DE1653351B1 - Fluessigkeitskolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitskolbenpumpe, deren Pumpenkolben mittels eines Hebelgestänges bewegbar ist, wobei deren Pumpengehäuse mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung sowie Rückschlagventilen zur Steuerung des Flüssigkeitsflusses, ferner mit einer Bohrung, deren eines Ende mit der Einlaß- und Auslaßöffnung in Verbindung steht, sowie einem in dieser Bohrung angeordneten Pumpenkolben versehen ist.

In dieser Form eignet sich die Pumpe zum Hochdruckpumpen aller Flüssigkeiten einschließlich Wasser.

Wie bekannt, enthalten Flüssigkeitskolbenpumpen im allgemeinen ein Pumpengehäuse mit Einlaß- und Auslaßöffnungen sowie Rückschlagventile zur Steuerung des Flüssigkeitsverlaufes durch dieselbe. Der Pumpenkörper enthält ebenfalls eine mit den Öffnungen verbundene Bohrung, in der sich ein hin- und herbeweglich gelagerter Pumpenkolben befindet, welcher die Flüssigkeit von der Einlaßöffnung zum Auslaß pumpt.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß zur Erzielung eines zufriedenstellenden Betriebs der Pumpenkolben axial mit der Achse der Bohrung ausgefluchtet sein und die den Kolben hin und her bewegende Kraft nur längs dieser Achse angelegt werden sollte.

Pumpen dieser Art jedoch werden im allgemeinen von einem schwenkbaren Handgriff betätigt, der zur Erzielung des notwendigen mechanischen Hebels drehbar gelagert ist. Die Kraft zur Hin- und Herbewegung des Kolbens wird somit über einen, v/enn auch kurzen, Kreisbogen angelegt, wodurch sowohl radiale als auch axiale, hin- und herbewegende Kräfte während eines Abschnitts des Hubes auf den Pumpenkolben ausgeübt werden, was den Verschleiß zwischen der Bohrung und dem Pumpenkolben erhöht oder Schmierung zwischen diesen beiden notwendig macht, wodurch jedoch der Druck, den die Pumpe bewältigen kann, verringert und die Ausfluchtung des Kolbens und der Bohrung gestört wird.

Bei einer anderen bekannten Ausführung wirkt der Bedienungshebel des Pumpenkolbens mittels einer Druckrolle unmittelbar auf die der Pumpenkammer abgelegenen Stirnfläche des Kolbens. Durch die Anordnung solcher Druckrollen kann wohl teilweise die Möglichkeit zum Verkanten der Pumpenkolben herabgesetzt werden, doch bietet dies keine Gewähr für eine einwandfreie Pumparbeit. Da solche Pumpen meist einem sehr rauhen Betrieb ausgesetzt sind, kann beispielsweise nicht gewährleistet werden, daß einmal in die Druckrollen bzw. in die Lager der Druckrollen Schmutz eindringt und sich diese festklemmen. Damit ist aber schon ein Verkanten der Pumpenkolben sicher.

Die Aufgabe dieser Erfindung liegt in der Vermeidung der erwähnten Nachteile. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen in axialer Ausfluchtung zum Pumpenkolben eingestellten Triebkolben, welcher mit dem Pumpenkolben über eine im wesentlichen aus Kugelpfanne, Kugel und Anschlagnase gebildeten Gelenkkupplung verbunden ist sowie durch einen am Triebkolben befestigbaren Betätigungshandgriff zur Bev/egung des Triebkolbens und des damit verbundenen Pumpenkolbens.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Flüssigkeitskolbenpumpe werden viele besondere Vorteile erzielt. Ein wesentlicher Vorteil liegt darin, daß die vom Betätigungshandgriff ausgeübten radialen Kräfte vom Triebkolben und von der Gelenkkupplung abgefangen werden, so daß diese nicht mehr auf den eigentlichen Pumpenkolben übertragen werden können. Es ist daher eine sehr lange Lebensdauer der erfindungsgemäßen Flüssigkeitskolbenpumpe gegeben. Durch die Erfindung ist auch gewährleistet, daß der Verschleiß des Pumpenkolbens auf ein Mindestmaß reduziert wird, während die Verwendung eines schwenkbaren Betätigungshandgriffes zur Hin- und Herbewegung des Kolbens trotzdem ermöglicht wird.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Toleranzen zwischen der Zylinderbohrung und dem Pumpenkolben wesentlich geringer gehalten werden können als bei bisher bekannten Druckpumpen. Die Abdichtungsmaßnahmen können dadurch wesentlich verringert werden.

In der nachstehenden Beschreibung wird die Erfindung an Hand der Zeichnung noch näher erläutert, doch soll diese nicht auf das angeführte Beispiel beschränkt sein. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Flüssigkeitskolbenpumpe,

F i g. 2 einen Längsquerschnitt durch die Pumpe, worin der Betätigungshandgriff und die zugehörigen Teile in der Kolben-Rückholposition in strichpunktierten Linien dargestellt sind.

Gemäß der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Pumpe durch die Bezugszahl 2 gekennzeichnet. Die Pumpe umfaßt einen Pumpenkörper 4 mit einer Einlaßöffnung 6 und einer Auslaßöffnung 8. Die Einlaßöffung 6 ist mit einem Reservoir 7 od. dgl. verbunden und der Verlauf der Flüssigkeit durch die Einlaßöffnung 6 und die Auslaßöffnung 8 wird von Rückschlagventilen 10 und 12 gesteuert, die den Flüssigkeitsverlauf von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung gestatten. Das Auslaßöffnungs-Rückschlagventil 12 kann mittels einer Druckfeder 14 belastet werden. Gegebenenfalls kann mittels eines Paßstückes 16 an der Auslaßöffnung 8 ein Druckmesser 15 angeschlossen werden.

Das Pumpengehäuse 4 enthält auch eine Bohrung 18, deren eines Ende mit der Einlaßöffnung 6 und der Auslaßöffnung 8 verbunden ist. In der Bohrung 18 befindet sich der Pumpenkolben 20, der darin hin- und herbeweglich ist, um Flüssigkeit durch die Einlaßöffnung 6 anzusaugen und unter Druck zur Auslaßöffnung 8 zu pumpen. Der Pumpenkolben 20 kann am einen Ende der Bohrung 18 mittels einer O-Ringdichtung 22 oder mittels einer geeigneten Packung abgedichtet werden.

Gemäß der Erfindung ist ein Triebkolben 24 in axialer Ausfluchtung mit dem Pumpenkolben 20 in einer Bohrung 25 gelagert. Zur Lagerung des Triebkolbens24 kann auch eine Muffe 26 od. dgl. in die Bohrung 25 eingeführt und daran festgemacht werden. Der Pumpenkolben 20 und der Triebkolben 24 sind mittels einer Gelenkkupplung 29 miteinander verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform besteht diese Gelenkkupplung 29 aus einer Pfanne 28 im Ende des Triebkolbens 24 nächst dem Pumpenkolben 20, einer darin gelagerten Kugel 30 und einer Nase 32 am Ende des Pumpenkolbens 20, die in die Pfanne 28 hineinragt. Die Pfanne 28 ist axial mit der Achse der Bohrung 18 und der des Pumpenkolbens 20 ausgefluchtet. Die Kugel 30 fluchtet gleichermaßen mit der Achse der Bohrung 18 und der des Pumpenkolbens 20. Die Nase 32 besitzt an dem Ende, das

gegen die Kugel 30 ansieht, eine flache Lagerfläche. Der durch den Triebkolben 24 und die Nase 32 verlaufende Stift 34 hält die Kupplung zusammen.

Ein schwenkbarer Betätigungshandgriff 36 ist über einen Hebelarm 38 mit dem Drehlager 40 im Ende des Triebkolbens 24 verbunden. Der Betätigungshandgriff 38 ist bei 39 drehbar gelagert, so daß der Griff 36 durch einen Kreisbogen schwenkbar ist und das Drehlager 40 kann passenderweise aus dem Stift 41 bestehen, der durch den Triebkolben 24 und eine daran befestigte Mutter 43 od. dgl. verläuft. Das untere Ende des Hebelarms 38 ist gegabelt und enthält ausgefluchtete Schlitze 45 in den Gabelungen 44, die es dem Hebelarm 38 ermöglichen, längs des Stiftes 41 zu gleiten, sowie der Griff 36 geschwenkt wird, um eine Hin- und Herbewegung auf den Triebkolben 24 zu übertragen. Während die Schlitze 45 etwas von den auf den Triebkolben 24 angelegten radialen Kräften aufnehmen, verbleiben doch wesentliche radiale Kräfte, und zwar auf Grund der Reibung zwischen dem Stift 41 und den Seiten der Schlitze 45. Diese werden jedoch vom Triebkolben 24 aufgenommen. Aus Gründen der maschinellen Bearbeitung und des Zusammenbaues sind der Hebelarm 38 und sein Drehpunkt zusammen mit dem Triebkolben und den dazugehörigen Teilen mittels einer Stütze 42 am Pumpengehäuse 4 befestigt und die gesamte Konstruktion kann gegebenenfalls an einem Sockel 46 befestigt werden.

Zur Betätigung der Pumpe 2 wird der Handgriff 36 angehoben und abgesenkt, wie dies in strichpunktierten Linien dargestellt ist, um über das Drehlager 40 eine Hin- und Herbewegung auf den Triebkolben 24 zu erzeugen. Das Absenken des Betätigungshandgriffes 36 zwingt für die Zeitdauer des Pumpen- oder Verdrängungshubs der Pumpe 2 den Triebkolben 24 und den Pumpenkolben 20 in ihre betreffenden Bohrungen 25.18. Die vom Hebelarm 38 auf das Drehlager 40 angelegte Kraft wird über die Gelenkkupplung 29 auf den Pumpenkolben 20 übertragen. Deutlicher ausgedrückt, wird die Kraft über die Kugel 30 auf die Lageroberfläche am Ende der Nase 32 übertragen. Die Berührung zwischen der Kugel 30 und der Lagerfläche am Ende der Nase 32 wird natürlich eine Einpunktberührung sein und dieser Punkt wird auf der Achse der Bohrung 18 liegen. Die auf den Pumpenkolben 20 übertragene Kraft wird somit längs der Achse der Bohrung 18 angelegt. Im Zusatz dazu wird die Kraft nur in einer axialen Richtung und ohne radiale Kräfte angelegt werden, da der Berührungspunkt zwischen der Kugel 30 und der Lagerfläche am Ende der Nase 32 unmöglich radiale Kräfte übertragen kann. Irgendwelche radiale Kräfte, die vom Hebelarm 38 auf den Triebkolben 24 angelegt werden, werden von diesem Kolben und der Buchse 26 absorbiert, an Stelle des Pumpenkolbens 20 und der Bohrung 18, wie dies für gewöhnlich der Fall ist. Die Verschiebung der Flüssigkeit durch den Pumpenkolben 20 hebt das Rückschlagventil 12 von seinem Sitz ab und läßt die Flüssigkeit auf wohlbekannte Weise zur Auslaßöffnung 8 abfließen.

Das Anheben des Betätigungshandgriffes 36 verursacht ein Zurückziehen des Triebkolbens 24 aus der Bohrung 18. wodurch der rückläufige oder Ansaughub der Pumpe 2 zustande kommt. Der Pumpenkolben 20 wird mittels des Stiftes 34 zurückgezogen, der lose in die Nase 32 einpaßt, um wiederum die Anlegung radialer Kräfte auf den Pumpenkolben 20 zu unterbinden. Die durch das Zurückziehen des Pumpenkolbens 20 entstandene Saugwirkung veranlaßt das Abheben des Rückschlagventils 10 von seinem Sitz, wodurch Flüssigkeit in die Bohrung 18 einfließt. Dieser Betrieb wird natürlich so oft wiederholt, wie es zum Pumpen der erwünschten Flüssigkeitsmenge nötig ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitskolbenpumpe, deren Pumpenkolben mittels eines Hebelgestänges bewegbar ist, wobei deren Pumpengehäuse mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung sowie Rückschlagventilen zur Steuerung des Flüssigkeitsflusses, ferner mit einer Bohrung, deren eines Ende mit der Einlaß- und Auslaßöffnung in Verbindung steht, sowie einem in dieser Bohrung angeordneten Pumpenkolben versehen ist, gekennzeichnet durch einen in axialer Ausfluchtung zum Pumpenkolben (20) eingestellten Triebkolben (24), welcher mit dem Pumpenkolben (20) über im wesentlichen aus Kugelpfanne (28), Kugel (30) und Anschlagnase (32) gebildeten Gelenkkupplung (29) verbunden ist, sowie durch einen am Triebkolben (24) befestigbaren Betätigungshandgriff (36) zur Bewegung des Triebkolbens (24) und des mit diesem verbundenen Pumpenkolbens (20).

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkkupplung (29) durch eine Pfanne (28) im Triebkolben (24), eine in dieser Pfanne (28) gelagerte Kugel (30), eine am Ende des Pumpenkolbens (20) angeordnete Nase (32), die in die Pfanne (28) ragt und an der Kugel (30) anliegt, sowie eine Vorrichtung zur Festlegung der Nase (32) in der Pfanne (28) gebildet ist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (32) am Ende des Pumpenkolbens (20) eine flache Lagerfläche für die Kugeln (30) bildet.

4. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Triebkolben (24) in einer als Einheit vom Pumpengehäuse (4) abtrennbaren Verlängerung geführt ist, welche ein den Triebkolben (24) umgebendes Lager aufweist.

5. Pumpe nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshandgriff (36) an der Verlängerung schwenkbar gehalten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen