DE2654127C2

DE2654127C2 - Hochdruck-Flüssigkeitspumpe

Info

Publication number: DE2654127C2
Application number: DE2654127A
Authority: DE
Inventors: Shigeyuki Atsugi Hadama
Original assignee: Atsugi Motor Parts Co Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 1976-07-21
Filing date: 1976-11-29
Publication date: 1983-09-15
Also published as: DE2654127A1; JPS5312503A; US4087213A

Description

35

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruck-Flüssigkeitspumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche ist aus der CH-PS 2 28 741 bekannt.

Bei Hochdruck-Kolbenpumpen sinkt der erzeugbare Druck sehr schnell, wenn sich dem Kolben und den Zylinderwänden ein radiales Spiel einstellt. Dieses Spiel wird durch Abnutzungserscheinungen erzeugt, die dadurch hervorgerufen werden können, daß am Kolben radial wirkende Kräfte angreifen. Der Antrieb eines Kolbens durch eine Pleuelstange oder unmittelbar durch eine Nockenwelle bringt radial wirkende Kraftkomponenten mit sich. Man ist daher dazu übergegangen, in Hochdruckpumpen den Kolben über einen Stößel von einem umlaufenden Nocken anzutreiben. Dieser Stößel hält die von dem Nocken erzeugten radial wirkenden Kraftkomponenten vom Kolben fern. Am Kolben wirkt nur mehr die axiale Komponente. Die äußerst geringen, praktisch vernachlässigbaren radialen Komponenten lassen sich noch weiter verringern, wenn an dtT Berührungsfläche von Kolben und Stößel sphärische Flächen vorhanden sind. Dergleichen ist in der genannten Druckschrift beschrieben.

Eine Abnutzung von Kolben und Zylinder ist bei solchen Pumpen wegen der hohen Beanspruchung dennoch nicht zu vermeiden. Kolben und Zylinder müßten daher von Zeit zu Zeit nachgearbeitet und bzw. oder ausgetauscht werden. Bei der bekannten Pumpe ist dies nur unter großen Schwierigkeiten möglich. Bei ihr ist das Pumpengehäuse ein einstückiger Block, aus dem sich der Kolben nur entfernen läßt, wenn man zuvor die Nockenwelle und den Stößel entfernt hat. Weiterhin ist die bekannte Pumpe sehr voluminös. Sie enthält auch nur einen Zylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck-Kolbenpumpe anzugeben, bei der eine Nacharbeitung zum Zwecke der Wiederherstellung hohen Pumpendrucks ohne Schwierigkeiten möglich ist auch bei Vorhandensein mehrerer Kolben/Zylinder-Einheiten.

Die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Lösung dieser Aufgabe besteht im-wesentlichen in einem teilbaren Pumpengehäuse mit mehreren Zylinder- und Kolbeneinheiten, in welchem die Zylinder als auswechselbare Buchsen eingeschraubt sind. Da zumeist Zylinder und Kolben als fertig aufeinander abgestimmte Einheiten angeboten werden, ist ein sehr schneller Austausch einer solchen kompletten Einheit möglich, ohne daß an der Pumpe selbst eine spanabhebende Bearbeitung notwendig ist Ein nicht zu übersehender Vorteil ist weiterhin, daß beim Wiederzusammenbau der Pumpe auf eine genaue Zentrierung von Gehäusedeckel und -unterteil nicht geachtet zu werden braucht weil es nicht von Belang ist wenn die Stößel geringfügig außermittig an den Kolben angreifen.

Bei der beschriebenen Konstruktion ist somit eine extreme Wartungsfreundlichkeit gegeben. Durch die Bälge ist der mit Schmiermittel versehene Bereich gut gegen den wasserführenden Bereich getrennt Man kann das Oberteil der Pumpe abschrauben, ohne daß das Schmieröl abgelassen werden muß. Die Zylinderbüchsen sind dann frei zugänglich. Die Kolben können ohne weitere Demontage ersetzt werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs.

Die Erfindung soil nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch den Gehäusedeckel einer Pumpe;

F i g. 2 einen Schnitt durch eine Pumpe entsprechend F i g. 1 längs der Linien A-A und /-/dt,- F i g. 1, und

F i g. 3 eine Längsansicht der Pumpe nach den F i g. 1 und 2, teilweise im Schnitt.

In F i g. I bis 3 ist die Kolbenpumpe dargestellt, bestehend aus drei Zylindern Cy, in welchen jeweils ein Kolben PI verschiebbar gelagert ist V/ie aus F i g 3 zu ersehen ist, wird der Kolben Pl von einem Nocken Ca angetrieben, der an einer Nockenwelle 5 (Fig.2) befestigt ist, die wiederum an einen Motor M gekoppelt ist.

In F i g. 3 bezeichnen / ein Ansaugrohr, d ein Wasserstrahlrohr, reinen Druckregler, a\, 32 Druckspeicher, g einen Druckmesser, v, ein Hauptventil, j ein Steuerventil, und ö einen Blindstöpsel.

Bei Betätigung der Pumpe wird Wasser in das Saugrohr / eingesaugt und anschließend durch ein Rückschlagventil CAi in eine Pumpenkammer Pr geleitet. Das Wasser in der Pumpenkammer Pr wird vom Kolben Pl unter Druck gesetzt, öffnet ein Rückschlagventil CIh und wird unter Druck einer Austrittskammer zugeführt. Der Förderdruck wird vom Druckregler r geregelt, und der so geregelte Wasserdruck wird vom Druckmesser g angezeigt. Das unter Druck stehende Wasser wird dem Druckspeicher a\ zugeführt und dann über das Hauptventil ν und das Steuerventil j zur Wasserstrahldüse (nicht dargestellt) geführt. Die Wasserstrahldüse dient dazu, das unter Druck stehende Wasser zusammen mit einem Schußfaden in Kettenöffnungen (nicht dargestellt) einzusprit-

Gemäß den Fig. 1 und 3 ist ein kastenförmiges Pumpengehäuse-Unterteil 1 von einem Gehäusedeckel 2 verschlossen, der an seiner Unterseite mit einem Einlaßkanal 3 bzw. 3' ausgerüstet ist, an welchen das Ansaugrohr / angeschlossen ist Weiterhin läuft durch den Deckel 2 eine Langbohrung 4 zwischen den Einlaßkanälen 3 und 3', die einen Ansaugkanal bildet Der Gehäusedeckel 2 ist an seiner Oberseite mit einer Gewindebohrang 5 versehen, in welches der Druckregler r eingeschraubt ist Weiterhin ist in dem Gehäusedeckel eine zweite Langbohrung 6 ausgebildet, die mit der Gewindebohrung 5 in Verbindung steht und einen Auslaßkanal bildet Diese Ansaug- und Auslaßkanäle 4 und 6 liegen auf gegenüberliegenden Seiten der Kurbelwelle 5 parallel zu ihr. Zusätzlich stehen diese Ansaug- und Auslaßkanäle 4 und 6 mit abgestuften Löchern 7, T, 7" und 8, 8', 8" in Verbindung, die sich senkrecht zu ihnen erstrecken und sich in eine Pumpkammer /Vöffnen. Jedes der Löcher 7,8; 7', 8'; 7", 8" großen Durchmessers ist mit einem Ansaug-Rückschlagventi! Ch· und einem Auslaß-Rückschlagventil Cfc versehen.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Rückschlagventile Ch\ und Cfc mit Abstandshaltern 10 und Unterlegscheiben 11 sowie Einschraubstöpseln 12 im Gehäusedeckel befestigt Jedes Rückschlagventil Chi, CIh wird von einer im Abstandshalter 10 angeordneten Druckfeder 9 gegen die Unterlegscheibe 11 gedrückt Die Einschraubstöpsel 12 bestehen jeweils aus einem Blindstöpsel b, der mit einer Umfangsnut 13 versehen ist weiche mit dem Ansaugkanal 4 bzw. dem Auslaßkanal 6 in Verbindung stehen. Weiterhin ist an den Einschraubstöpseln ein axiales Loch 14 vorgesehen, das sich in den Grund der Ringnut 13 öffnet Weiterhin ist ein axiales Loch IS vorgesehen, das der Mittenbohrung der Unterlegscheibe 11 oder des Abstandshalters 10 gegenübersteht Das axiale Loch 15 ist bei den beiden oberen Einschraubstöpseln 12' und 12" nicht blindendend ausgeführt.

Der obere seitliche Einschraubstöpsel 12' ist an demjenigen Ende, das dem Rückschlagventil Ch? gegenübersteht mit einem Loch 15' v-rsehen. Der Stöpsel 12' wird von einer Schraubbuchse 16 in Position gehalten, die in den Gehäusedeckel 2 eingeschraubt ist An der Einschraubbuchse 16 ist der erste Druckspeicher i\ befestigt.

Der andere Stöpsel 12" ist in seiner Mitte mit einem Gewindeloch 18 versehen, das mit einer Drosselstelle 17 in Verbindung steht welche zum Auslaßkanal 6 führt In das Gewindeloch 18 ist ein Druckmesser 9 eingeschraubt.

Bei dei vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist der obere seitliche Stöpsel 12' an seinein oberen Ende mit einer weiteren Umfangsnut 19 versehen, in dessen Grund sich eine Bohrung 20 öffnet. Die Umfangsnut 19 steht mit der Axialbohrung 15 in Verbindung. Der Gehäusedeckel 2 ist mit einer Auslaßöffnung 21 versehen, die sich tangential zu den Ringnuten 19 erstreckt und mit ihnen in Verbindung steht.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist der Gehäusedeckel 2 auf seiner Innenseite, die in der Pumpenkammer Pr liegt, mit drei Gewindebohrungen 22 versehen, in welche jeweils ein Zylinder Cy eingeschraubt ist. Ein Zylinder Cy ist in der Mille seiner Außenseite mit einem Flansch 23 versehen, welcher abgedichtet an der Innenseite des

Gehäusedeckels 2 festgeklemmt ist Im Zylinder Cy ist gleitbar der Kolben P/gelagert, der

an seinem unteren Ende mit einem Flansch 24 versehen ist Zwischen den Flanschen 23 und 24 ist eine

Druckfeder 25 angeordnet die den Kolben PI nach

unten drückt

Die untere Seite 26 des Flansches 24 ist sphärisch

ausgeführt und gegen diese sphärische Fläche 26 des

Flansches 24 stößt das obere Ende eines Stößels 27 an.

ίο Das Gehäuse 1 ist mit drei Führungslöchern 28

versehen, in welchen die drei Stößel 27 gleiten.

Der Gehäusedeckel 2 ist an seinem inneren Umfang

mit einem Ansatz 30 versehen, der auf das Gehäuse 1 aufgepaßt ist Der Gehäusedeckel 2 ist lösbar am

Gehäuse 1 mittels Schrauben 29 befestigt Das Gehäuse

1 ist an seinem oberen Teil mit einem oberen Hohlraum

31 versehen, dessen unterer Teil drei Löcher aufweist die die oben erwähnten Führurgslöcher 28 für die Stößel 27 bilden.

Im Gehäuse 1 ist im unteren Teil ein Kurbelgehäuse Hu ausgebildet das einen unteren Hohlraum 32 im Gehäuse ausbildet. Die Stößel £.J reichen durch die Führungslöcher 28 hindurch in den unteren Hohlraum

32 und stehen ständig in Berührungskontakt mit dem Umfang von Nocken Ca, die an der Nockenwelle S befestigt sind. Dies rührt von der Wirkung der Drucfcfedern 25 her.

Das Kurbelgehäuse Hu ist an beiden Enden mit Kugellagern 34, 35 ausgerüstet die dazu dienen, die

Nockenwelle 5 im Gehäuse 1 zu lagern. Das Kurbelgehäuse Hu ist mit Hilfe einer Öldichtung 36 und

eines Verschlußdeckels 37, welcher mit einem Ölstand messer 38 versehen ist hermetisch abgedichtet

Wie F i g. 2 zeigt ist zwischen den Nocken Ca und den

Stößeln 27 jeweils ein Ring 39 angeordnet der auf dem Umfang die Nocke Ca frei drehen kann. Vorzugsweise liegt jeweils ein Abstandsring 40 zwischen zwei benachbarten Nockenringen 39.

In F i g. 2 sind mit den Bezugszeichen Ai Bälge

bezeichnet die Schmieröl für die Stößel 27 an diesen einschließen. Eine ölnut 42 ist bei jedem Stößel 27 im K- j-belgehäuse Hu ausgebildet und führt jeweils in den zugehörigen Balg 41.

Wie die F i g. 1 zeigt ist der Gehäujedeckel 2 in

seinem oberen Bereich mit zwei Gewindebohrungen 43 zu beiden Seiten des Stöpsels 12", in weichen der Druckmesser g eingeschraubt wird, versehen. In die Gewindebohrungen 43 sind Schrauben 44 (Fig.3) eingeschraubt, mit weichen ein Ventilgehäuse für das

5« Steuerventil yam Gehäusedeckel 2 festgeschraubt wird. Das Ventilgehäuse für das Steuerventil j ist, wie aus Fig.3 ersichtlich, gegenüber jenem Ventilgehäuse angeordnet welches das Hauptventil ν enthält welches an Hem erstgenannten Ventilgehäuse mit Hilfe von

Schrauben 45 festgeschraubt ist Wie Fig. 3 ziigt, ist die Einlaßleitung 48 des Steuerventils j mit einem Abzweigrohr 49 verbunden, xn

welches der zweite Druckspeicher a₇ angeschlossen ist.

Die Einlaßleitung 48 des Steuerventils j steht r.iit

einer Ventilbohrung 50 in Verbindung, in welche ein Ventilschieber 51 (F i g. 3) eingepaßt ist, der mechanisch z. B. mil einem Webstuhl derart verbunden ist, daß er eine Auslaßöffnung 55 (Fig.3) öffnet und schließt, welche über eine Umfangsnut 54 mit der Ventilbohrung 50 in Verbindung steht.

Die Auslaßöffnung 55 ist mit dem Wasserstrahlrohr d verbunden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochdruck-Flüssigkeitspumpe mit wenigstens einem, in einem Pumpengehäuse angeordneten Zylinder gleitbar geführten Kolben, der an seiner der Pumpenkammer abgewandten Seite eine sphärische Fläche aufweist, und der von einer sich an einem Kolbenbund abstützenden Schraubendruckfeder in Ansaugrichtung und über einen an der sphärischen Fläche angreifenden, gleichachsig geführten Stößel von einer Nockenwelle in Ausstoßrichtung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse aus einem mehrere Stößel (27) führenden Unterteil (1) und einem auf dem Unterteil festgeschraubten Deckel (2) besteht, der auf der Innenseite gegenüber den Stößeln (27) Pumpenkammern (Pr) mit Gewindebohrungen (22) aufweist, in welche die als Buchsen mit radial abstehendem Flanschring (23) ausgebildeten Zylinder (Cy) eingeschraubt sind, daß die Kolben (Pl) auf Wasser und die Stößel (27) ir* einer von an ihnen anliegenden Bälgen (41) abgeschlossenen Ölkammer (Hu) arbeiten, und daß die Stößel (27) an ihren der Nockenwelle (S) zugekehrten Enden sphärisch ausgebildet sind.

Z Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Deckel (2) durch Rückschlagventile (Ch\ bzw. Chi) an die Pumpenkammer (Pr) angeschlossene Ansaugöffnungen (7, T, 7") und Auslaßöffnungen (8, 8', 8") umschließt und daß ein mit letzteren verbundenes Hauptventilgehäase mit Hauptventil (v) an einem am Deckel (2) festgeschraubten Steuerventilgeiiäuse mit Steuerventil (j)befestigt ist