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Hochdruckpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckpumpe
und sieht vor, daß mindestens ein Antriebspleuel der Pumpe auf der Welle des Antriebsmotors
gelagert ist.
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Auf diese Weise wird eine kompakte Bauweise erreicht, wobei der Antriebsmotor,
die Pumpe und die Ventile in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
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Bei Niederdruckpumpen ist es zwar bekannt, die Pumpe und ihren Antriebsmotor
zu einer baulichen Einheit zusammenzufassen. Bei Hochdruckpumpen jiboh wurde bisher
eine Trennung dieser Teile verlangt, da beide unabhängig voneinander montiert und
gewartet werden müssen.
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Insbesondere bestand ein Vorurteil, wonach es außerordentlich schwierig
sein sollte, die Pumpenräume gegenüber dem Antriebsmotor abzudichten.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine solche Abdichtung
gleichwohl möglich ist und daß bei einer bestimmten Bauweise der Pumpe auf eine
solche Abdichtung sogar verzichtet werden kann.
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Die wesentlichen Merkmale der Erfindung, die zur Lösung der oben genannten
Aufgabenstellung beitragen, sind in den voraufgehenden Ansprüchen enthalten.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1 eine horizontale Schnittansicht eines ersten
Ausführungsbeispieles nach der Linie I - I der Fig. 2, Fig. 2 eine Schnittansicht
nach der Linie II - II der Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht entsprechend der Fig.
2, aber eines abgewandelten Ausführungsbeispieles
Fig. 4 Ansichten der Teile einer Ventilanordnung nach dem Ausführungsbeispiel
der
Figur 3 und Fig. 5 ein gegenüber Fig. 2 abgewandeltes Ausführungsbeispiel.
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Eine Hochdruckpumpe nach den Figuren 1 und 2 umfaßt zunächst ein im
ganzen mit 1 bezeichnetes äußeres Gehäuse, welches aus mehreren Formteilen besteht,
die miteinander abdichtend fest verbunden sind.
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In dem Gehäuse ist ein elektrischer Antriebsmotor 2 angeordnet, dessen
Rotor mit einer Antriebswelle 3 für die Pumpenteile fest verbunden ist. Diese Antriebswelle
3 ist symmetrisch zu beiden Seiten des Antriebsmotors vorgezogen und an ihren äußeren
Enden mittels Kugellagern 4 beziehungsweise 4a in dem Gehäuse gelagert.
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Die Antriebswelle 3 weist beiderseits gegeneinander versetzte Antriebsnocken
oder Antriebsexzenter 5 bzw. 5a auf.
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Auf diesen Exzentern sind Pleuel 6 bzw. 6a des Pumpenaggregates gelagert.
Diese tragen Membranen 7 bzw. 7a, welche mittels Deckelteilen 8 bzw. 8a eingespannt
gehalten sind. Innerhalb dieser Deckelteile sind Pumpenräume 9 bzw. 9a ausgeformt.
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Außerdem sind in den Deckelteilen 8 und 8a Saugleitungen 10 bzw. 10a
und Druckleitungen 11 bzw. 11a ausgeformt.
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In diesen ausgeformten Leitungen sind Aufnahmen für die in den Zeichnungen
nur schematisch angedeuteten Ventile ausgebildet. In den Zeichnungen sind die Saugventile
mit 12 bzw. 12a und die Druckventile mit 13 bzw. 13a bezeichnet.
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Diese Saug- und Druckventile sind als Rückschlagventile ausgebildet.
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Die Saugleitungen 10 bzw. 10a münden in einen Saugraum 14, der innerhalb
des Gehäuses ausgeformt ist und dessen zugehörige Gehäusewandung Saugstutzen 17
trägt.
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Die Druckleitungen 11 bzw. 11a münden in einen Druckraum 15, dessen
Gehäusewandung mit einem Anschlußstutzen 18 versehen ist. Der Saugraum 14 und der
Druckraum 15 sind durch eine im Gehäuse einstückig geformte Trennwand 16 voneinander
getrennt.
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I In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Saugraum 14 mit
einem Verbindungsstutzen 19 versehen, während in den Druckraum 15 ein Verbindungsstutzen
20 mündet. Die Verbindungsstutzen 19 und 20 sind an eine by-pass-Leitung angeschlossen,
welche ein Uberdruckventil 22 enthält.
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Dieses Uberdruckventil öffnet die by-pass-Leitung 21,sobald
der
Druck in der Pumpe einen eingestellten Höchstwert überschreitet, z.B. infolge Abschaltens
eines Verbrauchers.
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Um Druckschwankungen der austretenden Flüssigkeit zu vermeiden ist
dieser mit einem Anschlußstutzen 24 für einen Druckausgleicher 25 versehen.
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Das Gehäuse 1 trägt außerdem im Bereich des Antriebsmotors 2 einen
Anschlußklemmkasten 26.
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In Fig. 1 ist der Übersichtlichkeit halber die by-pass-Leitung 21
als äußere Leitung dargestellt, die beispielsweise von einer Schlauchleitung gebildet
wird. Es ist jedoch ersichtlich, daß diese Leitung auch innerhalb des Gehäuses unter
Einbeziehung des Gehäuseraumes 27 der Fig. 2 ausgebildet sein kann.
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Die Ausbildung der Hochdruckpumpe nach diesem Ausführungsbeispiel
erübrigt eine sorgfältige Abdichtung des Antriebsmotors gegenüber den Pumpenräumen.
Die Gehäuseräume, die die Pleuel 6 bzw. 6a aufnehmen, können nach außen belüftet
sein.
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Es ist möglich, daß statt der Membranen 7 baw. 7a auch Kolben verwendet
werden können.
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Es ist außerdem denkbar, zwangsgesteuerte Ventile anstelle der Rückschlagventile
zu verwenden und diese von weiteren Exzentern und Steuernocken auf der Antriebswelle
anzutreiben.
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Eine weitere Möglichkeit des Antriebs einer Ventilanordnung zeigt
das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, welches eine asymmetrische Anordnung offenbart.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.; ist ebenfalls ein aus mehreren
Formteilen bestehendes Gehäuse vorgesehen, welches im ganzen mit 31 bezeichnet ist.
Eines dieser Gehäuseteile dient der Aufnahme eines Elektromotors 32, dessen AntrieDswelle
55 in Lagern 34 und 34a gelagert ist.
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Die Antriebswelle 3v ist mit einem Exzenter 35 versehen, auf welchem
ein Pleuel 56 gelagert ist. Der Pleuel 36 treibt eine Membrane 37 an, die mittels
des Gehäusedeckels 38 an dem Gehäuse 31 eingespannt gehalten ist. In dem Gehäusedeckel
38 ist ein Pumpenraum 39 ausgeformt, welcher zugleich Saug- und Druckraum ist.
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In dem Gehäusedeckel 38 und dem übrigen Gehäuse ist eine Saug-Druckleitung
40 ausgeformt, welche mit einem Ventilraum 41 und dem Pumpenraum 39 in Verbindung
steht. Der Ventilraum 41 enthält eine im ganzen mit 42 bezeichnete
Ventilanordnung.
Diese ist über einen angeflanschten Gehäuseteil 60 mit einem Saugstutzen 47 und
einem Druckstutzen 48 verbunden.
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Der Antriebsmotor 32 trägt einen Anschlußklemskasten 55.
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Die Ventilanordnung 42 ist von der Antriebswelle 33 her zwangsgesteuert
und umfaßt mehrere ortsfeste und ein mit der Antriebswelle fest verbundenes und
mit dieser umlaufendes Teil.
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Die Einzelteile sind in Figur 4 gesondert dargestellt.
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An dem Gehäusedeckel 60 anliegend ist eine Verteilerscheibe 61 angeordnet,
welche schlitzförmige Durchbrechungen 61a und 61b aufweist. Die Durchbrechung 61a
steht über einen Kanal mit dem Saugstutzen 47 in Verbindung, wahrend die andere
Duroibrechung 61b mit dem Druckstutzen 48 durch einen Kanal verbunden ist.
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Auf der Verteilerscheibe 61 ist eine ringförmige Distanzscheibe 62
aufgelagert. In dem inneren kreisringförmigen Raum dieser Distanzscheibe ist die
Steuerscheibe 63 drehbar gelagert. Die Steuerscheibe 63 ist mit Ausnehmungen 63a
versehen, in welche ein Mitnehmer 65 eingreift, der mit der Antriebswelle 33 fest
verbunden ist.
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Auf die Distanzscheibe 62 ist eine Abschlußscheibe 64 aufgelagert.
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Die Steuerscheibe weist eine Bohrung 63b auf, deren radialer Abstand
von der Mittelachse gleich dem radialen Abstand der Durchbrechungen 61a und 61b
der Verteilerscheibe ist.
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In dem gleichen radialen Abstand sind in der Abschlußscheibe zwei
Durchbrechungen 64a angeordnet. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Durchbrechungen
64a im wesentlichen mit den Saug-bzw. Druckstutzen 47 und 48 fluchten.
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Nach der Steuerscheibe 63 hin ist die Abschlußscheibe mit einer kreisringförmigen
Ausnehmung 64b versehen, in welche die Durchbrechungen 64a münden.
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Es ist ersichtlich, daß die Durchbrechung 63b der Steuerscheibe 63
abwechselnd die Verbindung des Ventilraumes 41 mit dem Saugstutzen 47 und mit dem
Druckstutzen 48 freigibt. Die kreisringförmigen Ausnehmungen 61a und 61b der Verteilerscheibe
bestimmen mit ihrer Länge die Zeitdauer, während derer diese Verbindung jeweils
erhalten bleibt.
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Die Ausrichtung der Steuerscheibe 63 relativ zu dem Exzenter 35 ist
so gewählt, daß während des Ansaughubes des Pleuels 36 die Verbindung mit dem Saugstutzen
hergestellt ist, während des Koppressionshubes die Verbindung mit dem Druckstutzen
hergestellt ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist wegen der Ventilsteuerung
eine zusätzliche Abdichtung erforderlich.
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Diese erfolgt mittels einer Gleitringdichtung 66, die auf der Antriebswelle
33 angeordnet ist.
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Es ist ersichtlich, daß die Anordnung nach Fig. 3 auch symmetrisch
zu dem Antriebsmotor 32 vorgesehen sein kann.
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In diesem Falle können gesonderte Saug- und Druckräume in dem Gehäuse
vorgesehen sein, denen die Stutzen 47 und 48 gemeinsam zugeordnet sind.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 entspricht dem nach Fig. 1 und
2. In den Gehäusedeckel 51, der den Druckraum 15 schließt, ist ein Druckausgleicher
53 eingebaut. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser in einem zusätzlichen
Deckel 52 angeordnet, dessen Innenraum über einen Durchbruch 54 mit dem Druckraum
15 verbunden ist.
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Bei Nichtgebrauuh kann dieser Durchbruch 54 mittels einer Dichtungsschraube
verschlossen werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungen beschränkt,
vielmehr sind im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens weitere Ausführungen
möglich, wobei Einzelheiten der jeeiligen Verwendung angepaßt und die Merkmale in
geänderter Kombination verwendet werden können.