeichnet, daß der Pumpzylinder-Boden (31) in einem 00573 Pumpgehäuse (32) schraubbefestigt ist. 00574 00575 14. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorherge00576 henden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch ge00577 kennzeichnet, daß der Pumpzylinder-Boden (31) topfartig 00578 ausgebildet ist, mit einem Einschraub-Gewinde (33) an 00579 einer Topfrandaußenwand.