[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdrängermaschine mit Koaxialventilkopfanordnung
und deren Verwendung.
[0002] Im Bau von Verdrängermaschinen zur Förderung von Fluiden (Gasen und Flüssigkeiten),
seien es oszillierende oder rotierende Kompressoren oder auch oszillierende oder rotierende
Verdränger sind Saugventilanhebungen seit vielen Jahrzehnten Stand der Technik. Die
Saugventilanhebung ist eine bewährte Alternative zu der in der Förderleitung angeordneten
Bypassventilkonstruktion (auch Umlaufventile genannt), wenn die Maschinen kurzfristig
und häufig bei gleich bleibender Antriebsdrehzahl zur Energieeinsparung im Leerlauf,
d.h. ohne Last, oder mit reduzierter Leistung betrieben werden sollen.
[0003] Durch das Anheben des Saugventils, d.h. des Saugventiltellers, wird bewirkt, dass
der Verdränger (Kolben oder Plunger) im Druckhub das Fördergut nicht über das ansonsten
geöffnete Druckventil in die Förderleitung ausschiebt, sondern es erfolgt eine (drucklose)
Rückförderung in die Zulauf- oder Saugleitung bei automatisch geschlossenem Druckventil,
so dass eine Druckförderung nicht stattfindet und die Maschine, oder bei Mehrzylinder-Maschinen
der einzelne Zylinder, bei niedrigem Energieverbrauch lediglich im Leerlauf weiter
läuft mit der Möglichkeit, nach Unterbrechung der Saugventilanhebung sofort wieder
mit Leistung zu arbeiten.
[0004] Typische Anwendungen für Verdrängermaschinen, z.B. Flüssigkeitspumpen, mit Saugventilanhebung
finden sich in der Stahlindustrie bei der Entzunderung von, Brammen, Blechen und Strängen
mit Hochdruck-Wasserstrahlen von bis zu 1.000 bar bei hydraulischen Pressenantrieben
mit bis zu 300 bar Arbeitsdruck und im Bergbau, dort beim sog. "Long-Wall-Mining",
wo Plunger-Pumpen aperiodisch spezielle Druckflüssigkeiten in Speicher (Akkumulatoren)
fördern, die wiederum die Stempel des hydraulischen Strebaus- und Portbaus und gelegentlich
auch hydraulisch angetriebene Abbaumaschinen mit Drücken bis zu 600 bar speisen.
[0005] Eine einfache Anwendung einer Saugventilanhebung bei Flüssigkeitspumpen stellt die
vielfach manuell zum Zwecke der Entleerung von Pumpenköpfen mittels Spindel oder Exzenter
vorgenommene Saugventilanhebung dar. Ein Beispiel für solche Systeme sind die aus
dem Stand der Technik bekannten Triplex-Reihen-Plungerpumpen.
[0006] In den letzten Jahren sind Konstruktionen mit pneumatischer Saugventilanhebung in
einem Pumpenkopf entwickelt worden, in dem in einer T-förmigen Annordnung Ventile
übereinander liegen und der Plunger senkrecht dazu angeordnet ist. Dazu wird das Saugventil
beispielsweise permanent durch Federkraft angehoben, so dass es im Leerlauf den Rückfluss
freigibt. Im Förderbetrieb wird durch pneumatische Beaufschlagung eine Gegenkraft
zur Federkraft erzeugt, um ein automatisches Öffnen und Schließen zu ermöglichen.
Derartige Verdrängermaschinen sind z.B. für einen Betriebsdruck von 320 bar konstruiert
worden.
[0007] Andere Pumpenköpfe der letzten Jahre sind mit modernen Koaxial-Ventilkonstruktionen
ausgestattet und können für Drücke von 400 bar und mehr eingesetzt werden. Systeme
mit Koaxialventilkofanordnung lassen sich bei derart hohen Drücken einsetzen, weil
eine T-Durchdringungen des Pumpenkopfes nicht mehr vorhanden ist und im Schwellastbereich
die Rissgefahr des Pumpenarbeitsraumgehäuses wesentlich verringert ist. Allerdings
können diese bekannten Systeme für Saugventilanhebungen dort nicht mehr ohne weiteres
eingesetzt werden, da die Saugventilteller beim Pumpenbetrieb von außen praktisch
nicht mehr erreichbar sind; denn diese sind vom Pumpenkopfgehäuse voll umschlossen.
[0008] Die vorliegende Erfindung hat sich nunmehr die Aufgabe gestellt, eine Verdrängermaschine
mit einer Koaxialventilanordnung, bei dem auch deutlich höhere Betriebsdrücke, insbesondere
mehr als 400 bar, gefahren werden können, mit einer Saugventilanhebung zu versehen.
[0009] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Verdrängermaschine mit Koaxialventilkopfanordnung:
mit mindestens einem Pumpenzylinder, in dem ein hin und her bewegbarer Verdränger
mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet ist,
mit einem Ventilkopf, der sich an einem Ende des Pumpenzylinders an einen Verdrängerarbeitsraum
anschließt und der einen Koaxialventilkörper, ein Saugventil und ein Druckventil umfasst,
wobei in dem Koaxialventilkörper Mittel zur Saugventilanhebung angeordnet sind. Eine
Integration der Mittel zur Saugventilanhebung in den Koaxialkörper ermöglicht es,
auch eine Verdrängermaschine mit einer Koaxialventilkopfanordnung mit Saugventilanhebung
auszustatten.
[0010] Vorzugsweise weist der zylindrische Koaxialventilkörper periphere Ansaugkanäle auf,
die durch das koaxial angeordnete, ringförmige, federbelastete Saugventil gegenüber
dem Verdrängerarbeitsraum verschließbar sind und von außen nach innen in einem spitzen
Winkel zur Zylinderachse verlaufen. Die Mittel zur Saugventilanhebung umfassen mindestens
zwei in Gegenrichtung zur Federkraft des Saugventils mit Kraft beaufschlagbare, im
Koaxialventilkörper angeordnete Druckstößel. Bei dieser Anordnung ist es möglich,
für den Normalbetrieb z.B. Druckfedern zum Verschließen des Saugventils im Druckhub
und zum automatischen Öffnen im Saughub einzusetzen. Die in Gegenrichtung zur Federkraft
an dem Saugventil angreifenden Stößel, die sich z.B. auf der den Druckfedern entgegengesetzten
Seite des Ansaugventils parallel zur Zylinderachse erstrecken, ermöglichen eine Anhebung
des Saugventils im Leerlauf. Sie lassen sich als kleine Bauelemente gut in den Koaxialventilkörper
integrieren. Bevorzugt sind zwei, drei oder mehrere gegenüber angeordnete Druckstößel
vorgesehen.
[0011] Vorzugsweise weist der Koaxialventilkörper einen zentralen Druckkanal auf, der durch
das koaxial angeordnete, federbelastete Druckventil verschließbar ist. Die Mittel
zur Saugventilanhebung umfassen einen mit einem Fluid beaufschlagbaren Ringkolben,
der im Koaxialventilkörper um den Druckkanal axial verschiebbar angeordnet ist und
der form-, kraft oder druckschlüssig mit den Druckstößeln verbunden ist.
[0012] In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Ringkolben über Verbindungstäbe, z.B.
Bolzen, die vorzugsweise senkrecht zur Zylinderachse über die vom Saugventil abgewandten
Enden der Druckstößel ragen, mit den Druckstößeln form-, kraft- oder druckschlüssig
verbunden. Der Einsatz der Verbindungsstäbe ermöglicht, den Ringkolben im Bereich
des äußeren Umfangs des Koaxialventilkörpers anzuordnen und damit den Koaxialkörper
stabil auszuführen.
[0013] In einer weiteren Ausführungsform ist der Ringkolben direkt mit den Druckstößeln
druckschlüssig verbunden. Diese Ausführungsform, bei der z.B. ein breiterer, über
die Druckstößel ragender Ringkolben mit einer größeren mit Fluid beaufschlagbaren
Stirnfläche eingesetzt, kann für besonders hohe Fördervolumina ausgelegt sein.
[0014] Zur Rückstellung des Ringkolbens sind vorzugsweise mindestens zwei Rückstellfedern
zwischen dem Ringkolben und dem Koaxialventilkörper angeordnet sind. Durch die Rückstellfedern
wird der Ringkolben bei Beenden der Beaufschlagung mit Fluid automatisch zurückgesetzt.
[0015] Eine erfindungsgemäße Verdrängermaschine ist für Fördergut, insbesondere für Gase
und Flüssigkeiten, insbesondere bei Förderdrücken bis 1000 bar oder auch darüber,
z. B. bei Wasserförderung bis 7000 bar einsetzbar.
[0016] Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier beispielhafter Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert:
- Figur 1
- zeigt eine Ausführungsform eines Pumpenzylinders und eines dazugehörigen Ventilkopfes
einer erfindungsgemäßen Verdrängermaschine mit Koaxialventilanordnung,
- Figur 2
- zeigt in mehreren Ansichten einen Koaxialventilkörper der Ausführungsform,
- Figur 3
- zeigt mehrere Ansichten eines Koaxialventilkörpers einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
[0017] Die Bezeichnungen "oben" und "unten", die im Folgenden verwendet werden, beziehen
sich auf die in Figur 1 gezeigte Anordnung.
[0018] Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen zweiteiligen Pumpenzylinder 1, 2 mit einem
Verdränger 3 und darüber einem dazugehörigen Ventilkopf mit einem Pumpenkopfgehäuse
4 und einem Deckel 5 einer erfindungsgemäßen Verdrängermaschine mit einer Koaxialventilkopfanordnung.
Der Verdränger 3 mit kreisrundem Querschnitt, der als Tauchkolben, auch Plunger genannt,
ausgeführt ist, ist in dem Pumpenzylinder 1, 2 hin und her bewegbar angeordnet. In
Figur 1 entspricht dies einer Auf- und Ab-Bewegung, wie die Pfeile OT und UT andeuten.
[0019] Das Pumpenkopfgehäuse 4 ist mit einer Ansaugöffnung 6 versehen. Mit der Ansaugöffnung
6 sind mehrere Ansaugkanäle 7 verbunden, die zu einem federbelasteten, ringförmigen
Saugventil 8 des Ventilkopfes führen. Das Saugventil 8 ist durch eine ringförmige
Scheibe, auch Saugventilteller genannt, gebildet. Die Ansaugkanäle 7 sind in einem
Koaxialventilkörper 9, der im Innern des Ventilkopfes angeordnet ist, als Bohrungen
ausgebildet. Die Ansaugkanäle 7 verlaufen von außen nach innen in einem spitzen Winkel
zur Zylinderachse. Sie sind kranzförmig über den Umfang verteilt und über einen Ansaugringraum
7a im Koaxialventilkörper 9 mit der Ansaugöffnung 6 verbunden. Der Ansaugringraum
7a ist durch eine ringförmige Aussparung im Koaxialventilkörper 9 zwischen diesem
und dem Pumpenkopfgehäuse 4 gebildet. Die Ansaugkanäle 7 und der Ansaugringraum 7a
befinden sich in diesem Ausführungsbeispiel in einem unteren zylindrischen Abschnitt
9a des Koaxialventilkörpers 9, an den sich ein oberer zylindrischer Abschnitt 9b und
ein Deckenabschnitt 9c des Koaxialventilkörpers 9 anschließen.
[0020] Der Ventilkopf ist an einem, in Figur 1 oberen, Ende des Pumpenzylinder 1, 2 angeordnet.
An diesem Ende befindet sich einer der Totpunkte des Verdrängers 3 und ist im Pumpenzylinder
1, 2 ein Verdrängerarbeitsraum 10 gebildet. An diesen Verdrängerarbeitsraum 10 schließt
sich der Ventilkopf und mit ihm das Saugventil 8 an. Die Federlast des Saugventils
8 ist durch eine Schraubenfeder 11 gebildet, die unterhalb des Saugventils 8 innerhalb
des Pumpenzylinders 1, 2 angeordnet ist und in deren Inneren das oberes Ende des Verdrängers
3 im Druckhub eintaucht.
[0021] Der Verdrängerarbeitsraum 10 geht an seinem oberen Ende in einen koaxialen Druckkanal
12 über, der in der Mitte des ringförmigen Saugventils 8 und darüber im Koaxialventilkörper
9, und zwar in dessen unterem Abschnitt 9a, durch eine zentrale axiale Bohrung gebildet
ist.
[0022] Der Druckkanal 12 ist an seinem oberen Ende durch ein federbelastetes Druckventil
13 verschließbar. Das Druckventil 13 ist im Koaxialventilkörper 9, und zwar in seinem
oberen Abschnitt 9b, in einer einen Druckraum 14 bildenden, zentralen Bohrung angeordnet.
Bei geöffnetem Druckventil 13 ist der Druckkanal 12 mit dem Druckraum 14 verbunden.
Der Druckraum 14 ist über mehrere, kranzförmig über den Umfang verteilte Druckkanäle
14a mit einem Druckringraum 14b verbunden. Die Druckkanäle 14a sind durch Bohrungen
und der Druckringraum 14b durch eine Ringbohrung im Koaxialventilkörper 9 gebildet.
Der Druckringraum 14b ist, wie durch einen Anschluss 14c gekennzeichnet, mit einer
nicht dargestellten Austrittsöffnung verbunden. Die Federlast des Druckventils 13
ist durch eine Schraubenfeder 15 gebildet, die im Druckraum 14 angeordnet ist und
in derem Inneren sich das Druckventil 13 befindet.
[0023] In den Koaxialventilkörper 9 sind Mittel zur Saugventilanhebung integriert, die durch
ein Fluid, d.h. durch Druckluft oder eine Flüssigkeit, beaufschlagbar sind. Zur Beaufschlagung
der Mittel zur Saugventilanhebung ist in diesem Ausführungsbeispiel im Pumpenkopfgehäuse
4 eine Eintrittsöffnung 16 für das Fluid vorgesehen, die in eine Fluidleitung 17 im
Koaxialkörper 9, und zwar in seinem oberen Abschnitt 9b, mündet. Die Fluidleitung
17 ist im Koaxialkörper als Bohrung mit einem Abschnitt senkrecht und einen Abschnitt
parallel zur Zylinderachse gebildet.
[0024] Die Mittel zur Saugventilanhebung weisen in diesem Ausführungsbeispiel einen Ringkolben
18, mehrere Rückstellfedern 19, zwei Verbindungsstäbe 20 und zwei Druckstößel 21 auf.
[0025] Die Druckstößel 21 sind auf gegenüberliegenden Seiten, d.h. um 180° versetzt zueinander,
oberhalb des Saugventils 8 angeordnet und sind in Gegenrichtung zur Federkraft des
Saugventils 8 mit Kraft beaufschlagbar. Die Druckstößel 21 erstrecken sich parallel
zur Zylinderachse und befinden sich in Bohrungen im Koaxialventilkörper 9, und zwar
in seinem unteren Abschnitt 9a, jeweils zwischen zwei Ansaugkanälen 7.
[0026] Zur Beaufschlagung der Druckstößel 21 mit Kraft ist der Ringkolben 18 vorgesehen,
der axial verschiebbar im Koaxialventilkörper 9 gelagert und mit dem Druckfluid beaufschlagbar
ist. Der Ringkolben 18 ist koaxial um den Druckkanal 12 angeordnet und ragt in eine
ringförmige Aussparung im Koaxialventilkörper 9, und zwar in seinem unteren Abschnitt
9a. Der Ringkolben 18 weist einen unteren Kragen 18a und einen oberen Kragen 18b auf,
wobei die Kragen 18a und 18b außen am Koaxialkörper 9 über Dichtungen anliegen, wobei
der untere Kragen 18a am unteren Abschnitt 9a und der obere Kragen 18b am oberen Abschnitt
9b anliegen. Zwischen einer oberen Stirnfläche des Ringkolben 18 innerhalb des oberen
Kragens 18b und einer unteren ringförmigen Fläche des Koaxialventilkörpers 9, und
zwar des oberen Abschnitt 9b, ist ein Kolbenarbeitsraum 22 gebildet. Die Fluidleitung
17 mündet in diesen Kolbenarbeitsraum 22.
[0027] Für jeden Druckstößel 21 ist ein Verbindungsstab 20 vorgesehen, der sich senkrecht
und damit radial zur Zylinderachse, d.h. senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ringkolbens
18, erstreckt. Jeder Verbindungsstab 20 ist an seinem einen Ende in einer Bohrung
des Ringkolben 18 angeordnet und ragt an seinem anderen Ende über das obere, dem Saugventil
8 abgewandte Ende des entsprechenden Druckstößels 21. Die Verbindungsstäbe 20 sind
dadurch mit den Druckstößeln druckschlüssig verbunden.
[0028] Der Ringkolben 18 ist mit seiner unteren Stirnfläche innerhalb des unteren Kragens
18a mit Abstand zur gegenüberliegenden, unteren Ringfläche der Aussparung des Koaxialkörpers
9, und zwar des unteren Abschnitt 9a, angeordnet. Die Rückstellfedern 19 stützten
den Ringkolben 18 gegenüber dem Koaxialventilkörper 9 ab. Jede der als Schraubenfedern
ausgebildeten Rückstellfedern 19 sitzt mit ihrem unteren Ende auf der Ringfläche der
Aussparung auf und ragt mit ihrem oberen Ende in eine Bohrung im Ringkolben 18, die
von der unteren Stirnfläche ausgeht und parallel zur Zylinderachse verläuft. Die Rückstellfedern
19 sind kranzförmig über den Umfang verteilt. Es sind mindestens drei Rückstellfedern
19 vorgesehen. Die Rückstellfedern 19 üben auf den Ringkörper 18 eine axial wirkende
Rückstellkraft vom Saugventil 8 weg aus,
[0029] Im Betrieb oszilliert der Verdränger 3 in dem Pumpenzylinder 1, 2 hin und her, bzw.
wird in Figur 1 auf und auf, bewegt. Im Saughub wird ein Fördergut über die Ansaugöffnung
6 des Pumpenkopfgehäuses 4, den Ansaugringraum 7a und die Ansaugkanäle 7 des Koaxialventilkörpers
9 in den Verdrängerarbeitsraum 10 eingelassen. Während des Saughubs ist das Saugventil
8 selbständig gegen die Kraft der Schraubenfeder 11 geöffnet.
[0030] In dem sich anschließenden Druckhub des Verdrängers 3 wird das Fördergut bei selbstständig
und über die Schraubenfedern 11 geschlossenem Saugventil 8 in den Druckkanal 12 des
Koaxialventilkörpers 9 gefördert. Das Fördergut tritt über das während des Druckhubs
selbstständig und gegen die Federkraft 15 geöffnete Druckventil 13 in den Druckraum
14, die Druckkanäle 14a und den Druckringraum 14b an der Austrittsöffnung aus.
[0031] Wird im Leerlaufbetrieb das Fluid unter Druck von z.B. ca. 10 bar über die Eintrittsöffnung
16 in den Kanal 17 geführt, wirkt dieses im Kolbenarbeitsraum 22 auf den Ringkolben
18 und drückt ihn gegen die Kraft der Federn 19 in Richtung des Saugventils 8. Die
in den Ringkolben 18 eingelassenen Verbindungsstäbe 20 drücken auf die Druckstößel
21, welche wiederum auf das Saugventil 8 drücken und so zur Öffnung des Saugventils
8 bei laufender Pumpe führen. Zum Beenden des Leerlaufbetriebs wird die Druckbeaufschlagung
des Fluid eingestellt, so dass die Rückstellfedern 19 den Ringkolben 18 axial nach
oben von dem Saugventil 8 weg verschieben. Der Normalbetrieb kann wieder beginnen.
[0032] Als Fluid können Druckluft oder auch ein Hydraulikfluid bzw. Wasser eingesetzt werden.
[0033] Figur 2 zeigt in mehreren Ansichten eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wie
sie vorzugsweise für Verdrängermaschinen mit einer Koaxialventilkopfanordnung für
größere Durchsatzvolumina zur Anwendung kommt.
[0034] Die zweite Ausführungsform entspricht der ersten bis auf die folgenden Merkmale:
[0035] Das Saugventil 8 ist größer ausgeführt und durch eine stärke Schraubenfeder 11 belastet.
In dem entsprechend geänderten Koaxialventilkörper 23 sind daran angepasste Mittel
zur Saugventilanhebung vorgesehen, die einen Ringkolben 24, mehrere Rückstellfedern
25 und zwei Druckstößel 26 aufweisen.
[0036] Der Ringkolben 24 unterscheidet sich von dem Ringkolbens 18 darin, dass er als scheibenförmig,
ohne unteren und oberen Kragen 18a, 18b, mit einer geringeren Höhe und einer größeren
Breite und damit mit größeren Stirnflächen ausgebildet ist. Der Ringkolben 24 befindet
sich in einer Ringbohrung des Koaxialventilkörpers 23, wobei seine untere Stirnfläche
mit Abstand zur gegenüberliegenden, unteren Ringfläche der Ringbohrung angeordnet
ist. Die Rückstellfedern 25 stützten den Ringkolben 24 gegenüber dem Koaxialventilkörper
23 ab, wobei jede der als Schraubenfedern ausgebildeten Rückstellfedern 25 mit ihrem
oberen Ende auf der unteren Stirnfläche des Ringkolbens 24 anliegt und mit ihrem unteren
Ende in eine Bohrung im Koaxialventilkörper 23 ragt, die von der unteren Ringfläche
ausgeht und parallel zur Zylinderachse verläuft. Der Ringkolben 24 ist näher an der
Zylinderachse angeordnet als der Ringkolben 18. Die größere obere Stirnfläche des
Ringkolbens 24 führt zu einem größeren Kolbenarbeitsraum 27. Die Druckstößel 26 sind
länger und ragen an ihrem oberen Ende bis in den Ringraum des Ringkolbens 24, d.h.
der Ringkolben 24 selbst ist oberhalb der oberen Enden der Drückstößel 26 angeordnet
und dadurch mit dem Druckstößel 26 druckschlüssig verbunden.
[0037] Dieser Ausführungsform ermöglicht bei gleichem Arbeitsdruck der pneumatischen und
hydraulischen Aktuierung wie in der ersten Ausführungsform größere Betätigungskräfte
der Druckstößel 26.
1. Verdrängermaschine mit Koaxialventilkopfanordnung
mit mindestens einem Pumpenzylinder (1, 2),
in dem ein hin und her bewegbarer Verdränger (3) mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet
ist,
mit einem Ventilkopf, der sich an einem Ende des Pumpenzylinders (1, 2) an einen Verdrängerarbeitsraum
(10) anschließt und der einen Koaxialventilkörper (9), ein Saugventil (8) und ein
Druckventil (13) umfasst,
wobei in dem Ventilkopf und dem Koaxialventilkörper (9, 23) Mittel zur Saugventilanhebung
angeordnet sind.
2. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Koaxialventilkörper (9, 23) periphere Ansaugkanäle (7) aufweist,
die durch das koaxial angeordnete, ringförmige, federbelastete Saugventil (8) gegenüber
dem Verdrängerarbeitsraum (10) verschließbar sind, und die Mittel zur Saugventilanhebung
mindestens zwei in Gegenrichtung zur Federkraft des Saugventils (8) mit Kraft beaufschlagbare,
im Koaxialventilkörper (9) angeordnete Druckstößel (21, 26) umfassen.
3. Verdrängermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Koaxialventilkörper (9) einen zentralen Druckkanal (12) aufweist, der durch das
koaxial angeordnete, federbelastete Druckventil (13) verschließbar ist, und die Mittel
zur Saugventilanhebung einen mit einem Fluid beaufschlagbaren Ringkolben (18, 24)
umfassen, der im Koaxialventilkörper (9, 23) um den Druckkanal (12) axial verschiebbar
angeordnet ist und der form-, kraft- oder druckschlüssig mit den Druckstößeln (21)
verbunden ist.
4. Verdrängermaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (18) über Verbindungsstäbe (20) mit den Druckstößeln (21) form-, kraft-
oder druckschlüssig verbunden ist.
5. Verdrängermaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (24) direkt mit den Druckstößeln (26) form-, kraft- oder druckschlüssig
verbunden ist.
6. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückstellung des Ringkolbens (18, 24) mindestens zwei Rückstellfedern (19, 25)
zwischen dem Ringkolben (18, 24) und dem Koaxialventilkörper (9) angeordnet sind.
7. Verwendung der Verdrängermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche für Fördergut,
insbesondere von Gasen und Flüssigkeiten, bei Förderdrücken bis 1000 bar, bei Wasserförderung
bis 7000 bar.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Verdrängermaschine mit Koaxialventilkopfanordnung mit mindestens einem Pumpenzylinder
(1, 2), in dem ein hin und her bewegbarer Verdränger (3) mit kreisförmigem Querschnitt
angeordnet ist, mit einem Ventilkopf, der sich an einem Ende des Pumpenzylinders (1,
2) an einen Verdrängerarbeitsraum (10) anschließt und der einen Koaxialventilkörper
(9), ein Saugventil (8) und ein Druckventil (13) umfasst, wobei in dem Ventilkopf
und dem Koaxialventilkörper (9, 23) Mittel zur Saugventilanhebung angeordnet sind,
wobei
der zylindrische Koaxialventilkörper (9, 23) periphere Ansaugkanäle (7) aufweist,
die durch das koaxial angeordnete, ringförmige, federbelastete Saugventil (8) gegenüber
dem Verdrängerarbeitsraum (10) verschließbar sind, und die Mittel zur Saugventilanhebung
mindestens zwei in Gegenrichtung zur Federkraft des Saugventils (8) mit Kraft beaufschlagbare,
im Koaxialventilkörper (9) angeordnete Druckstößel (21, 26) umfassen.
2. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Koaxialventilkörper (9) einen zentralen Druckkanal (12) aufweist, der durch das
koaxial angeordnete, federbelastete Druckventil (13) verschließbar ist, und die Mittel
zur Saugventilanhebung einen mit einem Fluid beaufschlagbaren Ringkolben (18, 24)
umfassen, der im Koaxialventilkörper (9, 23) um den Druckkanal (12) axial verschiebbar
angeordnet ist und der form-, kraft- oder druckschlüssig mit den Druckstößeln (21)
verbunden ist.
3. Verdrängermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (18) über Verbindungsstäbe (20) mit den Druckstößeln (21) form-, kraft-
oder druckschlüssig verbunden ist.
4. Verdrängermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (24) direkt mit den Druckstößeln (26) form-, kraft- oder druckschlüssig
verbunden ist.
5. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückstellung des Ringkolbens (18, 24) mindestens zwei Rückstellfedern (19, 25)
zwischen dem Ringkolben (18, 24) und dem Koaxialventilkörper (9) angeordnet sind.
6. Verwendung der Verdrängermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche für Fördergut,
insbesondere von Gasen und Flüssigkeiten, bei Förderdrücken bis 1000 bar, bei Wasserförderung
bis 7000 bar.