DE3918022C2 - Axialkolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenpumpe für ein Hochdruck­ reinigungsgerät, bei der die Kolben in einer zylindrischen Füh­ rung geführt sind, die Teil einer als Gußteil ausgebildeten Zy­ linderkopfplatte sind.

Derartige Axialkolbenpumpen, die häufig als Taumelscheiben­ pumpen ausgebildet sind, weisen ein Gehäuse auf, das den Taumelscheibenantrieb oder einen anderen Axialkolbenantrieb umgibt und das mittels eines Deckels oder einer Zylinderkopf­ platte abgeschlossen ist. Diese Zylinderkopfplatte kann Teil eines Zylinderkopfes sein, in dem sich die Pumpräume für die Axialkolben mit den Saug- und Druckventilen befinden. Üblicher weise sind einstückig mit der Zylinderkopfplatte zylindrische Führungen verbunden, die die Axialkolben umgeben und diese in axialer Richtung verschieblich führen (z. B. US-PS 2 329 912). Diese zylindrischen Führungen an den Zylinderkopfplatten müssen eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen, um die im Betrieb auftretenden Drücke schadlos zu überstehen, beispielsweise Drücke in der Größenordnung von 180 bar.

Es ist daher üblich, bei bekannten Pumpen dieser Art die Zylin­ derkopfplatte mit den einstückig angeformten zylindrischen Füh­ rungen im Kokillenguß herzustellen, da bei diesem Gußverfahren auch bei hohen Wandstärken der zylindrischen Führung eine gute Gußqualität erzielt werden kann, bei der keine Gefahr eines Sprödbruches besteht.

Will man zur Herstellung der Zylinderkopfplatte und der ange­ formten zylindrischen Führungen dagegen das billigere Druckguß­ verfahren verwenden, so ergeben sich Schwierigkeiten. Wenn die für die Festigkeit notwendigen Wandstärken für die zylindrische Führung mit diesem Verfahren hergestellt werden sollen, kann es zu ungewünschten Porositäten und Einschlüssen in den dicken Wänden kommen. Die Gefahr eines Sprödbruches besteht insbeson­ dere im Fußbereich, in dem die zylindrische Führung in die Zylinderkopfplatte übergeht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Axialkolben­ pumpe so auszubilden, daß sie mit dem preiswerteren Druckguß­ verfahren hergestellt werden kann und trotzdem die für den Betrieb notwendige Festigkeit erreicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Axialkolbenpumpe der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Eine solche Konstruktion bietet bei möglichst geringem Mate­ rialverbrauch und bei möglichst geringer Wandstärke der Führung eine optimale Festigkeit für die Führung, wobei dies insbeson­ dere im besonders beanspruchten Übergangsbereich zwischen Füh­ rung und Zylinderkopfplatte der Fall ist. Die Festigkeit wird insbesondere durch den bundartigen Sockel im Bereich des Über­ gangsbereiches unterstützt, in den die Verstärkungsritzen ein­ münden.

Eine solche Struktur kann im Druckgußverfahren hergestellt werden, da die Wandstärken an allen Stellen relativ gering sind, so daß eine einwandfreie Gußqualität zu erreichen ist.

Es ist zwar an sich bekannt, bei Kolbenmaschinen Rippen anzu­ formen, beispielsweise bei Aufsteckgetrieben für eine Rohrmühle (Maschinenelemente, G. Niemann und H. Winter, 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo, 1983, Band 11, S. 286), jedoch fehlen bei diesen bekannten Rohrmühlen alle Berührungspunkte mit Hochdruckreinigungsgeräten. Es ist auch bekannt, Bimetallzylinder für Kolbenmaschinen mit Rippen auszubilden (DE 31 02 820 A1). Für derartige Bimetall-Lauf­ büchsen gelten aber von vornherein vollständig andere Festig­ keitsüberlegungen als für die Führung von Axialkolbenpumpen, da bei der vorbekannten Bimetallausführung die Laufbüchse in eine Bandage aus Aluminium eingegossen wird und somit bereits aus diesem Grunde eine zusätzliche Verfestigung erfährt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Die Zeichnung zeigt eine Längsschnittansicht einer als Taumelscheibenpumpe ausgebildeten Axialkolbenpumpe mit zylindrischen Führungen für die Axialkolben, die an der Außen­ seite achsparallele Rippen tragen.

Die in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Axialkolben­ pumpe weist ein den in der Zeichnung nicht dargestellten Motor umgebendes Motorgehäuse auf, in dessen Stirnseite 2 mittels eines Kugella­ gers 3 eine Motorwelle 4 gelagert ist. Diese trägt eine Taumelscheibe 5, an der über eine Kugelkopfver­ bindung 6 mehrere Axialkolben 7 anliegen. Diese Axial­ kolben 7, die parallel zur Achse der Motorwelle 4 an­ geordnet sind und die Motorwelle konzentrisch umge­ ben, sind in zylindrischen Führungen 8 längsver­ schieblich gelagert, die ihrerseits einstückig an eine Zylinderkopfplatte 9 angeformt sind. Diese Zy­ linderkopfplatte verschließt abgedichtet ein zylindri­ sches Gehäuse 10, welches mit dem Motorgehäuse 1 ein­ stückig ausgebildet ist und sich an die Stirnseite 2 des Motorgehäuses anschließt. Dieses Gehäuse 10 nimmt die Taumelscheibe, die zylindrischen Führungen so­ wie die taumelscheibenseitigen Enden der Axialkolben auf. Die Axialkolben werden mittels Schraubenfedern 11 elastisch gegen die Taumelscheibe 5 gedrückt, die die zylindrischen Führungen 8 an der Außenseite um­ geben und sich mit einem Ende an einem im Fußbereich der zylindrischen Führung 8 angeordneten Sockel 12 und mit dem anderen Ende an einem Stützteller 13 ab­ stützen, der in einer Umfangsnut 14 des Axialkolbens 7 in axialer Richtung festgelegt ist.

Die Axialkolben 7 treten durch die Zylinderkopfplatte 9 hindurch und tauchen in Pumpräume ein, die jedoch im folgenden nicht weiter erläutert werden, da sie für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung sind. In diesem Bereich liegen auch verschiedene Dichtungen an den Axialkolben an und dichten somit die Pumpräume einerseits gegen die Kolben und an­ dererseits gegen die Zylinderkopfplatte ab.

Die zylindrischen Führungen 8 sind in Richtung auf den Motor hin geringfügig konisch verjüngt, und sie tragen auf ihrer Außenseite radial abstehende, sich über die gesamte Höhe der zylindrischen Führung 8 erstreckende, über den Umfang gleichmäßig verteilte Verstärkungsrippen 15. Diese Verstärkungsrippen sind im Übergangsbereich in den Sockel 12 breiter ausge­ bildet als am oberen Ende der zylindrischen Führung 8, so daß im Fußbereich die Wandstärke der zylindri­ schen Führung 8 durch diese Rippen mehr verstärkt wird als in dem mechanisch weniger beanspruchten oberen Bereich der zylindrischen Führung 8. Die Ver­ stärkungsrippen 15 sind einstückig mit der zylindri­ schen Führung 8 ausgebildet, d. h. die gesamte Zy­ linderkopfplatte mit der über einen Sockel angeform­ ten zylindrischen Führung und den Verstärkungsrip­ pen wird gemeinsam als Druckgußteil hergestellt. Da­ bei ist wesentlich, daß trotz der Verstärkung mittels der Verstärkungsrippen die Wandteile von der Ober­ fläche einen relativ geringen Abstand haben, so daß auch im Druckgußverfahren eine porenfreie und daher widerstandsfähige Struktur erreicht werden kann.

Claims (1)

1. Axialkolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät, bei der die Kolben in einer zylindrischen Führung geführt sind, die Teil einer als Gußteil ausgebildeten Zylinderkopf­ platte sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Führung (8) am Außenmantel nach außen radial abstehende Verstärkungs­ rippen (15) trägt, die über den Umfang gleichmäßig ver­ teilt sind und sich über die gesamte Höhe der zylindri­ schen Führung (8) erstrecken, daß die Rippen (15) im Über­ gangsbereich der zylindrischen Führung (8) in die Zylin­ derkopfplatte (9) breiter und/oder tiefer sind als am obe­ ren Ende der zylindrischen Führung (8), und daß die Rippen (15) im Übergangsbereich zu der Zylinderkopfplatte (9) in einen einen Teil der Zylinderkopfplatte (9) bildenden Sockel (12) übergehen.