DE3705608C3 - Pumpe für Flüssigkeiten oder Gase, insbesondere für Wasser - Google Patents
Pumpe für Flüssigkeiten oder Gase, insbesondere für WasserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe für Flüssigkeiten oder Gase, insbesondere
für Wasser, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die bekannte Pumpe, von der die Erfindung ausgeht (DE-GM 78 07 373) ist
für hohe Drücke über 20 bar bestimmt und geeignet. Sie ist mit einem Motor,
zumeist einem Elektromotor verbunden. Die Pumpe ist in einfacher,
leichter und preisgünstiger Weise modular aufgebaut. Den Zusammenhalt aller
Teile der Pumpe gewährleistet ein massiver Träger, der als U-förmiger
Rahmen ausgeführt ist. Der plattenartige Steg des U-förmigen Rahmens ist
vom Lagerschild des Elektromotors gebildet. Auch die U-Schenkel des Trägers
sind plattenartig ausgeführt. An diesen sind die beiden Pumpeinheiten
spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet. Die Befestigung der beiden
Pumpeinheiten erfolgt von der Außenseite her an den U-Schenkeln des Trägers
mit Hilfe von Befestigungsschrauben. Die zwischen den Pumpeinheiten
befindlichen Teile werden durch das Befestigen der Pumpeinheiten an den
U-Schenkeln des Trägers, die genau parallel zur Antriebswelle des Motors
verlaufen, mit den Pumpeinheiten, mit dem Träger und miteinander verspannt.
Durch die geschickte Anordnung der Einlässe an den Gehäusen
können sämtliche Leitungen kurz und gerade geführt werden. Die durch das
Pumpen bei hohem Druck auftretenden Kräfte an den Einlässen und Auslässen
der beiden Pumpeinheiten sind hinsichtlich der Kraftwirkung einander
genau entgegengerichtet und können an den U-Schenkeln abgefangen werden.
Die offene Antriebseinheit mit Kurvenrollen und U-förmigem Kraftübertragungselement
kann gegebenenfalls mit einer passenden Dauerschmierung ausgerüstet
sein.
Die bekannte, zuvor erläuterte Pumpe, die als Hochdruckpumpe eingesetzt
werden kann, ist baulich noch aufwendig, da die plattenartigen U-Schenkel
des Trägers am Lagerschild des Motors, insbesondere des Elektromotors,
speziell ausgeformt und überdies mit dem Lagerschild sehr massiv verbunden
und ihrerseits sehr massiv ausgeführt sein müssen, um den aus den hohen
Drücken und den dadurch verursachten Kräften resultierenden Biegemomenten
standzuhalten. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
die bekannte, für hohe Drücke geeignete Pumpe zwecks preisgünstiger Ausführung
baulich einfacher zu gestalten.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei einer Pumpe mit den Merkmalen des
Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils
von Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein lediglich massiv-plattenförmiger,
also im wesentlichen ebener Träger verwendet. Als dieser kann
das entsprechend gestaltete Lagerschild des als Elektromotor ausgeführten
Motors selbst genutzt werden. Dadurch ist eine erhebliche bauliche Vereinfachung
gegeben. Erfindungsgemäß ist dabei erkannt worden, daß die direkte
Anbringung der Gehäuse der Pumpeinheiten an diesem plattenförmigen
Träger hinsichtlich der Einleitung der Reaktionskräfte in den Träger vorteilhaft
ist. Zwischen den Gehäusen der Pumpeinheiten einerseits und dem
ebenen Lagerschild des Elektromotors andererseits entfallen nämlich die
plattenartigen U-Schenkel des aus dem Stand der Technik bekannten Trägers
und damit Zwischenelemente, in bzw. an denen entsprechende Biegemomente
auftreten.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Lehre der Erfindung aus
zugestalten und weiterzubilden. Dazu wird zunächst auf die dem Anspruch 1
nachgeordneten Ansprüche verwiesen. Im übrigen werden diese Ansprüche und
die Ausgestaltungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten beispielhaft zusammen
mit der Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht, sehr schematisch, eine an einen
Elektromotor angeflanschte Pumpe,
Fig. 2 in Seitenansicht, gleichfalls sehr schematisch, einen Elektro
motor mit angeflanschter Pumpe und Bypassvorrichtung,
Fig. 3 eine Tragplatte einer Pumpe in einer Ansicht,
Fig. 4 den Gegenstand aus Fig. 3 im Schnitt entlang der Linie IV-IV
und
Fig. 5 in perspektivischer Ansicht eine Pumpe von der Antriebsseite
aus gesehen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Pumpe 1 für Flüssigkeiten oder Gase, ins
besondere für Wasser, mit einer Antriebseinheit 2 und zwei gleichartigen,
symmetrisch zur Antriebseinheit 2 angeordneten und mit der Antriebseinheit 2
verbundenen Pumpeinheiten 3. Die Antriebseinheit 2 ist über ein Antriebs
element 4, das in Fig. 5 gestrichelt dargestellt ist, vorzugsweise in Form
eines Exzenternockens, und ein mit dem Antriebselement 4 in Eingriff stehen
des Kraftübertragungselement 5, ebenfalls in Fig. 5 besonders deutlich zu
erkennen, das vorzugsweise als Exzenterkäfig ausgeführt ist, an eine von
einem Motor, hier und insbesondere einem Elektromotor 6 angetriebene Antriebs
welle 7 ankuppelbar. Die Antriebswelle 7 ist gleichfalls in Fig. 5 gestri
chelt dargestellt.
Durch die Antriebseinheit 2 ist eine Drehbewegung der Antriebswelle 7 in
eine Verschiebebewegung umwandelbar. Grundsätzlich gilt, daß die Antriebs
einheit 2 aber auch so ausgestaltet sein kann, daß die vom Motor kommende
Antriebsbewegung schon eine Verschiebebewegung ist, so daß eine Umwandlung
innerhalb der Antriebseinheit 2 nicht mehr erforderlich ist.
Die bzw. jede Pumpeinheit 3 weist in an sich bekannter und daher im einzel
nen nicht dargestellter Weise einen Arbeitsraum mit einem an einem Einlaß 8
angeordneten Saugventil und einem an einem Auslaß 9 angeordneten Druckven
til auf. Ferner weist jede Pumpeinheit 3 einen im Arbeitsraum druckdicht ge
führten, zum Pumpen im Arbeitsraum hin und her verschiebbaren Pumpenkolben
auf. Der bzw. die Pumpenkolben sind von der Antriebseinheit 2 antreibbar,
also im Arbeitsraum bzw. in den Arbeitsräumen hin und her verschiebbar. Die
se Funktionsweise entspricht dem, was bei Hochdruckpumpen an sich schon lan
ge üblich ist.
Wie die Fig. 1 und 5 besonders deutlich machen gilt für die dargestellte
Pumpe 1, daß jede Pumpeinheit 3 ein eigenes von der Antriebseinheit 2 ge
trenntes, geschlossenes Gehäuse 10 mit dem Arbeitsraum aufweist, daß das
Gehäuse 10 den Einlaß 8, ggf. mit am Einlaß 8 in das Gehäuse 10 integrier
tem Saugventil, den Auslaß 9, ggf. mit am Auslaß 9 in das Gehäuse 10 inte
griertem Druckventil, und eine druckdichte Durchführung 11 für eine mit
dem Pumpenkolben verbundene bzw. den Pumpenkolben bildende Kolbenstange 12
der Antriebseinheit 2 aufweist, daß die den beiden Pumpenkolben zugeord
neten Kolbenstangen 12 über das Kraftübertragungselement 5 der Antriebs
einheit 2 miteinander verbunden sind, daß eine massive, formstabile Trag
platte 13 vorgesehen ist, daß zumindest die Gehäuse 10 der Pumpeinheiten 3
mit der Tragplatte 13 fest verbunden sind und daß so die Pumpeinheiten 3
und die Antriebseinheit 2 in ihrer Relativlage zueinander fixiert sind. Die
besonderen Vorteile dieser modular gestalteten Konstruktion der Pumpe 1
sind oben im einzelnen näher erläutert worden. Wesentlich ist, daß die
Pumpe 1 in einzelnen Funktionsbaugruppen vorliegt, die lediglich über die
Tragplatte 13 in fester Relativlage miteinander zusammengehalten werden.
Ein aufwendiges allumfassendes Gehäuse ist hier durch die kleinen und
leichten Gehäuse 10 und die Tragplatte 13, die gewissermaßen das Rückgrat
der Pumpe 1 bildet, ersetzt. Damit ist der Grundstein für eine besonders
leichte und preisgünstige und damit als echtes Massenprodukt geeignete
Pumpe 1 für den Hochdruckbereich gelegt.
Wie insbesondere die Fig. 1 und 5 deutlich machen, bietet die modulare
Konstruktion der Pumpe 1 in Verbindung mit der Verfügbarkeit moderner
Schmiertechniken die Möglichkeit, die Antriebseinheit 2 gehäuselos auszu
führen, so daß die Antriebseinheit 2 nur aus Kolbenstangen 12, Kraftüber
tragungselement 5 und Antriebselement 4 besteht. Eine solche offene Kon
struktion der Antriebseinheit 2 hat den besonderen Vorteil, daß eine be
sonders gute Kühlung der Antriebseinheit 2, insbesondere der miteinander
zusammenwirkenden Kraftübertragungsflächen, gewährleistet ist. Dies gilt
insbesondere dann, wenn der Mittelbereich der Pumpe
1 von einem Kühlluft
strom, der beispielsweise vom Elektromotor 6 herkommen könnte, umströmt
wird.
Bislang ist nur darauf hingewiesen worden, daß die Gehäuse 10 der Pump
einheiten 3 mit der Tragplatte 13 fest verbunden sein müssen. Diese feste
Verbindung ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch später noch
näher zu erläuternde Schraubverbindungen gewährleistet. Nicht dargestellt
ist in den Zeichnungen eine Alternative, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Gehäuse der Pumpeinheiten an der Tragplatte einstückig ausgeformt
sind und daß, vorzugsweise, die Tragplatte mit den Gehäusen ein einstüc
kiges Gußteil oder Preßteil bildet. Als Material kommen Messing, Aluminium,
evtl. auch moderne Kunststoffe, beispielsweise Polyacetal, in Frage.
Die Fig. 1 und 2 zeigen, daß beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel
die Tragplatte 13 das entsprechend gestaltete Lagerschild des Elektromo
tors 6 ist. Das bringt eine weitere nochmals drastische Vereinfachung des
Aufbaus, als nämlich als Tragplatte 13 ein beim Antriebsmotor, also dem
Elektromotor 6, sowieso vorhandenes Element verwendet wird. Die zusätz
lich zur Tragplatte 13 vorhandenen Teile bzw. Funktionsbaugruppen werden
also unmittelbar an das Lagerschild des Elektromotors 6 angeflanscht. Da
mit werden Gewicht und Kosten der Tragplatte 13 komplett eingespart.
Selbstverständlich muß die Antriebswelle 7 in irgendeiner Weise so gela
gert sein, daß sie definiert mit dem Kraftübertragungselement 5 kuppel
bar ist. Dazu empfiehlt es sich nun, daß die Tragplatte 13 in Zuordnung
zum Kraftübertragungselement 5 der Antriebseinheit 2 eine Öffnung zum
Durchtritt der Antriebswelle 7 oder ein Lager zum Lagern der Antriebs
welle aufweist. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich
das besonders deutlich aus den Fig. 3 und 4, die die Tragplatte 13 in
Form des hier verwirklichten Lagerschilds des Elektromotors 6 einerseits
in einer Stirnansicht, andererseits in einem Schnitt zeigen. Im hier
dargestellten Ausführungsbeispiel ist lediglich die Öffnung 14 zum Durch
tritt der Antriebswelle 7 in der Tragplatte 13 vorgesehen, eines Lagers
zum Lagern der Antriebswelle in der Tragplatte 13 oder an der Tragplat
te 13 bedarf es hier nicht, da die Tragplatte 13 das Lagerschild des Elek
tromotors 6 ist. Das liegt im hier dargestellten Ausführungsbeispiel da
ran, daß die Antriebswelle 7 die Abtriebswelle des Motors, insbesondere
des Elektromotors 6, und so das Lager der Antriebswelle 7 das abtriebs
seitige Lager der Abtriebswelle, insbesondere das abtriebsseitige Anker
lager des Elektromotors 6, ist. Diese Konstruktion bietet eine ganz er
heblich weitere Vereinfachung und kostenmäßige Verbesserung, da nun ganz
offensichtlich die Pumpe 1 überhaupt kein Lager mehr für die Antriebswelle 7
benötigt. Als Lager der Antriebswelle 7 dienen die sowieso vorhandenen Anker
lager der Abtriebswelle des Elektromotors 6, diese Ankerlager sind also in
doppelter Weise genutzt, einerseits als Ankerlager der Abtriebswelle des
Elektromotors 6, andererseits, funktionell, als Drehlager der Antriebswelle.
Der guten Ordnung halber darf in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen wer
den, daß die zuvor erläuterte Konstruktion grundsätzlich unabhängig davon
ist, ob die Tragplatte 13 integraler Bestandteil, nämlich das Lagerschild
des Elektromotors 6 ist oder ob die Tragplatte 13 ein separates Teil dar
stellt. Die lagerfreie Konstruktion ist nämlich auch bei einer separat vor
handenen Tragplatte 13 in gleicher Weise zu verwirklichen.
Die Fig. 3 bis 5 machen deutlich, wie hier die Verbindung der Gehäuse 10
der Pumpeinheiten 3 mit der Tragplatte 13, d. h. hier also mit dem Lager
schild des Elektromotors 6, konstruktiv gelöst ist. Es könnten hier natür
lich Schweißverbindungen, Lötverbindungen, Klemmverbindungen, Rastverbin
dungen usw. vorgesehen sein, konkret sind hier aber Schraubverbindungen ver
wirklicht. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel gilt nun, daß die Trag
platte 13 mehrere, insbesondere je Pumpeinheit 3 zwei, Gewindestutzen 15
zum Einschrauben von Befestigungsschrauben 16 und die Gehäuse 10 der Pump
einheiten 3 entsprechende Durchsteckbohrungen 17 für die Befestigungsschrau
ben 16 aufweisen und, vorzugsweise, daß die Gewindestutzen 15 und Durch
steckbohrungen 17 zueinander korrespondierend ausgebildete Zentrierflächen 18
aufweisen. Die Befestigungsschrauben 16 sind in Fig. 1 am besten zu erkennen.
Zweckmäßigerweise sind die einander zugeordneten Zentrierflächen 18 leicht
konisch ausgebildet, um ein Ansetzen der Pumpe 1 an die Tragplatte 13 zu
erleichtern.
Wie zuvor schon mehrfach angesprochen worden ist, dient die Tragplatte 13,
hier in Form des Lagerschilds des Elektromotors 6, gewissermaßen als Rück
grat der Pumpe 1. Die gegenseitige exakte Relativlage der verschiedenen
Funktionsbaugruppen wird also durch die Tragplatte 13 gewährleistet. Folg
lich müssen die Funktionsbaugruppen, also insbesondere die Pumpeinheiten 3,
in eine ganz exakte Relativlage zur Tragplatte 13 gebracht werden können.
Dazu dienen nun die in den Fig. 2 und 3 erkennbaren Justierflächen 19 an
der Tragplatte 13, die ganz exakt bemessen und weitestgehend verschließ
fest ausgeführt sind. Gegen diese Justierflächen 19 sind die Gehäuse 10
der Pumpeinheiten 3 spannbar mit Hilfe der Befestigungsschrauben 16. Es
kommt hier insbesondere auf die Winkelstellung der Pumpeinheiten 3 zuein
ander und zur Antriebseinheit 2 an, die im Zusammenwirken von Zentrier
flächen 18 einerseits und Justierflächen 19 andererseits optimal einstell
bar ist.
Im Betrieb werden durch die auftretenden Kräfte auf die Gehäuse 10 der
Pumpeinheiten 3 erhebliche Kippkräfte ausgeübt, die ohne Gegenmaßnahmen
eine Verkippung der Gehäuse 10 nach außen bewirken würden. Um die hier
auftretenden Kippkräfte nicht vollständig an den Befestigungsschrauben 16,
Gewindestutzen 15 und Zentrierflächen 18 abfangen zu müssen, ist die Pum
pe 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel so konstruiert, daß die Justier
flächen 19 am Träger 13 von der Mitte des Trägers 13 aus gesehen radial
jenseits der Schraubbefestigungen 15, vorzugsweise radial so weit außen
wie möglich, angeordnet ist. Durch diese Maßnahme besteht der längstmög
liche Hebelarm zwischen Justierfläche 19 und Gewindestutzen 15 bzw. Be
festigungsschrauben 16, so daß alle Kippkräfte über diesen Hebelarm in die
Justierflächen 19 und damit in die Tragplatte 13 abgeleitet werden können.
Mit dieser Konstruktion ist sichergestellt, daß die Gewindestutzen 15 und
Befestigungsschrauben 16 bzw. Zentrierflächen 18 praktisch überhaupt nicht
auf Kippung beansprucht werden. Auch im Vollastbereich ist so eine exakte
Einhaltung der relativen Winkelstellung der Pumpeinheiten 3 zueinander
und zur Antriebseinheit 2 sichergestellt.
Nachdem nun die Befestigung der Pumpe 1 an der Tragplatte 13 bzw. an dem
Lagerschild des Elektromotors 6 erläutert worden ist, soll die konstruk
tive Gestaltung der weiteren Funktionsbaugruppen erläutert werden. Dazu
gilt im hier dargestellten Ausführungsbeispiel zunächst, daß das als
Exzenterkäfig ausgeführte Kraftübertragungselement
5 im wesentlichen U-för
migen Querschnitt mit dem Antriebselement 4 zuweisender U-Öffnung aufweist
und daß die Kolbenstange 12 an den U-Schenkeln seitlich abragend angeformt
sind. Das ergibt sich mit besonderer Deutlichkeit aus Fig. 5. Die Fig. 5
läßt dabei erkennen, daß sich das Kraftübertragungselement 5 in einer ein
seitigen Extremposition befindet, in der die Kolbenstange 12 der linken
Pumpeinheit 3 voll eingefahren ist, der Arbeitsraum also das kleinste Vo
lumen aufweist, während die Kolbenstange 12 der rechten Pumpeinheit 3 voll
ausgefahren ist, so daß der Arbeitsraum das größtmögliche Volumen aufweist.
Fig. 5 zeigt dabei das Zusammenwirken des gestrichelt dargestellten An
triebselements 4 mit dem Kraftübertragungselement 5.
Hinsichtlich des Antriebselements 4 gibt es natürlich eine Vielzahl von Aus
gestaltungsmöglichkeiten. Das Antriebselement 4 könnte zunächst ein ganz
normaler, fest auf der Antriebswelle 7 sitzender Exzenternocken sein. Viele
andere Gestaltungsmöglichkeiten sind aus dem Stand der Technik bekannt. Für
den hier vorliegenden Anwendungsfall ist aber die dargestellte Konstruktion
besonders zweckmäßig, bei der das Antriebselement 4 eine Kurvenrolle ist.
Derartige Kurvenrollen sind handelsüblich zu erwerben und stellen letztlich
nichts weiter dar als einen zylindermantelförmigen Außenring aus hochver
schleißfestem Material, der über ein allseits abgedichtetes Kugellager oder
Rollenlager gegenüber einem konzentrisch angeordneten Innenring drehbar ist.
Zumeist ist gleichzeitig eine Dauerfettfüllung vorgesehen. Der Innenring
läßt sich an beliebiger Stelle ortsfest anbringen. Diese Konstruktion des
Antriebselements 4 korrespondiert in besonders zweckmäßiger Weise zur Kon
struktion des Kraftübertragungselements 5 mit im wesentlichen U-förmigem
Querschnitt.
Fig. 5 läßt mit der gestrichelten Darstellung des Antriebselements 4 und der
Antriebswelle 7 erkennen, daß hier eine besonders einfache und zweckmäßige
Anbringung des Antriebselements 4 an der Antriebswelle 7 realisiert worden
ist, die sich in ganz besonders zweckmäßiger Weise auch für den Fall eignet,
daß die Antriebswelle 7 durch die Abtriebswelle des Elektromotors 6 gebil
det ist. Es gilt nämlich, daß hier die das Antriebselement 4 bildende Kur
venrolle mit ihrer Drehachse exzentrisch zu der Längsachse der Antriebs
welle 7 versetzt an der Stirnseite der Antriebswelle 7 gelagert ist.
Der insgesamt offenen Konstruktion entspricht es, daß die aneinander zur
Anlage kommenden Kraftübertragungsflächen von Antriebselement 4 und Kraft
übertragungselement 5 aus verschleißfestem und/oder selbstschmierendem,
insbesondere graphithaltigem Material bestehen. Die Verwendung einer Kur
venrolle als Antriebselement 4 ist schon von selbst in ganz erheblichem
Maße verschleißmindernd, in Kombination mit verschleißfesten Materialien
bzw. selbstschmierenden Materialien für die Kraftübertragungsflächen läßt
sich eine für den Dauerbetrieb geeignete Verschleißsituation an dieser
Stelle schaffen, die den von einer Spritzölschmierung bei geschlossenem
Außengehäuse gesetzten Maßstäben standhält.
Die voranstehenden Erläuterungen betrafen im wesentlichen den Bereich der
Antriebseinheit 2. Nun soll die im dargestellten Ausführungsbeispiel ver
wirklichte, besonders zweckmäßige Konstruktion der Pumpeinheiten 3 näher
betrachtet werden. Zunächst gilt, daß im hier dargestellten und bevorzug
ten Ausführungsbeispiel das Gehäuse 10 jeder Pumpeinheit 3 langgestreckt
blockartig oder zylindrisch, ggf. mit endseitigen Erweiterungen, ausge
führt ist. Durch diese Gestaltung wird die Grundlage für eine rahmenartige
und damit besonders verwindungssteife Konstruktion und Anordnung der Funk
tionsbaugruppen der Pumpe 1 gelegt. Im übrigen entspricht diese Gestaltung
der Gehäuse 10 der Pumpeinheiten 3 auch der üblichen Anordnung von Ein
laß 8, Auslaß 9 nebst entsprechenden Ventilen und dazwischen Arbeitsraum
mit Pumpenkolben. Der generell zu bevorzugenden Zwillingsanordnung von
zwei Pumpeinheiten 3 entspricht es in besonderem Maße, daß die Durchfüh
rung 11 der Kolbenstange 12 an einer Längsseite des Gehäuses 10 angeord
net ist.
Fig. 5 zeigt nun ebenso wie Fig. 1 ein sehr wesentliches Konstruktionsmerk
mal der dargestellten Pumpe 1, durch das diese mit geringem Material- und
Kostenaufwand so gestaltet werden kann, daß sie als preisgünstiges Produkt
für einen Einsatz bei hohen Drücken über 20 bar, also als echte Hochdruck
pumpe, geeignet ist. Es gilt hier nämlich, daß an der die Durchführung 11
aufweisenden Längsseite des Gehäuses 10 endseitig auch der Einlaß 8 bzw.
der Auslaß 9 angeordnet und die Längsachsen von Einlaß 8 und Auslaß 9 pa
rallel zur Längsachse der Durchführung 11 ausgerichtet sind und daß die Ge
häuse 10 mit der Durchführung 11, den Einlaß 8 und den Auslaß 9 aufweisen
den Längsseiten aufeinanderzu gerichtet am Träger 13 angeordnet sind. Er
gänzend gilt hierbei, daß die Durchführungen 11, die Einlässe 8 und die Aus
lässe 9 zueinander fluchtend ausgerichtet sind.
Die zuvor erläuterte Konstruktion und Anordnung führt zu den im allgemeinen
Teil der Beschreibung erläuterten Vorteilen und ergänzend dazu, daß eine
geringfügige Veränderung des Abstands der Pumpeinheiten 3 voneinander für
die Ausrichtung ohne Belang ist.
Angepaßt an die zuvor erläuterte Konstruktion und Anordnung des Gehäuses 10
der Pumpeinheiten 3 ist im hier dargestellten und bevorzugten Ausführungs
beispiel ferner vorgesehen, daß die Einlässe 8 und Auslässe 9 der Gehäuse 10
der Pumpeinheiten 3 über eine Sammelleitung 20 jeweils miteinander und mit
einem Zentraleinlaß 21 bzw. einem Zentralauslaß 22 verbunden sind. Im hier
dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel gilt ferner, daß
die Sammelleitungen 20 als gerade Leitungsstücke und, vorzugsweise, der Zen
traleinlaß 21 bzw. der Zentralauslaß 22 als T-Stücke ausgeführt sind. Schließ
lich gilt im hier dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel,
daß die Einlässe 8 und die Auslässe 9 der Gehäuse 10 als druckdichte Steck
fassungen für die Enden der als gerade Leitungsstücke ausgeführten Sammel
leitungen 20 ausgeführt sind. Die zuvor erläuterte konstruktive Gestaltung
der hydraulischen Verbindung der beiden Pumpeinheiten 3 führt dazu, daß die
beiden Gehäuse 10 der Pumpeinheiten 3 ohne weiteres in ihrem Abstand vonein
ander eingestellt werden können, ohne daß Undichtigkeiten auftreten. Die
für die Sammelleitungen 20 als Schiebesitze ausgestalteten Einlässe 8 und
Auslässe 9 erlauben es, den Abstand der Pumpeinheiten 3 über einen rela
tiv großen Bereich zu verändern, ohne daß die relative Winkelstellung der
Pumpeinheiten 3 verändert wird. Dabei dienen die Sammelleitungen 20 in
den Steckfassungen der Einlässe 8 und Auslässe 9 zur Winkeljustierung
der Gehäuse 10 der Pumpeinheiten 3.
Unter Umständen, beispielsweise bei einer einstückigen Ausführung der Ge
häuse 10 mit der Tragplatte 13, aber auch aus Gründen der Säuberung und
der Reparatur
kann es zweckmäßig sein, wenn die Arbeitsräume in dem Ge
häuse 10 der Pumpeinheiten 3 frei zugänglich sind. Dazu gilt für das hier
vorgesehene Ausführungsbeispiel, daß das Gehäuse 10 jeder Pumpeinheit 3
auf der von der Durchführung 11 der Kolbenstange 12 abgewandten Seite des
Arbeitsraums eine durch einen Gewindestopfen 23 verschlossene Öffnung 24
aufweist.
Fig. 1 macht im übrigen in Verbindung mit Fig. 2 deutlich, daß hier die
Längsachsen des Zentraleinlasses 21 und des Zentralauslasses 22 parallel
zueinander ausgerichtet sind. In Fig. 5 ist dabei zu erkennen, daß durch
aus auch noch ein weiterer Auslaß 25 für entweder eine separate Anschluß
leitung oder einen Pulsationsdämpfer vorhanden sein kann.
Fig. 2 zeigt, daß hier eine Bypassvorrichtung 26 nachgeschaltet ist, wie
sie als solche aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist. Eine
solche Bypassvorrichtung 26 ist hydraulisch zwischen den Auslaß 9 bzw.
den Zentralauslaß 22 und den Einlaß 8 bzw. den Zentraleinlaß 21 geschaltet
und weist ein dem Zentralauslaß 22 nachgeschaltetes Überdruckventil 27
sowie eine vom Überdruckventil 27 zum Zentraleinlaß 21 führende Rücklauf
leitung 28 auf. Fig. 6 zeigt, die Bypassvorrichtung 26 etwas genauer. Da
raus ergibt sich, daß die Bypassvorrichtung 26 als offene Konstruktion,
also mit freiliegendem Überdruckventil 27, freiliegender Rücklaufleitung 28,
Verbindungsleitungen 29 etc. ausgeführt ist. Dabei gilt, daß hier die By
passvorrichtung 26 im wesentlichen aus Kunststoff, insbesondere aus
Polyacetal, besteht und als Spritzgußteil ausgeführt ist. Fig. 6 zeigt
dabei, daß einzelne Teile als Schraubeinsätze aus Metall ausgeführt sein
können, wie das für sich bei vergleichbaren Konstruktionen bekannt ist.
Im übrigen zeigt Fig. 6, daß die einzelnen Teile der Bypassvorrichtung 26
über Versteifungsstege 30 miteinander verbunden und versteift sind.
Fig. 2 läßt erkennen, wie die Bypassvorrichtung 26 an der Pumpe 1 ange
setzt werden kann. Fig. 1 läßt in Verbindung mit Fig. 5 erkennen, daß hier
der Zentraleinlaß 21 einen langgestreckten Stutzen 31 aufweist. Dieser
langgestreckte Stutzen 31 kann dazu genutzt werden, in Verbindung mit
einer entsprechenden Gestaltung des Zentralauslasses 22 zur Befestigung
der Bypassvorrichtung 26 an der Pumpe 1 zu dienen. Dazu weist der lang
gestreckte Stutzen 31 zunächst eine seitliche Bohrung 32 auf, so daß
Flüssigkeit von außen in den Stutzen 31 eintreten kann. Die Bypassvorrich
tung 26 weist, wie insbesondere Fig. 1 deutlich zeigt, eine langgestreckte
Hülse 33 auf. Die Rücklaufleitung 28 vom Überdruckventil 27 mündet in die
Hülse 33. Wird nun die Hülse 33 beim Ansetzen der Bypassvorrichtung 26
an die Pumpe 1 über den Stutzen 31 geschoben, so kann das so geschehen,
daß die Bohrung 32 in etwa mit der Mündung der Rücklaufleitung 28 in die
Hülse 33 fluchtet. Das stellt eine besonders einfache konstruktive Lö
sung für eine wahlweise ansetzbare Bypassvorrichtung 26 dar.
Ganz generell gilt, daß die Gehäuse 10, Sammelleitungen 20 etc. aus ggf.
gegossenem oder gepreßtem, Messing, Aluminium od. dgl. oder aus Kunst
stoff, insbesondere aus Polyacetal, bestehen.
Mit der Erfindung ist es gelungen, durch ein grundlegend neues Konstruk
tionskonzept eine extrem leichte, sehr einfach aufgebaute und außeror
dentlich preisgünstige Pumpe 1 zu schaffen, die als echtes Massenprodukt
im Hochdruckbereich einsetzbar ist. Es hat sich gezeigt, daß beispiels
weise für einen Druckbereich von 60 bar bis 70 bar bei optimaler Ausnutzung
aller Aspekte der Erfindung eine Kostenreduzierung um mehr als 50% gegen
über bisher bekannten Pumpen für den Hochdruckbereich erreicht wird.
Claims (5)
1. Pumpe (1) für Flüssigkeiten oder Gase, insbesondere für Wasser, mit einer
Antriebseinheit (2) und zwei gleichartigen Pumpeinheiten (3), wobei
die Antriebseinheit (2) über ein Antriebselement (4) und ein mit dem
Antriebselement (4) in Eingriff stehendes Kraftübertragungselement (5) an
eine von einem als Elektromotor ausgeführten Motor (6) angetriebene Antriebswelle (7) angekuppelt ist, wobei jede Pumpeinheit (3) ein eigenes,
langgestreckt-blockartiges oder zylindrisches Gehäuse (10) mit einem Arbeitsraum,
einem Einlaß (8), einem am Einlaß (8) angeordneten Saugventil,
einem Auslaß (9), einem am Auslaß (9) angeordneten Druckventil, einem
im Arbeitsraum druckdicht geführten, zum Pumpen hin und her verschiebbaren
Pumpenkolben und einer an einer Längsseite des Gehäuses (10) angeordneten
druckdichten Durchführung (11) für eine mit dem Pumpenkolben
verbundene bzw. den Pumpenkolben bildende Kolbenstange (12) der Antriebseinheit
(2) aufweist, wobei an der die Durchführung (11) aufweisenden
Längsseite des Gehäuses (10) endseitig auch der Einlaß (8) bzw. der Auslaß (9)
angeordnet und die Längsachsen von Einlaß (8) und Auslaß (9) parallel
zur Längsachse der Durchführung (11) ausgerichtet sind, wobei die den
beiden Pumpenkolben zugeordneten Kolbenstangen (12) über das Kraftübertragungselement
(5) der Antriebseinheit (2) miteinander verbunden sind, wobei
die Antriebseinheit (2) gehäuselos ausgeführt ist, nämlich nur aus Kolbenstangen
(12), Kraftübertragungselement (5) und Antriebselement (4) besteht,
wobei ein formstabiler Träger (13) vorgesehen ist und wobei die
Gehäuse (10) der Pumpeinheiten (3) mit den die Durchführung (11), den
Einlaß (8) und den Auslaß (9) aufweisenden Längsseiten aufeinander zu gerichtet
am Träger (13) angeordnet und mit dem Träger (13) in genau bestimmter
Lage fest verbunden sind und so die Pumpeinheiten (3) und die
Antriebseinheit (2) in ihrer Relativlage zueinander fixiert sind, dadurch
gekennzeichnet, daß der Träger (13) massiv-plattenförmig ausgeführt und
von dem entsprechend gestalteten Lagerschild des als Elektromotor ausgeführten
Motors (6) gebildet ist.
2. Pumpe (1) nach Anspruch 1, wobei der Träger (13) mehrere, insbesondere
je Pumpeinheit (3) zwei Schraubbefestigungen (15) und die Gehäuse (10)
der Pumpeinheiten (3) entsprechende Durchsteckbohrungen (17) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise als Gewindestutzen ausgeführten
Schraubbefestigungen (15) und Durchsteckbohrungen (17) zueinander
korrespondierend ausgebildete Zentrierflächen (18) aufweisen.
3. Pumpe (1) nach Anspruch 1, wobei der Träger (13) mehrere, insbesondere
je Pumpeinheit (3) zwei Schraubbefestigungen (15) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Träger (13) ferner exakt bemessene, verschleißfeste
Justierflächen (19) aufweist und die Gehäuse der Pumpeinheiten (3)
mittels der Schraubbefestigungen (15) gegen die Justierflächen (19) spannbar
sind.
4. Pumpe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierflächen
(19) am Träger (13) von der Mitte des Trägers (13) aus gesehen
radial jenseits der Schraubbefestigungen (15), vorzugsweise radial so
weit außen wie möglich, angeordnet sind.
5. Pumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (10) jeder Pumpeinheit (3) auf der von der Durchführung (11)
der Kolbenstange (12) abgewandten Seite des Arbeitsraums eine durch einen
Gewindestopfen (23) verschlossene Öffnung (24) aufweist.
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Owner name: ELEKTRA BECKUM AG, 49716 MEPPEN, DE |
|
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D4 | Patent maintained restricted | ||
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