Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für eine Linearpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Linearpumpen sind z.B. Kolbenpumpen oder Membranpumpen bzw. Kolbenmembranpumpen. Als Antriebsmotoren dienen üblicherweise Elektromotoren, allgemein rotierende Motoren. Es ist daher erforderlich, zur Umsetzung der Rotation des Antriebs in eine translatorische Bewegung der Pumpe ein entsprechendes Getriebe vorzusehen. Derartige Getriebe sind meist groß bauend, aufwendig und verschleißanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für eine Linearpumpe zu schaffen, bei der für die Umwandlung von Rotation in Translation eine verhältnismäßig einfach bauende Vorrichtung vorgesehen ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein zylindrischer Schlitten vorgesehen, der mit einer linear beweglichen Pumpenstange in Wirkverbindung steht und unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar in einem Gehäuse geführt ist. Eine Buchse ist drehbar auf dem zylindrischen Schlitten angeordnet, jedoch axial fest gelagert. Mit der Buchse ist ein Antriebselement, vorzugsweise ein Zahnrad, verbunden, das koaxial zur Buchse angeordnet ist. Mit dem Getrieberad steht der Antriebsmotor in Wirkverbindung, beispielsweise indem ein Ritzel auf der Welle des Motors mit dem Zahnrad kämmt.

Der zylindrische Schlitten hat an seinem Umfang mindestens eine umlaufende Ringnut, die in einer Ebene angeordnet ist, die im Winkel zur Längsachse des Schlitten liegt und die mindestens ein Rollelement, vorzugsweise eine Kugel, aufnimmt. Der Winkel der Ringnut beträgt z.B. 60° zur Längsachse des Schlittens. Mit der Buchse ist eine Aufnahme fest verbunden, welche das Rollelement teilweise aufnimmt und in der Ringnut hält. Aufgrund dieser Anordnung wird bei einer Drehung der Buchse relativ zum stationären Gehäuse das Rollelement auf einer Kreisbahn bewegt. Da das Rollelement zugleich in der schrägen Ringnut sitzt, wird der Schlitten linear zunächst in der einen und anschließend in der anderen Richtung bewegt. Bei einer Umdrehung der Buchse führt der Schlitten mithin einen Hub aus.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung kann äußerst kompakt aufgebaut sein und darüber hinaus in der Lage sein, gleichzeitig zwei Pumpen anzutreiben. Indem eine Mehrzahl von schrägen Ringnuten vorgesehen wird, lassen sich auch erhebliche Kräfte übertragen. Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Kräfte über Rollbewegungen der Rollelemente bzw. Kugeln übertragen wird, ist der Verlust durch Reibung klein. Auch der Verschleiß hält sich in engen Grenzen.

Die Buchse muß zum einen drehbar im Gehäuse gelagert sein und zum anderen axiale Kräfte aufnehmen, die ebenfalls vom Gehäuse aufgefangen werden müssen. Daher ist es nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn die Buchse auf beiden Seiten des Getrieberades mittels eines Axial/Radiallagers im Gehäuse gelagert ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Aufnahme für das Rollelement in einer Öffnung der Buchse aufgenommen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Aufnahme radial verstellt werden, um einen vorgegebenen Anpreßdruck an das Rollelement und von diesem in die Ringnut hinein zu erzeugen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Aufnahme ein zylindrisches Element mit einem Außengewinde sein, das in ein Gewinde der Öffnung einschraubbar ist.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden.

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung.

Die in der Figur dargestellte Vorrichtung 10 weist zwei identische Gehäusehälften 12, 14 auf, die in geeigneter Weise miteinander verbunden bzw. verspannt sind, was nicht weiter dargestellt ist. Zwischen den Gehäusehälften 12, 14 ist ein umlaufender Spalt 16 gebildet.

Eine Buchse 18 weist annähernd mittig einen äußeren radialen Flansch 20 auf, auf den ein Antriebselement 22 drehfest aufgebracht ist. Das Antriebselement 22 kann z.B. mit einem Ritzel eines nicht dargestellten Elektromotors kämmen.

Zu beiden Seiten des Flansches 20 ist jeweils ein Radial/Axiallager 24, 26 zwischen der Buchse 18 und einem entsprechenden Gehäuseabschnitt der Gehäuseteile 12, 14 angeordnet. Die Buchse 18 ist mithin drehbar, jedoch axial fest im Gehäuse gelagert. Die Gehäuseteile 12, 14 sind stationär.

Die Buchse 18 umgibt einen zylindrischen Schlitten 26, dessen Länge geringfügig größer ist als die Länge des Gehäuses. Der zylindrische Schlitten 26 weist achsparallele Führungsnuten auf (nicht gezeigt), in welche Stifte 28 bzw. 30, die radial im Gehäuse angeordnet sind im Bereich von Öffnungen 32 bzw. 34 des Gehäuses eingreifen, wodurch der zylindrische Schlitten 26 sich zwar axial bewegen, jedoch nicht drehen kann.

An den beiden Enden des zylindrischen Schlittens 26 liegen koaxial Stangen 36, 38 an, die mit Membranen 40 bzw. 42 verbunden sind. Die Membranen 40, 42 gehören zu Membranpumpen, die nicht weiter dargestellt sind.

Auf beiden Seiten des Flansches 20 weist der zylindrische Schlitten 26 jeweils zwei schräg liegende Ringnuten 44, 46 auf. Die Ebenen der Ringnuten 44, 46 sind parallel zueinander und haben z.B. einen Winkel zur Längsachse der Schlitten 26 von 60°. Der Querschnitt der Ringnuten 44, 46 ist halbkreisförmig. Auf beiden Seiten des Flansches 20 sind in radialen Bohrungen 48, 50 zylindrische Elemente 52, 54 eingesetzt. Sie haben ein Außengewinde, das mit dem Innengewinde der Bohrungen 48, 50 zusammenwirkt. An dem dem Schlitten 26 zugekehrten Ende haben die Elemente 52, 54 eine halbkugelförmige Vertiefung zur Aufnahme einer Kugel 56. Die Kugeln 56 sitzen daher zur Hälfte in den Aufnahmen 52, 54 und zur Hälfte in den Ringnuten 44, 46. Der Druck, mit dem die Kugeln in den Ringnuten 44, 46 sitzen, kann über die Aufnahmen 52, 54 eingestellt werden.

Wird die Buchse 18 in Drehung versetzt, beschreiben die Aufnahmen 52, 54 eine Kreisbahn. Auch die Kugeln 56 beschreiben eine Kreisbahn und wirken dabei ablenkend auf die Nuten 44, 46, wodurch der Schlitten 26 eine axiale Bewegung ausführt. In der gezeigten Figur hat der Schlitten 26 einen maximalen Hub nach rechts ausgeführt. Nach einer Umdrehung der Buchse 18 nimmt der Schlitten 26 wieder die in der Figur gezeigte Position ein, nachdem er auch die Membran 42 in gleichem Maße ausgelenkt hat, wie das für die Membran 40 gezeigt ist. Eine Umdrehung der Buchse 18 bedeutet mithin jeweils einen Arbeitshub für die Pumpenmembranen 40, 42.

Die Darstellung nach der Figur ist schematisch. So ist naturgemäß für die Membranen 40, 42 eine Rückstellmöglichkeit vorzusehen, welche durch eine Feder bewirkt werden kann oder dadurch, daß die Stangen 36, 38 fest mit dem Schlitten 26 verbunden werden.