DE19620701A1 - Axialkolbenpumpe, insbesondere für ein Wasser-Hochdruckreinigungsgerät und Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkolbens - Google Patents
Axialkolbenpumpe, insbesondere für ein Wasser-Hochdruckreinigungsgerät und Verfahren zur Herstellung eines PumpenkolbensInfo
- Publication number
- DE19620701A1 DE19620701A1 DE1996120701 DE19620701A DE19620701A1 DE 19620701 A1 DE19620701 A1 DE 19620701A1 DE 1996120701 DE1996120701 DE 1996120701 DE 19620701 A DE19620701 A DE 19620701A DE 19620701 A1 DE19620701 A1 DE 19620701A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pump
- piston
- shaft
- head
- axial
- 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.)
- Withdrawn
Links
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
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/122—Details or component parts, e.g. valves, sealings or lubrication means
- F04B1/124—Pistons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
- B08B3/026—Cleaning by making use of hand-held spray guns; Fluid preparations therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
- F05C2201/046—Stainless steel or inox, e.g. 18-8
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
- F05C2203/08—Ceramics; Oxides
- F05C2203/0804—Non-oxide ceramics
- F05C2203/083—Nitrides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/12—Coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Axialkolbenpumpen, insbesondere für Wasser-
Hochdruckreinigungsgeräte, mit mindestens einem in einer Zylinderbohrung eines
Pumpengehäuses geführten, im wesentlichen zylinderförmigen Pumpenkolben sowie
Verfahren zur Herstellung von Pumpenkolben, insbesondere für derartige Axialkol
benpumpen.
Eine aus der DE-A-43 38 896 bekannte Axialkolbenpumpe für ein Wasser-Hoch
druckreinigungsgerät weist einen in einer Zylinderbohrung geführten Pumpenkolben
aus einem massiven Stahlstab auf, der an den Enden in angepaßter Weise mit entspre
chenden Ausformungen versehen ist, um am antriebsseitigen Ende eine verschleiß
arme Anlage an einer Taumelscheibe und am druckseitigen Ende eine glatte, ge
schlossene Fläche zum Druckaufbau in der Zylinderbohrung herzustellen.
Ferner sind auch hohlzylindrische Pumpenkolben bekannt, wobei die axial verlau
fende Längsbohrung häufig nicht über die volle Länge des Pumpenkolbens, wie bei
der aus der DE-U-90 13 630 bekannten Hochdruck-Flüssigkeitspumpe, reicht.
Weiter ist aus der DE-C-34 06 782 ein mit einer durchgehenden Längsbohrung
versehener Hohlkolben für eine hydrostatische Maschine bekannt. Dieser Kolben ist
insbesondere durch Kaltverformen aus einem Rohr, vorzugsweise aus einem gezoge
nen Präzisionsrohr, hergestellt. Am antriebsseitigen Ende ist an den Schaft des Kol
bens einstückig eine Kugel zur Bildung einer Kugelverbindung mit einem Antriebse
lement angeformt. Die Kugel ist hohl ausgebildet und weist eine mit der Längsboh
rung des Kolbens in Verbindung stehende Durchgangsöffnung auf.
Aus der DE-C-37 02 446 ist ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer Taumelschei
benkolbenpumpe bekannt, die aus Keramik bestehende Kolben aufweist, die jeweils
im Anlagebereich an der Taumelscheibe ein metallisches, kappenförmiges Anlageele
ment tragen.
Einen Überblick über eine Vielzahl von Axialkolbenpumpen für die Ölhydraulik und
die Wasserhydraulik gibt der "Pumpenatlas" von W. Stiess, erschienen im A.G.T.-Ver
lag Georg Thum, Ludwigsburg.
Bei den bekannten Pumpenkolben ist nachteilig, daß diese verhältnismäßig aufwen
dig herzustellen sind, insbesondere wenn der Pumpenkolben einerseits korrosionsbe
ständig und andererseits besonders verschleißfest ausgebildet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Axialkolbenpumpen und
Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkolbens anzugeben, so daß eine einfache
Herstellung von insbesondere korrosionsgeschützen und sehr verschleißfesten Pum
penkolben ermöglicht wird.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfin
dung durch eine insbesondere für ein Wasser-Hochdruckreinigungsgerät vorgese
hene Axialkolbenpumpe mit mindestens einem in einer Zylinderbohrung eines Pum
pengehäuses geführten, im wesentlichen zylinderförmigen Pumpenkolben dadurch
gelöst, daß zumindest der Schaft des Pumpenkolbens durch Umformung hergestellt
ist.
Dadurch, daß zumindest der Schaft des Pumpenkolbens durch Umformung hergestellt
ist, ergibt sich eine wesentlich vereinfachte Herstellung, da beim Umformen eine der
artig hohe Maßgenauigkeit erreichbar ist, daß eine Nachbearbeitung, wie ein auf Maß
Schleifen des Zylinderschaftes, entfallen kann. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die beim
Umformen erfolgende Einwirkung auf das vorzugsweise metallische Kolbenmaterial
üblicherweise in axialer Richtung des Pumpenkolbens erfolgt, wodurch eine längs
verlaufende Orientierung in der Materialoberfläche bewirkt wird mit der Folge, daß
ein besonders niedriger Reibwiderstand zwischen Pumpenkolben und Zylinderboh
rung realisierbar ist.
Vorzugsweise ist der Pumpenkolben hohlzylindrisch ausgebildet und zumindest am
antriebsseitigen Ende geschlossen. Es ergibt sich ein verhältnismäßig leichter Kolben
mit dementsprechend geringer Massenträgheit, so daß die beim Betrieb der Axialkol
benpumpe auftretenden Belastungen verringert werden. Weiter hat sich gezeigt, daß
ein derartiger Pumpenkolben Drücken von bis zu 25 MPa ohne weiteres standhalten
kann.
In bevorzugter Ausgestaltung ist zumindest der Schaft des Pumpenkolbens durch
Umformung eines Metallrohrs hergestellt. Dementsprechend ist die für die Umfor
mung aufzubringende Energie verhältnismäßig gering.
Insbesondere ist zumindest der Schaft des Pumpenkolbens aus einem gezogenen
Stahlrohr hergestellt. Insbesondere ist das Stahlrohr von 20 mm × 2 mm auf im we
sentlichen 12 mm × 1,5 mm (Durchmesser × Wandstärke) gezogen. Entsprechend er
gibt sich ein verhältnismäßig leichter Pumpenkolben mit einer hohen Festigkeit.
Um einer Korrosion des Pumpenkolbens zu begegnen, besteht der Pumpenkolben
gemäß einer Ausführungsvariante insgesamt aus nichtrostendem Stahl.
Alternativ ist der insbesondere nur aus metallischen Werkstoffen hergestellte Pum
penkolben dadurch korrosionsgeschützt, daß der Pumpenkolben bzw. der Schaft im
wesentlichen aus unlegiertem, gehärtetem Stahl besteht und in einem korrosionsge
fährdeten Bereich korrosionsgeschützt ausgebildet ist. Hierzu ist der korrosionsge
fährdete Bereich beispielsweise mit einer korrosionsschützenden Beschichtung, wie
Keramik, Chromnitrit oder dergleichen, versehen, oder auf den korrosionsgefährdeten
Bereich ist ein dünnes Hohlrohr aus nichtrostendem Stahl aufgeschrumpft. So wird
der korrosionsgefährdete Bereich, also beispielsweise der mit von der Axialkolben
pumpe zu förderndem Wasser in Berührung kommende Bereich, auf einfache und
damit kostengünstige Weise wirksam gegen Korrosion geschützt.
Um eine hohe Standzeit der Axialkolbenpumpe zu erreichen, weist der Pumpenkol
ben am antriebsseitigen Ende vorzugsweise einen zur axialen Kraftübertragung auf
den Pumpenkolben aus besonders verschleißfestem Material, wie hochverschleißfe
sten Stahl oder Keramik, hergestellten Kopf auf.
Hierbei ist insbesondere bei der hohlzylindrischen Gestaltung des Pumpenkolbens
der Kopf als ein den Pumpenkolben verschließender Stopfen ausgebildet. So ergibt
sich eine besondere einfache Herstellung, da der Schaft aus dem korrosionsbeständi
gen Material einerseits und der Kopf aus dem verschleißfesten Material andererseits
unabhängig voneinander bei der Herstellung bearbeitet werden können und eine
Verbindung von Schaft und Kopf, beispielsweise durch Verschweißen, anschließend
erfolgen kann.
Vorzugsweise weist der Kopf eine hutartige Form mit einer Anlagefläche zur Anlage
an einer Taumelscheibe und mit einem aufgeweiteten Ringflansch mit einem größeren
Außendurchmesser als der Außendurchmesser des Schafts auf. Dieser Ringflansch
bildet ein ideales Widerlager für eine auf den Pumpenkolben wirkende Rückholfeder
oder dergleichen.
Um eine hochgradig genaue Ausrichtung von Kopf und Schaft zueinander bei der
vorgenannten, zweiteiligen Ausführung des Pumpenkolbens sicherzustellen, ist in
ganz besonders bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, daß der Kopf einen Ein
steck- und Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit dem Schaft aufweist.
Alternativ ist der Kopf oder zumindest der Ringflansch unmittelbar durch Umformung
am Pumpenkolben angeformt ausgebildet, so daß ein Verbinden von Kopf und Schaft
entfällt.
Um ein Eindringen des zu pumpenden Mediums, wie Wasser oder Öl, in die axiale
Öffnung des hohlzylindrischen Pumpenkolbens auszuschließen und dementspre
chend das Totraumvolumen des Pumpenraums der Axialkolbenpumpe niedrig zu hal
ten, ist der Pumpenkolben auch am anderen, druckseitigen Ende mittels eines Stop
fens vorzugsweise geschlossen.
Insbesondere bei der unmittelbaren Anformung von Kopf- und/oder Ringflansch an
den Schaft des Pumpenkolbens bietet es sich an, den Pumpenkolben durch Massiv
umformung herzustellen. So kann bei verhältnismäßig geringem Herstellungsaufwand
auch ein kompliziert geformter Pumpenkolben hergestellt werden.
Im Hinblick auf eine Minimierung des Herstellungsaufwandes ist der Pumpenkolben
vorzugsweise einstückig ausgebildet.
Eine weitere Ausführungsvariante zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe
sieht eine Axialkolbenpumpe vor, die insbesondere zur Verwendung in einem Was
ser-Hochdruckreinigungsgerät ausgelegt ist. Diese Axialkolbenpumpe mit mindestens
einem in einer Zylinderbohrung eines Pumpengehäuses geführten, im wesentlichen
zylinderförmigen Pumpenkolben zeichnet sich nun dadurch aus, daß der Pumpenkol
ben aus mindestens zwei miteinander dauerhaft verbundenen, insbesondere ver
schweißten, Kolbenteilen, wie Schaft und Kopf, besteht.
Hierdurch wird wiederum eine verhältnismäßig einfache Herstellung des Pumpenkol
bens ermöglicht, da die beiden Kolbenteile unabhängig voneinander und daher in
fertigungstechnischer Hinsicht optimaler Weise bearbeitet und erst anschließend mit
einander verbunden werden können.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß der Pumpenkolben in Axialrichtung aus
einem vom antriebsseitigen Ende ausgehenden Abschnitt als erstes Kolbenteil und
einem weiteren Abschnitt als zweites Kolbenteil besteht. Dementsprechend können
die einzelnen Kolbenteile jeweils bedarfsgerecht optimiert werden, da es beispiels
weise genügen kann, einen druckseitigen Schaftabschnitt des Pumpenkolbens kor
rosionsgeschützt auszubilden.
So besteht das erste Kolbenteil vorzugsweise aus unlegiertem, gehärtetem Stahl und
das zweite Kolbenteil aus nichtrostendem Stahl, wodurch einerseits eine hohe an
triebsseitige Verschleißfestigkeit und andererseits ein guter Korrosionsschutz erreicht
werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkolbens, insbeson
dere für eine Axialkolbenpumpe gemäß einer der voranstehend erläuterten Ausfüh
rungsformen, zeichnet sich dadurch aus, daß Vollmaterial zumindest zu einem Schaft
des Pumpenkolbens umgeformt wird.
Hierbei wird beispielsweise ein hohler Pumpenkolben vorzugsweise durch Rück
wärtsfließpressen und ein massiver Pumpenkolben vorzugsweise durch Vollvor
wärtspressen geformt.
In jedem Fall führt die vorgesehene Massivumformung zu dem Vorteil, daß das Aus
gangsmaterial quasi keinen Maßanforderungen unterliegt und dementsprechend
preisgünstiges Material verwendet werden kann. Zudem sind bei der Durchführung
der Massivumformung keine aufwendigen weiteren Bearbeitungsschritte erforderlich
mit der Folge, daß insgesamt eine gerade bei großen Stückzahlen sehr preisgünstige
Herstellung von Pumpenkolben realisierbar ist.
Das umzuformende Vollmaterial wird vorzugsweise vor dem Umformen abgelängt.
In bevorzugter Verfahrensweise wird ein antriebsseitiger Kopf des Pumpenkolbens
erst nach dem Formen eines Schaftes durch Stauchen angeformt. Hierbei kann eine
Verfestigung der Oberfläche erreicht werden, so daß insbesondere die Verschleißfe
stigkeit des Pumpenkolbens auf der besonderes hoch beanspruchten Antriebsseite
verbessert werden kann.
Um eine hohe Fertigungsqualität sicherzustellen, wird der Schaft des Pumpenkolbens,
insbesondere nach dem Formen des Kopfes, gemäß einer bevorzugten Verfahrensva
riante kalibriert. Dies kann beispielsweise durch Glattprägen oder Maßprägen erfol
gen.
Ein alternatives erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines hohlen, zumin
dest antriebsseitig geschlossenen Pumpenkolbens, insbesondere für eine Axialkol
benpumpe der voranstehend erläuterten Art, zeichnet sich dadurch aus, daß Hohlma
terial, wie ein gezogenes Stahlrohr, zu dem Pumpenkolben umgeformt wird. So ist die
insgesamt erforderliche Umformung verhältnismäßig gering, und der Fertigungsauf
wand kann dementsprechend niedrig gehalten werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß das Hohlmaterial zur Bildung eines antriebsseitigen
Kopfes mit einem Ringflansch erst aufgeweitet und dann angestaucht und umgefaltet
wird. Bevorzugt wird dann das Hohlmaterial dichtgedrückt und geprägt. So wird in
herstellungstechnisch einfacher Weise ein insbesondere einstückig ausgebildeter
Pumpenkolben bereitgestellt.
Eine weitere erfindungsgemäße Verfahrensvariante zur Herstellung eines Pumpen
kolbens mit einem antriebsseitigen Kopf und einem druckseitigen Schaft sieht vor,
daß der aus einem verschleißfesten Material, wie unlegiertem Stahl, hergestellte Kopf
und der aus einem korrosionsträgen oder -beständigen Material, wie rostfreiem Stahl,
hergestellte Schaft miteinander verschweißt werden.
Dies ist wiederum in herstellungstechnischer Hinsicht vorteilhaft, da Schaft und Kopf
unabhängig voneinander und daher in optimierter Weise bearbeitet und erst an
schließend miteinander verbunden werden können. Zudem können so für Schaft und
Kopf unterschiedliche Materialien eingesetzt werden, die optimal an die jeweiligen
Anforderungen angepaßt werden können.
Eine Verfahrensvariante, zur Herstellung einer besonders hochfesten und druckdich
ten Verbindung ergibt sich dadurch, daß der Kopf und der Schaft durch Reibschwei
ßen, wie dies beispielsweise bei der Ventilherstellung im Motorenbau erfolgt, mitein
ander verbunden werden.
Alternativ lassen sich der Kopf und ein insbesondere hohler Schaft durch gepulstes
Widerstandsschweißen (Impulsschweißen) miteinander verbinden. Dies ist insoweit
sehr vorteilhaft, als nur kurze Zykluszeiten notwendig sind und keine Nacharbeit im
Bereich der Schweißfläche erforderlich ist. Zudem tritt außerhalb der Schweißfläche
praktisch keine Gefügeumwandlung auf.
Selbstverständlich können der Schaft und/oder der Kopf vor dem Schweißen gemäß
einem der bereits erläuterten Verfahren hergestellt werden, indem beispielsweise der
Schaft vor dem Schweißen durch Ablängen eines gezogenen Stahlrohrs hergestellt
wird. In jedem Fall ergibt sich wiederum ein insgesamt verhältnismäßig geringer Her
stellungsaufwand im Vergleich zu herkömmlichen spanabhebenden Herstellungsver
fahren, bei denen ein Glattschleifen und Polieren erforderlich sind, um die notwendige
Maßhaltigkeit zu erreichen.
Das vorgesehene Umformen, welches sich insbesondere auf das Druckumformen be
zieht, wird je nach eingesetztem Metallwerkstoff, wie rostfreier, unlegierter und/oder
gehärteter Stahl, Aluminium oder Messing, und in Abhängigkeit vom Umformungs
grad kalt, halbwarm oder warm durchgeführt. Eine Massivumformung bietet sich ins
besondere bei der Herstellung von Massivkolben an. Gewicht und Material werden
demgegenüber bei Hohlkolben eingespart, wobei die Umformung entsprechend
komplizierter ist.
Die Umformung des Ausgangsstücks kann vorteilhafterweise zu einer Verfestigung
der Oberfläche führen, so daß ein besonders verschleißfester Pumpenkolben erhalten
wird. Insbesondere kann die Mantelfläche des Schafts, die regelmäßig als Führungs
fläche in der Zylinderbohrung der Axialkolbenpumpe Verwendung findet, durch die
Verfestigung infolge der Umformung eine so glatte Oberfläche erhalten, daß die
Oberfläche ohne Nachbearbeitung als Dichtfläche einsetzbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel dar
stellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematisierte Schnittdarstellung einer Axialkolbenpumpe in einem
Wasser-Hochdruckreinigungsgerät;
Fig. 2 einen Schnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Pumpenkolbens für die Axialkolbenpumpe gemäß Fig. 1; und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pumpenkol
bens in teilweise aufgeschnittener Darstellung.
Fig. 1 zeigt ein Wasser-Hochdruckreinigungsgerät mit einem Gehäuse 1 und darin
angeordnetem Antriebsmotor 2, von dem eine Antriebswelle 3 in den Bereich einer
Axialkolbenpumpe 4 ragt. Die Axialkolbenpumpe 4 weist ein im Gehäuse 1 auf
Schwingungspuffern gelagertes eigenes Gehäuse 5 auf. In Kolbenführungen 6 am
Gehäuse 5 ist mindestens ein, im dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zur
Längsrichtung des Gehäuses 5 angeordnete Pumpenkolben 7 geführt. Im Gehäuse 5
befindet sich eine rotierbare, an den antriebsseitigen Enden der Pumpenkolben 7 zur
Anlage kommende Taumelscheibe 8. Ein Pumpenkopf 9 nimmt die anderen, drucksei
tigen Enden der Pumpenkolben 7 in Zylinderbohrungen 10 auf.
Bei der in der Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsform ist der Pumpenkolben 7
hohlzylindrisch ausgebildet und aus einem einen Schaft 11 des Pumpenkolbens 7 bil
denden Rohrabschnitt hergestellt. Dieser Rohrabschnitt ist beim dargestellten Aus
führungsbeispiel ein gezogenes Stahlrohr. Am antriebsseitigen Ende weist der Pum
penkolben 7 einen zur axialen Kraftübertragung auf den Schaft 11 ausgebildeten
Kopf 12 aus besonders verschleißfestem Material auf. Im Darstellungsbeispiel ist der
Kopf 12 als ein den hohlzylindrischen Schaft 11 bzw. das Stahlrohr schließender
Stopfen ausgebildet.
Das genannte Stahlrohr ist beispielsweise von 20 mm×2 mm auf etwa 12 mm×1,5
mm (Durchmesser×Wandstärke) gezogen und besteht insgesamt aus nichtrostendem
Stahl (DIN 17.440). Als Alternative kann auch vorgesehen sein, daß das Stahlrohr aus
unlegiertem, gehärtetem Stahl, wie C15-Stahl, besteht und ggf. in einem korrosionsge
fährdeten Bereich, wie in dem mit zu pumpenden Wasser in Berührung kommenden
Bereich, mit einer korrosionsschützenden Beschichtung, wie Keramik, Chromnitrit
oder dergl., versehen ist. Alternativ kann zum Korrosionsschutz auch ein dünnes
Hohlrohr aus nichtrostendem Stahl auf den korrosionsgefährdeten Bereich oder den
gesamten Schaft 11 aufgeschrumpft sein.
In einer nicht dargestellten Ausführungsalternative kann der Schaft 11 in Längsrich
tung aus zwei Abschnitten bzw. Kolbenteilen, nämlich aus einem vom antriebsseiti
gen Ende ausgehenden Abschnitt aus möglichst verschleißfestem Material, wie unle
giertem, gehärtetem Stahl (z. B. C15-Stahl), und einem weiteren Abschnitt aus nicht
korrodierendem Material, wie nichtrostendem Stahl, bestehen, wobei beide Ab
schnitte miteinander dauerhaft verbunden, insbesondere verschweißt, sind.
Fig. 2 ist zu entnehmen, daß der Kopf 12 am antriebsseitigen Ende des Schafts 11 eine
hutartige Form mit einer Anlagefläche 13 zur Anlage an der Taumelscheibe 8 und mit
einem aufgeweiteten Ringflansch 14 sowie einem Einsteck- und Verbindungsab
schnitt 15 aufweist.
Der Ringflansch 14 hat einen Außendurchmesser, der größer als der Außendurchmes
ser des Schafts 11 ist. Damit ergibt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel am Kopf
12 eine umlaufende, in Fig. 2 nach unten gerichtete Anlagefläche, an der eine in Fig. 1
dargestellte, nicht mit Bezugszeichen versehene Rückholfeder für den Pumpenkol
ben 7 angreifen kann.
Die Verbindung zwischen dem Schaft 11 und dem Kopf 12 mittels des Einsteck- und
Verbindungsabschnitts 15 kann durch Schrumpfen oder beispielsweise Schweißen
hergestellt sein.
Fig. 2 ist des weiteren zu entnehmen, daß vorzugsweise auch das druckseitige Ende
des Pumpenkolbens 7 verschlossen ist, und zwar beim Darstellungsbeispiel durch
einen Stopfen 16. Dieser Stopfen 16 dient einem Druckaufbau in der Zylinderboh
rung 10 im Pumpenkopf 9 und muß dementsprechend auf die zu erwartende hydrau
lische Druckbelastung ausgelegt sein.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten, zweiten Ausführungsbeispiel ist der Pumpenkolben 7
massiv ausgebildet. Dieser Pumpenkolben 7 ist durch Umformung von Vollmaterial -
also durch Massivumformung - hergestellt und einstückig ausgebildet, da der Kopf 12
mit der Anlagefläche 13 und dem Ringflansch 14 an den massiven Schaft 11 ange
formt ist. Ebenso wird bei der Umformung die geschlossene Druckfläche am druck
seitigen Ende und der Mantel des Schafts 11 ausgeformt.
Claims (35)
1. Axialkolbenpumpe (4), insbesondere für ein Wasser-Hochdruckreinigungsgerät,
mit mindestens einem in einer Zylinderbohrung (10) eines Pumpengehäuses (9)
geführten, im wesentlichen zylinderförmigen Pumpenkolben (7),
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest der Schaft (11) des Pumpenkolbens (7) durch Umformung herge
stellt ist.
2. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Pumpenkolben (7) hohlzylindrisch ausgebildet und zumindest am antriebsseiti
gen Ende geschlossen ist.
3. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumin
dest der Schaft (11) des Pumpenkolbens (7) durch Umformung eines Metallrohrs
hergestellt ist.
4. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest der Schaft (11) des Pumpenkolbens (7) aus einem gezogenen Stahl
rohr hergestellt ist.
5. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stahlrohr von 20 mm × 2 mm auf im wesentlichen 12 mm × 1,5 mm (Durchmesser
× Wandstärke) gezogen ist.
6. Axialkolbenpumpe (4) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Pumpenkolben (7) insgesamt aus nichtrostendem Stahl
besteht.
7. Axialkolbenpumpe (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Pumpenkolben (7) bzw. der Schaft (11) im wesentlichen aus
unlegiertem, gehärtetem Stahl besteht und in einem korrosionsgefährdeten Be
reich korrosionsgeschützt ausgebildet ist.
8. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kor
rosionsgefährdete Bereich mit einer korrosionsschützenden Beschichtung
(Keramik, Chromnitrit, etc.) versehen ist.
9. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf den
korrosionsgefährdeten Bereich ein dünnes Hohlrohr aus nichtrostendem Stahl
aufgeschrumpft ist.
10. Axialkolbenpumpe (4) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Pumpenkolben (7) am antriebsseitigen Ende einen zur
axialen Kraftübertragung auf den Pumpenkolben (7) aus besonders verschleiß
festem Material, wie hochverschleißfestem Stahl oder Keramik, hergestellten
Kopf (12) aufweist.
11. Axialkolbenpumpe (4) nach den Ansprüchen 2 und 10, dadurch gekennzeich
net, daß der Kopf (12) als ein den hohlzylindrischen Pumpenkolben (7) schlie
ßender Stopfen ausgebildet ist.
12. Axialkolbenpumpe (4) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein am antriebsseitigen Ende des Pumpenkolbens (7) ange
ordneter Kopf (12) eine hutartige Form mit einer Anlagefläche (13) zur Anlage
an einer Taumelscheibe (8) und einem aufgeweiteten Ringflansch (14) mit grö
ßerem Außendurchmesser als der Außendurchmesser des Schafts (11) aufweist.
13. Axialkolbenpumpe (4) nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeich
net, daß der Kopf (12) einen Einsteck- und Verbindungsabschnitt (15) zur Ver
bindung mit dem Schaft (11) aufweist.
14. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kopf (12) oder zumindest der Ringflansch (14) durch Umformung am Pumpen
kolben (7) angeformt ausgebildet ist.
15. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 2 und gegebenenfalls einem weiteren der
voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben
(7) auch am anderen, druckseitigen Ende mittels eines Stopfens (16) geschlossen
ist.
16. Axialkolbenpumpe (4) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Pumpenkolben (7) durch Massivumformung hergestellt
ist.
17. Axialkolbenpumpe (4) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Pumpenkolben (7) einstückig ausgebildet ist.
18. Axialkolbenpumpe (4), insbesondere für ein Wasser-Hochdruckreinigungsgerät
und insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, mit mindestens einem in
einer Zylinderbohrung (10) eines Pumpengehäuses (9) geführten, im wesentli
chen zylinderförmigen Pumpenkolben (7),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Pumpenkolben (7) aus mindestens zwei miteinander dauerhaft verbun
denen, insbesondere verschweißten Kolbenteilen, wie Schaft (11) und Kopf (12),
besteht.
19. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der
Pumpenkolben (7) in Axialrichtung aus einem vom antriebsseitigen Ende aus
gehenden Abschnitt als erstes Kolbenteil und einem weiteren Abschnitt als
zweites Kolbenteil besteht.
20. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das er
ste Kolbenteil aus unlegiertem, gehärtetem Stahl und das zweite Kolbenteil aus
nichtrostendem Stahl besteht.
21. Axialkolbenpumpe (4) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das er
ste antriebsseitige Kolbenteil aus einem besonders verschleißfesten Material, wie
gehärtetem, unlegiertem Stahl, und das zweite druckseitige Kolbenteil aus einem
korrosionsbeständigen Material, wie nichtrostendem Stahl, besteht.
22. Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkolbens (7), insbesondere für eine Axi
alkolbenpumpe (4) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Vollmaterial zumindest zu einem Schaft (11) des Pumpenkolbens (7) umge
formt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler Pum
penkolben (7) durch Rückwärtsfließpressen geformt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein massiver Pum
penkolben (7) durch Vollvorwärtspressen geformt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß
das Vollmaterial vor dem Umformen abgelängt wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß
ein antriebsseitiger Kopf (12) des Pumpenkolbens (7) nach dem Formen des
Schaftes (11) durch Stauchen angeformt wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schaft (11), insbesondere nach dem Formen des Kopfes (12), kalibriert wird.
28. Verfahren zur Herstellung eines hohlen, zumindest antriebsseitig geschlossenen
Pumpenkolbens (7), insbesondere für eine Axialkolbenpumpe (4) nach einem
der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß Hohlmaterial, wie ein gezogenes Stahlrohr, zu dem Pumpenkolben (7) um
geformt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlmaterial
zur Bildung eines antriebsseitigen Kopfes (12) mit einem Ringflansch (14) erst
aufgeweitet und dann angestaucht und umgefaltet wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlmaterial
nach dem Anstauchen und Umfalten antriebsseitig dichtgedrückt und geprägt
wird.
31. Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkolbens (7) mit einem antriebsseitigen
Kopf (12) und einem druckseitigen Schaft (11), insbesondere für eine Axialkol
benpumpe (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der aus einem verschleißfesten Material, wie unlegiertem Stahl, hergestellte
Kopf (12) und der aus einem korrosionsträgen oder -beständigen Material, wie
rostfreiem Stahl, hergestellte Schaft (11) miteinander verschweißt werden.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (12) und
der Schaft (11) durch Reibschweißen miteinander verbunden werden.
33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (12) und
ein hohler Schaft (11) durch gepulstes Widerstandsschweißen miteinander ver
bunden werden.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Schweißen der gegebenenfalls einen Ringflansch (14) und/oder einen
Schaftansatz aufweisende Kopf (12) durch Umformen, insbesondere entspre
chend einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 22 bis 30, hergestellt wird.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schaft (11) vor dem Schweißen durch Ablängen eines gezogenen Stahlrohrs
hergestellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996120701 DE19620701A1 (de) | 1995-06-21 | 1996-05-23 | Axialkolbenpumpe, insbesondere für ein Wasser-Hochdruckreinigungsgerät und Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkolbens |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19522007 | 1995-06-21 | ||
DE19525352 | 1995-07-12 | ||
DE19607246 | 1996-02-27 | ||
DE1996120701 DE19620701A1 (de) | 1995-06-21 | 1996-05-23 | Axialkolbenpumpe, insbesondere für ein Wasser-Hochdruckreinigungsgerät und Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkolbens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19620701A1 true DE19620701A1 (de) | 1997-01-09 |
Family
ID=27215195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996120701 Withdrawn DE19620701A1 (de) | 1995-06-21 | 1996-05-23 | Axialkolbenpumpe, insbesondere für ein Wasser-Hochdruckreinigungsgerät und Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkolbens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19620701A1 (de) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19725953A1 (de) * | 1997-06-19 | 1998-12-24 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Hochdruckreinigungsgerät |
WO1999058853A1 (de) * | 1998-05-09 | 1999-11-18 | Robert Bosch Gmbh | Kolbenpumpe |
DE10017114A1 (de) * | 2000-04-06 | 2001-10-11 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Pumpenkolben mit Federteller |
DE10357084A1 (de) * | 2003-12-06 | 2005-06-30 | Ina-Schaeffler Kg | Taumelscheibengetriebe |
DE10325551B4 (de) * | 2002-06-10 | 2007-02-01 | Sauer-Danfoss Inc. | Verfahren zur Herstellung geschlossener Hohlkolben |
DE102005045523A1 (de) * | 2005-09-23 | 2007-03-29 | Schaeffler Kg | Pumpenkolben mit Federteller |
WO2007122644A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | S.A.I. Societa' Apparecchiature Idrauliche S.P.A. | A radial cylinder hydraulic |
DE102007052324A1 (de) | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Rauschnabel, Eberhard, Dr.-Ing. | Verfahren zum Erstellen einer Schweißverbindung zwischen einer Hohlwelle und massiven Bauteilen |
CN102345554A (zh) * | 2006-04-20 | 2012-02-08 | S.A.I会水利设备股份公司 | 星形缸体液压 |
CN104912789A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-16 | 山东维尔特石油装备有限公司 | 基体螺纹式抗腐蚀柱塞 |
DE102014209892A1 (de) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | Mahle International Gmbh | Axialkolbenmaschine |
WO2020011434A1 (de) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | Robert Bosch Gmbh | Kolbenpumpe, insbesondere hochdruck-kraftstoffpumpe für ein einspritzsystem einer brennkraftmaschine |
-
1996
- 1996-05-23 DE DE1996120701 patent/DE19620701A1/de not_active Withdrawn
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19725953A1 (de) * | 1997-06-19 | 1998-12-24 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Hochdruckreinigungsgerät |
WO1999058853A1 (de) * | 1998-05-09 | 1999-11-18 | Robert Bosch Gmbh | Kolbenpumpe |
DE10017114A1 (de) * | 2000-04-06 | 2001-10-11 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Pumpenkolben mit Federteller |
DE10325551B4 (de) * | 2002-06-10 | 2007-02-01 | Sauer-Danfoss Inc. | Verfahren zur Herstellung geschlossener Hohlkolben |
DE10357084A1 (de) * | 2003-12-06 | 2005-06-30 | Ina-Schaeffler Kg | Taumelscheibengetriebe |
DE102005045523A1 (de) * | 2005-09-23 | 2007-03-29 | Schaeffler Kg | Pumpenkolben mit Federteller |
WO2007122644A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | S.A.I. Societa' Apparecchiature Idrauliche S.P.A. | A radial cylinder hydraulic |
CN102345554A (zh) * | 2006-04-20 | 2012-02-08 | S.A.I会水利设备股份公司 | 星形缸体液压 |
US8206130B2 (en) | 2006-04-20 | 2012-06-26 | S.A.I. Societa' Apparecchiature Idrauliche S.P.A. | Hydraulic motor having radial cylinders capable of high speed rotation |
CN101421510B (zh) * | 2006-04-20 | 2013-01-30 | S.A.I会水利设备股份公司 | 星形缸体液压马达 |
CN102345554B (zh) * | 2006-04-20 | 2014-05-07 | S.A.I会水利设备股份公司 | 星形缸体液压马达 |
DE102007052324A1 (de) | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Rauschnabel, Eberhard, Dr.-Ing. | Verfahren zum Erstellen einer Schweißverbindung zwischen einer Hohlwelle und massiven Bauteilen |
DE102014209892A1 (de) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | Mahle International Gmbh | Axialkolbenmaschine |
CN104912789A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-16 | 山东维尔特石油装备有限公司 | 基体螺纹式抗腐蚀柱塞 |
WO2020011434A1 (de) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | Robert Bosch Gmbh | Kolbenpumpe, insbesondere hochdruck-kraftstoffpumpe für ein einspritzsystem einer brennkraftmaschine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4003379C2 (de) | Hochdruck-Schlauchverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
EP1741945B1 (de) | Gebaute Nockenwelle | |
EP0265663A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle sowie gebaute Nockenwelle aus einem Wellenrohr und aufgeschobenen Elementen | |
DE19614656A1 (de) | Verfahren zum Erhöhen der Wandungsstärke bei Hohlprofilen | |
DE19620701A1 (de) | Axialkolbenpumpe, insbesondere für ein Wasser-Hochdruckreinigungsgerät und Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkolbens | |
EP0730705A1 (de) | Einstückige hohle nockenwelle und verfahren zu ihrer herstellung | |
EP0328007B1 (de) | Gebaute Getriebewelle | |
WO2004020796A1 (de) | Elektromagnetisches hydraulikventil, insbesondere proportionalventil zur steuerung einer vorrichtung zur drehwinkelverstellung einer nockenwelle gegenüber einer kurbelwelle einer brennkraftmaschine | |
DE19951414A1 (de) | Kunststoff-Nehmerzylinder für ein CRS-Ausrücksystem | |
DE10219195C1 (de) | Einstückig ausgebildeter Nocken | |
WO2002028564A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer hohlwelle, insbesondere nockenwelle, und danach hergestellte hohlwelle | |
WO1994011612A1 (de) | Kolben-zylinder-einheit und verfahren zu deren herstellung | |
EP1129292A1 (de) | Schnecke für eine exzenterschneckenpumpe oder einen untertagebohrmotor | |
EP0315136B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von aufgebauten Kurbelwellen durch Aufweiten von in geteilten Zapfen angeordneten Hülsen | |
DE102017121630A1 (de) | Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung | |
DE10338632A1 (de) | Exzenterschneckenpumpe mit erosionsfestem Rotor | |
DE3406782A1 (de) | Kolben fuer eine hydrostatische maschine | |
EP1279896B1 (de) | Glühkerzen und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP1734253B1 (de) | Einspritzventil mit einem Gehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses | |
WO1999020414A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer welle aus einem rohrstück, vorrichtung zur herstellung einer welle aus einem rohrstück und aus einem rohrstück hergestellte nockenwelle | |
DE19741491C1 (de) | Kolbenbolzen und Verfahren zur Herstellung eines Kolbenbolzens | |
EP1225349B1 (de) | Fügeverfahren für eine Kugelgelenkverbindung | |
EP0841488B1 (de) | Arbeitszylinder | |
AT5934U1 (de) | Nockenwelle mit einbuchtungen | |
DE10236822B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Schalttrommel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |