EP0892174A2 - Pump head for a piston pump - Google Patents
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- EP0892174A2 EP0892174A2 EP98113123A EP98113123A EP0892174A2 EP 0892174 A2 EP0892174 A2 EP 0892174A2 EP 98113123 A EP98113123 A EP 98113123A EP 98113123 A EP98113123 A EP 98113123A EP 0892174 A2 EP0892174 A2 EP 0892174A2
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- valve
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
- B08B3/026—Cleaning by making use of hand-held spray guns; Fluid preparations therefor
-
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/007—Cylinder heads
Definitions
- the invention relates to a pump head for a piston, in particular high-pressure plunger pump, of a hollow receiving body with a working space in has its interior. Inside is a plunger or plunger for execution alternating suction and pressure stroke movements are slidably arranged and drivable. During its suction stroke, a suction valve is coupled to a fluid source actuated so that fluid is sucked into the work space. During the pressure stroke becomes a pressure valve connected to a pressure outlet of the pump head actuated, whereby the previously sucked fluid is pressed to the pressure outlet.
- a high-pressure cleaning device (DE 39 22 956 A1) is a high-pressure pump provided, in which the pump head from different individual parts is screwed together, as shown by the hatching in the drawing.
- the suction valve and the pressure valve with respect to the central axis of the pump piston both axially parallel and radially offset, so that it it is difficult to achieve particularly high pressures.
- a known axial piston pump (DE 43 38 896 A1) are in a pump head the pump piston and in its axial continuation the suction valve.
- the pressure valve is radially offset from the piston axis and thereby placed radially opposite the suction valve.
- the pressure valve is in one arranged from the pump head separate part that with the pump head by special Means is connected.
- a state of the art of the type mentioned at the outset is from DE 196 04 132 A1 known, wherein a high pressure plunger pump for working pressures above 2,000 bar is described.
- the pressure valve is arranged in a pump head an inner body is screwed, wherein the plunger or reciprocating piston is movable is recorded.
- the suction valve In the border area between the inner body and the pump head is the suction valve.
- a piston pump is known from DE utility model G 66 08 701, at which the pump head base body is also made of several parts. So are pressure and suction valve axially one behind the other, but in different, with each other by screwing or other parts to be connected. The high pressure plunger seal is not visible, it is in another Construction space accommodated.
- the well-known high-pressure plunger pump is composed of several components arranged axially one behind the other: one Plunger cylinder unit, in which the plunger can be moved back and forth in a sealed working space; a transverse plate with high-pressure lines opposite the front end of the plunger; a suction valve unit connected therein, on the base of which the low-pressure suction lines also run; an adjoining pressure valve unit, which high-pressure line running through the cross plate and the suction valve unit closes or releases a distributor body with a pressure collection channel into which several similar pump heads with their pressure output realized via the pressure valve open Large number of parting lines, which have to be sealed due to the high fluid pressures. A secure seal can only be achieved by screwing with extremely high tightening torques. This leads not only to an increased assembly effort, but also to high demands
- the invention has for its object in a pump head of the beginning mentioned type to improve the high pressure seal and at the same time the constructive Simplify construction.
- Pressure ranges from 1500 to 2700 bar operating pressure can be realized, standard components for example for the Piston or plunger drive can be used and service lives of over a thousand operating hours be feasible.
- a valve cylinder unit is formed in which the essential construction elements such as suction valve, (high) pressure valve and expediently also the sealing means for closing the working space of the receiving body are summarized.
- a concrete realization of the general idea of the invention is that the pressure and suction valve and the high pressure plunger seal simultaneously inside of or arranged in the receiving body, installed or in the side wall are let in.
- a one-piece housing for receiving is created of pressure valve, suction valve, high pressure seal and low pressure seal.
- the resulting uniform pump head component requires only one Sealing in the area of the cylindrical working space in the direction of the piston or Plunger drive arrangement, but can otherwise be extremely inexpensive Deliver mass production.
- Dor further installation or assembly of the Pump head in the entire pump unit can be quick and convenient be accomplished.
- the high-pressure seal for the piston or plunger work area is an advantage at the end facing the drive device, coaxially surrounding the piston skirt, arranged and on its outside with radial projections or one Bead surround. This improves the reliability of the piston working chamber seal elevated.
- the bead or the projections can with the other sealing body be made in one piece.
- An alternative, inexpensive version exists in using a separate O-ring for the bead.
- the pressure output of the receptacle body is preferred cylindrical sleeve realized in one side or wall of the receiving body is plugged in.
- the sleeve can have functions of holding, picking up, Adjustment and / or adjustment (by means of spring elements) of the pressure valve carry out.
- Also for a seal outside the pressure exit area can use the sleeve, especially if it is made of such an elastic Material is made that it is radially elastically expandable.
- the invention provides that the receiving body of one or more Is penetrated lines that are coupled to the suction or pressure valve and via this lead to the work area of the receiving body. It can be used to a single, compact component, namely the receiving body according to the invention, an easily and quickly mountable connection on the input side to the fluid source and on the output side, for example, using a pressure gun.
- This idea can be developed with particular advantage to the extent that that the mouths of the suction and pressure lines from or into the wall of the receiving body in a common and / or one-piece section or area of the receiving body are arranged.
- the one is preferable Area where the pressure valve is located (usually on the drive device for the end of the receiving body facing away from the plunger).
- the pump head according to the invention can be arranged with at least one suction manifold connected to the fluid source and with at least one with the pressure outlet of the pump head (from insert the connected pressure collection duct.
- the suction and pressure collection channels formed in a common distributor block and / or structurally therein are integrated with the mentioned, common and / or in one piece Section or area of the receiving body is connected so that the suction and Pressure collection channels with the suction or pressure lines as well as the work area are coupled in the receiving body according to the invention.
- the cylinder valve receiving body can be an arrangement with six cylinders realize that together on the suction and pressure collection channels in one piece Distribution block are connected.
- Fig. 1 is a working with high pressure water Cleaning device shown.
- a control box 1 in which to Complete control and regulation of the pump process Microcomputer can be housed on a board, the following parameters can be set, call up or read off from a display 2: speed; Number of switching cycles; Total battery operating hours plus reset of the operating hours counter; Input of user codes; Setting of maintenance intervals; modification the minimum and / or maximum pressure value; Display maximum and minimum Outlet pressure, both current and absolute; elapsed operating hours since maintenance and the remaining operating hours until the next maintenance.
- the cleaning water is sprayed out of a high pressure gun 3 which via a flexible hose 4 with the pump head 5 of a pump unit 6 is connected to drive device 7.
- the pump head 5 is essentially of a receiving body 8 made out, inside of which a cavity or working space 9 is formed, in which the protruding from the plunger base body 10 on the end face Plunger 11 is added to sliding suction and pressure lifting movements to perform in its longitudinal direction.
- a swash plate 12 known per se, which is generated by means of a motor shaft 13 is stained in rotation.
- the swash plate 12 has an oblique to the motor shaft 13 or its inclined plane or ramp 14, what the free, front end 15 of the plunger base body 10 is sliding against.
- ramp 14 issues to plunger 10, 11 Lifting movements 16, which are in a bottom dead center 17 (shown in broken lines) and a top dead center 18 within the working space 9 of the receiving body 8 result.
- the movement from top dead center 18 to bottom dead center 17 corresponds to the suction stroke, and the reverse movement from bottom dead center 17 to top dead center 18 the pressure stroke.
- the plunger base 10 closest end of the work space 9 is by means of a high pressure seal 19 completed, which surrounds the working shaft 11 and with its outer Front side rests on a guide bushing 20 for the plunger work 11.
- the annular base body made of plastics, but can also be made of metallic alloys that are separated from elastic O-sealing ring 22 are surrounded. The latter also lies on the end face of the guide bush 20.
- the section of the receiving body 8 which has the working space 9 is on its Outer jacket surrounded by a sleeve 23, the towards the drive device 12, 13, 14 projecting front end 24 in an annular shoulder 25 the guide bushing 20 ends.
- Both the guide bushing 20 and the casing bushing 23 are each with their O-rings with their outer environment 22 provided.
- the working space 9 is provided with a radial extension 26, in which a suction valve 27 is arranged.
- a suction valve spring 28 the pressure side end of the radial extension 26 is pressed; the latter is against one Ring bead 29 of a suction lift 30 supported.
- the suction valve 27 is from the suction valve spring 28 against the outputs of two or more suction lines 31 pressed by the receiving body 8 obliquely with respect to its central axis run to a suction manifold 32 (shown in broken lines).
- a suction manifold 32 shown in broken lines.
- the suction line 31 opened or closed.
- Both the suction lift catcher 30 and the suction valve 27 are penetrated by an axial, central pressure line 33 which extends in the axial direction through the receiving body 8 and ends at a pressure valve ball 34 at its end facing away from the plunger 10, 11. This is pressed by a pressure valve spring 35 via a conical pressure stroke catcher 36 against metallic sealing surfaces 37 of the receiving body 8 at the outlet of the pressure line 33. Accordingly, the suction valve 27 is pressed by the suction valve spring 28 against metallic sealing surfaces 37a at the exits of the suction lines 31.
- the pressure stroke catcher 36 is guided in a stroke catcher guide sleeve 38, which also includes the pressure valve spring 35.
- the pressure valve components pressure valve spring 35, pressure stroke catcher 36, stroke catcher guide sleeve 38 and partially pressure valve ball 34 are surrounded or held together by a plug-in tube 39 which can be expanded radially from the inside when pressure is applied. This makes it possible to increase the pressure and thus the sealing effect of further O-sealing rings 22 a, as it were between the outer jacket of the plug-in tube 39 and the environment, in particular the inner wall of the receiving body 8
- the plug-in tube 39 in the receptacle body 8 forms the end or pressure outlet 40 of the pump head according to the invention, which opens into the pressure collection channel 41 for transmission to the high-pressure gun 3.
- the plunger 10, 11 Given suction stroke from top dead center 18 towards bottom dead center 17, can prevail in the suction line 31 or the suction manifold 32
- Low water pressure suction valve 27 from its metallic sealing surfaces 37a to solve, so that low-pressure water in the released by the working shaft 11 Workspace 9 can flow. This process occurs when bottom dead center is reached 17 ended by the work shaft 11, and the wobble shaft 12 presses with increasing rotation the working shaft 11 back towards the upper Dead center 18.
- the piston 11 moves to the right.
- the pressure in the pressure channel 41 from the other two pistons thus closes the pressure valve 34.
- the suction valve 27 lifts off the valve seat D "until it strikes the suction lift catcher 30. Water flows into the compression chamber 26 via the water pre-pressure channels 31.
- the piston moves to the left in the pressure stroke.
- the suction valve 27 is pressed against the sealing surface D and seals against the water pre-pressure channels 31.
- the pressure water is pressed through the channel 33 to the pressure valve 34 through the central bore in the suction valve 37a.
- the pressure valve 34 lifts off and the pressure water can flow into the pressure channel 41.
- the piston movement originates from the swash plate or piston engine.
- the components are in the illustrated embodiment 39, 38, 36, 35, 34, 33, 31, 30, 28, 27, 19 together from the main body 8 held together into a manageable unit.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Pumpenkopf für eine Kolben-, insbesondere Hochdruck-Plungerpumpe, der einen hohlen Aufnahmekörper mit einem Arbeitsraum in seinem Inneren aufweist. Darin ist ein Tauchkolben bzw. Plunger zur Ausführung abwechselnder Saug- und Druck-Hubbewegungen gleitend angeordnet und antreibbar. Bei seinem Saughub wird ein mit einer Fluidquelle gekoppeltes Saugventil betätigt, so daß Fluid in den Arbeitsraum angesaugt wird. Beim Druckhub wird ein mit einem Druckausgang des Pumpenkopfes verbundenes Druckventil betätigt, wodurch das vorher angesaugte Fluid zum Druckausgang gepreßt wird.The invention relates to a pump head for a piston, in particular high-pressure plunger pump, of a hollow receiving body with a working space in has its interior. Inside is a plunger or plunger for execution alternating suction and pressure stroke movements are slidably arranged and drivable. During its suction stroke, a suction valve is coupled to a fluid source actuated so that fluid is sucked into the work space. During the pressure stroke becomes a pressure valve connected to a pressure outlet of the pump head actuated, whereby the previously sucked fluid is pressed to the pressure outlet.
Bei einem bekannten Hochdruckreinigugsgerät (DE 39 22 956 A1) ist eine Hochdruckpumpe vorgesehen, bei der der Pumpenkopf aus unterschiedlichen Einzelteilen zusammengeschraubt ist, wie die Schraffur in der Zeichnung zeigt. Zudem sind das Saugventil und das Druckventil bezüglich der Mittelachse des Pumpenkolbens sowohl achsparallel als auch radial versetzt angeordnet, so daß es schwierig ist, besonders hohe Drücke zu erzielen.In a known high-pressure cleaning device (DE 39 22 956 A1) is a high-pressure pump provided, in which the pump head from different individual parts is screwed together, as shown by the hatching in the drawing. In addition are the suction valve and the pressure valve with respect to the central axis of the pump piston both axially parallel and radially offset, so that it it is difficult to achieve particularly high pressures.
Bei einem weiteren, bekannten Hochdruckreinigungsgerät mit Hochdruckpumpe
(DE 32 48 622 A1) sind das Einlaßventil und das Auslaßventil gegenüber der
Mittelachse des Pumpenkolbens radial versetzt und diametral gegenüberliegend
angeordnet, was ebenfalls der Forderung nach besonders hohen Druckbereichen
widerspricht. Auch hier ist von einer mehrstückigen Ausbildung des Pumpenkopfes,
wobei die mehreren Stücke miteinander verschraubt sind, auszugehen. Denn
andernfalls wären die Ventilsitze in der Herstellung und Montage nicht bearbeitbar.In another known high-pressure cleaning device with a high-pressure pump
(
Ferner ist eine Hochdruckkolbenpumpe für Reinigungsgeräte aus dem DE-Gebrauchsmuster G89 10 468.4 bekannt, bei dem in einem Pumpenkopf ein Hohlraum als Pumpkammer ausgebildet ist, in dem sich ein von einer Taumelscheibe angetriebener Plunger hin- und herbewegt. Bezüglich der Plunger-Mittelachse sind ein Einlaßventil und ein Auslaßventil radial versetzt und diametral gegenübertiegend an der Pumpkammer angrenzend angeordnet. Auch hier ist von einer mehrstückigen Ausbildung des die Pumpkammer aufweisenden Grundkörpers auszugehen, da andernfalls der Ventilsitz Jedenfalls des Auslaßventils in der Herstellung und Montage nicht bearbeitbar ist.There is also a high-pressure piston pump for cleaning devices from the DE utility model G89 10 468.4 known, in which a cavity in a pump head is designed as a pump chamber in which one of a swash plate powered plunger reciprocated. Regarding the plunger central axis are an inlet valve and an outlet valve radially offset and diametrically opposite arranged adjacent to the pump chamber. Here too is one Multi-piece design of the base body having the pump chamber to go out, otherwise the valve seat In any case, the exhaust valve in the manufacture and assembly is not editable.
Bei einer bekannten Axialkolbenpumpe (DE 43 38 896 A1) sind in einem Pumpenkopf
der Pumpenkolben und in dessen axialer Fortsetzung das Saugventil angeordnet.
Gegenüber der Kolbenachse ist das Druckventil radial versetzt und dabei
dem Saugventil radial gegenüberlieged plaziert. Das Druckventil ist in einem
vom Pumpenkopf getrennten Teil angeordnet, das mit dem Pumpkopf durch besondere
Mittel verbunden ist.In a known axial piston pump (
Ein Stand der Technik etwa der eingangs genannten Art ist aus DE 196 04 132 A1 bekannt, worin eine Hochdruckplungerpumpe für Arbeitsdrücke oberhalb 2.000 bar beschrieben ist. Das Druckventil ist in einem Pumpenkopf angeordnet, der mit einem Innenkörper verschraubt ist, worin der Plunger bzw. Hubkolben bewegbar aufgenommen ist. Im Grenzbereich zwischen dem Innenkörper und dem Pumpenkopf befindet sich das Saugventil.A state of the art of the type mentioned at the outset is from DE 196 04 132 A1 known, wherein a high pressure plunger pump for working pressures above 2,000 bar is described. The pressure valve is arranged in a pump head an inner body is screwed, wherein the plunger or reciprocating piston is movable is recorded. In the border area between the inner body and the pump head is the suction valve.
Bei einer aus DE 34 04 520 C2 bekannten Pumpe oder Hydraulikanlage sind zwar
das Saugventil und das Druckventil gegenüber der Mittelachse des Plungers axial
hintereinander angeordnet. Beide Ventile sind Jedoch in unterschiedlichen Teilen
untergebracht, die durch Schrauben miteinander verbunden sind, wobei deren
Trenn- bzw. Stoßfugen durch für höhere Druckbereiche ausgelegte Dichtmittel
abgedichtet sein müssen.In a pump or hydraulic system known from
Aus dem DE-Gebrauchsmuster G 66 08 701 ist eine Kolbenpumpe bekannt, bei der der Pumpenkopf-Grundkörper ebenfalls mehrteilig ausgebildet ist. So sind zwar Druck- und Saugventil axial hintereinander, jedoch in unterschiedlichen, miteinander durch Verschrauben oder sonstwie zu verbindenden Teilen aufgenommen. Die Hochdruckplungerabdichtung ist nicht sichtbar, sie ist in einem anderen Bauraum untergebracht.A piston pump is known from DE utility model G 66 08 701, at which the pump head base body is also made of several parts. So are pressure and suction valve axially one behind the other, but in different, with each other by screwing or other parts to be connected. The high pressure plunger seal is not visible, it is in another Construction space accommodated.
Pumpenköpfe etwa dieser Art sind aus dem Prospekt Hochdruckwasser-Pumpe HDP 2500" der W+E GmbH Hochdrucktechnik, 97638 Mellrichstadt, bekannt. Sie finden Einsatz vor allem in der Beton- und Fassadensanierung bzw. -reinigung. Die bekannte Hochdruck-Plungerpumpe ist aus mehreren, axial hintereinander angeordneten Komponenten zusammengesetzt: einer Plunger-Zylindereinheit, worin der Plunger in einem abgedichteten Arbeitsraum gleitend hin- und herbewegbar ist; einer dem Stirnende des Plungers gegenüberliegende Querplatte mit Hochdruckleitungen; einer darin anschließende Saugventileinheit, an deren Grundkörper auch die Niederdruck-Saugleitungen verlaufen; einer daran anschließende Druckventileinheit, welche die durch die Querplatte und die Saugventileinheit verlaufende Hochdruckleitung schließt oder freigibt; einen Verteilerkörper mit Drucksammelkanal, in den mehrere, gleichartige Pumpenköpfe mit ihrem über das Druckventil realisierten Druckausgang münden. Das Zusammensetzen dieser Komponenten axial hintereinander führt zu einer Vielzahl von Trennfugen, welche aufgrund der hohen Fluiddrücke abgedichtet sein müssen. Eine sichere Abdichtung kann aber nur durch Verschrauben mit außerordentlich hohen Anzugsmomenten realisiert sein. Dies führt nicht nur zu einem erhöhten Montageaufwand, sondern auch zu hohen Anforderungen an die Materialauswahl.Pump heads of this type are from the brochure High-pressure water pump HDP 2500 "from W + E GmbH High-Pressure Technology, 97638 Mellrichstadt, Germany. They are used primarily in concrete and facade renovation and cleaning. The well-known high-pressure plunger pump is composed of several components arranged axially one behind the other: one Plunger cylinder unit, in which the plunger can be moved back and forth in a sealed working space; a transverse plate with high-pressure lines opposite the front end of the plunger; a suction valve unit connected therein, on the base of which the low-pressure suction lines also run; an adjoining pressure valve unit, which high-pressure line running through the cross plate and the suction valve unit closes or releases a distributor body with a pressure collection channel into which several similar pump heads with their pressure output realized via the pressure valve open Large number of parting lines, which have to be sealed due to the high fluid pressures. A secure seal can only be achieved by screwing with extremely high tightening torques. This leads not only to an increased assembly effort, but also to high demands on the material selection.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Pumpenkopf der eingangs genannten Art die Hochdruck-Abdichtung zu verbessern und gleichzeitig den konstruktiven Aufbau zu vereinfachen. Dabei sollen Druckbereiche von 1500 - 2700 bar Betriebsdruck realisierbar sein, Standardkomponenten beispielsweise für den Kolben- bzw. Plungerantrieb verwendbar und Standzeiten von über tausend Betriebsstunden realisierbar sein.The invention has for its object in a pump head of the beginning mentioned type to improve the high pressure seal and at the same time the constructive Simplify construction. Pressure ranges from 1500 to 2700 bar operating pressure can be realized, standard components for example for the Piston or plunger drive can be used and service lives of over a thousand operating hours be feasible.
Zur Lösung wird bei einem Pumpenkopf der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zumindest das Druckventil und das Saugventil sowie gegebenenfalls die Hochdruckplungerabdichtung mit dem Aufnahmekörper zu einer baulichen, gemeinsam handhabbaren bzw. transportablen Einheit integriert sInd. Es wird also erfindungsgemäß eine Ventilzylindereinheit gebildet, in der die wesentlichen Konstruktionselemente wie Saugventil, (Hoch-)Druckventil und zweckmäßig auch die Dichtmittel zum Verschließen des Arbeitsraums des Aufnahmekörpers zusammengefaßt sind. Hierdurch ist es möglich, auf kompaktem Raum eine kostengünstige, leichte Montage und Fertigung für eine Ventil-Zylindereinheit zu realisieren. Da durch die bauliche Integration die Anzahl der Trennfugen minimiert ist, sind schwierig zu realisierende, metallische Dichtungen in großer Anzahl nicht mehr notwendig. Mit der Erfindung ist die Möglichkeit eröffnet, auf metallische Dichtungen lediglich bei den Ventilsitzen zurückgreifen zu müssen.The solution to the problem is according to the invention in a pump head of the type mentioned at the outset suggested that at least the pressure valve and the suction valve as well if necessary, the high-pressure plunger seal with the receiving body a structural, jointly manageable or transportable unit integrated are. According to the invention, a valve cylinder unit is formed in which the essential construction elements such as suction valve, (high) pressure valve and expediently also the sealing means for closing the working space of the receiving body are summarized. This makes it possible to be compact Space an inexpensive, easy assembly and manufacture for a valve-cylinder unit to realize. As the number of Joints are minimized, metallic seals are difficult to implement in large numbers no longer necessary. The invention opens up the possibility of only use metallic seals for the valve seats have to.
Eine konkrete Realisierung der allgemeinen Erfindungsidee besteht darin, daß das Druck- und Saugventil und die Hochdruckplungerabdichtung gleichzeitig innerhalb des oder im Aufnahmekörper angeordnet, eingebaut oder in deren Seitenwandung eingelassen sind. Es entsteht ein einteiliges Gehäuse zur Aufnahme von Druckventil, Saugventil, Hochdruckabdichtung und Niederdruckabdichtung. Die so entstehende, einheitliche Pumpenkopfkomponente bedarf lediglich einer Abdichtung im Bereich des zylindrischen Arbeitsraumes in Richtung zur Kolben-oder Plunger-Antriebsanordnung, läßt sich aber ansonsten einer äußerst kostengünstigen Massenfertigung zuführen. Dor weitere Einbau bzw. die Montage des Pumpenkopfes in das gesamte Pumpenaggregat kann schnell und komfortabel bewerkstelligt werden. Zweckmäßig ist eine axiale Anordnung von Kolben, Hochdruckplungerdichtung, Saugventil und Druckventil.A concrete realization of the general idea of the invention is that the pressure and suction valve and the high pressure plunger seal simultaneously inside of or arranged in the receiving body, installed or in the side wall are let in. A one-piece housing for receiving is created of pressure valve, suction valve, high pressure seal and low pressure seal. The resulting uniform pump head component requires only one Sealing in the area of the cylindrical working space in the direction of the piston or Plunger drive arrangement, but can otherwise be extremely inexpensive Deliver mass production. Dor further installation or assembly of the Pump head in the entire pump unit can be quick and convenient be accomplished. An axial arrangement of the piston, high-pressure plunger seal, Suction valve and pressure valve.
Mit Vorteil ist die Hochdruckdichtung für den Kolben- bzw. Plunger-Arbeitsraum am der Antriebseinrichtung zugewandten Ende, den Kolbenschaft koaxial umgeband, angeordnet und auf seiner Außenseite mit radialen Vorsprüngen oder einer Wulst umgeben. Damit wird die Zuverlässigkeit der Kolben-Arbeitsraumabdichtung erhöht. Die Wulst oder die Vorsprünge können mit dem sonstigen Dichtungskörper einstückig ausgeführt sein. Eine alternative, kostengünstige Ausführung besteht darin, für den Wulst einen separaten O-Ring zu verwenden.The high-pressure seal for the piston or plunger work area is an advantage at the end facing the drive device, coaxially surrounding the piston skirt, arranged and on its outside with radial projections or one Bead surround. This improves the reliability of the piston working chamber seal elevated. The bead or the projections can with the other sealing body be made in one piece. An alternative, inexpensive version exists in using a separate O-ring for the bead.
Mit Vorteil ist der Druckausgang des Aufnahmekörpers mit einer vorzugsweise zylindrischen Hülse realisiert, die in eine Seite oder Wandung des Aufnahmekörpers eingesteckt ist. Dabei läßt sich eine Verbindung und ein Zusammenwirken mit dem Druckventil erzielen. Die Hülse kann Funktionen des Haltens, Aufnehmens, Einstellens und/oder Verstellens (mittels Federelemente) des Druckventils durchführen. Auch zu einer Abdichtung außerhalb des Druckausgangs-Bereichs läßt sich die Hülse einsetzen, vor allem wenn sie aus einem derart elastischen Material gefertigt ist daß sie radial elastisch aufweitbar ist.Advantageously, the pressure output of the receptacle body is preferred cylindrical sleeve realized in one side or wall of the receiving body is plugged in. In this way, a connection and a cooperation can be established achieve with the pressure valve. The sleeve can have functions of holding, picking up, Adjustment and / or adjustment (by means of spring elements) of the pressure valve carry out. Also for a seal outside the pressure exit area can use the sleeve, especially if it is made of such an elastic Material is made that it is radially elastically expandable.
Zur Erweiterung der Funktionalität des Aufnahmekörpers für die Ventile und den Plunger sowie zur Erhöhung der baulichen Integration ist nach einer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Aufnahmekörper von einer oder mehreren Leitungen durchsetzt ist, die mit dem Saug- oder Druckventil gekoppelt sind und über diese zum Arbeitsraum des Aufnahmekörpers führen. Damit läßt sich über ein einziges, kompaktes Bauteil, nämlich dem erfindungsgemäßen Aufnahmekörper, ein leicht und schnell montierbarer Anschluß eingangsseitig an die Fluidquelle und ausgangsseitig beispielsweise an eine Druckpistole realisieren.To expand the functionality of the receiving body for the valves and Plunger as well as to increase structural integration is after training the invention provides that the receiving body of one or more Is penetrated lines that are coupled to the suction or pressure valve and via this lead to the work area of the receiving body. It can be used to a single, compact component, namely the receiving body according to the invention, an easily and quickly mountable connection on the input side to the fluid source and on the output side, for example, using a pressure gun.
Mit besonderem Vorteil läßt sich dieser Gedanke dahingehend weiterentwickeln, daß die Mündungen der Saug- und Druckleitungen aus der bzw. in die Wandung des Aufnahmekörpers in einem gemeinsamen und/oder einstückigen Abschnitt oder Bereich des Aufnahmekörpers angeordnet sind. Vorzuziehen ist derjenige Bereich, wo sich das Druckventil befindet (meist am der Antriebseinrichtung für den Plunger abgewandten Ende des Aufnahmekörpers).This idea can be developed with particular advantage to the extent that that the mouths of the suction and pressure lines from or into the wall of the receiving body in a common and / or one-piece section or area of the receiving body are arranged. The one is preferable Area where the pressure valve is located (usually on the drive device for the end of the receiving body facing away from the plunger).
Mit dieser Ausbildung läßt sich der erfindungsgemäße Pumpenkopf in einer Anordnung mit wenigstens einem mit der Fluidquelle verbundenen Saugsammelkanal und mit wenigstens einem mit dem Druckausgang des Pumpenkopfes (von außen) verbundenen Drucksammelkanal einsetzen. Sowohl an den Saugsammelkanal, wie an den Drucksammelkanal können, wie an sich bekannt, eine Mehrzahl von Pumpenköpfen mit Kolben-Zylinder-Mechanismus angeschlossen sein. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Saug- und Drucksammelkanäle in einem gemeinsamen Verteilerblock ausgebildet und/oder darin baulich integriert sind, der mit dem genannten, gemeinsamen und/oder einstückigen Abschnitt oder Bereich des Aufnahmekörpers so verbunden ist, daß die Saug-und Drucksammelkanäle mit den Saug- bzw. Druckleitungen sowie dem Arbeitsraum im erfindungsgemäßen Aufnahmekörper gekoppelt sind. So sind die Druck- und Saugsammelkanäle in einem einzigen Bauteil zusammengelegt, was nicht nur zu einer wesentlichen Vereinfachung bei der Herstellung und Bearbeitung, sondem auch bei der Montage führt. In Verbindung mit der einstückigen Ausführung des Zylinder-Ventile-Aufnahmekörpers läßt sich eine Anordnung mit sechs Zylindem realisieren, die gemeinsam an die Saug- und Drucksammelkanäle im einstückigen Verteilerblock angeschlossen sind.With this design, the pump head according to the invention can be arranged with at least one suction manifold connected to the fluid source and with at least one with the pressure outlet of the pump head (from insert the connected pressure collection duct. Both to the suction manifold, as on the pressure collection channel, as is known per se, one Plurality of pump heads connected with piston-cylinder mechanisms be. It is within the scope of the invention that the suction and pressure collection channels formed in a common distributor block and / or structurally therein are integrated with the mentioned, common and / or in one piece Section or area of the receiving body is connected so that the suction and Pressure collection channels with the suction or pressure lines as well as the work area are coupled in the receiving body according to the invention. So are the printing and Suction manifolds combined in a single component, which is not only to a significant simplification in the manufacture and processing, besides also leads to assembly. In connection with the one-piece version the cylinder valve receiving body can be an arrangement with six cylinders realize that together on the suction and pressure collection channels in one piece Distribution block are connected.
Aufgrund dieser erhöhten Anzahl der Kolben-Zylindereinheiten ergibt sich die weitere erfindungsgemäße Anordnung für einen Pumpenkopf, wonach die Antriebseinrichtung für den hin- und hergehenden Kolben bzw. Plunger mit einer an sich bekannten Taumelscheibe realisiert ist, deren zur Drehachse schräg liegende Ebene an der Stirnseite des parallel zur Drehachse verlaufenden Plungers gleitend anliegt. Das Konzept mit der Taumelscheibe, die an sich in Großserien bereits vorhanden ist, ermöglicht eine kostengünstige Fertigung. Zwar läßt sich dabei nur ein geringer Hub realisieren, dies kann aber in der genannten Zusammenfassung von Saug- und Drucksammelkanälen in einem einheitlich handhabbaran Verteilerkopf ausgeglichen werden, wenn dort mehr als drei Pumpenköpfe bzw. Kolben-Zylindereinheiten angeschlossen sind. Beispielsweise lassen sich durch eine gemeinsame Taumelscheibe sechs Kolben bzw. Plunger in einem zylindrischen Aufnahmekörper antreiben, was bei geringem Mehraufwand der doppelte Wasser- bzw. Fluid-Förderdurchsatz bedeutet. This results from this increased number of piston-cylinder units further arrangement according to the invention for a pump head, after which the drive device for the reciprocating piston or plunger with one on known swash plate is realized, which is inclined to the axis of rotation Plane sliding on the face of the plunger running parallel to the axis of rotation is present. The concept with the swashplate, which is already in large series is available, enables inexpensive production. Although you can Realize only a small stroke, but this can be summarized in the above of suction and pressure collection channels in one unit Distribution head to be balanced if there are more than three pump heads or piston-cylinder units are connected. For example, by means of a common swashplate, six pistons or plungers in a cylindrical one Drive the recording body, which is double with little additional effort Water or fluid delivery throughput means.
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Vorteile und Wirkungen auf der Basis dar Erfindung ergehen sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht auf ein Reinigungsaggregat mit einer Hochdruckwasserpumpe,
- Fig. 2
- eine teilweise axial geschnittene Längsansicht auf den Pumpenkopf mit Antriebseinrichtung nach der Erfindung,
- Fig. 3i
- in
einer Figur 2 entsprechend der Ansicht den vom Pumpenkopf herausgelösten Aufnahmekörper mit aufgenommenen Funktionskomponenten.
- Fig. 1
- a perspective view of a cleaning unit with a high pressure water pump,
- Fig. 2
- 2 shows a partially axially sectioned longitudinal view of the pump head with drive device according to the invention,
- 3i
- in a figure 2 corresponding to the view of the receiving body detached from the pump head with accommodated functional components.
Zur Veranschaulichung ist in Fig. 1 ein mit Wasser hohen Drucks arbeitendes
Reinigungsgerät dargestellt. Von einem Steuerungsschaltkasten 1 aus, in dem zur
Übernahme der kompletten Steuerung und Regelung des Pumpenprozesses ein
Mikrorechner auf einer Platine untergebracht sein kann, lassen sich folgende Parameter
einstellen, abrufen oder von einem Display 2 ablesen: Drehzahl; Schaltzyklen-Anzahl;
Gesamtbatriebsstunden nebst Rücksetzen des Betriebsstundenzählers;
Eingabe von Benutzercodes; Einstellung von Wartungsintervallen; Änderung
des Minimal- und/oder Maximaldruckwertes; Anzeige maximaler und minimaler
Ausgangsdruck, sowohl aktuell als auch absolut; abgelaufene Betriebsstunden
seit Wartung und verbleibende Betriebsstunden bis zur nächsten Wartung.
Das Reinigungswasser wird aus einer Hochdruckpistole 3 herausgesprüht, die
über einen flexiblen Schlauch 4 mit dem Pumpenkopf 5 eines Pumpenaggregats 6
mit Antriebseinrichtung 7 verbunden ist.For illustration, in Fig. 1 is a working with high pressure water
Cleaning device shown. From a control box 1 in which to
Complete control and regulation of the pump process
Microcomputer can be housed on a board, the following parameters can be
set, call up or read off from a display 2: speed; Number of switching cycles;
Total battery operating hours plus reset of the operating hours counter;
Input of user codes; Setting of maintenance intervals; modification
the minimum and / or maximum pressure value; Display maximum and minimum
Outlet pressure, both current and absolute; elapsed operating hours
since maintenance and the remaining operating hours until the next maintenance.
The cleaning water is sprayed out of a high pressure gun 3 which
via a flexible hose 4 with the
Gemäß Fig. 2 und 3 wird der Pumpenkopf 5 im wesentlichen von einem Aufnahmekörper
8 ausgemacht, in dessen Innerem ein Hohlraum bzw. Arbeitsraum 9
ausgebildet ist, worin der vom Plunger-Grundkörper 10 stirnseitig vorspringende
Plungerschaft 11 aufgenommen ist, um gleitende Saug- und Druck-Hubbewegungen
in seiner Längsrichtung durchzuführen. Diese werden mittels
einer an sich bekannten Taumelscheibe 12 erzeugt, die mittels einer Motorwelle
13 in Drehung verseizt wird. Die Taumelscheibe 12 weist eine schräg zur Motorwelle
13 bzw. ihrer Drehachse verlaufende Schrägebene bzw. Rampe 14 auf,
woran das freie, stirnseitige Ende 15 des Plunger-Grundkörpers 10 gleitend anliegt.
Durch Drehung der Taumelscheibe erteilt die Rampe 14 dem Plunger 10, 11
Hubbewegungen 16, die in einen (gestrichelt gezeichneten) unteren Totpunkt 17
und einen oberen Totpunkt 18 innerhalb des Arbeitsraumes 9 des Aufnahmekörpers
8 resultieren. Die Bewegung vom oberen Totpunkt 18 zum unteren Totpunkt
17 entspricht dem Saughub, und die umgekehrte Bewegung vom unteren Totpunkt
17 zum oberen Totpunkt 18 dem Druckhub. Das dem Plunger-Grundkörper
10 nänchstliegende Ende des Arbeitsraumes 9 ist mittels einer Hochdruckdichtung
19 abgeschlossen, die den Arbeitsschaft 11 ringartig umgibt und mit ihrer äußeren
Stirnseite an einer Führungsbuchse 20 für den Plunger-Arbeitsschaff 11 anliegt.
Bei der Hochdruckdichtung 19 kann dar ringförmige Grundkörper aus Kunststoffen,
aber auch aus metallischen Legierungen hergestellt sein, die von einem separaten,
elastischen O-Dichtungsring 22 umgeben sind. Letzterer liegt ebenfalls
an der Stirnseite der Führungsbuchse 20 an.2 and 3, the
Der den Arbeitsraum 9 aufweisende Abschnitt des Aufnahmekörpers 8 ist auf seinem
Außenmantel von einer Büchse 23 umgeben, deren in Richtung zur Antriebseinrichtung
12, 13, 14 vorspringendes Stirnende 24 in einer Ringschulter 25
der Führungsbuchse 20 endet. Sowohl die Führungsbuchse 20 als auch die Ummantelungsbüchse
23 sind jeweils gegenüber ihrer Außenumgebung mit O-Dichtungsringen
22 versehen.The section of the receiving
In Richtung der Druckhubbewegung gesehen unmittelbar hinter dem oberen Totpunkt
18 ist der Arbeitsraum 9 mit einer radialen Erweiterung 26 versehen, worin
ein Saugventil 27 angeordnet ist. Dieses wird von einer Saugventilfeder 28 gegen
das druckseitige Ende der radialen Erweiterung 26 gepreßt; letztere ist gegen eine
Ringwulst 29 eines Saughubfängers 30 abgestützt. Das Saugventil 27 wird von
der Saugventilfeder 28 gegen die Ausgänge zweier oder mehr Saugleitungen 31
gedrückt, die durch den Aufnahmekörper 8 gegenüber dessen Mittelachse schräg
zu einem Saugsammelkanal 32 (gestrichelt gezeichnet) verlaufen. Dieser steht mit
einer (nicht gezeichneten) Fluidquelle, insbesondere Wasserleitungsnetz, in Verbindung.
Je nach anliegender Druckdifferenz, ausgelöst durch Wasserleitungsdruck
aus dem Saugsammelkanal 32 und der Saugleitung 31 innerhalb des Aufnahmekörpers
8 einerseits und der Saugventilfeder 28 andererseits, wird die Saugleitung
31 geöffnet oder geschlossen.Seen in the direction of the pressure stroke movement immediately behind the top
Sowohl der Saughubfänger 30 als auch das Saugventil 27 sind von einer axialen,
mittigen Druckleitung 33 durchsetzt, die sich in axialer Richtung durch den
Aufnahmekörper 8 erstreckt und an seinem vom Plunger 10, 11 abgewandten
Stirnende an einer Druckventilkugel 34 endet. Diese wird von einer Druckventilfeder
35 über einen konischen Druckhubfänger 36 gegen metallische Dichtflächen
37 des Aufnahmekörpers 8 am Ausgang der Druckleitung 33 gedrückt. Entsprechend
wird das Saugventil 27 von der Saugventilfeder 28 gegen metallische
Dichtflächen 37a an den Ausgängen der Saugleitungen 31 gedrückt. Der Druckhubfänger
36 ist in einer Hubfänger-Führungshülse 38 geführt, welche auch die
Druckventilfeder 35 umfaßt. Die Druckventilkomponenten Druckventilfeder 35,
Druckhubfänger 36, Hubfänger-Führungshülse 38 und teilweise Druckventilkugel
34 sind von einem Steckrohr 39 umgeben bzw. zusammengehalten, welches bei
Druckbeaufschlagung von innen radial aufweitbar ist. Dadurch ist eine Verstärkung
des Druckes und damit der Dichtwirkung von weiteren O-Dichtungsringen
22a möglich, indem diese zwischen dem Außenmantel des Steckrohrs 39 und der
Umgebung, insbesondere der Innenwandung des Aufnahmekörpers 8, gleichsam
Wird bei entsprechender Drehstellung der Taumeischeibe 12, an deren Rampenfläche
14 der Plunger 10, 11 mittels des fest angebrachten Grundringes 42 in
Verbindung mit der Feder 43 stirnseitig gedrückt wird, dem Plunger 10, 11 ein
Saughub vom oberen Totpunkt 18 in Richtung zum unteren Totpunkt 17 erteilt,
vermag der in der Saugleitung 31 bzw. dem Saugsammelkanal 32 vorherrschende
Nieder-Wasserdruck das Saugventil 27 von ihren metallischen Dichtflächen 37a
zu lösen, so daß Niederdruck-Wasser in den vom Arbeitsschaft 11 freigegebenen
Arbeitsraum 9 fließen kann. Dieser Vorgang ist mit Erreichen des unteren Totpunkts
17 durch den Arbeitsschaft 11 beendet, und die Taumelschaft 12 drückt
mit zunehmender Drehung den Arbeitsschaft 11 wieder in Richtung zum oberen
Totpunkt 18. Dabei kommt es - aufgrund des Differenzdrucks zwischen Saugventilfeder
28 und Wasserleitungsdruck in den Leitungen 31, 32 zu einem Schließen
der Saugleitung 31. Das vorher angesaugte Wasser wird durch die mittige Druckleitung
33 auf die Druckventilkugel 34 gedrückt, bis diese sich von den gegenübertiegenden,
metallischen Dichtflächen 37 am Ende der Druckleitung 33 gegen
die Kraft der Druckventilfeder 35 löst. Dabei kann unter außerordentlich hohem
Druck stehendes Wasser bzw. Fluid durch den Druckausgang 40 zum Drucksammelkanal
41 gelangen.If the swashplate 12 is in the appropriate rotational position, on its
Im Saughub bewegt sich der Kolben 11 nach rechts. Der von den anderen beiden
Kolben anstehende Druck im Druckkanal 41 sohließt das Druckventil 34, Das
Saugventil 27 hebt von dem Ventilsitz
Erfindungsgemäß sind im gezeichneten Ausführungsbeispiel die Komponenten
39, 38, 36, 35, 34, 33, 31, 30, 28, 27, 19 gemeinsam vom Aufnahmegrundkörper
8 zu einer handhabbaren Einheit zusammengehalten. Entsprechend vertaufen der
Saugsammelkanal 32 und der Drucksammelkanal 41 in einem gemeinsamen und
einheitlich handhabbaren bzw. einheitlich montierbaren Verteilerblock.According to the invention, the components are in the illustrated
Claims (9)
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