DE102007020298A1 - Piston pump for a high-pressure cleaner - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit mindestens einem Pumpraum, in den ein hin und her bewegbarer Kolben eintaucht und der über ein Saugventil mit einer Saugleitung zum Ansaugen von Flüssigkeit und über ein Druckventil mit einer Druckleitung zum Abgeben von unter Druck gesetzter Flüssigkeit verbunden ist, wobei die Kolbenpumpe einen Pumpenblock umfasst, in den der mindestens eine Kolben hineinragt, sowie einen Pumpenkopf, der auf den Pumpenblock aufgesetzt ist und die Saugleitung sowie die Druckleitung aufweist. Um die Kolbenpumpe derart weiterzubilden, dass sie einen konstruktiv einfacheren Aufbau aufweist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Pumpenkopf Zugstäbe umfasst, die den Pumpenblock in axialer Richtung zumindest teilweise übergreifen und mit dem Pumpenantrieb lösbar verbindbar sind, wobei der Pumpenblock zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenantrieb eingespannt ist.The invention relates to a piston pump for a high-pressure cleaner, with at least one pump chamber, in which a reciprocable piston dips and connected via a suction valve with a suction line for sucking liquid and a pressure valve with a pressure line for discharging pressurized liquid is, wherein the piston pump comprises a pump block, in which projects the at least one piston, and a pump head, which is mounted on the pump block and the suction line and the pressure line has. To further develop the piston pump so that it has a structurally simpler structure, the invention proposes that the pump head comprises tension rods which at least partially overlap the pump block in the axial direction and are releasably connectable to the pump drive, wherein the pump block between the pump head and the pump drive is clamped.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit mindestens einem Pumpraum, in den ein hin- und her bewegbarer Kolben eintaucht und der über ein Saugventil mit einer Saugleitung zum Ansaugen von Flüssigkeit und über ein Druckventil mit einer Druckleitung zum Abgeben von unter Druck gesetzter Flüssigkeit verbunden ist, wobei die Kolbenpumpe einen Pumpenblock umfasst, in den der mindestens eine Kolben hineinragt, sowie einen Pumpenkopf, der auf den Pumpenblock aufgesetzt ist und die Saugleitung sowie die Druckleitung aufweist.The The invention relates to a piston pump for a high-pressure cleaning device, with at least one pumping space in which a reciprocating piston immersed and the via a suction valve with a suction line for sucking in liquid and via a pressure valve with a pressure line for dispensing pressurized fluid connected, wherein the piston pump comprises a pump block, into which protrudes the at least one piston, and a pump head, which is placed on the pump block and the suction line as well having the pressure line.
Derartige
Kolbenpumpen sind aus der
In
der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolbenpumpe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie einen konstruktiv einfacheren Aufbau aufweist.task The present invention is a piston pump of the above Such a way that they constructively has a simpler structure.
Diese Aufgabe wird bei einer Kolbenpumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Pumpenkopf Zugstäbe umfasst, die den Pumpenblock in axialer Richtung zumindest teilweise übergreifen und mit dem Pumpenantrieb lösbar verbindbar sind, wobei der Pumpenblock zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenantrieb eingespannt ist.These Task is in a piston pump of the type mentioned in the present invention solved that the pump head comprises tension rods, which at least partially overlap the pump block in the axial direction and detachably connectable to the pump drive, wherein the pump block is clamped between the pump head and the pump drive is.
Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe zeichnet sich durch einen konstruktiv einfachen Aufbau aus. Der Pumpenblock ist zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenantrieb eingespannt, separate Verbindungsmittel zur Festlegung des Pumpenblockes am Pumpenantrieb können entfallen. Die Festlegung des Pumpenblockes am Pumpenantrieb erfolgt vielmehr über den Pumpenkopf, der auf den Pumpenblock eine Spannkraft ausübt und mittels seiner Zugstäbe mit dem Pumpenantrieb lösbar verbunden ist. Die Zugstäbe erstrecken sich in axialer Richtung zumindest über einen Teilbereich des Pumpenblockes, vorzugsweise übergreifen sie den Pumpenblock vollständig. Aufgrund ihrer axialen Ausrichtung können sie selbst mit verhältnismäßig geringem Materialeinsatz hohe Zugkräfte beherrschen und auf den Pumpenkopf einwirkende Biegemomente können sehr gering gehalten werden. Dies gibt die Möglichkeit, sowohl den Pumpenblock als auch den Pumpenkopf mit einer geringen Materialstärke zu versehen, so dass die erfindungsgemäße Kolbenpumpe ein geringes Gewicht aufweist, und dennoch kann die zu fördernde Flüssigkeit unter einen hohen Druck gesetzt werden, beispielsweise einen Druck von über 100 bar. Die Kolbenpumpe unterliegt somit einer im Pumpentakt auftretenden, pulsierenden Druckbeaufschlagung. Durch den Einsatz der den Pumpenblock in axialer Richtung zumindest teilweise übergreifenden Zugstäbe können die auftretenden Druckbeaufschlagungen in eine Zugbelastung transformiert werden, die selbst mit verhältnismäßig geringem Materialeinsatz gut beherrschbar ist. Zusätzliche Verbindungsmittel für den Pumpenblock können vollständig entfallen, so dass die gesamte Kolbenpumpe allein mittels der Zugstäbe am Pumpenantrieb festgelegt werden kann.The inventive piston pump is characterized a structurally simple structure. The pump block is between the pump head and the pump drive clamped, separate connection means for fixing the pump block on the pump drive can omitted. The fixing of the pump block takes place on the pump drive rather, over the pump head, which is on the pump block Exerts tension and by means of its tension rods detachably connected to the pump drive. The tension rods extend in the axial direction at least over one Part of the pump block, preferably overlap complete the pump block. Due to their axial They can align themselves with proportion Low material use dominate high tensile forces and Bending moments acting on the pump head can be very high be kept low. This gives the opportunity to both the pump block and the pump head with a low material thickness to be provided so that the piston pump according to the invention a has low weight, and yet can be promoted Liquid can be placed under a high pressure, for example a pressure of over 100 bar. The piston pump is subject thus a occurring in the pump cycle, pulsating pressurization. By using the pump block in the axial direction at least partially overlapping tension rods can the occurring pressurization transformed into a tensile load be yourself with relative Low material usage is well manageable. additional Connection means for the pump block can be completely eliminated, so that the entire piston pump alone by means of the tension rods can be set on the pump drive.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe liegt darin, dass die Ausgestaltung des Pumpenblockes nur geringen Beschränkungen unterliegt. Der Pumpenblock kann daher in vielfältiger Weise ausgestaltet werden, ohne das aufwändige Vorkehrungen getroffen werden müssen um ihn zuverlässig am Pumpenantrieb festzulegen.One Another advantage of the piston pump according to the invention lies in the fact that the design of the pump block only small Is subject to restrictions. The pump block can therefore be in be configured in many different ways, without the complex precautions must be taken to him reliably on Specify pump drive.
Von Vorteil ist es, wenn der Pumpenkopf den Pumpenblock haubenartig überfängt. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Pumpenkopf eine dem Pumpenantrieb abgewandte Stirnseite des Pumpenblockes überdeckt, wobei er eine Aufnahme für die Stirnseite des Pumpenblockes ausbildet und mit schräg zur Längsachse der Kolbenpumpe ausgerichteten Zugstäben den Pumpenblock zumindest teilweise übergreift.From The advantage is that the pump head overhangs the pump block like a hood. It may be provided, for example, that the pump head a the end face of the pump block facing away from the pump drive, wherein it is a receptacle for the end face of the pump block forms and obliquely to the longitudinal axis of the piston pump aligned Zugstäben the pump block overlaps at least partially.
Besonders günstig ist es, wenn der Pumpenkopf glocken- oder kuppelförmig ausgestaltet ist. Es hat sich gezeigt, dass bei einer derartigen Formgebung die während des Betriebes der Kolbenpumpe auftretenden pulsierenden Druckbeaufschlagungen mit geringem Materialeinsatz für den Pumpenkopf und den Pumpenblock sicher beherrscht werden können.Especially it is favorable if the pump head bell-shaped or dome-shaped is designed. It has been shown that in such a Shaping occurring during operation of the piston pump pulsating pressurization with low material usage safely controlled for the pump head and the pump block can be.
Bevorzugt sind die Zugstäbe mit einem Lagerschild oder einem Gehäuse des Pumpenantriebs verschraubbar. Der Pumpenantrieb kann beispielsweise ein Getriebegehäuse umfassen, das eine Taumelscheibe umgibt, an der die hin- und her bewegbaren Kolben anliegen. Die Zugstäbe können mit dem Getriebegehäuse verschraubt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Zugstäbe mit einer Kolbenführung des Pumpenantriebes verschraubbar sind. Die Kolbenführung kann einen Deckel des Getriebegehäuses ausbilden.Preferably, the tension rods are screwed to a bearing plate or a housing of the pump drive. For example, the pump drive may include a transmission housing surrounding a swashplate against which the reciprocating pistons abut. The tension rods can be screwed to the gearbox housing. However, it can also be provided that the tension rods can be screwed to a piston guide of the pump drive. The piston guide can cover a Ge training drive housing.
Eine besonders einfache Montage der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe wird bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erzielt, dass die Anlageflächen der Zugstäbe am Pumpenantrieb eine Trennebene definieren. Die Anordnung der Anlageflächen der Zugstäbe in einer gemeinsamen Trennebene erleichtert es, die Zugstäbe mit dem Pumpenantrieb zu verbinden, beispielsweise zu verschrauben.A particularly simple assembly of the invention Piston pump is in a preferred embodiment achieved in that the contact surfaces of the tension rods Define a separation plane at the pump drive. The arrangement of the contact surfaces facilitates the tension rods in a common parting plane it to connect the tie rods with the pump drive, for example to screw.
Von besonderem Vorteil im Hinblick auf eine möglichst hohe mechanische Stabilität der Kolbenpumpe ist es, wenn die Trennfläche zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenblock gewölbt oder gestuft ist, wobei ein zentraler Bereich der Trennfläche gegenüber einem Randbereich der Trennfläche in die dem Pumpenantrieb abgewandte Richtung axial hervorsteht. Der Pumpenblock kann beispielsweise einen zentralen Bereich aufweisen, der in axialer Richtung über einen Randbereich des Pumpenblockes hervorsteht und der Pumpenkopf kann eine komplementäre Grenzfläche ausbilden mit einem axial zurückgesetzten Zentralbereich und einem gegenüber dem Zentralbereich hervorstehenden Randbereich. Es hat sich gezeigt, dass durch eine gewölbte oder gestufte Trennfläche eine besonders belastbare mechanische Verbindung zwischen dem Pumpenblock und dem Pumpenkopf erzielt werden kann allein dadurch, dass der Pumpenkopf mittels der Zugstäbe mit dem Pumpenantrieb verspannt ist. Druckkräfte, die im zentralen Bereich zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenblock auftreten, können durch die gewölbte oder ge stufte Ausgestaltung der Trennfläche sicher beherrscht werden, ohne dass die im Pumpentakt auftretenden pulsierenden Druckbeaufschlagungen zu einer Undichtigkeit oder Beschädigung der Kolbenpumpe führen.From particular advantage in terms of the highest possible mechanical stability of the piston pump is when the Interface between the pump head and the pump block vaulted or stepped, with a central area of Parting surface opposite to an edge region of the parting surface in the direction away from the pump drive protrudes axially. Of the Pump block may for example have a central area, in the axial direction over an edge region of the pump block protrudes and the pump head can be a complementary Forming interface with an axially recessed Central area and one opposite the central area protruding Border area. It has been shown that by a domed or graded interface a particularly resilient mechanical Connection between the pump block and the pump head can be achieved can only by the fact that the pump head by means of the tension rods is clamped with the pump drive. Compressive forces in the central area between the pump head and the pump block occur can by the domed or ge graded design the separation surface can be safely controlled without the im Pump cycle occurring pulsating pressurization to a Leakage or damage to the piston pump.
Um die Montage der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe zu vereinfachen, ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass der Pumpenkopf und der Pumpenblock zwischen sich eine zentrale Ventilkammer ausbilden, in der ein zentrales Rückschlagventil angeordnet ist, über das sämtliche Pumpräume mit der Druckleitung verbunden sind. Die Druckleitung wird vom Pumpenkopf ausgebildet und steht über des zentrale Rückschlagventil mit den vom Pumpenblock bereitgestellten Pumpräumen in Verbindung. Zur Ausgestaltung der zentralen Ventilkammer kann der Pumpenblock eine stirnseitige Vertiefung und der Pumpenkopf eine rückseitige Vertiefung aufweisen, wobei die beiden Vertiefungen beim Aufsetzen des Pumpenkopfes auf den Pumpenblock miteinander fluchten. Bevor der Pumpenkopf auf den Pumpenblock aufgesetzt wird, kann das zentrale Rückschlagventil in die stirnseitige Vertiefung des Pumpenblockes eingesetzt werden. Die Montage der Kolbenpumpe gestaltet sich somit recht einfach.Around the assembly of the piston pump according to the invention simplify is provided in a preferred embodiment, that the pump head and the pump block between them a central Form valve chamber in which a central check valve is arranged, over all the pumping rooms connected to the pressure line. The pressure line is from the pump head trained and stands over the central check valve with the provided by the pump block pump chambers in conjunction. For the design of the central valve chamber, the pump block a frontal depression and the pump head a backside Have depression, the two wells during placement of the pump head are aligned with each other on the pump block. Before the pump head is placed on the pump block, the central check valve be used in the frontal depression of the pump block. The assembly of the piston pump is thus quite simple.
Das zentrale Rückschlagventil weist vorzugsweise ein in der zentralen Ventilkammer angeordnetes Ventilgehäuse auf, das einen Ventilsitz ausbildet und mittels eines ersten Dichtringes gegenüber dem Pumpenkopf und mittels eines zweiten Dichtringes gegenüber dem Pumpenblock abgedichtet ist, wobei die beiden Dichtringe konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die konzentrische Anordnung der beiden Dichtringe erleichtert die Montage und zusätzlich wird durch den Einsatz der beiden Dichtringe eine zuverlässige Abdichtung des Ventilgehäuses gegenüber dem Pumpenblock und dem Pumpenkopf sichergestellt.The central check valve preferably has a in the valve housing arranged on the central valve chamber, which forms a valve seat and by means of a first sealing ring opposite the pump head and by means of a second sealing ring is sealed to the pump block, the two Seal rings are arranged concentrically to each other. The concentric Arrangement of the two sealing rings facilitates assembly and in addition becomes a reliable by the use of the two sealing rings Sealing of the valve housing with respect to the pump block and the pump head ensured.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden Dichtringe konzentrisch zur Mittelachse der Kolbenpumpe ausgerichtet sind.Especially It is advantageous if the two sealing rings concentric to Center axis of the piston pump are aligned.
Zur Abdichtung des Grenzbereiches zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenblock kann ein Dichtring zum Einsatz kommen, der im Fügebereich zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenblock eingespannt ist. Der Dichtring kann in üblicher Weise in Form eines O-Ringes ausgebildet sein.to Sealing the boundary between the pump head and the pump block can a sealing ring are used, in the joint area between the pump head and the pump block is clamped. The sealing ring may be formed in the usual way in the form of an O-ring.
Günstig ist es, wenn der zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenblock eingespannte Dichtring konzentrisch zur Mittelachse der Kolbenpumpe angeordnet ist.Cheap it is when the clamped between the pump head and the pump block Seal arranged concentrically to the central axis of the piston pump is.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Dichtring zwischen einem axial in Richtung des Pumpenblockes vorstehenden Kragen des Pumpenkopfes und einer in den Kragen eintauchenden Anlagefläche des Pumpenblockes eingespannt ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Dichtring den Pumpenblock in Umfangsrichtung umgibt. Dies erleichtert die Montage der Kolbenpumpe.From It is particularly advantageous if the sealing ring between an axial in the direction of the pump block protruding collar of the pump head and an immersed in the collar contact surface of the Pump block is clamped. It can be provided that the sealing ring surrounds the pump block in the circumferential direction. This facilitates the Assembly of the piston pump.
Wie bereits erläutert, bildet der Pumpenkopf die Druckleitung der Kolbenpumpe aus. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist stirnseitig auf den Pumpenkopf ein Anschlussteil aufsetzbar, das einen Druckstutzen ausbildet, an den beispielsweise ein Hochdruckschlauch anschließbar ist.As already explained, the pump head forms the pressure line the piston pump off. In a preferred embodiment is the front side on the pump head, a connection part can be placed, which has a discharge nozzle forms, for example, connected to the high-pressure hose is.
Das Anschlussteil und der Pumpenkopf können zwischen sich eine Steuerkammer ausbilden zur Aufnahme eines Steuerkolbens, der zum Abschalten der Kolbenpumpe mit einer Schalteinrichtung zusammenwirkt. Der Steuerkolben ist in der Steuerkammer beweglich gehalten.The Connector and the pump head can between them Control chamber form for receiving a control piston to the Turning off the piston pump cooperates with a switching device. The control piston is movably held in the control chamber.
Vorzugsweise weist die Kolbenpumpe einen Injektor auf, der mit einer Zufuhrleitung für eine Reinigungschemikalie verbunden ist, die der unter Druck gesetzten Flüssigkeit beigemischt werden kann. Der Steuerkolben ist stirnseitig mit dem in der Zufuhrleitung herrschenden Druck und rückseitig mit dem stromaufwärts des Injektors herrschenden Druck beaufschlagbar. Besonders günstig ist es, wenn der Injektor zusammen mit dem Steuerkolben in Abhängigkeit von den auf den Steuerkolben einwirkenden Drücken verschiebbar ist. Im normalen Betrieb der Kolbenpumpe wird der Injektor von der unter Druck gesetzten Flüssigkeit durchströmt. Hierbei führt eine Querschnittsverengung des Injektors zur Erzeugung eines Unterdruckes in der vom Injektor abzweigenden Zufuhrleitung. Der Unterdruck wird auf die Stirnseite des Steuerkolbens übertragen, der rückseitig mit dem stromaufwärts des Injektors herrschenden Druck beaufschlagt ist. Die somit auf den Steuerkolben einwirkende Druckdifferenz hat zur Folge, dass dieser eine definierte Stellung einnimmt, in der die mit ihm gekoppelte Schalteinrichtung unbetätigt bleibt und somit der Antrieb der Pumpe nicht unterbrochen wird. Wird die Abgabe von unter Druck gesetzter Flüssigkeit unterbrochen, beispielsweise durch Verschließen einer an die Druckleitung über einen Hochdruckschlauch angeschlossenen Abgabevorrichtung, insbesondere eines Strahlrohres oder einer Sprühlanze, so baut sich aufgrund der zunächst noch weiter arbeitenden Kolbenpumpe in der Druckleitung ein sehr hoher Druck auf und gleichzeitig unterbleibt eine Durchströmung des Injektors, so dass in diesem Bereich keine dynamische Druckabsenkung auftritt. Damit ergibt sich auf beiden Seiten des Steuerkolbens derselbe Druck. Da die mit dem Druck der Zufuhrleitung beaufschlagte Stirnseite des Steuerkolbens größer ist als die mit dem Druck stromaufwärts des Injektors beaufschlagte Rückseite, wird der Steuerkolben bei identischen Drücken so weit verschoben, dass die Schalteinrichtung betätigt wird. Diese schaltet dann den Antrieb der Pumpe aus. Dadurch wird eine dauerhafte hohe Druckbelastung der Kolbenpumpe vermieden.Preferably, the piston pump has an injector which is connected to a supply line for a cleaning chemical which can be admixed with the pressurized liquid. The control piston is the front side with the pressure prevailing in the supply line pressure and the back with the pressure prevailing upstream of the injector. It is particularly advantageous if the injector is displaceable together with the control piston as a function of the pressures acting on the control piston. In normal operation of the piston pump, the injector is flowed through by the pressurized liquid. Here, a cross-sectional constriction of the injector leads to the generation of a negative pressure in the supply line branching off from the injector. The negative pressure is transmitted to the end face of the control piston, which is acted upon at the back with the pressure prevailing upstream of the injector. The pressure difference thus acting on the control piston has the consequence that it occupies a defined position in which the switching device coupled to it remains unactuated and thus the drive of the pump is not interrupted. If the delivery of pressurized fluid interrupted, for example by closing a connected to the pressure line via a high-pressure hose dispensing device, in particular a jet pipe or a spray lance, then due to the first still working piston pump in the pressure line, a very high pressure builds up and simultaneously is omitted flow through the injector, so that no dynamic pressure reduction occurs in this area. This results in the same pressure on both sides of the control piston. Since the end face of the control piston acted upon by the pressure of the supply line is larger than the rear side acted upon by the pressure upstream of the injector, the control piston is displaced at identical pressures until the switching device is actuated. This then switches off the drive of the pump. As a result, a permanent high pressure load of the piston pump is avoided.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of a preferred embodiment The invention is in connection with the drawing of the closer Explanation. Show it:
In
der Zeichnung ist schematisch eine erfindungsgemäße
Kolbenpumpe
Die
Kolbenpumpe
Die
Pumpräume
Unmittelbar
stromabwärts des zentralen Rückschlagventiles
In
der Steuerkammer
Der
Injektor
Wie
insbesondere aus
Das
Anschlussteil
Der
Pumpenkopf
Der
glocken- oder kuppelartige Pumpenkopf
Die
glocken- oder kuppelartige Ausgestaltung des Pumpenkopfes
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