DE8009506U1 - Kolbenpumpe - Google Patents

Description

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Anmelderin;

Pumpenfabrik Urach,

Sirchinger Straße 5, 74^2 Urach 1

"Kolbenpumpe"

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, insbesondere Hochleistungspumpe mit liegend angeordneten Kolben bzw. Plungern, mit einem Triebwerk, insbesondere Kurbeltriebwerk, welches in einem vom Pumpmedium gekühlten Gehäuse arbeitet.

Eine derartige Kolbenpumpe ist beispielsweise aus dem DE-GM 77 05 725 bekannt. Bei dieser bekannten Pumpe ist ein Kühler nach Art eines Deckels auf bzw. in eine Gehäuseöffnung eingesetzt, durch welche der Gehäuseinnenraum zugänglich ist. Der Kühler kann in einer Nebenleitung der Saugleitung der Pumpe angeordnet sein, so daß ein Teil des Pumpmediums zur Kühlung herangezogen wird. Bei dieser bekannten Konstruktion sind zur Anordnung des Kühlers keinerlei Änderungen am Gehäuse der Pumpe erforderlich; somit ist diese bekannte Vorrichtung vor allem dann vorteilhaft, wenn die Kühlung aufgrund einer erhöh-

Π ten Belastung der Pumpe nachträglich verstärkt werden soll.

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Jedoch müssen die Anschlußleitungen des Kühlers beweglich ausgeführt sein, um den als Gehäusedeckel eingesetzten Kühler jederzeit entfernen zu können, wenn eine Inspektion des Gehäuseinnenraumes erforderlich werden sollte. Aus diesem Grunde ist diese bekannte Pumpe verhältnismäßig aufwendig und teuer in der Herstellung.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine der eingangs genannten Gattung entsprechende Pumpe zu schaffen, welche eine besonders einfache Konstruktion bei besonders guter Kühlung des Pumpentriebwerkes besitzt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf der Unterseite des Gehäuses im Bereich dessen Triebwerkswanne eine oder mehrere das gesamte Pumpmedium führende Kühlkammern auf der Gehäusewand angeordnet sind. Durch die Anordnung der Kühlkammern auf der Unterseite wird gerade jener Gehäusebereich gekühlt, in dem sich die Schmiermittelfüllung für das Pumpentriebwerk befindet. Da das gesamte Pumpmedium zur Kühlung dient, wird eine intensive Zwangskühlung erreicht, so daß sich die Pumpe vorzüglich zum Einsatz in geschlossenen Räumen eignet, beispielsweise zum Einsatz beim Bergbau als Druckerzeuger zum Betrieb hydraulischer Abbaugeräte, für deren Betrieb in der Regel unter Hoch

druck stehendes Wasser mit einer geringen Beimengung von öl, ca. 2 %, verwendet wird.

Zur Verbesserung der Kühlung kann das Gehäuse im Bereich der Kühlkammern auf seiner Innenseite verrippt sein. Die Rippen vergrößern die Innenoberfläche des Gehäuses und verbessern damit die Wärmeabführung, gleichzeitig versteifen sie das Gehäuse und machen es unempfindlich gegenüber Dauerbelastungen durch Schwingungen od.dgl.

In entsprechender Weise kann das Gehäuse in die Kühlkammern hineinragende Rippen aufweisen, welche ebenfalls zur Gehäuseverstärkung beitragen und zur Führung des Pumpmediums in der Kühlkammer gewunden sein können. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die wärmemäßig höchstbelasteten Bereiche des Gehäuses am stärksten gekühlt werden und keine stationären Ruhezonen oder Wirbel innerhalb der Kühlkammer entstehen.

Zur Anordnung der Kühlkammern ist vorzugsweise auf dem Gehäuse ein ringförmig geschlossener Steg mit einer flanschartigen Fläche, z.B. einem Bund, zur Aufnahme einer Abdeckung angeordnet. Dieser Steg kann gleichzeitig als Sockel des Gehäuses zu dessen Lagerung bzw. Befestigung dienen und gegebenenfalls entsprechende Befestigungsfüße aufweisen.

Eine besonders raumsparende Anordnung wird erreicht, wenn die Kühlkammer bzw. -kammern seitlich an der Triebwerks-

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wanne auf der Seite der Pumpenkolben bzw. Plunger angeordnet sind und direkt zu den Saugventilen der Pumpe führende Auslässe haben. Seitlich der Triebwerkswanne, d.h. seitlich der Kurbelwelle, verjüngt sich im Regelfalle der Gehäusequerschnitt, so daß für die Kühlkammern ohne notwendige Vergrößerungen der Außenabmessungen des Pumpgehäuses genügend Raum verbleibt.

Insbesondere bei einer Pumpe mit liegend angeordneten Kolben und insbesondere, wenn die Kühlkammer bzw. -kammern direkt zu den Saugventilen der Pumpe führende Auslässe besitzen, ist im Hinblick auf eine Kompaktbauweise der Pumpe mit kurzen Saugkanälen eine liegende Anordnung des bzw. der Saugventile vorteilhaft.

Wenn gleichzeitig das bzw. die Druckventile stehend bzw. hängend angeordnet sind, sind Saug- und Druckventile separat von der Seite bzw. von oben am Gehäuse zugänglich und können vorteilhafterweise identische Ventilgehäuse und Ventilplatten bzw. Ventilkörper aufweisen.

Druckventil und Druckventilgehäuse bzw. Saugventil und Saugventilgehäuse können in einem gemeinsamen Ventilblock angeordnet sein.

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Der Pumpenarbeitsraum zwischen den Ventilen ist vorzugsweise in einem separaten Arbeitsraumgehäuse angeordnet, welches quer zur Förderrichtung des Pumpmediums verlaufende Bohrungen zur Anordnung der Zylinder für die Kolben bzw. Plunger besitzt. Bei dieser Konstruktion sind also die Pumpkolben bzw. Plunger zugänglich, ohne daß die Saug- bzw. Druckventile demontiert werden müssen.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie I-I in Fig. 2 quer zur Richtung der Kurbelwelle durch das Pumpengehäuse und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Unterseite des Gehäuses entsprechend dem Pfeil II In Fig. 1 bei abgenommener Abdeckung der Kühlkammer und bei demontiertem Ansaugkanal- bzw. Druckkanalkörpern.

Gemäß Fig. 1 besitzt die erfindungsgemäße Pumpe ein Triebwerksgehäuse 1 mit einer seitlichen öffnung 2, auf die ein Deckel 3 aufgesetzt ist, der das Triebwerksgehäuse 1 flüssigkeitsdicht abschließt und nach Abnahme vom Gehäuse eine Zugänglichkeit zum Innenraum 4 ermöglicht.

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Im Innenraurn h ist eine Kurbelwelle 5 angeordnet, welche über Pleuel 6 Pumpenkolben 7 treibt, die mit den Pleueln jeweils über Kreuzköpfe 8 gelenkig verbunden Rind, welche in gehäusefesten Kreuzkopfführungen 9 gleiten. Gegenüber den Kreuzköpfen 8 ist das Gehäuse 1 mittels Dichtungen 10 abgeschlossen.

Der Pumpenkolben 7 arbeitet in einem Pumpenarbeitsraum 11, welcher in einem Arbeitsraumgehäuse 12 mit einer Querbohrung I^ angeordnet ist, in der eine Zylinderlaufbuchse lh zur Führung des Kolbens 7 angeordnet ist. Mittels Bohrungen 15, die gleichachsig zueinander angeordnet sind und gleichen Durchmesser haben, ist der Pumpenarbeitsraum 11 einerseits über den Ansaugkanalkörper 16 mit der Saugseite der Pumpe und andererseits über den Druckkanalkörper 17 mit der Druckseite der Pumpe verbunden. Ansaugkanalkörper 16 und Druckkanalkörper 17 sind Teile eines gemeinsamen Ventilblockes.

Innerhalb des Ansaugkanalkörpers 16 ist zwischen dessen EJngangsöffnung 18 und Ausgangsöffnung I9 ein Saugventil 20 liegend eingebaut. In entsprechender Weise befindet sich im Druckkanalkörper I7 zwischen dessen Eingangsöffnung 21 und Ausgangsöffnung 22 ein Druckventil 22, welches stehend eingebaut ist, so daß ein geradliniger kurzer Förderweg für das Pumpmedium durch den Pumpenarbeitsraum 11 möglich ist, wenn, wie dargestellt, der Ansaugkanalkörper l6 unterhalb und der Druckkanalkörper 17 oberhalb des Pumpenarbeitsraumes 11 angeordnet sind.

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Saugventil 20 und Druckventil 23 sind identisch aufgebaut. Beide besitzen einen zentralen Bolzen 24, auf dessen im Durchmesser kleinere Endstücke einerseits ein ringförmiger Ventilsitz 25 und andererseits eine Ringplatte 26 und Tellerfedern 27 aufgesetzt sind, welche den Bolzen 24 mit den Ventilsitzkörpern 25 gegen die Eingangsöffnungen 18 bzw. 21 drücken. Auf den Bolzen 24 ist jeweils ein ringplattenförmiger Ventilkörper 28 gleitend geführt, welcher mittels einer Ventilfeder 29, die sich gegen die Ringplatte 26 abstützt, gegen den Ventilsitz 25 gedrückt wird.

Die kompletten Ventile 20 und 25 können nach Abnehmen eines Deckels 30 jeweils in den Absaugkanalkörper 16 bzw. den Druckkanalkörper 17 eingesetzt bzw. ausgetauscht werden.

Ebenso wie die Ventile 20 und 23 können auch der Saugventilkörper 16 und der Druckventilkörper 17 identisch ausgebildet sein.

Das Pumpmedium erreicht die Eingangsöffnung 18 des Saugventilkörpers 16 über eine an der Unterseite des Triebwerksgehäuses 1 seitlich dessen Triebwerkswanne 31 abgeordnete Kühlkammer 32, welche eine Einlaßöffnung 33 und eine der Anzahl der Ansaugkanalkörper 16 entsprechende Zahl von Auslaßöffnungen 34 besitzt, die jeweils in die Einlaßöffnung 18 der Ansaugkanalkörper 16 münden.

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Zur besseren Kühlung einer im Triebwerksgehäuse 1 befindlichen Schmiermittelfüllung 35 sind auf der Innenseite des Gehäuses 1 oberhalb der Kühlkammer 32 Rippen 36 angeordnet, die neben einer besseren Abführung der Wärme der Schmiermitte If üllung 35 ^zu einer Versteifung des Triebwerksgehäuses 1 beitragen.

Innerhalb der Kühlkammer 32 sind auf der Außenseite des Gehäuses 1, wie aus Fig. 2 besonders deutlich wird, U-förmig um eine die Kühlkammer 32 unterteilende Wand 37 herumführende Führungsrippen 38 angeordnet, die zusammen mit der Wand 37 dafür sorgen, daß die Kühlkammer 32 gleichmäßig vom Pumpmedium auf dessen Weg von der Einlaßöffnung 33 zu den Auslaßöffnungen 34 ohne Bildung stationärer Wirbel oder Ruhezonen durchströmt wird. Somit ist eine wirksame Kühlung gewährleistet. Außerdem tragen die Führungsrippe 38 und die Wand 37 zu einer Versteifung des Gehäuses bei.

Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, wird die Kühlkammer seitlich von einem Steg 39 umgrenzt, welcher eine flanschar= tige, ringförmig geschlossene Stirnfläche 40 aufweist, auf der eine die Kühlkammer 32 nach unten verschließende, nur in Fig. dargestellte Abdeckung 41 unter Zwischenschaltung einer nicht dargestellten Dichtung verschraubt ist. Zusätzlich kann die Abdeckung 4l auch auf der Wand 37 und den Führungsrippen 38 verschraubt sein.

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Die Anordnung der Kühlkammer J>2 seitlich neben der Triebwerkswanne 31 auf der Seite der Pumpenkolben 7 führt zu keinerlei Vergrößerung der Außenabmessungen der Pumpe, da der von der Kühlkammer 32 eingenommene Raum ohnehin von Sockelteilen für das Triebwerksgehäuse 1 eingenommen wird.

Aufgrund der dargestellten Anordnung der Ventile 20 und 23 können mehrfach identische Teile benutzt werden, gleichzeitig ist der Förderweg für das Pumpmedium innerhalb des Puraparbeitsraumes 11 kurz.

Zwar wird eine besonders einfacheBauart und eine maximale Kühlung erreicht, wenn das gesamte Pumpmedium durch die Kühlkammer geleitet wird. Jedoch läßt sich eine hochwirksame Kühlung auch dann gewährleisten, wenn nur nahezu das gesamte Pumpmedium zur Kühlung dient. Entsprechende Ausführungsformen fallen deshalb ebenfalls in den Rahmen der Erfindung und den Schutzbereich der Ansprüche.

Claims (3)

It* ♦ GRÄMKOW. MANITZ & FINSTERWALD Anmeld er in; Pumpenfabrik Urach, Sirchinger Straße 5, 7^32 Urach 1 SEELBERGSTRASSE 23/25 7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) PU 48 Ro/Bt 3. April I98O Ansprüche

1. Kolbenpumpe, insbesondere Hochleistungspumpe mit liegend angeordneten Kolben bzw. Plungern, mit einem Triebwerk, insbesondere Kurbeltriebwerk, welches in einem vom Pumpmedium gekühlten Gehäuse arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite des Gehäuses (1) im Bereich dessen Triebwerkswanne (31) eine oder mehrere das gesamte Pumpmedium führende Kühlkammern (32) angeordnet sind.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im Bereich der Kühlkammer bzw. -kammern (32) auf seiner Innenseite verrippt ist (Rippen

DIPL. -INC. W. CRAMKOW SEELBERCSTR. S3/2S. 7OOO STUTTGAR.T.SO ■ TELEFON (0711) 56 72 61 *··' '

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DR. C. MANITZ · DIPL-INC. M. FINSTERWALD

R<JBER,X-KOCH-STRASSE 1. 8OOO MÖNCHEN 22

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3. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) in die Kühlkammer bzw. -kammern (32) hineinragende, vorzugsweise gewundene Führungsrippen (38, Wand 37) aufweist, die das Pumpmedium in der Kühlkammer bzw. den -kammern führen.

4. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Kühlkammer (32) auf dem Gehäuse (l) ein ringförmig geschlossener Steg (39) mit einer flanschartigen Fläche (²K)) zur Aufnahme einer die Kühlkammer bzw. -kammern abschließenden Abdeckung (4l) angeordnet ist.

5. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer (32) seitlich an der Triebwerkswanne (31) auf der Seite der Pumpenkolben (7) angeordnet ist und einen oder mehrere Auslässe (34) besitzt, die direkt zu dem Saugventil/den Saugventilen (20) der Pumpe führen.

6. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit liegend angeordneten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugventil/die Saugventile (20) liegend angeordnet ist/sind.

7. Kolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventil/die Druckventile stehend/hängend angeordnet ist/sind.

8. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und insbesondere 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß Saugventil/ventile und Druckventil/ventile identische Ventilgehäuse (Bolzen 24, Ventilsitz 25) und Ventilkörper bzw. Ventilplatten (28) aufweisen.

9. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugventil (20) und das Druckventil (25) in einem gemeinsamen Ventilblock (Ansaugkanalkörper 16, Druckkanalkörper I7) angeordnet sind.

10. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenarbeitsraum (11) in einem separaten Arbeitsraumgehause (12) angeordnet ist, welches vorzugsweise quer zur Förderrichtung des Pumpmediums verlaufende Bohrungen (13) zur Anordnung von ZyI inderlauf büchsen (I²J) für die Kolben/Plunger (7) besitzt.