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EP4431736A1 - Double piston pump device - Google Patents

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Publication number
EP4431736A1
EP4431736A1 EP23162460.2A EP23162460A EP4431736A1 EP 4431736 A1 EP4431736 A1 EP 4431736A1 EP 23162460 A EP23162460 A EP 23162460A EP 4431736 A1 EP4431736 A1 EP 4431736A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pistons
piston
working
pump
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23162460.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mustafa FEHMI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FNF Innovation SHPK
Original Assignee
FNF Innovation SHPK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FNF Innovation SHPK filed Critical FNF Innovation SHPK
Priority to EP23162460.2A priority Critical patent/EP4431736A1/en
Priority to DE202023104441.7U priority patent/DE202023104441U1/en
Priority to PCT/EP2024/056907 priority patent/WO2024189179A1/en
Publication of EP4431736A1 publication Critical patent/EP4431736A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/142—Intermediate liquid-piston between a driving piston and a driven piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/109—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/111—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members
    • F04B9/113—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members reciprocating movement of the pumping members being obtained by a double-acting liquid motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/109—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/111—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members
    • F04B9/115—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members reciprocating movement of the pumping members being obtained by two single-acting liquid motors, each acting in one direction

Definitions

  • the present invention relates to a novel double piston pumping device.
  • Piston pumps in various designs are known in the art, see e.g. Dubbel, Maschinenbau, Chapter H8.
  • the present invention has set itself the task of providing a piston pump which achieves a high level of efficiency, enables the pumped fluid to be pumped as evenly as possible and is simple and cost-effective to manufacture.
  • the present invention therefore provides a novel double-piston pumping device which comprises a first hydraulic cylinder and a second hydraulic cylinder, each of which is completely filled with a fluid, preferably a liquid, and in each of which a drive piston and a working piston are movably arranged, wherein the device is set up in such a way that an external drive force can act on the drive pistons, by means of which the drive pistons move in opposite directions, whereby the working pistons also move in opposite directions and this opposite movement is supported by a mechanical coupling of the working pistons, and the device further comprises a first and a second pump unit for conveying a fluid, preferably a liquid, which is assigned to the first and the second hydraulic cylinder, respectively, wherein the rear sides of the working pistons of the first and second hydraulic cylinders are each connected to the assigned pump unit in such a way that fluid is alternately sucked in and expelled by the back and forth movement of the working pistons in the pump unit connected to it, and wherein the suction and expulsion of the fluid
  • the pump device enables the transmission of the force acting on the drive pistons by means of the hydraulic fluid in the hydraulic cylinders to the working pistons, which in turn, transfer the power to the pump units, which transport the fluid to be pumped.
  • the pressure or force can be transmitted unchanged, but can also be translated. This means that, for example, the pressure acting on the fluid to be pumped can be the same, but also greater or smaller than the pressure acting from the drive piston on the hydraulic fluid in a hydraulic cylinder. This means, for example, that increased pressure can be generated without changing the force.
  • the change in pressure can be achieved, for example, by the design of the drive and working pistons in the hydraulic cylinders in conjunction with the design of the pump units.
  • the pump unit is designed in such a way that it comprises a pump cylinder and a pump piston movable therein, a pressure change can be adjusted by the ratio of the displacement volumes of the pump pistons and the associated drive or working pistons.
  • the pumping device pumps the fluid to be pumped particularly evenly by means of the staggered suction and discharge cycles of the two pumping units.
  • the pumping device of the present invention can be designed as a high-speed pump, e.g. the device can be designed to perform a complete piston stroke of both drive pistons in the hydraulic cylinder 1500 times per minute.
  • the advantages of the pumping device are its self-priming ability, its good efficiency and, especially for smaller units, its simple construction and low investment costs.
  • the pumping device works in such a way that the force acting on it causes one of the drive pistons to move in the direction of propulsion, ie it moves in such a way that the hydraulic fluid in the cylinder is pressed into the cylinder interior, while the second drive piston moves in the opposite direction, ie in the reverse direction so that the hydraulic fluid is sucked out of the cylinder interior following the piston.
  • Forward and reverse drive directions are understood to refer to the movement of the piston in the respective cylinder, with “forward drive” referring to the direction into the cylinder and “reverse drive” referring to the direction out of the cylinder.
  • the hydraulic cylinders are designed in the area of the stroke of the drive or working pistons so that the pistons seal with the inner cylinder walls.
  • Opasite movement means a movement of the pistons relative to the respective cylinder, i.e. the opposite movement of the drive pistons, for example, means that one moves in the forward direction and the other moves in the reverse direction relative to the respective cylinder.
  • the working piston in the first hydraulic cylinder in which the drive piston moves in the forward direction
  • the working piston in the second hydraulic cylinder in which the drive piston moves in the reverse direction
  • the drive and working pistons in each of the hydraulic cylinders move in opposite directions, which in turn causes the two working pistons to move in opposite directions.
  • the opposing movement of the working pistons is supported by the mechanical coupling of the working pistons.
  • the movements of the working pistons are then transferred to the respective pump unit, which also work "in opposite directions", i.e. when one pump unit is in suction mode, the other pump unit is in delivery mode, thus achieving an overall uniform delivery of the fluid to be delivered.
  • the "front side of a piston” is understood to mean the side of the piston facing the respective cylinder, and the back side of a piston is understood to mean the side of the piston facing away from the respective cylinder.
  • the hydraulic fluid used is preferably a liquid such as a mineral oil or water-based fluid.
  • the two ensembles of hydraulic cylinder and associated components and the associated pump unit are hereinafter also referred to as "units of the pumping device”.
  • the movement of the drive pistons is effected by means of a crankshaft.
  • This can be done, for example, in a conventional manner by transmitting power by means of connecting rods from the crankshaft to the respective drive piston, whereby the rotational movement of the crankshaft is transferred into a translational movement of the drive pistons.
  • the crankshaft is preferably connected to a prime mover that transfers torque to the crankshaft, thereby causing it to rotate.
  • An electric motor is usually used as the prime mover, but depending on the application, an internal combustion engine can also be used.
  • the movement of the drive pistons and/or the working pistons in the respective hydraulic cylinder is linear, i.e. the hydraulic cylinders are shaped so that this movement is linear.
  • the pistons therefore move back and forth in an oscillating manner on a straight line between a top and bottom dead center.
  • the hydraulic cylinders are designed in such a way that the movement of the drive pistons and the working pistons in the respective hydraulic cylinder occurs perpendicular to each other.
  • the opposing movement of the drive pistons in the hydraulic cylinders takes place antiparallel.
  • the hydraulic cylinders are preferably arranged in such a way that the strokes of the drive pistons in the cylinders are parallel to each other.
  • the first and second hydraulic cylinders preferably adjoin one another directly.
  • the two hydraulic cylinders can, for example, share a cylinder wall in whole or in part.
  • the hydraulic cylinders are arranged relative to one another such that the strokes of the drive pistons in the cylinders are parallel to one another
  • the hydraulic cylinders preferably directly adjoin one another in the direction along the lines or surfaces defined by the strokes of the drive pistons, and in doing so, for example, divide the cylinder wall in whole or in part in this direction.
  • the two working pistons which are mechanically coupled to each other, are preferably rigidly connected to each other.
  • the two front sides of the working pistons are rigidly connected to one another, usually by a rigid rod.
  • an opening is provided in the cylinder walls of the hydraulic cylinders, through which the rigid connecting elements are guided from the front side of the first working piston to the front side of the second working piston.
  • openings are designed in such a way that they are sealed against the connecting elements so that, for example, no hydraulic fluid can penetrate from the hydraulic cylinders through these openings.
  • the rigid connecting element can also be guided through an opening in a cylinder wall that is shared by both hydraulic cylinders. This has the advantage that there is only one opening and that hydraulic fluid can only pass from one hydraulic cylinder to the other when it passes through this opening.
  • the two working pistons move linearly, more preferably on the same imaginary line.
  • the preferred rigid connection between the front sides of the working pistons can be made by a rigid, linear rod.
  • the rigid linear rod can then be guided through an opening in this cylinder wall from one hydraulic cylinder directly into the other hydraulic cylinder.
  • a part of the internal volume of one or both hydraulic cylinders is not affected by the stroke of the drive and working pistons assigned to the hydraulic cylinder. This means that no piston penetrates this part of the hydraulic cylinder or cylinders on its way from the top to the bottom dead center.
  • the displacement volume per stroke is the same for the drive and working pistons assigned to a hydraulic cylinder, preferably for both drive and working pistons assigned to the hydraulic cylinders.
  • the drive and working pistons of a hydraulic cylinder can also have the same displacement area and/or the piston stroke of the drive and working pistons assigned to a hydraulic cylinder can be the same size.
  • the stroke paths i.e. the paths from one dead center of the piston movement to the other and back, of the drive and working pistons assigned to a hydraulic cylinder preferably do not overlap.
  • the pump units can be designed in different ways, e.g. as a pump cylinder/pump piston combination or also as a diaphragm pump unit, whereby the pumping of the fluid to be pumped is effected by the force transmitted from the back of the working pistons, for example by the movement of the pump piston in the pump cylinder or by the movement of the diaphragm.
  • one or both pump units each comprise a pump cylinder and a pump piston movable therein.
  • the pump piston(s) are preferably mechanically coupled to the respective associated working piston in such a way that the pump piston and the working piston move in opposite directions in the respective cylinder.
  • the pump piston(s) and the respective associated working piston are rigidly connected to one another. This is usually done in such a way that the rear side of the working piston is connected to the rear side of the pump piston, for example by a rigid rod.
  • the piston stroke of the rigidly connected pump and working pistons is the same.
  • the working pistons and pump pistons move in parallel directions, more preferably linearly on the same imaginary line.
  • the preferred rigid connection between the back of the working pistons and the back of the pumping pistons can be made by a rigid, linear rod.
  • the pump cylinder(s) are directly adjacent to the respective hydraulic cylinder, usually in the direction of movement of the working or pump pistons.
  • these connecting rods are all in line.
  • the displacement volume per stroke of a working piston is different, preferably larger, than the displacement volume per stroke of the respectively associated pump piston.
  • the pumping device is constructed symmetrically, except for the connection of the crankshaft to the engine, which normally only takes place at one end of the crankshaft, and is mirror-symmetrical to the plane running through the centre of the pumping device, which separates the two units of the pumping device.
  • the described embodiments apply to one or both units (hydraulic cylinder and pump unit) of the pumping device according to the invention.
  • the pistons used in the device according to the invention usually have piston rings for sealing.
  • the cross-section of the hydraulic cylinders in the direction perpendicular to the direction of movement of the pistons is in principle arbitrary, preferably circular or quadrangular, e.g. square. The same applies to the cross-section of pump cylinders.
  • the cylinders and their associated components of the two pump units are identical.
  • the pistons and connecting rods belonging to the first and second cylinders are also of identical construction.
  • At least one inlet valve and one outlet valve are each present for the fluid to be pumped.
  • bearings of the device according to the invention are supplied with lubricant in a conventional manner, e.g. bearings of the crankshaft.
  • the fluid to be pumped can be liquids such as water, but also gases, which can be pumped and compressed.
  • Pumped fluids can, for example, drive hydraulic machines.
  • the fluid to be pumped is preferably divided into two equal streams upstream of the pumping device, which are then pumped accordingly in the two pumping units and then brought together again, thus the pumping device preferably comprises corresponding elements which bring this about.
  • the device according to the invention can be used as a pump, but also as a compressor, e.g. for generating compressed air for high-pressure cleaners or pneumatic tools.
  • the present invention also relates to a device comprising a double piston pumping device in any of the embodiments described herein.
  • the present invention also relates to a method for conveying a fluid, wherein a double piston pump device is used in one of the embodiments described here.
  • Fig.1 shows a cross section of an embodiment of the double piston pump according to the invention.
  • crankshaft housing which is part of the overall housing of the pumping device, there is a crankshaft 1 with two cranks at a distance of 180°, to whose crank pins 4 and 5 respectively a connecting rod 2 and 3 is rotatably attached, which in turn is connected to the Drive piston (A) 9 in the hydraulic cylinder (A) 11 or the drive piston (B) 10 in the hydraulic cylinder (B) 12, so that when the crankshaft 1 rotates, an opposing, linear (antiparallel) movement of the two drive pistons (A) 9 and (B) 10 occurs.
  • crankshaft 1 is rotatably mounted in the crankshaft housing 6, 7, which is part of the pump housing 15.
  • a crankshaft end 8 is connected to a prime mover (not shown) which transmits a torque to the crankshaft 1 and thus sets it in a rotational movement.
  • the connecting rods are guided through openings 13, 14 in the lower end of the crankshaft housing into the hydraulic cylinder housing 15.
  • the drive pistons (A) 9 and (B) 10 are each shown at one of their dead centers in the respective hydraulic cylinder (A) 11 and (B) 12; the dashed lines indicate the positions of the drive pistons (A) 9 and (B) 10 at the other dead center.
  • the hydraulic cylinders are directly adjacent to each other along their entire length in the direction of movement of the drive pistons and share the cylinder wall where they are directly adjacent to each other.
  • hydraulic cylinder (A) 11 and hydraulic cylinder (B) 12 there is also a working piston (A) 26 and (B) 27, which also move linearly.
  • the directions of the strokes of the drive pistons 9 and 10 and the working pistons 26 and 27 in the hydraulic cylinders (A) 11 and (B) 12 are perpendicular to each other.
  • the strokes of the drive and working pistons in the respective cylinder do not overlap, but are directly adjacent to each other.
  • the part of the hydraulic cylinder (A) or (B) in which the strokes of the working pistons are located is in Fig.1 marked with 16 (stroke of working piston (A)) or 17 (stroke of working piston (B)) and furthermore the part of the hydraulic cylinder internal volume in which the strokes of the working pistons are located is in Fig.1 marked with 24 (working piston stroke (A)) or 25 (working piston stroke (B))
  • a part of the hydraulic cylinder internal volume 31, 41 is located outside the stroke paths of the drive and working pistons assigned to the respective cylinder.
  • the front sides of the working pistons 26, 27 facing each other are rigidly connected to each other by a linear rigid connecting rod 32.
  • This connecting rod 32 is guided from the hydraulic cylinder (A) 11 through an opening 29 in the common cylinder wall into the hydraulic cylinder (B) 12.
  • the opening 29 is sealed against the reciprocating connecting rod 32, for example with a sealing ring.
  • a pump cylinder (A) 20 and (B) 21 Directly adjacent to the lateral ends of the hydraulic cylinders (A) 10 and (B) 11, perpendicular to the direction of movement of the working pistons, is a pump cylinder (A) 20 and (B) 21, in which a pump piston (A) 22 and (B) 23 can move linearly back and forth.
  • the rear sides of the working pistons 26, 27 are each rigidly connected to the opposite rear sides of the pump pistons 18, 19 by means of a rigid, linear connecting rod 22, 23. These connecting rods 22, 23 are in line with the connecting rod 32 connecting the front sides of the working pistons.
  • the pump cylinder internal volume (in Fig.1 shown: empty internal volume pump cylinder (B) 25) each connected to a line for the fluid to be pumped.
  • This line comprises an inlet 39, 40 for the fluid to be pumped, an inlet valve 33, 34, an outlet 37, 38 and an outlet valve 35, 36.
  • the flow direction of the pumped fluid is marked with arrows, e.g. outlet direction 42 of the fluid pumped by pump unit (B).
  • the pump pistons 18, 19 in the pump cylinders 20, 21 have the same stroke length as the working pistons 26, 27, wherein the pump cylinders 20, 21 are designed such that their internal volume essentially or completely corresponds to the volume swept by the pump pistons 18, 19 in one stroke.
  • the inner cross-sectional area of the pump cylinders 20, 21 and thus also the piston area of the pump pistons 18, 19 is smaller than the inner cross-sectional area of the hydraulic cylinders 11, 12 in the area of the strokes of the working pistons 26, 27 and thus also the surface of the working pistons 26, 27.
  • the two openings 30 serve to fill and empty the hydraulic cylinder internal volume 31, 41 with hydraulic fluid, for example with hydraulic oil. All pistons of the pump device have piston rings 28 for sealing.
  • the crankshaft 1 When the device is in operation, the crankshaft 1 is set in rotation by the connected engine, and the resulting torque is transmitted from the connecting rods 3, 4 to the drive pistons 9, 10, which accordingly move in opposite directions.
  • hydraulic fluid is pressed by the drive piston (A) 9 into the internal volume 41 of the hydraulic cylinder (A) 11 (forward propulsion), which in turn moves the working piston (A) 26 in the reverse propulsion direction.
  • the pump piston (A) 18, which is rigidly connected to the working piston (A) 26, moves in the same direction and thus presses the fluid to be pumped out of the pump cylinder (A) 20.
  • drive piston (B) 10 is set in reverse motion in the opposite direction to drive piston (A) 9, which in turn causes a forward motion of working piston (B) 27.
  • Pump piston (B) 19, which is rigidly connected to working piston (B) 27, moves in the same direction, which is, however, the reverse direction with respect to pump cylinder (B) 21, and thus sucks fluid to be pumped into pump cylinder (B) 21.
  • the fluid to be pumped is split into two equal streams before the pumping device, which are then pumped accordingly in the two pumping units and then brought together again. This ensures a uniform outflow.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelkolbenpumpvorrichtung mit einem ersten Hydraulikzylinder 11 und einem zweiten Hydraulikzylinder 12, die jeweils vollständig mit einem Fluid, vorzugsweise einer Flüssigkeit, befüllt sind und in denen jeweils ein Triebkolben 9, 10 und ein Arbeitskolben 26, 27 bewegbar angeordnet sind, wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass eine äußere Antriebskraft auf die Triebkolben 9, 10 einwirken kann durch die sich die Triebkolben 9, 10 gegensinnig bewegen, wodurch sich die Arbeitskolben 26, 27 ebenfalls gegensinnig bewegen und diese gegensinnige Bewegung durch eine mechanische Kopplung der Arbeitskolben unterstützt wird, und die Vorrichtung weiterhin eine erste und eine zweite Pumpeinheit zur Förderung eines Fluids, vorzugsweise einer Flüssigkeit, umfasst, die dem ersten 11 bzw. dem zweiten Hydraulikzylinder 12 zugeordnet ist, wobei die Rückseiten der Arbeitskolben 26, 27 des ersten 11 bzw. zweiten Hydraulikzylinders 12 jeweils mit der zugeordneten Pumpeinheit so verbunden sind, dass durch die Hin- und Herbewegung der Arbeitskolben 26, 27 in der damit verbundenen Pumpeinheit Fluid alternierend angesaugt und ausgestoßen wird und wobei Ansaugen und Ausstoß des zu fördernden Fluids in den beiden Pumpeinheiten zeitlich versetzt erfolgt. eine Vorrichtung, die diese Doppelpumpenvorrichtung umfasst, sowie ein verfahren in dem diese Doppelpumpenvorrichtung verwendet wird.The present invention relates to a double-piston pump device with a first hydraulic cylinder 11 and a second hydraulic cylinder 12, each of which is completely filled with a fluid, preferably a liquid, and in each of which a drive piston 9, 10 and a working piston 26, 27 are movably arranged, wherein the device is set up in such a way that an external drive force can act on the drive pistons 9, 10, by means of which the drive pistons 9, 10 move in opposite directions, whereby the working pistons 26, 27 also move in opposite directions and this opposite movement is supported by a mechanical coupling of the working pistons, and the device further comprises a first and a second pump unit for conveying a fluid, preferably a liquid, which is assigned to the first 11 or the second hydraulic cylinder 12, wherein the rear sides of the working pistons 26, 27 of the first 11 or the second hydraulic cylinder 12 are each connected to the assigned pump unit in such a way that the back and forth movement of the working pistons 26, 27 in the associated pump unit, fluid is alternately sucked in and expelled, and the suction and expulsion of the fluid to be pumped in the two pump units are staggered in time. a device comprising this double pump device, and a method in which this double pump device is used.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Doppelkolbenpumpvorrichtung.The present invention relates to a novel double piston pumping device.

Kolbenpumpen in verschiedenen Ausführungsformen sind im Stand der Technik bekannt, siehe z.B. Dubbel, Maschinenbau, Kapitel H8.Piston pumps in various designs are known in the art, see e.g. Dubbel, Maschinenbau, Chapter H8.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Kolbenpumpe zur Verfügung zu stellen, die einen hohen Wirkungsgrad erreicht, eine möglichst gleichmäßige Förderung des geförderten Fluids ermöglicht und einfach und kostengünstig herzustellen ist.The present invention has set itself the task of providing a piston pump which achieves a high level of efficiency, enables the pumped fluid to be pumped as evenly as possible and is simple and cost-effective to manufacture.

Die vorliegende Erfindung stellt daher eine neuartige Doppelkolbenpumpvorrichtung zur Verfügung, die einen ersten Hydraulikzylinder und einem zweiten Hydraulikzylinder umfasst, die jeweils vollständig mit einem Fluid, vorzugsweise einer Flüssigkeit, befüllt sind und in denen jeweils ein Triebkolben und ein Arbeitskolben bewegbar angeordnet sind, wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass eine äußere Antriebskraft auf die Triebkolben einwirken kann durch die sich die Triebkolben gegensinnig bewegen, wodurch sich die Arbeitskolben ebenfalls gegensinnig bewegen und diese gegensinnige Bewegung durch eine mechanische Kopplung der Arbeitskolben unterstützt wird, und die Vorrichtung weiterhin eine erste und eine zweite Pumpeinheit zur Förderung eines Fluids, vorzugsweise einer Flüssigkeit, umfasst, die dem ersten bzw. dem zweiten Hydraulikzylinder zugeordnet ist, wobei die Rückseiten der Arbeitskolben des ersten bzw. zweiten Hydraulikzylinders jeweils mit der zugeordneten Pumpeinheit so verbunden sind, dass durch die Hin- und Herbewegung der Arbeitskolben in der damit verbundenen Pumpeinheit Fluid alternierend angesaugt und ausgestoßen wird und wobei Ansaugen und Ausstoß des zu fördernden Fluids in den beiden Pumpeinheiten zeitlich versetzt erfolgt.The present invention therefore provides a novel double-piston pumping device which comprises a first hydraulic cylinder and a second hydraulic cylinder, each of which is completely filled with a fluid, preferably a liquid, and in each of which a drive piston and a working piston are movably arranged, wherein the device is set up in such a way that an external drive force can act on the drive pistons, by means of which the drive pistons move in opposite directions, whereby the working pistons also move in opposite directions and this opposite movement is supported by a mechanical coupling of the working pistons, and the device further comprises a first and a second pump unit for conveying a fluid, preferably a liquid, which is assigned to the first and the second hydraulic cylinder, respectively, wherein the rear sides of the working pistons of the first and second hydraulic cylinders are each connected to the assigned pump unit in such a way that fluid is alternately sucked in and expelled by the back and forth movement of the working pistons in the pump unit connected to it, and wherein the suction and expulsion of the fluid to be conveyed in the two pump units take place at different times.

Die erfindungsgemäße Pumpvorrichtung ermöglicht zum einen die Übertragung der auf die Triebkolben wirkenden Kraft mittels des sich in den Hydraulikzylindern befindlichen Hydraulikfluids auf die Arbeitskolben, die wiederum die Kraft auf die Pumpeinheiten, die die Förderung des zu fördernden Fluids bewirken, übertragen.The pump device according to the invention enables the transmission of the force acting on the drive pistons by means of the hydraulic fluid in the hydraulic cylinders to the working pistons, which in turn, transfer the power to the pump units, which transport the fluid to be pumped.

Der Druck bzw. die Kraft kann dabei unverändert übertragen, aber auch übersetzt werden. Das bedeutet, dass z.B. der auf das zu fördernde Fluid wirkende Druck gleich, aber auch größer oder kleiner sein kann, als der vom Triebkolben auf das Hydraulikfluid in einem Hydraulikzylinder wirkende Druck. Somit kann beispielsweise ein erhöhter Druck erzeugt werden ohne die Kraft zu ändern.The pressure or force can be transmitted unchanged, but can also be translated. This means that, for example, the pressure acting on the fluid to be pumped can be the same, but also greater or smaller than the pressure acting from the drive piston on the hydraulic fluid in a hydraulic cylinder. This means, for example, that increased pressure can be generated without changing the force.

Dies führt zu geringeren weniger Stromkosten, mehr Leistung, und mehr Flüssigkeitsverdrängung auch mit höherem Druck.This results in lower electricity costs, more performance, and more fluid displacement even at higher pressure.

Die Veränderung des Drucks kann beispielsweise über die Ausgestaltung der Trieb- und Arbeitskolben in den Hydraulikzylindern im Zusammenspiel mit der Ausgestaltung der Pumpeinheiten erreicht werden.The change in pressure can be achieved, for example, by the design of the drive and working pistons in the hydraulic cylinders in conjunction with the design of the pump units.

Wird die Pumpeinheit beispielsweise so ausgestaltet, dass sie jeweils einen Pumpzylinder und einen darin beweglichen Pumpkolben umfasst, kann eine Druckveränderung durch das Verhältnis der Verdrängungsvolumina der Pumpkolben und der zugeordneten Trieb- bzw. Arbeitskolben eingestellt werden.If, for example, the pump unit is designed in such a way that it comprises a pump cylinder and a pump piston movable therein, a pressure change can be adjusted by the ratio of the displacement volumes of the pump pistons and the associated drive or working pistons.

Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Pumpvorrichtung mittels des zeitlich versetzten Ansaug- und Ausstoßtakts der beiden Pumpeinheiten das zu fördernde Fluid besonders gleichmäßig gefördert.Furthermore, the pumping device according to the invention pumps the fluid to be pumped particularly evenly by means of the staggered suction and discharge cycles of the two pumping units.

Die Pumpvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann als Hochgeschwindigkeitspumpe ausgelegt werden, z.B. kann die Vorrichtung so ausgelegt werden, dass sie pro Minute 1500 mal ein kompletter Kolbenhub von beiden Triebkolben im Hydraulikzylinder erfolgt.The pumping device of the present invention can be designed as a high-speed pump, e.g. the device can be designed to perform a complete piston stroke of both drive pistons in the hydraulic cylinder 1500 times per minute.

Die Vorteile der Pumpvorrichtung sind weiterhin ihre Selbstansaugefähigkeit, ihr guter Wirkungsgrad, und, insbesondere bei kleineren Einheiten, ihre einfache Konstruktionsweise und geringen Investitionskosten.The advantages of the pumping device are its self-priming ability, its good efficiency and, especially for smaller units, its simple construction and low investment costs.

Die Funktionsweise der Pumpvorrichtung ist die, dass durch die auf ihn einwirkende Kraft sich einer der Triebkolben in Vortriebsrichtung bewegt, d.h. so bewegt, dass das im Zylinder befindliche Hydraulikfluid in den Zylinderinnenraum gedrückt wird, während sich der zweite Triebkolben gegensinnig, d.h. in Rücktriebsrichtung so, dass das Hydraulikfluid aus dem Zylinderinnenraum dem Kolben folgend gesaugt wird, bewegt.The pumping device works in such a way that the force acting on it causes one of the drive pistons to move in the direction of propulsion, ie it moves in such a way that the hydraulic fluid in the cylinder is pressed into the cylinder interior, while the second drive piston moves in the opposite direction, ie in the reverse direction so that the hydraulic fluid is sucked out of the cylinder interior following the piston.

Vor- und Rücktriebsrichtung werden auf die Bewegung des Kolbens im jeweiligen Zylinder bezogen verstanden, wobei "Vortrieb" die Richtung in den Zylinder hinein und "Rücktrieb" die Richtung aus dem Zylinder heraus bezeichnen.Forward and reverse drive directions are understood to refer to the movement of the piston in the respective cylinder, with "forward drive" referring to the direction into the cylinder and "reverse drive" referring to the direction out of the cylinder.

Die Hydraulikzylinder sind im Bereich der Hubwege der Trieb- bzw. Arbeitskolben so ausgestaltet, dass die Kolben mit den Zylinderinnenwänden abdichten.The hydraulic cylinders are designed in the area of the stroke of the drive or working pistons so that the pistons seal with the inner cylinder walls.

Unter "gegensinniger Bewegung" wird eine Bewegung der Kolben relativ zum jeweiligen Zylinder verstanden, d.h. die gegensinnige Bewegung z. B. der Triebkolben bedeutet, dass der eine sich in Vortriebsrichtung und der andere sich in Rücktriebsrichtung auf den jeweiligen Zylinder bezogen bewegt."Opposite movement" means a movement of the pistons relative to the respective cylinder, i.e. the opposite movement of the drive pistons, for example, means that one moves in the forward direction and the other moves in the reverse direction relative to the respective cylinder.

Der Bewegung der Triebkolben, und der damit verursachten Bewegung des Hydraulikfluids, im jeweiligen Hydraulikzylinder folgend bewegt sich der Arbeitskolben im ersten Hydraulikzylinder, in dem sich der Triebkolben in Vortriebsrichtung bewegt, in Rücktriebsrichtung, während sich der Arbeitskolben im zweiten Hydraulikzylinder, in dem sich der Triebkoben in Rücktriebsrichtung bewegt, in Vortriebsrichtung bewegt, d.h. Trieb- und Arbeitskolben in jeweils einem der Hydraulikzylinder bewegen sich gegensinnig, was wiederum auch eine gegensinnige Bewegung der beiden Arbeitskolben bewirkt. Die gegensinnige Bewegung der Arbeitskolben wird durch die mechanische Kopplung der Arbeitskolben unterstützt.Following the movement of the drive pistons and the resulting movement of the hydraulic fluid in the respective hydraulic cylinder, the working piston in the first hydraulic cylinder, in which the drive piston moves in the forward direction, moves in the reverse direction, while the working piston in the second hydraulic cylinder, in which the drive piston moves in the reverse direction, moves in the forward direction, i.e. the drive and working pistons in each of the hydraulic cylinders move in opposite directions, which in turn causes the two working pistons to move in opposite directions. The opposing movement of the working pistons is supported by the mechanical coupling of the working pistons.

Die Bewegungen der Arbeitskolben werden dann auf die jeweilige Pumpeinheit übertragen, die ebenfalls "gegensinnig" arbeiten, d.h. wenn die eine Pumpeinheit im Ansaugemodus ist, befindet sich die andere Pumpeinheit im Fördermodus, womit eine insgesamt gleichmäßige Förderung des zu fördernden Fluids erreicht wird.The movements of the working pistons are then transferred to the respective pump unit, which also work "in opposite directions", i.e. when one pump unit is in suction mode, the other pump unit is in delivery mode, thus achieving an overall uniform delivery of the fluid to be delivered.

Unter der "Vorderseite eines Kolbens" wird die dem jeweiligen Zylinder zugewandte Seite des Kolbens, und unter Rückseite eines Kolben die dem jeweiligen Zylinder abgewandte Seite des Kolbens verstanden.The "front side of a piston" is understood to mean the side of the piston facing the respective cylinder, and the back side of a piston is understood to mean the side of the piston facing away from the respective cylinder.

Als Hydraulikfluid wird vorzugsweise eine Flüssigkeit, wie z.B. eine Flüssigkeit auf Mineralöl- oder auf Wasserbasis eingesetzt.The hydraulic fluid used is preferably a liquid such as a mineral oil or water-based fluid.

Die beiden Ensembles aus Hydraulikzylinder und zugehörigen Bauteilen und die zugehörige Pumpeinheit werden im Folgenden auch als "Einheiten der Pumpvorrichtung" bezeichnet.The two ensembles of hydraulic cylinder and associated components and the associated pump unit are hereinafter also referred to as "units of the pumping device".

Vorzugsweise wird die Bewegung der Triebkolben mittels einer Kurbelwelle bewirkt. Dies kann beispielsweise in herkömmlicher Weise durch Kraftübertragung mittels Pleuelstangen von der Kurbelwelle auf den jeweiligen Triebkolben erfolgen, wobei die Rotationsbewegung der Kurbelwelle in eine translatorische Bewegung der Triebkolben übertragen wird.Preferably, the movement of the drive pistons is effected by means of a crankshaft. This can be done, for example, in a conventional manner by transmitting power by means of connecting rods from the crankshaft to the respective drive piston, whereby the rotational movement of the crankshaft is transferred into a translational movement of the drive pistons.

Die Kurbelwelle ist dabei vorzugsweise mit einer Kraftmaschine verbunden ist, die ein Drehmoment auf die Kurbelwelle überträgt und so somit in Rotation versetzt. Als Kraftmaschine wird in der Regel ein Elektromotor eingesetzt, je nach Anwendungsfall kann aber auch ein Verbrennungsmotor verwendet werden.The crankshaft is preferably connected to a prime mover that transfers torque to the crankshaft, thereby causing it to rotate. An electric motor is usually used as the prime mover, but depending on the application, an internal combustion engine can also be used.

Üblicherweise und bevorzugt erfolgt die Bewegung der Triebkolben und/oder die der Arbeitskolben im jeweiligen Hydraulikzylinder linear, d.h. die Hydraulikzylinder sind so geformt, dass diese Bewegung linear erfolgt. Die Kolben bewegen sich damit in oszillierender Weise auf einer Geraden zwischen einem oberen und einem unteren Totpunkt hin und her.Usually and preferably, the movement of the drive pistons and/or the working pistons in the respective hydraulic cylinder is linear, i.e. the hydraulic cylinders are shaped so that this movement is linear. The pistons therefore move back and forth in an oscillating manner on a straight line between a top and bottom dead center.

Vorzugsweise sind die Hydraulikzylinder so beschaffen, dass die Bewegung der Triebkolben und der Arbeitskolben im jeweiligen Hydraulik-zylinder senkrecht zueinander erfolgt.Preferably, the hydraulic cylinders are designed in such a way that the movement of the drive pistons and the working pistons in the respective hydraulic cylinder occurs perpendicular to each other.

Dies bedeutet, dass die Richtungen der Hubwege der Trieb- und Arbeitskolben im jeweiligen Hydraulikzylinder vorzugsweise senkrecht aufeinander stehen, so dass die Hydraulikzylinder im Querschnitt betrachtet rechtwinklige Form aufweisen.This means that the directions of the stroke paths of the drive and working pistons in the respective hydraulic cylinder are preferably perpendicular to each other, so that the hydraulic cylinders have a rectangular shape when viewed in cross-section.

Weiter bevorzugt erfolgt die gegensinnige Bewegung der Triebkolben in den Hydraulikzylindern antiparallel. Dies bedeutet, dass die Hydraulikzylinder vorzugsweise so zueinander angeordnet sind, dass die Hubwege der Triebkolben in den Zylindern parallel zueinander sind.More preferably, the opposing movement of the drive pistons in the hydraulic cylinders takes place antiparallel. This means that the hydraulic cylinders are preferably arranged in such a way that the strokes of the drive pistons in the cylinders are parallel to each other.

Der erste und der zweite Hydraulikzylinder grenzen vorzugsweise direkt aneinander an. Somit können sich in dieser Ausführungsform die beiden Hydraulikzylinder beispielsweise eine Zylinderwand ganz oder teilweise teilen.The first and second hydraulic cylinders preferably adjoin one another directly. Thus, in this embodiment, the two hydraulic cylinders can, for example, share a cylinder wall in whole or in part.

In der bevorzugten Ausführungsform, in der die Hydraulikzylinder so zueinander angeordnet sind, dass die Hubwege der Triebkolben in den Zylindern parallel zueinander sind, grenzen die Hydraulikzylinder bevorzugt in der Richtung entlang der durch die Hubwege der Triebkolben definierten Linien oder Flächen direkt aneinander an, und teilen sich dabei beispielsweise die Zylinderwand in dieser Richtung ganz oder teilweise.In the preferred embodiment in which the hydraulic cylinders are arranged relative to one another such that the strokes of the drive pistons in the cylinders are parallel to one another, the hydraulic cylinders preferably directly adjoin one another in the direction along the lines or surfaces defined by the strokes of the drive pistons, and in doing so, for example, divide the cylinder wall in whole or in part in this direction.

Die beiden Arbeitskolben, die mechanisch miteinander gekoppelt sind, sind vorzugsweise miteinander starr verbunden.The two working pistons, which are mechanically coupled to each other, are preferably rigidly connected to each other.

Weiter bevorzugt, sind die beiden Vorderseiten der Arbeitskolben miteinander starr, üblicherweise durch eine starre Stange, verbunden. In dieser Ausführungsform ist in den Zylinderwänden der Hydraulikzylinder jeweils eine Öffnung vorgesehen, durch die die starren Verbindungselemente von der Vorderseite des ersten Arbeitskolbens zur Vorderseite des zweiten Arbeitskobens geführt werden.More preferably, the two front sides of the working pistons are rigidly connected to one another, usually by a rigid rod. In this embodiment, an opening is provided in the cylinder walls of the hydraulic cylinders, through which the rigid connecting elements are guided from the front side of the first working piston to the front side of the second working piston.

Diese Öffnungen sind dabei so ausgeführt, dass sie gegen die Verbindungselemente abgedichtet sind, so dass beispielsweise kein Hydraulikfluid durch diese Öffnungen aus den Hydraulikzylindern dringen kann.These openings are designed in such a way that they are sealed against the connecting elements so that, for example, no hydraulic fluid can penetrate from the hydraulic cylinders through these openings.

Vorteilhafterweise kann das starre Verbindungselement auch durch eine Öffnung in einer Zylinderwand geführt werden, die beide Hydraulikzylinder teilen. Dies hat die Vorteile, dass nur eine Öffnung vorhanden ist, und dass bei Hydraulikfluid bei Durchdringen durch diese Öffnung nur vom einen in den anderen Hydraulikzylinder gelangen kann.Advantageously, the rigid connecting element can also be guided through an opening in a cylinder wall that is shared by both hydraulic cylinders. This has the advantage that there is only one opening and that hydraulic fluid can only pass from one hydraulic cylinder to the other when it passes through this opening.

Weiter bevorzugt bewegen sich die beiden Arbeitskolben linear, weiter bevorzugt auf der gleichen gedachten Linie.More preferably, the two working pistons move linearly, more preferably on the same imaginary line.

Dies ist speziell auch in der oben genauer beschriebenen Ausführungsform, in dem die Hydraulikzylinder im Querschnitt betrachtet rechtwinklige Form aufweisen und die Hubbewegungen der beiden Triebkolben antiparallel erfolgen, sehr bevorzugt.This is particularly preferred in the embodiment described in more detail above, in which the hydraulic cylinders have a rectangular shape when viewed in cross-section and the stroke movements of the two drive pistons occur antiparallel.

In dieser Ausführungsform kann die bevorzugte starre Verbindung zwischen den Vorderseiten der Arbeitskolben durch eine starre, lineare Stange erfolgen.In this embodiment, the preferred rigid connection between the front sides of the working pistons can be made by a rigid, linear rod.

Weiterhin kann die starre lineare Stange in der bevorzugten Ausführungsform, dass die Hydraulikzylinder direkt aneinander angrenzen, und sich eine Zylinderwand zumindest teilweise teilen dann durch eine Öffnung in dieser Zylinderwand vom einen Hydraulikzylinder direkt in den anderen Hydraulikzylinder geführt werden.Furthermore, in the preferred embodiment, in which the hydraulic cylinders are directly adjacent to one another and at least partially share a cylinder wall, the rigid linear rod can then be guided through an opening in this cylinder wall from one hydraulic cylinder directly into the other hydraulic cylinder.

Vorzugsweise wird ein Teil des Innenvolumens eines oder beider Hydraulikzylinder nicht vom Hub der jeweilig dem Hydraulikzylinder zugeordneten Trieb- und Arbeitskolben erfasst. Dies bedeutet, das in diesen Teil des oder der Hydraulikzylinder kein Kolben auf seinem Weg vom oberen zum unteren Totpunkt eindringt.Preferably, a part of the internal volume of one or both hydraulic cylinders is not affected by the stroke of the drive and working pistons assigned to the hydraulic cylinder. This means that no piston penetrates this part of the hydraulic cylinder or cylinders on its way from the top to the bottom dead center.

Weiter bevorzugt ist das Verdrängungsvolumen pro Hub bei den einem Hydraulikzylinder zugeordneten Trieb- und Arbeitskolben, vorzugsweise bei beiden den Hydraulikzylindern jeweilig zugeordneten Trieb- und Arbeitskolben, gleich groß.Further preferably, the displacement volume per stroke is the same for the drive and working pistons assigned to a hydraulic cylinder, preferably for both drive and working pistons assigned to the hydraulic cylinders.

Trieb- und Arbeitskolben eines Hydraulikzylinders können weiterhin auch gleiche Verdrängungsfläche aufweisen und/oder der Kolbenhub von einem Hydraulikzylinder zugeordneten Trieb- und Arbeitskolben kann gleich groß sein.The drive and working pistons of a hydraulic cylinder can also have the same displacement area and/or the piston stroke of the drive and working pistons assigned to a hydraulic cylinder can be the same size.

Die Hubwege, also die Wege von einem Totpunkt der Kolbenbewegung zum anderen und zurück, der jeweils einem Hydraulikzylinder zugeordneten Trieb- und Arbeitskolben überschneiden sich vorzugsweise nicht.The stroke paths, i.e. the paths from one dead center of the piston movement to the other and back, of the drive and working pistons assigned to a hydraulic cylinder preferably do not overlap.

Die Pumpeinheiten können in verschiedener Weise ausgestaltet sein, z.B. als Pumpzylinder/Pumpkolbenkombination oder auch als Membranpumpeinheit, wobei die Förderung des zu fördernden Fluids durch die von der Rückseite der Arbeitskolben übertragene Kraft bewirkt wird, beispielsweise durch die Bewegung des Pumpkolbens im Pumpzylinder oder durch die Bewegung der Membrane.The pump units can be designed in different ways, e.g. as a pump cylinder/pump piston combination or also as a diaphragm pump unit, whereby the pumping of the fluid to be pumped is effected by the force transmitted from the back of the working pistons, for example by the movement of the pump piston in the pump cylinder or by the movement of the diaphragm.

Vorzugsweise umfassen eine oder beide Pumpeinheiten jeweils einen Pumpzylinder und darin beweglichen Pumpkolben.Preferably, one or both pump units each comprise a pump cylinder and a pump piston movable therein.

In dieser Ausführungsform sind vorzugsweise der oder die Pumpkolben mechanisch so mit dem jeweilig zugehörigen Arbeitskolben gekoppelt, dass sich Pumpkolben und Arbeitskolben gegensinnig im jeweiligen Zylinder bewegen.In this embodiment, the pump piston(s) are preferably mechanically coupled to the respective associated working piston in such a way that the pump piston and the working piston move in opposite directions in the respective cylinder.

Weiter bevorzugt sind der oder die Pumpkolben und der jeweilig zugehörige Arbeitskolben starr miteinander verbunden. Üblicherweise erfolgt dies so, dass die Rückseite der Arbeitskolben mit der Rückseite der Pumpkolben verbunden ist, beispielsweise durch eine starre Stange. Der Kolbenhub von starr miteinander verbundenen Pump- und Arbeitskolben ist gleich.It is also preferred that the pump piston(s) and the respective associated working piston are rigidly connected to one another. This is usually done in such a way that the rear side of the working piston is connected to the rear side of the pump piston, for example by a rigid rod. The piston stroke of the rigidly connected pump and working pistons is the same.

Weiter bevorzugt bewegen sich die Arbeitskolben und Pumpkolben in parallelen Richtungen, weiter bevorzugt linear auf der gleichen gedachten Linie.More preferably, the working pistons and pump pistons move in parallel directions, more preferably linearly on the same imaginary line.

In dieser Ausführungsform kann die bevorzugte starre Verbindung zwischen der Rückseite der Arbeitskolben und der Rückseite der Pumpkolben durch eine starre, lineare Stange erfolgen.In this embodiment, the preferred rigid connection between the back of the working pistons and the back of the pumping pistons can be made by a rigid, linear rod.

Vorzugsweise grenzen der oder die Pumpzylinder direkt an den jeweiligen Hydraulikzylinder an, üblicherweise in Bewegungsrichtung der Arbeits- bzw. Pumpkolben.Preferably, the pump cylinder(s) are directly adjacent to the respective hydraulic cylinder, usually in the direction of movement of the working or pump pistons.

Vorzugsweise sind in der Ausführungsform, in der die Vorderseiten der Arbeitskolben durch eine starre, lineare Stange und die Rückseite der Arbeitskolben jeweils mit der Rückseite des Pumpkolbens durch eine starre, lineare Stange miteinander verbunden sind, diese Verbindungsstangen alle auf einer Linie.Preferably, in the embodiment in which the front sides of the working pistons are connected to each other by a rigid, linear rod and the rear sides of the working pistons are each connected to the rear side of the pump piston by a rigid, linear rod, these connecting rods are all in line.

Das Verdrängungsvolumen pro Hub eines Arbeitskolbens, vorzugsweise beider Arbeitskolben, ist anders, vorzugsweise größer, ist, als das Verdrängungsvolumen pro Hub des jeweilig zugeordneten Pumpkolbens.The displacement volume per stroke of a working piston, preferably both working pistons, is different, preferably larger, than the displacement volume per stroke of the respectively associated pump piston.

Damit ist der auf das zu befördernde Fluid in den der zugehörigen Pumpeneinheiten ausgeübte Druck größer als der durch die Triebkolben in dem jeweils zugehörigen Hydraulikzylinder auf das Hydraulikfluid ausgeübte Druck.This means that the pressure exerted on the fluid to be transported in the associated pump units is greater than the pressure exerted on the hydraulic fluid by the drive pistons in the respective associated hydraulic cylinder.

Vorzugsweise ist die Pumpvorrichtung, bis auf den Anschluss der Kurbelwelle an die Kraftmaschine, der normalerweise lediglich an einem Ende der Kurbelwelle erfolgt, symmetrisch aufgebaut und zwar spiegelsymmetrisch zur durch die Mitte der Pumpvorrichtung verlaufenden Ebene, die die beiden Einheiten der Pumpvorrichtung trennt.Preferably, the pumping device is constructed symmetrically, except for the connection of the crankshaft to the engine, which normally only takes place at one end of the crankshaft, and is mirror-symmetrical to the plane running through the centre of the pumping device, which separates the two units of the pumping device.

Auch wo nicht ausdrücklich erwähnt, gelten die beschriebenen Ausführungsformen jeweils für eine oder auch beide Einheiten (Hydraulikzylinder und Pumpeinheit) der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung Üblicherweise weisen die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Kolben Kolbenringe zur Abdichtung auf.Even where not expressly mentioned, the described embodiments apply to one or both units (hydraulic cylinder and pump unit) of the pumping device according to the invention. The pistons used in the device according to the invention usually have piston rings for sealing.

Der Querschnitt der Hydraulikzylinder in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kolben ist prinzipiell beliebig, vorzugsweise kreisförmig oder auch viereckig, z.B. quadratisch. Selbiges gilt für den Querschnitt von Pumpzylindern.The cross-section of the hydraulic cylinders in the direction perpendicular to the direction of movement of the pistons is in principle arbitrary, preferably circular or quadrangular, e.g. square. The same applies to the cross-section of pump cylinders.

Üblicherweise sind die Zylinder und ihre zugehörigen Bauteile der beiden Pumpeinheiten baugleich.Usually, the cylinders and their associated components of the two pump units are identical.

Vorzugsweise sind dann auch jeweils die zum ersten bzw. zweiten Zylinder gehörigen Kolben, Pleuelstangen baugleich.Preferably, the pistons and connecting rods belonging to the first and second cylinders are also of identical construction.

Üblicherweise sind in den Pumpeinheiten der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung jeweils wenigstens ein Einlass- und ein Auslassventil für das zu fördernde Fluid vorhanden.Usually, in the pump units of the pumping device according to the invention, at least one inlet valve and one outlet valve are each present for the fluid to be pumped.

Üblicherweise werden Lager der erfindungsgemäßen Vorrichtung in herkömmlicher Weise mit Schmierstoff versorgt, z.B. Lager der Kurbelwelle.Usually, bearings of the device according to the invention are supplied with lubricant in a conventional manner, e.g. bearings of the crankshaft.

Als zu förderndes Fluid kommen beispielsweise Flüssigkeiten, wie Wasser, aber auch Gase, die beispielsweise gefördert und komprimiert werden infrage.The fluid to be pumped can be liquids such as water, but also gases, which can be pumped and compressed.

Geförderte Flüssigkeiten können beispielsweise Hydraulik-Maschinen antreiben.Pumped fluids can, for example, drive hydraulic machines.

Das zu fördernde Fluid wird vor der Pumpvorrichtung vorzugsweise in zwei gleiche Ströme aufgeteilt, die dann entsprechend in den zwei Pumpeinheiten gefördert und danach wieder zusammengeführt werden, somit umfasst die Pumpvorrichtung vorzugsweise entsprechende Element, die dies bewirken.The fluid to be pumped is preferably divided into two equal streams upstream of the pumping device, which are then pumped accordingly in the two pumping units and then brought together again, thus the pumping device preferably comprises corresponding elements which bring this about.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Pumpe, aber auch als Kompressor z.B. zum Erzeugen von Druckluft für Hochdruckreiniger oder Druckluftwerkzeuge eingesetzt werden.The device according to the invention can be used as a pump, but also as a compressor, e.g. for generating compressed air for high-pressure cleaners or pneumatic tools.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung, die eine Doppelkolbenpumpvorrichtung in einer der hier beschriebenen Ausführungsformen umfasst.The present invention also relates to a device comprising a double piston pumping device in any of the embodiments described herein.

Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Verfahren zur Beförderung eines Fluids, wobei eine Doppelkolbenpumpvorrichtung in einer der hier beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird.Furthermore, the present invention also relates to a method for conveying a fluid, wherein a double piston pump device is used in one of the embodiments described here.

BeispielExample

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Doppelkolbenpumpe wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figur näher beschrieben.An embodiment of the double piston pump according to the invention is described in more detail below with reference to the figure.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Doppelkolbenpumpe. Fig.1 shows a cross section of an embodiment of the double piston pump according to the invention.

In einem Kurbelwellengehäuse, das Teil des Gesamtgehäuses der Pumpvorrichtung ist, befindet sich eine Kurbelwelle 1 mit zwei Kröpfungen im Abstand von 180°, an deren Kurbelzapfen 4 bzw. 5 jeweils eine Pleuelstange 2 bzw. 3 drehbar befestigt ist, die wiederum mit dem Triebkolben (A) 9 im Hydraulikzylinder (A) 11 bzw. dem Triebkolben (B) 10 im Hydraulikzylinder (B) 12 verbunden ist, so dass bei Drehung der Kurbelwelle 1, eine gegensinnige, lineare (antiparallele) Bewegung der beiden Triebkolben (A) 9 und (B) 10 erfolgt.In a crankshaft housing, which is part of the overall housing of the pumping device, there is a crankshaft 1 with two cranks at a distance of 180°, to whose crank pins 4 and 5 respectively a connecting rod 2 and 3 is rotatably attached, which in turn is connected to the Drive piston (A) 9 in the hydraulic cylinder (A) 11 or the drive piston (B) 10 in the hydraulic cylinder (B) 12, so that when the crankshaft 1 rotates, an opposing, linear (antiparallel) movement of the two drive pistons (A) 9 and (B) 10 occurs.

Die Kurbelwelle 1 ist im Kurbelwellengehäuse drehbar gelagert 6, 7, das Teil des Pumpengehäuses 15 ist. Ein Kurbelwellenende 8 ist mit einer Kraftmaschine (nicht gezeigt), die ein Drehmoment auf die Kurbelwelle 1 überträgt und sie somit in eine Rotationsbewegung versetzt, verbunden.The crankshaft 1 is rotatably mounted in the crankshaft housing 6, 7, which is part of the pump housing 15. A crankshaft end 8 is connected to a prime mover (not shown) which transmits a torque to the crankshaft 1 and thus sets it in a rotational movement.

Die Pleuelstangen sind durch Öffnungen 13, 14 im unteren Ende des Kurbelwellengehäuses in das Hydraulikzylindergehäuse 15 geführt.The connecting rods are guided through openings 13, 14 in the lower end of the crankshaft housing into the hydraulic cylinder housing 15.

Die Triebkolben (A) 9 und (B) 10 sind in jeweils einem ihrer Totpunkte im jeweiligen Hydraulikzylinder (A) 11 bzw. (B) 12 gezeigt; die gestrichelten Linien zeigen die Positionen der Triebkolben (A) 9 und (B) 10 im jeweiligen anderen Totpunkt an.The drive pistons (A) 9 and (B) 10 are each shown at one of their dead centers in the respective hydraulic cylinder (A) 11 and (B) 12; the dashed lines indicate the positions of the drive pistons (A) 9 and (B) 10 at the other dead center.

Die Hydraulikzylinder grenzen auf ihrer gesamten Länge entlang der Richtung der Bewegung der Triebkolben direkt aneinander an und teilen sich dort, wo sie direkt aneinander angrenzen, die Zylinderwand.The hydraulic cylinders are directly adjacent to each other along their entire length in the direction of movement of the drive pistons and share the cylinder wall where they are directly adjacent to each other.

Im Hydraulikzylinder (A) 11 und Hydraulikzylinder (B) 12 ist weiterhin jeweils ein Arbeitskolben (A) 26 und (B) 27 vorhanden, die sich ebenfalls linear bewegen. Die Richtungen der Hubwege der jeweilig in Hydraulikzylinder (A) 11 bzw. (B) 12 vorhandenen Trieb- 9 bzw. 10 und Arbeitskolben 26 bzw. 27 stehen aufeinander senkrecht.In the hydraulic cylinder (A) 11 and hydraulic cylinder (B) 12 there is also a working piston (A) 26 and (B) 27, which also move linearly. The directions of the strokes of the drive pistons 9 and 10 and the working pistons 26 and 27 in the hydraulic cylinders (A) 11 and (B) 12 are perpendicular to each other.

Weiterhin überschneiden sich die Hubwege von Trieb- und Arbeitskolben im jeweiligen Zylinder nicht, grenzen aber direkt aneinander an. Der Teil der Hydraulikzylinder (A) bzw. (B), in dem sich die Hubwege der Arbeitskolben befinden ist in Fig. 1 mit 16 (Hubweg Arbeitskolben (A)) bzw. 17 (Hubweg Arbeitskolben (B)) gekennzeichnet und weiterhin ist der Teil des Hydraulikzylinderinnenvolumens, in sich die Hubwege der Arbeitskolben befinden, in Fig. 1 mit 24 (Hubweg Arbeitskolben (A)) bzw. 25 (Hubweg Arbeitskolben (B)) gekennzeichnetFurthermore, the strokes of the drive and working pistons in the respective cylinder do not overlap, but are directly adjacent to each other. The part of the hydraulic cylinder (A) or (B) in which the strokes of the working pistons are located is in Fig.1 marked with 16 (stroke of working piston (A)) or 17 (stroke of working piston (B)) and furthermore the part of the hydraulic cylinder internal volume in which the strokes of the working pistons are located is in Fig.1 marked with 24 (working piston stroke (A)) or 25 (working piston stroke (B))

Jeweils ein Teil des Hydraulikzylinderinnenvolumens 31, 41 befindet sich außerhalb der Hubwege der jeweilig dem Zylinder zugeordneten Trieb- und Arbeitskolben.A part of the hydraulic cylinder internal volume 31, 41 is located outside the stroke paths of the drive and working pistons assigned to the respective cylinder.

Die einander zugewandten Vorderseiten der Arbeitskolben 26, 27 sind durch eine lineare starre Verbindungsstange 32 miteinander starr verbunden. Diese Verbindungsstange 32 wird von Hydraulikzylinder (A) 11 durch eine Öffnung 29 in der gemeinsamen Zylinderwand in den Hydraulikzylinder (B) 12 geführt. Die Öffnung 29 ist gegen die sich hin und her bewegende Verbindungsstange 32 abgedichtet, beispielsweise mit einem Dichtungsring.The front sides of the working pistons 26, 27 facing each other are rigidly connected to each other by a linear rigid connecting rod 32. This connecting rod 32 is guided from the hydraulic cylinder (A) 11 through an opening 29 in the common cylinder wall into the hydraulic cylinder (B) 12. The opening 29 is sealed against the reciprocating connecting rod 32, for example with a sealing ring.

Direkt an die seitlichen Enden der Hydraulikzylinder (A) 10 und (B) 11 senkrecht zur Bewegungsrichtung der Arbeitskolben grenzt jeweils ein Pumpzylinder (A) 20 und (B) 21 an, in dem sich jeweils ein Pumpkolben (A) 22 und (B) 23 linear hin und her bewegen kann.Directly adjacent to the lateral ends of the hydraulic cylinders (A) 10 and (B) 11, perpendicular to the direction of movement of the working pistons, is a pump cylinder (A) 20 and (B) 21, in which a pump piston (A) 22 and (B) 23 can move linearly back and forth.

Dabei sind jeweils die Rückseiten der Arbeitskolben 26, 27 mittels je einer starren, linearen Verbindungsstange 22, 23 mit den gegenüberliegenden Rückseiten der Pumpkolben 18, 19 starr verbunden. Diese Verbindungsstangen 22, 23 liegen mit der die Vorderseiten der Arbeitskolben verbindenden Verbindungsstange 32 auf einer Linie.The rear sides of the working pistons 26, 27 are each rigidly connected to the opposite rear sides of the pump pistons 18, 19 by means of a rigid, linear connecting rod 22, 23. These connecting rods 22, 23 are in line with the connecting rod 32 connecting the front sides of the working pistons.

Auf der den Pumpkolbenvorderseiten gegenüberliegenden Seiten der Pumpzylinder 20, 21 ist das Pumpzylinderinnenvolumen (in Fig. 1 gezeigt: leeres Innenvolumen Pumpzylinder (B) 25) jeweils mit einer Leitung für das zu fördernde Fluid verbunden. Diese Leitung umfasst jeweils einen Einlass 39, 40 für das zu fördernde Fluid, jeweils ein Einlassventil 33, 34, jeweils einen Auslass 37, 38 sowie jeweils ein Auslassventil 35, 36. Die Strömungsrichtung des geförderten Fluids ist jeweils mit Pfeilen gekennzeichnet, z.B. Auslassrichtung 42 des durch Pumpeinheit (B) geförderten Fluid.On the side of the pump cylinders 20, 21 opposite the pump piston front sides, the pump cylinder internal volume (in Fig.1 shown: empty internal volume pump cylinder (B) 25) each connected to a line for the fluid to be pumped. This line comprises an inlet 39, 40 for the fluid to be pumped, an inlet valve 33, 34, an outlet 37, 38 and an outlet valve 35, 36. The flow direction of the pumped fluid is marked with arrows, e.g. outlet direction 42 of the fluid pumped by pump unit (B).

Die Pumpkolben 18, 19 in den Pumpzylindern 20, 21 weisen dieselbe Hubweglänge wie die Arbeitskolben 26, 27 auf, wobei die Pumpzylinder 20, 21 so beschaffen sind, dass deren inneres Volumen im Wesentlichen oder vollständig ganz dem von den Pumpkolben 18, 19 in einem Hub überstrichenen Volumen entspricht.The pump pistons 18, 19 in the pump cylinders 20, 21 have the same stroke length as the working pistons 26, 27, wherein the pump cylinders 20, 21 are designed such that their internal volume essentially or completely corresponds to the volume swept by the pump pistons 18, 19 in one stroke.

Die Innen-Querschnittsfläche der Pumpzylinder 20, 21 und damit auch die Kolbenfläche der Pumpkolben 18, 19 ist kleiner als die Innen-Querschnittsfläche der Hydraulikzylinder 11, 12 im Bereich der Hubwege der Arbeitskolben 26, 27 und damit auch die Oberfläche der Arbeitskolben 26, 27. Somit wirkt bei gleicher übertragener Kraft ein höherer Druck auf das sich in den Pumpzylindern 20, 21 befindliche, zu fördernde Fluid ein, als auf das durch die Triebkolben 9, 10 bei gleicher Hubweglänge verdrängte Hydraulikfluid; es wird also eine Druckerhöhung bewirkt.The inner cross-sectional area of the pump cylinders 20, 21 and thus also the piston area of the pump pistons 18, 19 is smaller than the inner cross-sectional area of the hydraulic cylinders 11, 12 in the area of the strokes of the working pistons 26, 27 and thus also the surface of the working pistons 26, 27. Thus, with the same transmitted force, a higher pressure acts on the fluid to be pumped in the pump cylinders 20, 21 than on the hydraulic fluid displaced by the drive pistons 9, 10 with the same stroke length; thus, an increase in pressure is caused.

Die beiden Öffnungen 30 dienen zum Befüllen und Leeren des Hydraulikzylinderinnenvolumen 31, 41 mit Hydraulikfluid, beispielsweise mit Hydrauliköl. Alle Kolben der Pumpvorrichtung weisen Kolbenringe 28 zur Abdichtung auf.The two openings 30 serve to fill and empty the hydraulic cylinder internal volume 31, 41 with hydraulic fluid, for example with hydraulic oil. All pistons of the pump device have piston rings 28 for sealing.

Im Betrieb der Vorrichtung wird die Kurbelwelle 1 durch die angeschlossene Kraftmaschine in Rotation versetzt, und das so entstehende Drehmoment wird von den Pleuelstangen 3, 4 auf die Triebkolben 9, 10 übertragen, die entsprechend eine gegensinnige Bewegung ausführen. Somit wird z.B. durch den Triebkolben (A) 9 Hydraulikfluid in das Innenvolumen 41 des Hydraulikzylinders (A) 11 gedrückt (Vortrieb), was wiederum Arbeitskolben (A) 26 in Rücktriebrichtung versetzt. Pumpkolben (A) 18, der mit Arbeitskolben (A) 26 starr verbunden ist bewegt sich in gleicher Richtung und drückt damit zu förderndes Fluid aus dem Pumpzylinder (A) 20 heraus.When the device is in operation, the crankshaft 1 is set in rotation by the connected engine, and the resulting torque is transmitted from the connecting rods 3, 4 to the drive pistons 9, 10, which accordingly move in opposite directions. Thus, for example, hydraulic fluid is pressed by the drive piston (A) 9 into the internal volume 41 of the hydraulic cylinder (A) 11 (forward propulsion), which in turn moves the working piston (A) 26 in the reverse propulsion direction. The pump piston (A) 18, which is rigidly connected to the working piston (A) 26, moves in the same direction and thus presses the fluid to be pumped out of the pump cylinder (A) 20.

Gleichzeitig wird Triebkolben (B) 10 gegensinnig zu Triebkolben (A) 9 in Rücktriebsbewegung versetzt, was wiederum eine Vortriebsbewegung von Arbeitskolben (B) 27 bewirkt. Pumpkolben (B) 19, der mit Arbeitskolben (B) 27 starr verbunden ist bewegt sich in gleicher Richtung, die bezogen auf dem Pumpzylinder (B) 21 allerdings die Rücktriebrichtung ist, und saugt damit zu förderndes Fluid in den Pumpzylinder (B) 21 ein.At the same time, drive piston (B) 10 is set in reverse motion in the opposite direction to drive piston (A) 9, which in turn causes a forward motion of working piston (B) 27. Pump piston (B) 19, which is rigidly connected to working piston (B) 27, moves in the same direction, which is, however, the reverse direction with respect to pump cylinder (B) 21, and thus sucks fluid to be pumped into pump cylinder (B) 21.

Diese Vortriebsbewegung von Arbeitskolben (B) wird durch die starre Verbindung mit Arbeitskolben (A) 26, der durch das von Triebkolben (A) 9 in das Innenvolumen von Hydraulikzylinder (A) 11 gedrückte Hydraulikfluid in Rücktriebrichtung gedrückt wird, unterstützt.This forward movement of working piston (B) is supported by the rigid connection with working piston (A) 26, which is pushed in the reverse direction by the hydraulic fluid pressed by drive piston (A) 9 into the internal volume of hydraulic cylinder (A) 11.

Diese Vorgänge wechseln sich in den beiden Pumpeinheiten alternierend ab.These processes alternate in the two pumping units.

Das zu fördernde Fluid wird vor der Pumpvorrichtung in zwei gleiche Ströme aufgeteilt, die dann entsprechend in den zwei Pumpeinheiten gefördert und danach wieder zusammengeführt werden. Somit wird ein gleichmäßiges Ausströmen erreicht.The fluid to be pumped is split into two equal streams before the pumping device, which are then pumped accordingly in the two pumping units and then brought together again. This ensures a uniform outflow.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

11
Kurbelwellecrankshaft
22
Pleuelstange Triebkolben (A)Connecting rod drive piston (A)
33
Pleuelstange Triebkolben (B)Connecting rod drive piston (B)
44
Kurbelzapfen zur Pleuelstange Triebkolben (A)Crank pin to connecting rod drive piston (A)
55
Kurbelzapfen zur Pleuelstange Triebkolben (B)Crank pin to connecting rod drive piston (B)
6, 76, 7
Lager KurbelwelleCrankshaft bearing
88
Kurbelwellenende zur Verbindung mit KraftmaschineCrankshaft end for connection to engine
99
Triebkolben (A)Drive piston (A)
1010
Triebkolben (B)Drive piston (B)
1111
Hydraulikzylinder (A)Hydraulic cylinder (A)
1212
Hydraulikzylinder (B)Hydraulic cylinder (B)
13, 1413, 14
Öffnungen in Pumpengehäuse zur Durchführung PleuelstangenOpenings in pump housing for connecting rods
1515
PumpengehäusePump housing
1616
Teil Hydraulikzylinder (A), Bereich Kolbenhub Arbeitskolben (A)Part hydraulic cylinder (A), area piston stroke working piston (A)
1717
Teil Hydraulikzylinder (B), Bereich Kolbenhub Arbeitskolben (B)Part hydraulic cylinder (B), area piston stroke working piston (B)
1818
Pumpkolben (A)Pump piston (A)
1919
Pumpkolben (B)Pump piston (B)
2020
Pumpzylinder (A)Pump cylinder (A)
2121
Pumpzylinder (B)Pump cylinder (B)
2222
Verbindungsstange Arbeitskolben (A) mit Pumpkolben (A)Connecting rod working piston (A) with pump piston (A)
2323
Verbindungsstange Arbeitskolben (B) mit Pumpkolben (B)Connecting rod working piston (B) with pump piston (B)
2424
Innenvolumen Hydraulikzylinder (A) Bereich Arbeitskolbenhub (A)Internal volume of hydraulic cylinder (A) Working piston stroke range (A)
2525
Innenvolumen Hydraulikzylinder (B) Bereich Arbeitskolbenhub (B)Internal volume of hydraulic cylinder (B) Working piston stroke range (B)
2626
Arbeitskolben (A)Working piston (A)
2727
Arbeitskolben (A)Working piston (A)
2828
Kolbenringe Triebkolben (B)Piston rings Drive piston (B)
2929
Durchführung VerbindungsstangeImplementation connecting rod
3030
Ein/Auslass für HydraulikfluidInlet/outlet for hydraulic fluid
3131
Innenvolumen des Hydraulikzylinders (B)Internal volume of the hydraulic cylinder (B)
3232
lineare Verbindungsstange zwischen Arbeitskolben (A) und (B)linear connecting rod between working pistons (A) and (B)
3333
Einlassventil Förderfluid Pumpeinheit (A)Inlet valve conveying fluid pump unit (A)
3434
Einlassventil Förderfluid Pumpeinheit (B)Inlet valve conveying fluid pump unit (B)
3535
Auslassventil Förderfluid Pumpeinheit (A)Outlet valve conveying fluid pump unit (A)
3636
Auslassventil Förderfluid Pumpeinheit (B)Outlet valve conveying fluid pump unit (B)
3737
Auslass Förderfluid Pumpeinheit (A)Outlet conveying fluid pump unit (A)
3838
Auslass Förderfluid Pumpeinheit (B)Outlet conveying fluid pump unit (B)
3939
Einlass Förderfluid Pumpeinheit (A)Inlet conveying fluid pump unit (A)
4040
Einlass Förderfluid Pumpeinheit (B)Inlet conveying fluid pump unit (B)
4141
Innenvolumen des Hydraulikzylinders (A)Internal volume of the hydraulic cylinder (A)
4242
Strömungsrichtung gefördertes Fluid (B)Flow direction of conveyed fluid (B)

Claims (20)

Doppelkolbenpumpvorrichtung mit einem ersten Hydraulikzylinder 11 und einem zweiten Hydraulikzylinder 12, die jeweils vollständig mit einem Fluid, vorzugsweise einer Flüssigkeit, befüllt sind und in denen jeweils ein Triebkolben 9, 10 und ein Arbeitskolben 26, 27 hin- und herbewegbar angeordnet sind, wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass eine äußere Antriebskraft auf die Triebkolben 9, 10 einwirken kann durch die sich die Triebkolben 9, 10 gegensinnig bewegen, wodurch sich die Arbeitskolben 26, 27 ebenfalls gegensinnig bewegen und diese gegensinnige Bewegung durch eine mechanische Kopplung der Arbeitskolben unterstützt wird, und die Vorrichtung weiterhin eine erste und eine zweite Pumpeinheit zur Förderung eines Fluids, vorzugsweise einer Flüssigkeit, umfasst, die dem ersten 11 bzw. dem zweiten Hydraulikzylinder 12 zugeordnet ist, wobei die Rückseiten der Arbeitskolben 26, 27 des ersten 11 bzw. zweiten Hydraulikzylinders 12jeweils mit der zugeordneten Pumpeinheit so verbunden sind, dass durch die Hin- und Herbewegung der Arbeitskolben 26, 27 in der damit verbundenen Pumpeinheit Fluid alternierend angesaugt und ausgestoßen wird und wobei Ansaugen und Ausstoß des zu fördernden Fluids in den beiden Pumpeinheiten zeitlich versetzt erfolgt.Double-piston pump device with a first hydraulic cylinder 11 and a second hydraulic cylinder 12, each of which is completely filled with a fluid, preferably a liquid, and in each of which a drive piston 9, 10 and a working piston 26, 27 are arranged to be movable back and forth, wherein the device is set up in such a way that an external drive force can act on the drive pistons 9, 10, by means of which the drive pistons 9, 10 move in opposite directions, whereby the working pistons 26, 27 also move in opposite directions and this opposite movement is supported by a mechanical coupling of the working pistons, and the device further comprises a first and a second pump unit for conveying a fluid, preferably a liquid, which is assigned to the first 11 and the second hydraulic cylinder 12, respectively, wherein the rear sides of the working pistons 26, 27 of the first 11 and the second hydraulic cylinder 12 are each connected to the assigned pump unit in such a way that the back and forth movement of the working pistons 26, 27 in the associated pump unit, fluid is alternately sucked in and expelled, and the suction and expulsion of the fluid to be pumped in the two pump units are staggered in time. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die gegensinnige Bewegung der Triebkolben 9, 10 mittels einer Kurbelwelle 1 bewirkt wird.Double piston pump device according to claim 1, wherein the opposite movement of the drive pistons 9, 10 is effected by means of a crankshaft 1. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kurbelwelle 1 mit einer Kraftmaschine verbunden ist, die ein Drehmoment auf die Kurbelwelle 1 überträgt.A double piston pump device according to claim 2, wherein the crankshaft 1 is connected to an engine that transmits a torque to the crankshaft 1. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bewegung der Triebkolben 9, 10 und/oder der Arbeitskolben 26, 27 im jeweiligen Hydraulikzylinder 11, 12 linear erfolgt.Double-piston pump device according to one of the preceding claims, wherein the movement of the drive pistons 9, 10 and/or the working pistons 26, 27 in the respective hydraulic cylinder 11, 12 is linear. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche wobei die Hydraulikzylinder 11, 12 so beschaffen sind, dass die Bewegung der Triebkolben 9, 10 und der Arbeitskolben 26, 27 im jeweiligen Hydraulikzylinder 11,12 senkrecht zueinander erfolgt.Double piston pump device according to one of the preceding claims, wherein the hydraulic cylinders 11, 12 are designed such that the Movement of the drive pistons 9, 10 and the working pistons 26, 27 in the respective hydraulic cylinder 11,12 occurs perpendicular to each other. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche wobei die gegensinnige Bewegung der beiden Triebkolben 9, 10 in den beiden Hydraulikzylindern 11, 12 antiparallel erfolgt.Double piston pump device according to one of the preceding claims, wherein the opposing movement of the two drive pistons 9, 10 in the two hydraulic cylinders 11, 12 takes place antiparallel. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste und der zweite Hydraulikzylinder 11, 12 direkt aneinander angrenzen.Double piston pump device according to one of the preceding claims, wherein the first and second hydraulic cylinders 11, 12 are directly adjacent to one another. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die beiden Arbeitskolben 26, 27, vorzugsweise deren Vorderseiten, miteinander starr, vorzugsweise linear starr, verbunden sind.Double piston pump device according to one of the preceding claims, wherein the two working pistons 26, 27, preferably their front sides, are rigidly connected to one another, preferably linearly rigidly. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich die beiden Arbeitskolben 26, 27 linear, auf gleicher gedachter Linie bewegen.Double piston pump device according to one of the preceding claims, wherein the two working pistons 26, 27 move linearly, on the same imaginary line. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Teil des Innenvolumens eines oder beider Hydraulikzylinder 11, 12 nicht vom Hub der jeweilig dem Hydraulikzylinder 11, 12 zugeordneten Trieb- 9, 10 und Arbeitskolben 26, 27 erfasst wird.Double piston pump device according to one of the preceding claims, wherein a part of the internal volume of one or both hydraulic cylinders 11, 12 is not covered by the stroke of the drive pistons 9, 10 and working pistons 26, 27 respectively assigned to the hydraulic cylinder 11, 12. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verdrängungsvolumen pro Hub bei den einem Hydraulikzylinder 11, 12 zugeordneten Trieb- 9, 10 und Arbeitskolben 26, 27, vorzugsweise bei beiden den Hydraulikzylindern 11, 12 jeweilig zugeordneten Trieb- 9, 10 und Arbeitskolben 26, 27, gleich groß ist.Double piston pump device according to one of the preceding claims, wherein the displacement volume per stroke is the same for the drive pistons 9, 10 and the working pistons 26, 27 assigned to a hydraulic cylinder 11, 12, preferably for both drive pistons 9, 10 and the working pistons 26, 27 assigned to the hydraulic cylinders 11, 12. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich die Hubwege der jeweils einem Hydraulikzylinder 11, 12 zugeordneten Trieb- 9, 10 und Arbeitskolben 26, 27 nicht überschneiden.Double piston pump device according to one of the preceding claims, wherein the stroke paths of the drive pistons 9, 10 and the working pistons 26, 27 each assigned to a hydraulic cylinder 11, 12 do not overlap. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche wobei eine oder beide Pumpeinheiten jeweils Pumpzylinder 20, 21 und Pumpkolben 18, 19 umfassen.Double piston pump device according to one of the preceding claims, wherein one or both pump units each comprise pump cylinders 20, 21 and pump pistons 18, 19. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der oder die Pumpkolben 18, 19 mechanisch so mit dem jeweilig zugehörigen Arbeitskolben 26, 27 gekoppelt sind, dass sich Pumpkolben 18, 19 und zugehöriger Arbeitskolben 26, 27 gegensinnig im jeweiligen Zylinder bewegen.Double piston pump device according to claim 13, wherein the pump piston or pistons 18, 19 are mechanically coupled to the respective associated working piston 26, 27 such that the pump piston 18, 19 and the associated working piston 26, 27 move in opposite directions in the respective cylinder. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der oder die Pumpkolben 18, 19 und der jeweilig zugehörige Arbeitskolben 26, 27 starr, vorzugsweise linear starr, miteinander verbunden sind.Double piston pump device according to claim 14, wherein the pump piston(s) 18, 19 and the respective associated working piston 26, 27 are rigidly, preferably linearly rigidly, connected to one another. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach Anspruch 15, wobei sich die Arbeitskolben 26, 27 und Pumpkolben 18, 19 in parallelen Richtungen, weiter bevorzugt linear auf der gleichen gedachten Linie, bewegen.Double piston pump device according to claim 15, wherein the working pistons 26, 27 and pump pistons 18, 19 move in parallel directions, more preferably linearly on the same imaginary line. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16 wobei der oder die Pumpzylinder 20, 21 direkt an den jeweiligen Hydraulikzylinder 11, 12 angrenzen.Double piston pump device according to one of claims 13 to 16, wherein the pump cylinder(s) 20, 21 are directly adjacent to the respective hydraulic cylinder 11, 12. Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Verdrängungsvolumen pro Hub eines Arbeitskolbens 26, 27, vorzugsweise beider Arbeitskolben 26, 27 anders, vorzugsweise größer, ist, als das Verdrängungsvolumen pro Hub des jeweilig zugeordneten Pumpkolbens 18, 19.Double piston pump device according to one of claims 13 to 17, wherein the displacement volume per stroke of a working piston 26, 27, preferably of both working pistons 26, 27, is different, preferably greater, than the displacement volume per stroke of the respectively associated pump piston 18, 19. Vorrichtung, die eine Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst.Apparatus comprising a dual piston pumping device according to any preceding claim. Verfahren zur Beförderung eines Fluids, wobei eine Doppelkolbenpumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 verwendet wird.A method for conveying a fluid, using a double piston pump device according to any one of claims 1 to 18.
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FR2274810A1 (en) * 1974-06-14 1976-01-09 Leloup Robert Pressure and temperature transformer - uses alternating vibratory movement of variable frequency to produce desired alteration
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