DE4424445A1

DE4424445A1 - Sleeve floating on the plunger of a high pressure plunger pump

Info

Publication number: DE4424445A1
Application number: DE19944424445
Authority: DE
Inventors: Hermann Frye-Hammelmann
Original assignee: Paul Hammelmann Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Paul Hammelmann Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1994-07-12
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 1996-01-18
Also published as: AU2164595A; EP0692631A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hülse für eine Hochdruckplungerpumpe, vorzugsweise im Arbeitsbereich oberhalb 1.000 bar, wobei die Hülse auf dem Plunger schwimmend gelagert ist und mit der Stirnfläche des Plungers den Arbeitsraum der Hochdruckplungerpumpe begrenzt.The invention relates to a sleeve for a high pressure plunger pump, preferably in the working range above 1,000 bar, with the sleeve on the plunger is floating and with the end face of the plunger limits the working space of the high pressure plunger pump.

Es ist eine Hülse dieser Art bekannt (EP 0 464 165), in deren zylindri scher Bohrung eine Gleitbuchse angeordnet ist, in der sich der Plunger hin und her bewegt.A sleeve of this type is known (EP 0 464 165), in the cylindri shear bore a sliding bush is arranged in which the plunger moved back and forth.

Da die Hülse, die sich an der dem Pumpenkopf zugewandten Ende an einem Einsatzkörper abstützt, mit der Stirnfläche des Plungers den Arbeitsraum der Pumpe begrenzt und vom Saugraum umschlossen ist, wird die Hülse beim Saug- und Druckhub wechselnden Belastungen unterworfen, die insbesondere bei Pumpen, die im Hochdruck- bzw. im Höchstdruckbereich arbeiten, die Lebensdauer der Hülse begrenzen.Since the sleeve, which is located at the end facing the pump head on one Insert body supports, with the end face of the plunger the work area the pump is limited and enclosed by the suction chamber, the sleeve is at Suction and pressure stroke subject to changing loads, in particular for pumps that work in the high pressure or high pressure range, the Limit the life of the sleeve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hülse der eingangs genann ten Art so zu gestalten, daß sie im Pumpenbetrieb bei wechselnden Druck belastungen höchsten Innendrücken ausgesetzt und preisgünstig gefertigt werden kann. The invention has for its object a sleeve of the beginning ten type so that they operate in the pump with changing pressure exposed to the highest internal pressures and manufactured inexpensively can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hülse gelöst, die einen mit einer durchgehenden mittigen Bohrung und an den Stirnenden mit Flanschscheiben versehenen Wickelkern aufweist, in dessen durch die Flanschscheiben stirnseitig begrenzten Wickelraum eine Wicklung eines vorgespannten Drahtes aus Metall, Kunststoff oder aus einem Fasermaterial angeordnet ist.This object is achieved by a sleeve, the one with a continuous central hole and at the front ends Has flange discs provided winding core, in the through which Flange washers limited winding space a winding one Prestressed wire made of metal, plastic or a fiber material is arranged.

Die Lebensdauer der Hülse kann dadurch erheblich gesteigert werden, daß die Vorspannung der Wicklung gleich dem im Innenraum der Hülse im Betrieb der Pumpe wirkenden Arbeitsdruck oder größer als dieser Arbeitsdruck ist.The life of the sleeve can be increased considerably that the bias of the winding is equal to that in the interior of the sleeve during operation working pressure of the pump or greater than this working pressure.

Der Wickelkern kann aus Keramik, Bronze oder Stahl gefertigt sein.The winding core can be made of ceramic, bronze or steel.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen.Further refinements of the invention result from the subclaims chen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Hochdruckplungerpumpe im Längsschnitt, Fig. 1 is a high-pressure plunger in longitudinal section,

Fig. 2 die Hülse nach der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und Fig. 2, the sleeve of FIG. 1 on an enlarged scale and

Fig. 3 eine Teilvergrößerung, und zwar des Bereiches III, aus der Fig. 2. Fig. 3 is a partial enlargement, namely the region III of FIG. 2.

Die in der Fig. 1 dargestellte Hochdruckplungerpumpe besteht im wesentli chen aus einem Pumpengehäuse 1, einem mit dem Pumpengehäuse durch Schrau ben 2 verbundenen Pumpenkopf 3, einem koaxial zur Zylinderachse 4 ange ordneten Saugventil 5 und einem Druckventil 6 sowie einer schwimmend auf dem Plunger 7 gelagerten Hülse 8. Diese Hülse weist einen Wickelkern 9 und an den Stirnseiten angeordnete Flanschscheiben 10 und 12 auf. Der Wickelkern 9 ist mit einer durchgehenden, mittigen Bohrung 13 versehen. In dem durch den Wickelkern und durch die Flanschscheiben begrenzten Wic kelraum ist eine Wicklung 14 eines vorgespannten Drahtes aus Metall, Kunststoff oder einem Fasermaterial angeordnet. The high-pressure plunger shown in Fig. 1 consists wesentli surfaces of a pump housing 1, a to the pump housing by Schrau ben 2 composite pump head 3, a coaxially to the cylinder axis 4 disposed suction valve 5 and a pressure relief valve 6 and a floating on the plunger 7 Sleeve 8 . This sleeve has a winding core 9 and flange disks 10 and 12 arranged on the end faces. The winding core 9 is provided with a continuous, central bore 13 . In the winding space delimited by the winding core and by the flange disks, a winding 14 of a prestressed wire made of metal, plastic or a fiber material is arranged.

Die Vorspannung der Wicklung 14 ist gleich dem im Innenraum der Hülse 8 im Betrieb der Hochdruckplungerpumpe wirkenden Arbeitsdruck oder größer als dieser Arbeitsdruck.The bias of the winding 14 is equal to the working pressure acting in the interior of the sleeve 8 during operation of the high-pressure plunger pump or greater than this working pressure.

Der Wickelkern 9 der Hülse kann aus Keramik, Bronze oder aus Stahl gefer tigt werden.The winding core 9 of the sleeve can be made of ceramic, bronze or steel.

Der Wickeldraht 15 kann aus Stahl oder aus Kohlefasern bestehen.The winding wire 15 can be made of steel or carbon fibers.

Der aus Stahl gefertigte Wickeldraht 15 kann ein Federstahldraht sein und einen Durchmesser von 0,4 mm sowie eine Festigkeit von 2.750 bis 3.050 N/mm² aufweisen.The winding wire 15 made of steel can be a spring steel wire and have a diameter of 0.4 mm and a strength of 2,750 to 3,050 N / mm².

Die Wicklung 14 setzt sich aus mehreren Drahtlagen zusammen. Es können z. B. vier bis zehn Drahtlagen vorgesehen werden.The winding 14 is composed of several wire layers. It can e.g. B. four to ten wire layers may be provided.

Die Hülse 8 stützt sich an dem dem Pumpenkopf 3 zugewandten Ende an einer Stoßfläche 16 eines Einsatzkörpers 17 ab. Diese Stoßfläche begrenzt mit der Stirnfläche der Hülse 8 eine Stoßfuge, die durch eine in den von der Hülse 8 und dem Einsatzkörper 17 begrenzten Strömungskanal eingesetzte Dichtungshülse 18 überlappt wird.The sleeve 8 is supported on the end facing the pump head 3 on an abutment surface 16 of an insert body 17 . This abutting surface delimits a butt joint with the end face of the sleeve 8 , which is overlapped by a sealing sleeve 18 inserted into the flow channel delimited by the sleeve 8 and the insert body 17 .

Aus der Fig. 1 ergibt sich, daß der Pumpenkopf 3 aus den Teilen 19, 20 besteht, die untereinander durch Schrauben 21 verbunden sind. Zwischen den Teilen 19, 20 ist eine rechtwinklig zur Zylinderachse 4 sich erstrec kende Trennungsebene 22 vorgesehen. Der dem Gehäuse 1 zugewandte Teil 20 des Pumpenkopfes weist eine Auflagefläche 23 für einen Ringflansch 24 des Einsatzkörpers 17 auf. Der Einsatzkörper 17 ist mit Saugkanälen ver sehen, die sich von einer Ventilsitzfläche des plattenförmigen Saugven tilkörpers 5 bis zur unteren Begrenzungsfläche des Ringflansches 24 er strecken und in einen durch den Einsatzkörper 17 und dem dem Gehäuse 1 zugewandten Teil des Pumpenkopfes 3 begrenzten Ringkanal 26 einmünden.From Fig. 1 it follows that the pump head 3 consists of the parts 19 , 20 which are interconnected by screws 21 . Between the parts 19 , 20 a perpendicular to the cylinder axis 4 erstrec kende separation plane 22 is provided. The part 20 of the pump head facing the housing 1 has a bearing surface 23 for an annular flange 24 of the insert body 17 . The insert body 17 is seen with suction channels, which extend from a valve seat surface of the plate-shaped suction valve body 5 to the lower boundary surface of the ring flange 24 and extend into a ring channel 26 delimited by the insert body 17 and the housing 1 facing part of the pump head 3 .

Von der Auflagefläche des Ringflansches 24 erstreckt sich ein Leckageka nal 27 zum Saugraum 28. From the support surface of the annular flange 24 , a leakage channel 27 extends to the suction chamber 28 .

Beim Saughub des Plungers 7 wird im zylindrischen Arbeitsraum der Pumpe ein Unterdruck erzeugt, so daß das Fördermedium aus dem Saugraum 28 durch die Saugkanäle 25 bei abgehobenem Saugventilkörper 5 in den Arbeitsraum der Pumpe strömen kann. Beim Druckhub verschließt der Saugventilkörper unter Federwirkung die Saugkanäle 25. Das Fördermedium strömt durch den Kanal 29 zum Druckventil 6, hebt den Ventilkörper 30 vom Ventilsitz ab und gelangt in den zum Verbraucher führenden Kanal 31.During the suction stroke of the plunger 7 , a negative pressure is generated in the cylindrical working chamber of the pump, so that the pumped medium can flow from the suction chamber 28 through the suction channels 25 into the working chamber of the pump when the suction valve body 5 is lifted off. During the pressure stroke, the suction valve body closes the suction channels 25 under spring action. The pumped medium flows through the channel 29 to the pressure valve 6 , lifts the valve body 30 from the valve seat and reaches the channel 31 leading to the consumer.

BezugszeichenlisteReference list

1 Pumpengehäuse
2 Schraube
3 Pumpenkopf
4 Zylinderachse
5 Saugventil
6 Druckventil
7 Plunger
8 Hülse
9 Wickelkern
10 Flanschscheibe
11
12 Flanschscheibe
13 Bohrung
14 Wicklung
15 Wickeldraht
16 Stoßfläche
17 Einsatzkörper
18 Dichtungshülse
19 Teil
20 Teil
21 Schraube
22 Trennungsebene
23 Auflagefläche
24 Ringflansch
25 Saugkanal
26 Ringkanal
27 Leckagekanal
28 Saugraum
29 Kanal
30 Ventilkörper
31 Kanal 1 pump housing
2 screw
3 pump head
4 cylinder axis
5 suction valve
6 pressure valve
7 plungers
8 sleeve
9 winding core
10 flange washer
11
12 flange disc
13 hole
14 winding
15 winding wire
16 butt surface
17 insert body
18 sealing sleeve
19 part
20 part
21 screw
22 separation level
23 contact surface
24 ring flange
25 suction channel
26 ring channel
27 leakage channel
28 suction chamber
29 channel
30 valve body
31 channel

Claims

1.Sleeve for a high-pressure plunger pump, preferably in the working range above 1,000 bar, the sleeve being floating on the plunger and limiting the working space of the high-pressure plunger pump with the end face of the plunger, characterized by one with a continuous central bore ( 13 ) and to the Front ends with flange washers ( 10, 12 ) provided with a winding core ( 9 ) in which a winding ( 14 ) of a prestressed wire made of metal, plastic or of a fiber material is arranged in the winding space delimited by the flange washers on the end face.

2. Sleeve according to claim 1, characterized in that the bias of the winding ( 14 ) is greater than / equal to the working pressure acting in the interior of the sleeve ( 8 ) during operation of the high pressure plunger pump.

3. Sleeve according to claim 1, characterized in that the winding core ( 9 ) is made of ceramic, bronze or steel.

4. Sleeve according to claim 1, characterized in that the winding wire ( 15 ) consists of steel or carbon fibers.

5. Sleeve according to claim 4, characterized in that the winding wire made of steel ( 15 ) is a spring steel wire and has a diameter of 0.4 mm and a strength of 2,750 to 3,050 N / mm².

6. Sleeve according to one of the preceding claims, characterized in that the winding ( 14 ) is composed of four to ten wire layers.