DE4338896C2 - Axialkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenpumpe, und zwar insbesondere eine sol­ che, die für Wasser-Hochdruckreiniger bestimmt und geeignet ist, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. Anspruch 4.

Eine Axialkolbenpumpe für alle möglichen Anwendungsfälle der Hydraulik, also auch der Wasserhydraulik, ist aus der DE-C-13 00 830 bekannt. In einem einseitig offenen, topfartigen Außengehäuse aus Metall ist mittig am Boden eine Antriebswelle abgedichtet gelagert, die eine auf Wälzlagern geführte Taumelscheibe trägt. Das topfartige Außengehäuse ist auf der offenen Seite durch einen einteiligen, als Gußteil aus Metall ausgeführten Pumpenkopf ge­ schlossen, der in der Mitte ein zweites Lager für die Antriebswelle bildet. Der Pumpenkopf ist mit dem topfartigen Außengehäuse fest verschraubt, im Pum­ penkopf befinden sich insgesamt zehn zueinander parallel in Richtung der Mit­ telachse verlaufende Aufnahmen, die alle zu beiden Stirnseiten hin offen sind.

Die Aufnahmen sind kreisförmig angeordnet. In jeder der Aufnahmen befindet sich eine insgesamt auswechselbare Einheit (Cartridge), die eine im wesent­ lichen die volle Länge der Aufnahme ausfüllende Außenhülse, einen in der Außenhülse verschiebbar geführten Pumpenkolben und ein am Ende der Außenhül­ se eingebautes Druckventil aufweist. Die Außenhülse bildet einerseits eine Kolbenführung für den Pumpenkolben, andererseits einen mit dem Pumpende des Pumpenkolbens ein Arbeitsvolumen begrenzenden Zylinder. Die Antriebsenden der Pumpenkolben liegen an einer Druckplatte der Taumelscheibe an, so daß die Pumpenkolben durch Drehung der Taumelscheibe in axialer Richtung in den Außen­ hülsen vor und zurück bewegt werden. Das Saugventil, das notwendigerweise zu jeder Cartridge gehört, ist jeweils in den Pumpenkolben integriert. In jedem Pumpenkolben befindet sich ein axial verlaufender, am Pumpende mündender An­ saugkanal, in dem das Saugventil angeordnet ist.

Jede Cartridge ist in der entsprechenden Aufnahme fixiert, und zwar einerseits durch einen radial in die Aufnahme eingeschraubten Fixierbolzen, andererseits durch einen vom der Taumelscheibe gegenüberliegenden offenen Ende der Aufnahme in die Aufnahme eingesetzten, mit dem offenen Ende der Cartridge verschraubten Verschlußstopfen. Auf der von der Taumelscheibe abgewandten Seite der Druck­ ventile befinden sich in einer quer zur Achse liegenden Ebene in allen Außen­ hülsen radiale Durchtrittsöffnungen, die in einen im Pumpenkopf hier ausge­ bildeten, in der Ebene verlaufenden Ringraum münden. Der Ringraum ist über einen zentralen, radial zum Außenumfang des Pumpenkopfes geführten Anschluß­ stutzen an einen äußeren druckseitigen Anschluß anschließbar.

Wie die zuvor gegebene Beschreibung deutlich macht, ist die bekannte Axial­ kolbenpumpe herstellungstechnisch aufwendig, da der Pumpenkopf mit den axial und parallel zueinander verlaufenden Aufnahmen, dem mittigen Lager für die Antriebswelle der Taumelscheibe, den radial verlaufenden Gewindebohrungen für die Fixierbolzen, dem im Pumpenkopf ausgebildeten druckseitigen Ring­ raum und dem radial verlaufenden, eine Gewindefassung aufweisenden, druck­ seitigen Anschlußstutzen praktisch nur als Metall-Gußteil mit einem kompli­ zierten Werkzeug herstellbar ist. Entsprechendes gilt bei Ausführung in Kunst­ stoff bei geringeren Drücken. Damit ist eine solche Axialkolbenpumpe nur in großen Serien wirtschaftlich herstellbar.

Eine ähnlich aufgebaute Kolbenpumpe, die ebenfalls für Wasser-Hochdruckrei­ niger geeignet ist, bei der aber die Aufnahmen und die Pumpenkolben in Reihe hintereinander abgeordnet sind und von einer gemeinsamen Kurbelwelle her an­ getrieben werden, ist gleichfalls bekannt (US-A-48 24 342). Hier hat man einen Pumpenblock mit darin gelagerter Kurbelwelle, an der über Pleuelstangen die Pumpenkolben angebracht sind. Auf den Pumpenblock ist der auch hier als einteiliges Gußstück ausgeführte Pumpenkopf aufgesetzt. Je Pumpenkolben be­ findet sich im Pumpenkopf eine Aufnahme, alle Aufnahmen sind zueinander pa­ rallel in einer Reihe hintereinander angeordnet. Die Wandungen der Aufnah­ men im Pumpenkopf bilden gleichzeitig die mit den Pumpenden die Arbeitsvo­ lumina bildenden Zylinder. Jeder Aufnahme sind in Querbohrungen mit Innen­ gewinde eingesetzte Saugventile und Druckventile zugeordnet. Zusätzliche Schrägbohrungen und in Richtung der Längsachse der Reihenanordnung verlaufen­ de Sammelaufnahmen sind vorhanden. Auch diese Kolbenpumpe ist herstellungs­ technisch sehr aufwendig, insbesondere ist auch hier der Pumpenkopf wegen der Vielzahl in unterschiedlicher Richtung verlaufender Aufnahmen und Ka­ näle praktisch nur als Gußteil ausführbar.

Eine in der Herstellung erheblich vereinfachte und damit wesentlich kosten­ günstiger herstellbare Axialkolbenpumpe (DE-A-42 09 461) weist zu jedem Pumpenkolben eine zweite Aufnahme parallel neben der den Pumpenkolben im Pumpenkopf aufnehmenden Aufnahme auf, wobei in der einen Aufnahme das Saug­ ventil und in der anderen Aufnahme das Druckventil angeordnet ist. Die je­ weils einem Pumpenkolben zugeordneten, benachbarten Aufnahmen sind über quer zur Achse verlaufende, von den Aufnahmen radial abgehende Querkanäle miteinander verbunden. Diese Querkanäle werden mittels Ausfräsungen aus den Aufnahmen heraus radial hergestellt. Da der Pumpenkopf also im Grundsatz aus­ schließlich mit in axialer Richtung verlaufenden Bohrvorgängen und einigen Fräsvorgängen hergestellt werden kann, ist eine Herstellung als Gußstück nicht mehr erforderlich.

Besonderheiten der zuvor erläuterten bekannten Axialkolbenpumpe sind ein großflächiger Saugraum in einer gesonderten, am Pumpenkopf anbringbaren Endkappe, der durch ein großflächiges Filterelement unterteilt ist.

Zwar ist die zuvor erläuterte Axialkolbenpumpe, von der die vorliegende Er­ findung ausgeht, gegenüber den zuvor bekannten Axialkolbenpumpen herstel­ lungstechnisch schon wesentlich einfacher und kostengünstiger, wünschens­ wert wäre allerdings eine Herstellungstechnik ohne Nachbearbeitung mit rein formtechnischen Herstellungsverfahren, insbesondere dann, wenn man die über­ wiegende Mehrzahl aller Teile in Kunststoff ausführen könnte.

Das zuvor angesprochene Problem wird erfindungsgemäß in einer ersten Alter­ native durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst, eine zweite Alternative, die eine rebengeordnete Lösung des zuvor geschil­ derten Problems darstellt, ist Gegenstand des Anspruchs 4. Die wei­ teren Ansprüche sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der beiden Alternativen gerichtet.

Beide Alternativen realisieren die Problemlösung durch eine Optimierung des Pumpenkopfes, die eine Herstel­ lung mit einem formtechnischen Herstellungsverfahren, insbesondere einem Kunststoff-Spritzgußverfahren ohne Nachbearbeitung erlaubt.

Im übrigen werden Vorteile der Erfindung und bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Axial­ kolbenpumpe in einem Wasser-Hochdruckreiniger, im Schnitt,

Fig. 2 ausschnittweise den Bereich der Taumelscheibe der Axialkolben­ pumpe aus Fig. 1,

Fig. 3 ausschnittweise den Bereich der Taumelscheibe bei einer alternativen Ausführungsform einer Axialkolbenpumpe,

Fig. 4 im Schnitt, ausschnittweise den Bereich des Pumpenkopfes der Axial­ kolbenpumpe aus Fig. 1,

Fig. 5 in einer Ansicht von der Kolbenseite her den Pumpenkopf der Axial­ kolbenpumpe aus Fig. 1,

Fig. 6 in einer Ansicht von der Druckseite her den Pumpenkopf gemäß Fig. 5 und

Fig. 7 in einer Sprengdarstellung den Pumpenkopf der Axialkolbenpumpe gemäß Fig. 1 mit zugehörigen weiteren Bauteilen.

Fig. 1 zeigt einen Wasser-Hochdruckreiniger mit einem allgemeinen Gehäuse 1 mit einem darin angeordneten Antriebsmotor 2, von dem eine Abtriebswelle 3 in den Bereich einer Axialkolbenpumpe 4 ragt. Die Axialkolbenpumpe 4 weist ein im Gehäuse 1 des Wasser-Hochdruckreinigers auf Schwingungspuffern gela­ gertes Gehäuse 5 auf. In Kolbenführungen 6 am Gehäuse 5 sind mindestens zwei, im dargestellten Ausführungsbeispiel drei parallel zur Längsrichtung des Ge­ häuses 5 angeordnete Pumpenkolben 7 geführt. Weiter ist im Gehäuse 5 eine an den Antriebsenden der Pumpenkolben 7 zur Anlage kommende Taumelscheibe 8 ge­ lagert. Weiter ist am Gehäuse 5 ein Pumpenkopf 9 angebracht.

Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Ge­ häuse 5 für sich zweiteilig mit einem antriebsseitigen Bodenteil 10 und ei­ nem damit verbundenen Deckelteil 11 ausgeführt.

Wesentlich ist nun zunächst, daß die Taumelscheibe 8 mit Ausnahme der an den Antriebsenden der Pumpenkolben 7 anliegenden, auf einem umlaufenden Lager­ ring gelagerten Druckplatte 12, als einteiliges, aus Metall oder aus ggf. faserverstärktem Kunststoff bestehendes Formteil ausgeführt ist, an dem am Umfang eine Verzahnung 13 für ein Antriebsritzel 14 auf der Abtriebswelle 3 des Antriebsmotors 2 (Fig. 2) oder in dem axial mittig eine Aufnahmefassung 15 für das Ende der Antriebswelle 3 des Antriebsmotors 2 (Fig. 3) ausgebildet ist. Im in Fig. 1 und 2 insoweit dargestellten Ausführungsbeispiel kann es sich beim Antriebsmotor 2 beispielsweise um einen Kollektormotor mit einer hohen Motordrehzahl von etwa 18 000 U/min handeln, eine erforderliche Unter­ setzung dieser Drehzahl auf die für die Axialkolbenpumpe 4 passende Drehzahl erfolgt über Verzahnung 13 und Antriebsritzel 14. Demgegenüber handelt es sich beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dann eher um einen langsam laufen­ den Antriebsmotor, beispielsweise einen Vierpolmotor mit vielleicht 3000 U/min, der direkt mit entsprechender Drehzahl die Taumelscheibe 8 antreiben kann, die dementsprechend die Abtriebswelle 3 dann in einer Aufnahmefassung 15 auf­ nimmt. In allen Fällen ist gewährleistet, daß die Taumelscheibe 8 als eintei­ liges Formteil ausgeführt sein kann, im dargestellten Ausführungsbeispiel noch aus Aluminium-Druckguß, eventuell aber auch aus faserverstärktem Kunststoff im Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeichnet sich weiter da­ durch aus, daß die Taumelscheibe 8 topfartig ausgebildet und mit ihrem Boden dem Bodenteil 10 des Gehäuses 5 zugewandt ist. Einerseits spart das Material und Kosten, andererseits wird damit im Inneren der Taumelscheibe 8 ein nachher noch weiter zu erläuternder Freiraum geschaffen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist weiter so gestaltet, daß die Taumel­ scheibe 8 am Boden mit einem im Bodenteil 10 des Gehäuses 5 aufgenommenen ersten Lager 16 und an der offenen Seite mit einem mittig am Deckelteil 11 angeordneten zweiten Lager 17 gelagert ist. Demgegenüber erkennt man beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 mit der direkt auf die Abtriebswelle 3 auf­ gekeilten Taumelscheibe 8, daß die Taumelscheibe 8 im Bereich der Aufnahme­ fassung 15 mit einem im Bodenteil 10 des Gehäuses 5 aufgenommenen ersten Lager 16 und an der gegenüberliegenden Seite mit einem mittig am Deckelteil 11 angeordneten zweiten Lager 17 gelagert ist. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel erkennt man im übrigen weiter noch im Bodenteil 10 ein umlaufendes Dicht- und Federelement 18 sowie in der Taumelscheibe 8 eine radial einge­ setzte Fixierschraube 19, die die Taumelscheibe 8 gegen versehentliches Ab­ ziehen von der Abtriebswelle 3 sichert. Der Bodenteil 10 des Gehäuses 5 wird im übrigen gegenüber dem hier nur angedeuteten Gehäuse des Antriebsmotors 2 mittels einer Verdreh-Sicherungsnase 20 gehalten. Bei größeren Konstruktionen kann hier auch eine Fig. 3 gestrichelt dargestellte Verschraubung 21 vorge­ sehen sein.

Beide dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen den Deckelteil 11 des Ge­ häuses 5 aus faserverstärktem Kunststoff, selbstverständlich könnte hier auch Metall eingesetzt werden. Die Konstruktion der Axialkolbenpumpe 4 macht aber hier den Einsatz von ggf. faserverstärktem Kunststoff mög­ lich.

Möglich ist es im übrigen auch, daß der Deckelteil 11 des Gehäuses 5 inte­ graler Bestandteil des Pumpenkopfes 9 ist, so wie das im Stand der Technik schon bekannt ist. Herstellungstechnisch ist es aber häufig kostengünstiger, und zwar wegen der Entformungs-Probleme beim Spritzguß oder Druckguß, mehrere einzelne Baugruppen vorzusehen, die jeweils für sich ohne Nachbearbeitung her­ gestellt werden können und dann zusammengesetzt werden, wie dargestellt.

Aus der Zusammenschau der Fig. 1 und 4 ergeben sich nun Details des Pumpen­ kopfes 9 bei der Axialkolbenpumpe 4. Zum weiteren Verständ­ nis sollte im übrigen dazu noch Fig. 5 der Zeichnung herangezogen werden. Für dieses Ausführungsbeispiel gilt nun, daß der Pumpenkopf 9 als einteiliges Formteil aus ggf. faserverstärktem Kunststoff oder aus Metall ausgeführt ist und darin zu jedem Pumpenkolben 7 zwei insgesamt zueinander parallel in Längs­ richtung verlaufende Aufnahmekanäle 22, 23 ausgeformt sind, wobei einer der beiden einem Pumpenkolben 7 zugeordneten Aufnahmekanäle 22 den Pumpenkolben 7 und ein Saugventil 24 (oder ein Druckventil) aufnimmt und der zugeordnete, parallele Aufnahmekanal 23 ein Druckventil 25 (oder ein Saugventil) aufnimmt und am dem Pumpenkolben 7 entgegengesetzten Ende offen ist, und daß die beiden Aufnahmekanäle 22, 23 in einem Abschnitt, in dem sie unmittelbar nebeneinander liegen, einander schneiden, also eine Querschnittsüberdeckung aufweisen, so daß sich eine quer verlaufende Durchtrittsöff­ nung 26 ergibt. Die letztgenannten Durchtrittsöffnungen 26 erkennt man als sichelförmige Konturen nur in Fig. 5, da der Schnitt in Fig. 1 und Fig. 4 insoweit ungünstig liegt. Die Schieber des Formwerkzeuges liegen also zur Bildung der Durchtrittsöffnungen 26 von einander entgegengesetzten Richtungen kommend hier aneinander unmittelbar an, so daß beim Öffnen der Form diese Durch­ trittsöffnungen ohne Nachbearbeitung einfach offen bleiben.

Bei der zuvor geschilderten Ausbildungstechnik für die Durchtrittsöffnungen 26 bleiben die für die Druckfestigkeit des Pumpenkopfes 9 wesentlichen Wandstär­ ken im Bereich der Aufnahmekanäle 22, 23 erhalten, so daß insgesamt die Aus­ führung des Pumpenkopfes 9 in einem ggf. faserverstärkten Kunststoff ohne wei­ teres möglich ist. Dies gilt jedenfalls im hier vorgesehenen Druckbereich des Wasser-Hochdruckreinigers um etwa 100 bar, bei weiterreichenden Entwicklungen werden auch Druckbereiche bis 120 oder 140 bar in Kunststoff realisierbar sein.

Eine besonders große Wandstärke in praktisch, allen Bereichen der Aufnahmeka­ näle 22, 23 ergibt sich dann, wenn die Ausbildung der Durchtrittsöffnungen 26 nicht durch eine entsprechende Durchmesser-Gestaltung der Aufnahmekanäle 22, 23 realisiert wird, sondern der den Pumpenkolben 7 aufnehmende Aufnahme­ kanal 22 an der dem zugeordneten Aufnahmekanal 23 zugewandten Seite eine ra­ diale Aufweitung 27, vorzugsweise in Form einer Längsnut, aufweist und mit der Aufweitung 27 den zugeordneten Aufnahmekanal 23 schneidet. Im Prinzip ginge auch eine umgekehrte Anordnung mit der radialen Aufweitung, vorzugs­ weise in Form einer Längsnut, im zugeordneten Aufnahmekanal 23, der nach üblichem Aufbau ja das Druckventil 25 enthält, jedoch würde dabei die Schwä­ chung der Wandstärke im Bereich der Aufweitung möglicherweise drucktechnisch problematischer sein. Die Ausgestaltung mit der radialen Aufweitung 27 in Form einer Längsnut bis hinunter in den Bereich, in dem dann die Durchtritts­ öffnung 26 ausgebildet ist, zeigt besonders schön Fig. 5 der Zeichnung. In Fig. 5 der Zeichnung erkennt man im oben mittig befindlichen Aufnahmekanal 22 eingesetzt ein Saugventil 24, von dem nur der die Ventilteile tragende Korb dargestellt ist. Demgegenüber erkennt man in Fig. 6 mit dem Blick in die Aufnahmekanäle 23 die Ventilkörbe der dort jeweils angeordneten Druckven­ tile 25.

Fig. 7 - Sprengdarstellung - in Verbindung mit Fig. 1 und Fig. 5 macht eine weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen Axialkolbenpumpe im Bereich des Pumpenkopfes 9 deutlich. Man erkennt nämlich, daß die die Pumpenkolben 7 auf­ nehmenden Aufnahmekanäle 22 an den offenen Enden in stutzenartigen Vorsprüngen 28 verlängert sind und daß diese Vorsprünge 28 in entsprechende Fassungen 29 im Gehäuse 5, insbesondere, also im Deckelteil 11 des Gehäuses 5, eingefügt sind. Geht man einmal davon aus, daß der Deckelteil 11 des Gehäuses 5 beson­ ders hohen Aufreißkräften standhält, sei es wegen hinreichend großer Material­ querschnitte, sei es deswegen, weil der Deckelteil 11 aus Aluminium-Druckguß gefertigt ist, so führen die Vorsprünge 28 in den Fassungen 29 zu einer Ab­ stützungswirkung für die Kunststoff-Vorsprünge 28 des Pumpenkopfes 9. Die Folge ist, daß die Materialquerschnitte hier recht gering gehalten werden können, da das Kunststoffmaterial hier nur auf Druck beansprucht wird (das Grundprinzip dieser Technik ist Gegenstand eines Patents der Anmelderin - DE-C-40 08 255).

Der Zusammenschau von Fig. 1, 5, 6 und 7 ist ferner zu entnehmen, daß hier konstruktiv eine besonders geschickte Aufteilung der notwendigen Baugruppen im Bereich des Pumpenkopfes 9 in einzelne Einheiten stattgefunden hat. Das gibt die Möglichkeit, ohne die Notwendigkeit einer Nachbearbeitung die Ein­ heiten jeweils für sich als Kunststoff-Spritzgußteile herzustellen. Die Auf­ teilung in einzelne Einheiten ist in erster Linie von den Gesichtspunkten "Druckfestigkeit" und "leichte und einfache Entformbarkeit" bestimmt. Zu­ nächst gilt dabei, daß am Pumpenkopf 9 an der die offenen Enden der zuge­ ordneten Aufnahmekanäle 23 aufweisenden Seite ein Sammelaufnahmekopf 30 an­ gebracht ist, der in Längsrichtung verlaufende, den Aufnahmekanälen 23 zuge­ ordnete, sackartig geschlossene Verlängerungskanäle 31 und einen mittig in entgegengesetzter Richtung verlaufenden Sammelkanal 32 aufweist und daß die Verlängerungskanäle 31 den Sammelkanal 32 in einem Abschnitt, in dem sie un­ mittelbar nebeneinander liegen, schneiden, also eine Querschnittsüberdeckung aufweisen, so daß sich eine quer verlaufende Durchtrittsöffnung 33 von jedem Verlängerungskanal 31 in den Sammelkanal 32 ergibt. Wie im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, sollen die druckseitigen Aufnahmekanäle 23 ausgangsseitig zusammengeführt werden in ei­ nen Sammelkanal 32, der dann wieder nach außen hin mit einem Druckanschluß (Hochdruckschlauch zur Hochdruck-Reinigungslanze) führt. Unter Einsatz von Nachbearbeitungsvorgängen lassen sich diese Kanäle alle in einem einheitlichen Pumpenkopf 9 realisieren. Hier jedoch erfolgt eine Aufteilung, so daß, wie geschildert, im Sammelaufnahmekopf 30 dieselbe Kanal-Formtechnik realisiert werden kann wie im Pumpenkopf 9 an sich. Damit läßt sich auch der Sammelauf­ nahmekopf 30 als Kunststoff-Spritzgußteil ohne substantielle Nachbearbeitung realisieren.

Für die Verbindung der Verlängerungskanäle 31 mit den Aufnahmekanälen 23 kann aus Festigkeitsgesichtspunkten eine ähnliche Technik realisiert werden wie bei der Verbindung der Aufnahmekanäle 22 mit dem Gehäuse 5. Die Sprengdarstellung in Fig. 7 macht besonders deutlich, daß dazu die zugeordneten Aufnahmekanäle 23 an den offenen Enden oder die Verlängerungskanäle 31 an den offenen Enden in stutzenartigen Vorsprüngen 34 verlängert sind und daß diese Vorsprünge 34 in entsprechende Fassungen 35 im gegenüberliegenden Bauteil eingefügt sind. Man erkennt die Fassungen 35 nur angedeutet in Fig. 6, denn dort ist die ent­ sprechende Seite des Pumpenkopfes 9 zu erkennen.

Der Sammelaufnahmekopf 30 könnte gleichzeitig den gesamten Anschlußbereich der Axialkolbenpumpe umfassen. Aus den schon zuvor erläuterten herstellungs­ technischen Gründen ist im dargestellten Ausführungsbeispiel aber eine wei­ tere Einheit vorgesehen, es ist nämlich vorgesehen, daß dem Pumpenkopf 9 ein als einteiliges Formteil aus faserverstärktem Kunststoff oder aus Metall aus­ geführter Anschlußkopf 36 mit Anschlußkanälen 37, Saugraum 38, Druckauslaß 39 und ggf. Steuerventilen 40 zugeordnet ist. Der Sammelaufnahmekopf 30 ist, wie insbesondere Fig. 7 gut erkennen läßt, als Einsatzteil in einem zwischen dem Anschlußkopf 36 und dem Pumpenkopf 9 ausgebildeten Hohlraum 41 angeordnet. Zwischen der Außenseite des Sammelaufnahmekopfes 30 und der Innenwandung des Anschlußkopfes 36 wird, wie Fig. 4 zeigt, im Hohlraum 41 ein ringförmiger Saugraum 38 gebildet, in dem das aus dem Stand der Technik schon bekannte, für die optimale Funktionsweise einer solchen Axialkolbenpumpe sehr zweck­ mäßige großflächige Filterelement 43 seinen Platz findet. Durch die Abstützung des Sammelaufnahmekopfes 30 im Hohlraum 41 des Anschlußkopfes 36 ergibt sich auch hier wieder die zuvor schon erläuterte, aus dem Stand der Technik (DE-C-40 08 255) bekannte Abstützungs-Technik, die zu relativ geringen Wandstärken selbst von Kunststoff-Spritzgußteilen führt. Der Anschlußkopf 36 selbst hin­ gegen ist, wie Fig. 7 besonders gut zeigt, mit kreisbogenförmigen Konturen und Versteifungsstreben hochgradig aufreißfest ausgeführt.

Fig. 4 läßt im Bereich des Anschlußkopfes 36 einen Anschlußkanal 37 in Quer­ richtung erkennen, in dem im in Fig. 4 (und in Fig. 1) dargestellten Schnitt die Kolbenstange eines Strömungsunloaders angedeutet ist. Die Funktionstechnik eines solchen Strömungsunloaders ist gleichfalls für die Anmelderin patentiert DE-C-38 37 579.

Schon zuvor ist darauf hingewiesen worden, daß Fig. 5 oben den Ventilkorb eines Saugventils 24 in einem Aufnahmekanal 22 zeigt. Die Durchtrittsöff­ nungen 26 in den Aufnahmekanälen 22 bieten zwanglos eine Querkante, die für die Fixierung des Ventilkorbs des Saugventils 24 genutzt werden kann. Es ist nämlich hier vorgesehen, daß die Saugventile 24 in den entsprechenden Auf­ nahmekanälen 22 mittels in die Durchtrittsöffnungen 26 eingreifenden Rast­ nasen 42 verrastet sind.

Fig. 4 macht deutlich, daß eine weitere konstruktive Vereinfachung dadurch realisiert ist, daß die Druckventile 25 in den entsprechenden Aufnahmekanälen 23 durch den Sammelaufnahmekopf 30 bzw. die Vorsprünge 34 an den Verlängerungs­ kanälen 31 fixiert sind.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt im Durchmesser gleich große Saug­ ventile 24 und Druckventile 25. Für die Saugventile 24 ist ein großer Strö­ mungsquerschnitt zweckmäßig, damit mit möglichst geringem Druckverlust an der durch das jeweilige Saugventil 24 dargestellten Drosselstelle ein schnel­ les und vollständiges Füllen des Pumpen-Hohlraums beim Rückziehen des Pum­ penkolbens 7 stattfindet. Beim Druckventil 25 hingegen ist ein so großer Strömungsquerschnitt gar nicht erforderlich, da ohnehin ja hier ein hoher Druckaufbau erfolgen muß. Man könnte also durchaus in besonders zweckmäßiger Weise vorsehen, daß der Durchmesser der Druckventile 25 und vorzugsweise auch der entsprechenden Aufnahmekanäle 23 geringer ist als der Durchmesser der Saugventile 24. Dies würde nochmals Platz sparen. Beim dargestellten Aus­ führungsbeispiel ist diese Variante allerdings, wie zuvor erläutert, nicht realisiert.

Eine weitere Alternative für eine erfindungsgemäße Axialkolbenpumpe besteht darin, die Pumpenkolben 7 nicht im Kreis anzuordnen (Fig. 5, 6, 7), sondern diese in Reihe anzuordnen. Eine platzmäßige Optimierung ergäbe sich dann so, daß die Aufnahmekanäle vorzugsweise in zwei Reihen nebeneinander, auf Lücke gesetzt, angeordnet sind. Auch bei einer solchen Pumpe in Reihenan­ ordnung der Pumpenkolben handelt es sich um eine Axialkolbenpumpe, eben im Gegensatz zu einer Radialkolbenpumpe.

Insgesamt gelingt es mit der erfindungsgemäßen Konzeption eine Axialkolben­ pumpe insbesondere für Wasser-Hochdruckreiniger herstellungstechnisch an ver­ schiedenen Stellen so zu optimieren, daß eine Herstellung überwiegend mit formtechnischen Herstellverfahren, insbesondere mit Kunststoff-Spritzguß, ohne wesentliche Nachbearbeitungen erfolgen kann. Dadurch lassen sich die Herstellungskosten dieser Axialkolbenpumpe gegenüber den bisher bekannten Axialkolbenpumpen ganz drastisch senken.

Nicht dargestellt ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Axialkolbenpumpe, bei dem der Sammelaufnahmekopf 30 auch den Saug­ raum 38 umfaßt und als eigenständige Baueinheit zwischen Pumpenkopf 9 und Anschlußkopf 36 dazwischengesetzt ist. Diese Konstruktion ist für höhere Drücke und insbesondere dann zweckmäßig, wenn der Sammelaufnahmekopf 30 dann auch hochgradig biegesteif, insbesondere als Metallteil, vorzugsweise als Aluminium-Druckgußteil, ausgeführt ist. In dieser Weise ist der Sammelauf­ nahmekopf 30 zwischen dem Anschlußkopf 36 und dem Pumpenkopf 9 mittels der Verbindungsschrauben eingespannt. Der hochgradig biegesteife Sammelaufnahme­ kopf 30 bildet dadurch gewissermaßen ein Rückgrat für insbesondere den Pum­ penkopf 9, dessen Druckseite dadurch nicht mehr auf Biegung, sondern nur noch auf Pressung beansprucht wird. Mit dieser besonderen Gestaltung der Axialkolbenpumpe läßt sich auch bei Verwendung von Kunststoff für Pumpenkopf 9 und Anschlußkopf 36 wegen der Versteifungswirkung des Sammelaufnahmekopfes 30 zu nochmals weit höheren Drücken vorstoßen.

Claims (11)

1. Axialkolbenpumpe, für Hochdruckreiniger,
mit einem Gehäuse (5),
mit mindestens zwei in Kolbenführungen (6) am Gehäuse (5) zueinander parallel in Längsrichtung des Gehäuses (5) angeordneten Pumpenkolben (7),
mit einer im Gehäuse (5) gelagerten, an den Antriebsenden der Pumpenkolben (7) zur Anlage kommenden Taumelscheibe (8),
mit einem am Gehäuse (5) angebrachten Pumpenkopf (9) und
zu jedem Pumpenkolben (7) mit zwei im Pumpenkopf (9) ausgeformten, insgesamt zu­ einander parallel in Längsrichtung verlaufenden Aufnahmekanälen (22, 23)
wobei der Pumpenkopf (9) als einteiliges Formteil aus ggf. faserverstärktem Kunst­ stoff oder aus Metall ausgeführt ist,
wobei einer der beiden einem Pumpenkolben (7) zugeordneten Aufnahmekanäle (22) den Pumpenkolben (7) und ein Saugventil (24) (oder ein Druckventil) aufnimmt und
wobei der zugeordnete, parallele Aufnahmekanal (23) ein Druckventil (25) (oder ein Saugventil) aufnimmt und am dem Pumpenkolben (7) entgegensetzten Ende offen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Aufnahmekanäle (22, 23) in einem Abschnitt, in dem sie unmittelbar nebeneinander liege, eine Querschnittsüberdeckung aufweisen, so daß sich eine quer verlaufende Durch­ trittsöffnung (26) ergibt.

2. Axialkolben nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der den Pumpenkolben (7) aufnehmende Aufnahmekanal (22) an der dem zugeord­ neten Aufnahmekanal (23) zugewandten Seite eine radiale Aufweitung (27), vor­ zugsweise in Form einer Längsnut, aufweist und mit der Aufweitung (27) den zuge­ ordneten Aufnahmekanal (23) schneidet

3. Axialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die die Pumpenkolben (7) aufnehmenden Aufnahmekanäle (22) an den offenen Enden in stutzenartigen Vorsprüngen (28) verlängert sind und daß diese Vorsprünge (28) in entsprechende Fassungen (29) im Gehäuse (5), insbesondere also in einem Deckelteil (11) des Gehäuses (5), eingefügt sind.

4. Axialkolbenpumpe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ggf. auch dem kennzeichnenden Teil eines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß am Pumpenkopf (9) an der die offenen Enden der zugeordneten Aufnah­ mekanäle (23) aufweisenden Seite ein Sammelaufnahmekopf (30) angebracht ist, der in Längsrichtung verlaufende, den Aufnahmekanälen (23) zugeordnete, sackartig ge­ schlossene Verlängerungskanäle (31) und einen mittig in entgegengesetzter Richtung verlaufenden Sammelkanal (32) aufweist und
daß die Verlängerungskanäle (31) mit dem Sammelkanal (32) in einem Abschnitt, in dem sie unmittelbar nebeneinander liegen, eine Querschnittsüberdeckung aufweisen, so daß sich eine quer verlaufende Durchtrittsöffnung (33) von jedem Verlängerungskanal (31) in den Sammelkanal (32) ergibt.

5. Axialkolbenpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeich­ net, daß die zugeordneten Aufnahmekanäle (23) an den offenen Enden oder die Ver­ längerungskanäle (31) an den offenen Enden in stutzenartigen Vorsprüngen (34) verlängert sind und daß diese Vorsprünge (34) in entsprechende Fassungen (35) im gegenüberliegenden Bauteil eingefügt sind.

6. Axialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Pum­ penkopf (9) ein als einteiliges Formteil aus faserverstärktem Kunststoff oder aus Me­ tall ausgeführter Anschlußkopf (36) mit Anschlußkanälen (37), Saugraum (38), Druckauslaß (39) und ggf. Steuerventilen (40) zugeordnet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Sammelaufnahmekopf (30) als Einsatzteil in einem zwischen dem Anschlußkopf (36) und dem Pumpenkopf (9) ausgebildeten Hohlraum (41) angeordnet ist.

7. Axialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Saugventile (24) in den entsprechenden Aufnahmekanälen (22) mit­ tels in die Durchtrittsöffnungen (26) eingreifenden Rastnasen (42) verrastet sind.

8. Axialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckventile (25) in den entsprechenden Aufnahmekanälen (23) durch den Sammelaufnahmekopf (30) bzw. die Vorsprünge (34) an den Verlänge­ rungskanälen (31) fixiert sind.

9. Axialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der Druckventile (25) und vorzugsweise auch der ent­ sprechenden Aufnahmekanäle (23) geringer ist als der Durchmesser der Saugven­ tile (24).

10. Axialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Pum­ penkopf (9) ein Anschlußkopf (36) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelaufnahmekopf (30) auch den Säugraum (38) umfaßt und als eigenständige Baueinheit zwischen dem Pumpenkopf (9) und dem Anschlußkopf (36) angeordnet ist.

11. Axialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der als eigenständige Baueinheit ausgeführte Sammelaufnahmekopf (30) hochgradig biegesteif, insbesondere als Metallteil, vorzugsweise als Aluminium- Druckgußteil, ausgeführt ist.