EP1141550B1 - Hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

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Publication number
EP1141550B1
EP1141550B1 EP99950746A EP99950746A EP1141550B1 EP 1141550 B1 EP1141550 B1 EP 1141550B1 EP 99950746 A EP99950746 A EP 99950746A EP 99950746 A EP99950746 A EP 99950746A EP 1141550 B1 EP1141550 B1 EP 1141550B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
clamping
pressure cleaning
reciprocating pump
cleaning appliance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99950746A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1141550A1 (de
Inventor
Robert Nathan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alfred Kaercher SE and Co KG
Original Assignee
Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfred Kaercher SE and Co KG filed Critical Alfred Kaercher SE and Co KG
Publication of EP1141550A1 publication Critical patent/EP1141550A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1141550B1 publication Critical patent/EP1141550B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/026Cleaning by making use of hand-held spray guns; Fluid preparations therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/14Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B1/141Details or component parts
    • F04B1/145Housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/06Polyamides, e.g. NYLON

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure cleaner with a Piston pump, on which a pump head is mounted, in the at least one in the longitudinal direction of the piston pump back and forth protrudes movable piston, the pump head a Suction port for supplying a cleaning fluid and a pressure port for discharging the cleaning liquid includes and receives a plurality of control valves and wherein the Pump head is made of plastic and by means of a Clamping element is clamped to the piston pump, wherein the Clamping element has at least one U-shaped clamping bracket with a voltage applied to the pump head base and with two aligned substantially in the longitudinal direction of the piston pump Thighs.
  • Piston pumps for example, in high-pressure cleaning devices can be used in US 5,215,443 A and DE 42 09 461 A described.
  • the piston pumps each have a pump head, in DE 42 09 461 A is proposed when using the pump for low pressures to use a plastic pump head.
  • a high-pressure cleaning device with the aforementioned Features is known from DE 195 48 498 C2. This is where proposed to manufacture the pump head from plastic, so that it is inexpensive to produce and a relatively low Has weight. To the during the operation of the High pressure cleaning device occurring high pressures and the associated considerable mechanical stress To be able to hold state, is in the cited patent proposed a clamping element, with the help of the pump head can be clamped with the piston pump.
  • the Clamping element is designed as a truss-like Hood formed with a variety of webs that are themselves extend obliquely to the longitudinal axis of the piston pump, and with a connecting pipe, in which the formed as a discharge nozzle Discharge pressure connection of the pump head.
  • the clamping element has a support flange which is connected to a Level of the pressure nozzle is applied and from which the Webs obliquely to the longitudinal axis of the piston pump in the direction of extend the piston pump.
  • the clamping element has under another U-shaped clamp on with a pump head adjacent base part and two essentially in the longitudinal direction of the piston pump aligned legs.
  • Object of the present invention is a generic Further develop high-pressure cleaning device such that It is easier to assemble and a reliable connection pump head and piston pump allows.
  • This object is in a high-pressure cleaning device of according to the invention solved in the beginning, that the free ends of the legs on a made of metal Contact surface of a piston guide of the piston pump abutment and releasably connectable to the piston pump.
  • the clamping element at least one U-shaped clamping bracket, but ensured must be that the free ends of the tension bracket on a metallic contact surface of the piston guide of the piston pump abutment and releasably connected to the piston pump, for example screwed.
  • the clamp ensures, that made of plastic pump head and high Can withstand pressure.
  • the U-shaped embraces configured clamping bracket the pump head and is located immediately on a contact surface made of metal.
  • the installation of the high-pressure cleaner can thereby be additionally simplified, that the piston guide the Piston pump has through holes made by fasteners for releasably connecting the tension bow with the piston pump are penetrated.
  • the piston pump preferably comprises a cup-shaped pump housing, on which the piston guide is placed, and the Clamp is preferably releasable with the pump housing connectable.
  • the legs of the tension bow can be based on the in the region of the piston pump facing away from the end face of the Pump head adjacent base laterally in the longitudinal direction the piston pump along the pump head to about extend at the height of the pump housing.
  • the free ends of the guide sleeves thus form a metallic Contact surface for the clamping bracket, and because the guide sleeves facing the pump head, the length of the Legs of the tension bracket are reduced, creating a special stable construction of the clamping element achieved becomes.
  • the connecting elements for releasably connecting the tension bow with the piston pump as Clamping screws are formed, which are the guide sleeves reach through and with a corresponding internal thread of the pump housing are engaged.
  • the clamping bracket can be screwed to the pump housing become.
  • the clamping screws reach through here the guide sleeves of the piston guide, that is through the Connection of the clamping bracket with the pump housing is at the same time a mechanical support of the piston guide achieved.
  • the clamping element two U-shaped clamps on, with a first clamp the pump head in its suction port adjacent the lower area surrounds, while the second clamping bracket the pump head in its upper side facing away from the suction port Encompassing area.
  • the two clamping brackets via a connecting part rigidly connected with each other, since thereby the Clamping element receives a particularly high mechanical stability.
  • the connecting element the pressure connection the pump head annularly surrounds, as a result the positioning of the clamping element during assembly of the high pressure cleaning device simplified. This is it only required, the clamping element with its connecting part put on the pressure connection.
  • the clamping element lies with the base parts of the two Clamp on the free end face of the pump head, and due to the connection of the clamping element with the
  • Piston pump is a clamping force on the base parts exercised the pump head.
  • the connecting part two laterally, transversely to the longitudinal direction of the piston pump protruding Has tabs which rest on the pump head. The contact surface the tensioning element on the pump head is thereby enlarged, this has a more even load on the pump head and thus increased mechanical stability Episode.
  • clamping element is formed in one piece is. As a result, not only the manufacturing costs be reduced, but it also results in a mechanical more stable construction.
  • the tensioning element is preferably made of metal, for example in the form of a sheet metal part, designed.
  • the clamping element as a die-cast, for example, is designed as a zinc or aluminum casting.
  • Fig. 1 is a total occupied by the reference numeral 10 High-pressure cleaning device shown with an electric motor 12, at its front side via a fan 13 and a Gear 14 a piston pump 16 is flanged.
  • This includes an approximately pot-shaped designed pump housing 17 with a cylindrical housing shell 18 and a Caseback 19, to which a collar 20 is attached, the surrounds the transmission 14 in the circumferential direction.
  • a swash plate 21 is positioned, at the plurality of pistons 23 rest, due to the Rotary movement of the swash plate 21 in the longitudinal direction of the piston pump 16 back and forth.
  • the piston pump 16 also includes a piston guide 25, which is placed on the cup-shaped pump housing 17 and a guide for the piston 23 is formed.
  • a pump head 27 On the piston guide 25 of the piston pump 16 is a pump head 27 attached. This includes one in the drawing only schematically illustrated pump chamber 29, in which the piston 23 dive.
  • the pump head 27 has a Suction connection 31 and designed as a discharge nozzle 33 Pressure connection on.
  • the suction connection is on Suction valve 35 with the pump chamber 29 in fluid communication, in turn via a pressure valve 37 with a pressure chamber 38th connected is.
  • the pressure chamber 38 is above a check valve 39 and an injector 40 with the discharge port 33 in Flow connection.
  • the high pressure cleaning device can a cleaning fluid, such as water over a suction port 41 opening into the suction port 31 the pump head 37 are supplied. From suction connection 31 the cleaning liquid flows in via the suction valve 35 the pump chamber 29 and is then under high pressure via the pressure valve 37 and the check valve 39 in the Pressure port 33 pumped.
  • a cleaning fluid such as water
  • the pump head 37 From suction connection 31 the cleaning liquid flows in via the suction valve 35 the pump chamber 29 and is then under high pressure via the pressure valve 37 and the check valve 39 in the Pressure port 33 pumped.
  • the injector 40 forms a constriction of the flow cross section the pressurized cleaning fluid, wherein at the location of the narrowest cross-section a transverse bore 42 connects between the injector 40 and a chemical port 44 into which a chemical line 46 dips with a widened fitting 48, while a nipple 50 from the chemical port 44 stands out.
  • the pump head 27 made of plastic, for example of a polyamide, manufactured and formed in two parts.
  • a first part of the Pump head forms a cylinder head 52, the pump room 29 and the suction valve 35 and the pressure valve 37th receives.
  • the second part of the pump head 27 is of a control housing 54 which forms the suction port 31 and the discharge nozzle 33 and the chemical connection 44th and the check valve 39 and the injector 40th and receives the chemical line 46.
  • the clamping element 56 is shown in perspective in Fig. 2. It comprises a substantially U-shaped first clamp 60 with two approximately in the longitudinal direction the piston pump 16 aligned legs 61, 62 and a curved base portion 63 and also a substantially U-shaped second clamping bracket 65th with thighs 66, 67 and with a base part 68.
  • the two Base parts 63 and 68 are via a rigid connecting part 70 connected to each other, which has a through hole 71 and parallel to the legs 66, 67 of the second Spannbügels 65 aligned side walls 72, 73, at the free end regions transverse to the longitudinal direction of the piston pump 16 aligned retaining tabs 74, 75 protrude.
  • the free ends of the legs 66, 67 and 71, 72 are respectively as transversely to the longitudinal direction of the piston pump 16 aligned Retaining rings 66 configured.
  • the clamping element 56 When installing the high pressure cleaning device 10 can be the clamping element 56 on the free end face of the Pusher head 27 put on that the discharge nozzle 33 the Through hole 71 passes through and the curved base part 63 of the first tensioning bow 60 in the region of the suction connection 31 abuts the pump head 27, while the base part 68 of the second tensioning bow 65 in the region of the chemical connection 44 comes to the pump head 27 to the plant.
  • the base part 68 of the second tensioning bow 65 Around to allow access to the chemical port 44, the base part 68 of the second tensioning bow 65 has a bore 78, from the connection nipple 50 of the chemical line 46 is taken.
  • the pump head 27 thus becomes both in its lower, the suction port 31 adjacent Area as well as in its upper, the suction port 31 facing away and the chemical port 44 adjacent area each surrounded by a clamping bracket. additionally the retaining tabs 74, 75 of the connecting part 70 come on the end face of the pump head 27 to the plant.
  • the pump head 27 is thus in the base parts 63 and 68 and the retaining tabs 74, 75 in the axial direction of the high-pressure cleaning device supported, and occurring in the pump head 27 Axial forces are absorbed by the clamping element 56.
  • clamping element 56 The attachment of the clamping element 56 to the piston pump 16th is shown in detail in Figs. 3, 4 and 5, wherein differently configured clamping elements 56 are used can come.
  • the piston pump 16 comprises a pump housing 17, on which the piston guide 25 is placed.
  • the piston guide 25 has a guide flange 78 on, which is made of metal and a contact surface for represents the clamping element 56.
  • the guide flange 78 includes through holes 80 which by clamping screws 82 are penetrated. With the help of Clamping screws 82, the clamping element 56 with the pump housing 17 are bolted.
  • FIG. 4 A second embodiment of the high-pressure cleaning device 10 is shown in FIG. 4. This is different from the above-described embodiment in that for the piston guide 25, a guide flange 83 with metallic trained guide sleeves 84 is used extending from the pump housing 17 along the cylinder head 52 extend. At the free end surfaces of the guide sleeves 84 is a clamping element 86 with its retaining rings 76, which differs from the above Clamping element 56 only differs in that the Legs 61, 62 and 66, 67 are shortened and only along of the control housing 54 of the pump head 27 extend. by virtue of the shortened configuration of the legs draws the clamping element 86 by a more compact design and consequently by a higher mechanical stability out.
  • clamping screws 88 which are the guide sleeves 84 pass through and with an internal thread 89 of the pump housing 17 are engaged.
  • the clamping screws 88 thus serve in addition to the attachment of the clamping element 86 also for holding the guide flange 83rd the piston guide 25th
  • FIG. 5 A third embodiment of a high-pressure cleaning device is shown in Fig. 5. This also has one Clamping element 86, as already described with reference to FIGS. 4 has been described.
  • a guide flange 91st provided, the through-holes 92 for penetration of fastening screws 93 as well as guide sleeves 94, which include an internal thread 95 and with Clamping screws 96 are engaged.
  • the attachment takes place of the clamping element 86 by means of the clamping screws 96 the guide sleeves 94 of the guide flange 91.
  • the attachment the guide flange 91 in turn takes place by means of separate mounting screws 93, in the circumferential direction of the guide flange 91 offset from the guide sleeves 94 are arranged.
  • the Clamping element 56 and 86 directly to a metallic trained contact surface in the form of the guide flange 78th or the guide flanges 83 and 91 comes to rest.
  • the detachable connection of the clamping element 56 or 86 takes place by means of clamping screws 82, 88, 93, wherein by the metallic Design of the respective contact surface, the clamping element 56 and 86 acted upon by a high torque can be and ensures that that is Clamping element during operation of the high-pressure cleaning device 10 does not relax.
  • the two-piece, made of plastic manufactured pump head 27 occurring axial forces thereby reliably absorbed by the clamping element 56 and 86, respectively and transferred to the pump housing 17.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer Kolbenpumpe, auf die ein Pumpenkopf aufgesetzt ist, in den zumindest ein in Längsrichtung der Kolbenpumpe hin- und herbewegbarer Kolben hineinragt, wobei der Pumpenkopf einen Sauganschluß zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit und einen Druckanschluß zum Abgeben der Reinigungsflüssigkeit umfaßt und mehrere Steuerventile aufnimmt und wobei der Pumpenkopf aus Kunststoff gefertigt ist und mittels eines Spannelementes mit der Kolbenpumpe verspannt ist, wobei das Spannelement mindestens einen U-förmigen Spannbügel aufweist mit einem am Pumpenkopf anliegenden Basisteil und mit zwei im wesentlichen in Längsrichtung der Kolbenpumpe ausgerichteten Schenkeln.
Kolbenpumpen, die beispielsweise bei Hochdruckreinigungsgeräten eingesetzt werden können, werden in der US 5,215,443 A sowie der DE 42 09 461 A beschrieben. Die Kolbenpumpen weisen jeweils einen Pumpenkopf auf, wobei in der DE 42 09 461 A vorgeschlagen wird, bei Einsatz der Pumpe für geringe Drücke einen Pumpenkopf aus Kunststoff zu verwenden.
Ein Hochdruckreinigungsgerät mit den eingangs genannten Merkmalen ist aus der DE 195 48 498 C2 bekannt. Darin wird vorgeschlagen, den Pumpenkopf aus Kunststoff zu fertigen, so daß er kostengünstig herstellbar ist und ein relativ geringes Gewicht aufweist. Um den während des Betriebes des Hochdruckreinigungsgerätes auftretenden hohen Drücken und der damit verbundenen beträchtlichen mechanischen Belastung Stand halten zu können, wird in der genannten Patentschrift ein Spannelement vorgeschlagen, mit dessen Hilfe der Pumpenkopf mit der Kolbenpumpe verspannt werden kann. Das Spannelement ist hierbei als fachwerkähnlich ausgestaltete Haube ausgebildet mit einer Vielzahl von Stegen, die sich schräg zur Längsachse der Kolbenpumpe erstrecken, sowie mit einem Anschlußrohr, in das der als Druckstutzen ausgebildete Druckanschluß des Pumpenkopfes eintaucht. Außerdem umfaßt das Spannelement einen Stützflansch, der an einer Stufe des Druckstutzens anliegt und von dem aus sich die Stege schräg zur Längsachse der Kolbenpumpe in Richtung auf die Kolbenpumpe erstrecken. Das Spannelement weist unter anderem einen U-förmigen Spannbügel auf mit einem am Pumpenkopf anliegenden Basisteil und mit zwei im wesentlichen in Längsrichtung der Kolbenpumpe ausgerichteten Schenkeln. Bei der Montage des Hochdruckreinigungsgerätes muß darauf geachtet werden, daß der Stützflansch des Spannelementes flächig auf der korrespondierenden Stufe des Druckstutzens des Pumpenkopfes anliegt.
In der DE 297 01 555 U wird vorgeschlagen, ein Spannelement, wie es in der voranstehend genannten DE 195 48 498 C2 beschrieben ist, mittels eines Verbindungselements mit der Kolbenpumpe zu verbinden, das sowohl mit dem Pumpenkopf als auch mit der Kolbenpumpe einen Formschluß ausbildet. Der Einsatz eines derartigen Verbindungselements ist jedoch mit nicht unbeträchtlichen Herstellungs- und Montagekosten verbunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Hochdruckreinigungsgerät derart weiterzubilden, daß es einfacher montierbar ist und eine zuverlässige Verbindung von Pumpenkopf und Kolbenpumpe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die freien Enden der Schenkel an einer aus Metall gefertigten Anlagefläche einer Kolbenführung der Kolbenpumpe anliegen und mit der Kolbenpumpe lösbar verbindbar sind.
Es wurde erkannt, daß die aus der DE 195 48 498 C2 bekannte Konstruktion des Spannelementes beträchtlich vereinfacht werden kann. Zur Gewährleistung einer einwandfreien Funktion des aus Kunststoff gefertigten Pumpenkopfes ist es lediglich erforderlich, daß das Spannelement zumindest einen U-förmigen Spannbügel aufweist, wobei allerdings sichergestellt werden muß, daß die freien Enden des Spannbügels an einer metallischen Anlagefläche der Kolbenführung der Kolbenpumpe anliegen und mit der Kolbenpumpe lösbar verbunden, beispielsweise verschraubt sind. Der Spannbügel gewährleistet, daß der aus Kunststoff gefertigte Pumpenkopf auch hohen Drücken standhalten kann. Hierzu umgreift der U-förmig ausgestaltete Spannbügel den Pumpenkopf und liegt unmittelbar an einer aus Metall gefertigten Anlagefläche an. Aufgrund der metallischen Ausgestaltung wird das Anzugsmoment, mit dem der Spannbügel bei seiner Montage beaufschlagt wird, auch im Dauerbetrieb des Hochdruckreinigungsgerätes aufrechterhalten, eine Lockerung des Spannbügels wird vermieden. Eine derartige Lockerung tritt insbesondere dann auf, wenn die freien Enden der Schenkel des Spannbügels an einem Kunststoffteil anliegen, da sich dieses Kunststoffteil im Laufe der Zeit aufgrund der großen mechanischen Belastung, die vom Spannbügel auf das Kunststoffteil ausgeübt wird, plastifiziert, das heißt bei einer aus Kunststoff gefertigten Anlagefläche tritt ein Schwund auf, der zu einer Lockerung des Spannelementes und damit zu einer Beeinträchtigung der Funktion des aus Kunststoff gefertigten Pumpenkopfes führt. Erfindungsgemäß ist deshalb die Anlagefläche für das Spannelement aus Metall gefertigt, so daß eine Lockerung des Spannelementes während des Betriebes des Hochdruckreinigungsgerätes unterbleibt. Dies wiederum macht es möglich, das Spannelement konstruktiv besonders einfach auszugestalten.
Die Montage des Hochdruckreinigungsgerätes kann dadurch zusätzlich vereinfacht werden, daß die Kolbenführung der Kolbenpumpe Durchgangsöffnungen aufweist, die von Verbindungselementen zum lösbaren Verbinden des Spannbügels mit der Kolbenpumpe durchgriffen werden.
Die Kolbenpumpe umfaßt bevorzugt ein topfförmiges Pumpengehäuse, auf das die Kolbenführung aufgesetzt ist, und der Spannbügel ist vorzugsweise mit dem Pumpengehäuse lösbar verbindbar.
Die Schenkel des Spannbügels können sich ausgehend von dem im Bereich der der Kolbenpumpe abgewandten Stirnfläche des Pumpenkopfes anliegenden Basisteil seitlich in Längsrichtung der Kolbenpumpe entlang des Pumpenkopfes bis ungefähr in Höhe des Pumpengehäuses erstrecken.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Kolbenführung in Längsrichtung der Kolbenpumpe ausgerichtete, dem Pumpenkopf zugewandte metallische Führungshülsen aufweist, an deren freien Enden die Schenkel des Spannbügels anliegen. Die freien Enden der Führungshülsen bilden somit eine metallische Anlagefläche für den Spannbügel, und da die Führungshülsen dem Pumpenkopf zugewandt sind, kann die Länge der Schenkel des Spannbügels reduziert werden, wodurch eine besonders stabile Konstruktion des Spannelementes erzielt wird.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Verbindungselemente zum lösbaren Verbinden des Spannbügels mit der Kolbenpumpe als Spannschrauben ausgebildet sind, die die Führungshülsen durchgreifen und mit einem korrespondierenden Innengewinde des Pumpengehäuses in Eingriff stehen. Mittels der Spannschrauben kann der Spannbügel mit dem Pumpengehäuse verschraubt werden. Die Spannschrauben durchgreifen hierbei die Führungshülsen der Kolbenführung, das heißt durch die Verbindung des Spannbügels mit dem Pumpengehäuse wird gleichzeitig eine mechanische Halterung der Kolbenführung erzielt.
Bei einer besonders hohen mechanischen Belastungen standhaltenden Konstruktion des Hochdruckreinigungsgerätes ist vorgesehen, daß die Spannschrauben mit einem Innengewinde der Führungshülsen in Eingriff stehen, so daß das Spannelement mit der Kolbenführung der Kolbenpumpe lösbar verbindbar ist. Für die mechanische Halterung der Kolbenführung am Pumpengehäuse der Kolbenpumpe sind dann zusätzliche Verbindungselemente vorgesehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Spannelement zwei U-förmige Spannbügel auf, wobei ein erster Spannbügel den Pumpenkopf in seinem dem Sauganschluß benachbarten unteren Bereich umgreift, während der zweite Spannbügel den Pumpenkopf in seinem dem Sauganschluß abgewandten oberen Bereich umgreift. Der Einsatz zweier Spannbügel, die im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu einer in Höhe des Druckanschlusses in Längsrichtung der Kolbenpumpe ausgerichteten Mittelebene angeordnet sind, ermöglicht eine besonders gleichmäßige mechanische Belastung des Pumpenkopfes. Kippmomente können dadurch zuverlässig verhindert werden.
Vorzugsweise sind die beiden Spannbügel über ein Verbindungsteil starr miteinander verbunden, da dadurch das Spannelement eine besonders hohe mechanische Stabilität erhält.
Von Vorteil ist es, wenn das Verbindungselement den Druckanschluß des Pumpenkopfes ringförmig umgibt, da sich dadurch die Positionierung des Spannelementes bei der Montage des Hochdruckreinigungsgerätes vereinfacht. Hierzu ist es lediglich erforderlich, das Spannelement mit seinem Verbindungsteil auf den Druckanschluß aufzusetzen.
Das Spannelement liegt mit den Basisteilen der beiden Spannbügel an der freien Stirnfläche des Pumpenkopfes an, und aufgrund der Verbindung des Spannelementes mit der
Kolbenpumpe wird von den Basisteilen eine Spannkraft auf den Pumpenkopf ausgeübt. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Verbindungsteil zwei seitlich, quer zur Längsrichtung der Kolbenpumpe abstehende Laschen aufweist, die am Pumpenkopf anliegen. Die Anlagefläche des Spannelementes am Pumpenkopf wird dadurch vergrößert, dies hat eine gleichmäßigere Belastung des Pumpenkopfes und damit eine erhöhte mechanische Stabilität zur Folge.
Von Vorteil ist es, wenn das Spannelement einstückig ausgebildet ist. Dadurch können nicht nur die Herstellungskosten reduziert werden, sondern es ergibt sich auch eine mechanisch stabilere Konstruktion.
Das Spannelement ist vorzugsweise aus Metall, beispielsweise in Form eines Blechteiles, ausgestaltet. Alternativ kann vorgesehen sein, daß das Spannelement als Druckgußteil, beispielsweise als Zink- oder Aluminiumguß ausgebildet ist.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1
einen schematischen Längsschnitt eines Hochdruckreinigungsgerätes;
Fig. 2
eine perspektivische Darstellung eines beim Hochdruckreinigungsgerät aus Fig. 1 zum Einsatz kommenden Spannelementes;
Fig. 3
eine Ansicht des Hochdruckreinigungsgerätes in Richtung des Pfeils A aus Fig. 1 mit einem Spannelement gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4
eine Ansicht entsprechend Fig. 3 mit einem Spannelement gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 5
eine Ansicht entsprechend Fig. 3 mit einem Spannelement gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegtes Hochdruckreinigungsgerät dargestellt mit einem Elektromotor 12, an dessen Stirnseite über einen Lüfter 13 und ein Getriebe 14 eine Kolbenpumpe 16 angeflanscht ist. Diese umfaßt ein ungefähr topfförmig ausgestaltetes Pumpengehäuse 17 mit einem zylinderförmigen Gehäusemantel 18 und einem Gehäuseboden 19, an den ein Kragen 20 angesetzt ist, der das Getriebe 14 in Umfangsrichtung umgibt. Innerhalb des Pumpengehäuses 17 ist eine Taumelscheibe 21 positioniert, an der mehrere Kolben 23 anliegen, die sich aufgrund der Drehbewegung der Taumelscheibe 21 in Längsrichtung der Kolbenpumpe 16 hin- und herbewegen.
Die Kolbenpumpe 16 umfaßt außerdem eine Kolbenführung 25, die auf das topfförmige Pumpengehäuse 17 aufgesetzt ist und eine Führung für die Kolben 23 ausbildet.
Auf die Kolbenführung 25 der Kolbenpumpe 16 ist ein Pumpenkopf 27 aufgesetzt. Dieser umfaßt einen in der Zeichnung nur schematisch dargestellten Pumpraum 29, in den die Kolben 23 eintauchen. Außerdem weist der Pumpenkopf 27 einen Sauganschluß 31 und einen als Druckstutzen 33 ausgestalteten Druckanschluß auf. Der Sauganschluß steht über ein Saugventil 35 mit dem Pumpraum 29 in Strömungsverbindung, der wiederum über ein Druckventil 37 mit einem Druckraum 38 verbunden ist. Der Druckraum 38 steht über ein Rückschlagventil 39 und einen Injektor 40 mit dem Druckstutzen 33 in Strömungsverbindung.
Während des Betriebs des Hochdruckreinigungsgerätes kann eine Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser, über einen in den Sauganschluß 31 einmündenden Saugstutzen 41 dem Pumpenkopf 37 zugeführt werden. Von Sauganschluß 31 strömt die Reinigungsflüssigkeit über das Saugventil 35 in den Pumpraum 29 und wird anschließend unter hohem Druck über das Druckventil 37 und das Rückschlagventil 39 in den Druckstutzen 33 gepumpt.
Der Injektor 40 bildet eine Verengung des Strömungsquerschnitts der unter Druck gesetzten Reinigungsflüssigkeit, wobei an der Stelle des engsten Querschnitts eine Querbohrung 42 eine Verbindung herstellt zwischen dem Injektor 40 und einem Chemikalienanschluß 44, in den eine Chemikalienleitung 46 mit einem verbreiterten Anschlußstück 48 eintaucht, während ein Anschlußnippel 50 aus dem Chemikalienanschluß 44 herausragt.
Wie insbesondere aus Fig. 3 deutlich wird, ist der Pumpenkopf 27 aus Kunststoff, beispielsweise aus einem Polyamid, gefertigt und zweiteilig ausgebildet. Ein erstes Teil des Pumpenkopfes bildet einen Zylinderkopf 52, der den Pumpraum 29 aufweist und das Saugventil 35 sowie das Druckventil 37 aufnimmt. Der zweite Teil des Pumpenkopfes 27 wird von einem Steuergehäuse 54 gebildet, das den Sauganschluß 31 sowie den Druckstutzen 33 und den Chemikalienanschluß 44 aufweist und das Rückschlagventil 39 sowie den Injektor 40 und die Chemikalienleitung 46 aufnimmt.
Die während des Betriebes des Hochdruckreinigungsgerätes 10 auftretenden, in Längsrichtung der Kolbenpumpe 16 wirkenden Axialkräfte werden von einem an der der Kolbenpumpe 16 abgewandten freien Stirnfläche des Pumpenkopfes 27 angeordneten Spannelement 56 aufgenommen. Dieses ist, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, mittels Spannschrauben 58 mit der Kolbenpumpe 16 verschraubt.
Das Spannelement 56 ist in Fig. 2 perspektivisch dargestellt. Es umfaßt einen im wesentlichen U-förmig ausgebildeten ersten Spannbügel 60 mit zwei ungefähr in Längsrichtung der Kolbenpumpe 16 ausgerichteten Schenkeln 61, 62 und einem gekrümmten Basisteil 63 sowie einen ebenfalls im wesentlichen U-förmig ausgestalteten zweiten Spannbügel 65 mit Schenkeln 66, 67 und mit einem Basisteil 68. Die beiden Basisteile 63 und 68 sind über ein starres Verbindungsteil 70 miteinander verbunden, welches eine Durchgangsbohrung 71 aufweist sowie parallel zu den Schenkeln 66, 67 des zweiten Spannbügels 65 ausgerichtete Seitenwände 72, 73, an deren freien Endbereichen quer zur Längsrichtung der Kolbenpumpe 16 ausgerichtete Haltelaschen 74, 75 abstehen.
Die freien Enden der Schenkel 66, 67 und 71, 72 sind jeweils als quer zur Längsrichtung der Kolbenpumpe 16 ausgerichtete Halteringe 66 ausgestaltet.
Bei der Montage des Hochdruckreinigungsgerätes 10 läßt sich das Spannelement 56 derart auf die freie Stirnfläche des Pumpenkopfes 27 aufsetzen, daß der Druckstutzen 33 die Durchgangsbohrung 71 durchgreift und das gekrümmte Basisteil 63 des ersten Spannbügels 60 im Bereich des Sauganschlusses 31 am Pumpenkopf 27 anliegt, während das Basisteil 68 des zweiten Spannbügels 65 im Bereich des Chemikalienanschlusses 44 am Pumpenkopf 27 zur Anlage kommt. Um einen Zugang zum Chemikalienanschluß 44 zu ermöglichen, weist das Basisteil 68 des zweiten Spannbügels 65 eine Bohrung 78 auf, die vom Anschlußnippel 50 der Chemikalienleitung 46 durchgriffen wird. Der Pumpenkopf 27 wird somit sowohl in seinem unteren, dem Sauganschluß 31 benachbarten Bereich als auch in seinem oberen, dem Sauganschluß 31 abgewandten und dem Chemikalienanschluß 44 benachbarten Bereich jeweils von einem Spannbügel umgriffen. Zusätzlich kommen die Haltelaschen 74, 75 des Verbindungsteiles 70 an der Stirnseite des Pumpenkopfes 27 zur Anlage. Der Pumpenkopf 27 wird somit im Bereich der Basisteile 63 und 68 und der Haltelaschen 74, 75 in Axialrichtung des Hochdruckreinigungsgerätes abgestützt, und die im Pumpenkopf 27 auftretenden Axialkräfte werden vom Spannelement 56 aufgenommen.
Die Befestigung des Spannelementes 56 an der Kolbenpumpe 16 ist in den Fig. 3, 4 und 5 detailliert dargestellt, wobei unterschiedlich ausgestaltete Spannelemente 56 zum Einsatz kommen können.
Gemäß einer ersten, in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Schenkel der beiden Spannbügel des Spannelementes 56 im wesentlichen entlang des gesamten Pumpenkopfs 27, das heißt sowohl entlang des Steuergehäuses 54 als auch des Zylinderkopfes 52.
Wie bereits erläutert, umfaßt die Kolbenpumpe 16 ein Pumpengehäuse 17, auf das die Kolbenführung 25 aufgesetzt ist. Hierzu weist die Kolbenführung 25 einen Führungsflansch 78 auf, der aus Metall gefertigt ist und eine Anlagefläche für das Spannelement 56 darstellt.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel umfaßt der Führungsflansch 78 Durchgangsbohrungen 80, die von Spannschrauben 82 durchgriffen werden. Mit Hilfe der Spannschrauben 82 kann das Spannelement 56 mit dem Pumpengehäuse 17 verschraubt werden.
Eine zweite Ausführungsform des Hochdruckreinigungsgerätes 10 ist in Fig. 4 dargestellt. Diese unterscheidet sich von der voranstehend beschriebenen Ausgestaltung dadurch, daß für die Kolbenführung 25 ein Führungsflansch 83 mit metallisch ausgebildeten Führungshülsen 84 zum Einsatz kommt, die sich ausgehend vom Pumpengehäuse 17 entlang des Zylinderkopfes 52 erstrecken. An den freien Endflächen der Führungshülsen 84 liegt ein Spannelement 86 mit seinen Halteringen 76 an, das sich vom voranstehend beschriebenen Spannelement 56 lediglich dadurch unterscheidet, daß die Schenkel 61, 62 und 66, 67 verkürzt sind und nur entlang des Steuergehäuses 54 des Pumpenkopfes 27 verlaufen. Aufgrund der verkürzten Ausgestaltung der Schenkel zeichnet sich das Spannelement 86 durch eine kompaktere Ausgestaltung und demzufolge durch eine höhere mechanische Stabilität aus. Die Befestigung des Spannelementes 86 am Pumpengehäuse 17 erfolgt mittels Spannschrauben 88, die die Führungshülsen 84 durchgreifen und mit einem Innengewinde 89 des Pumpengehäuses 17 in Eingriff stehen. Die Spannschrauben 88 dienen somit zusätzlich zur Befestigung des Spannelementes 86 auch zur Halterung des Führungsflansches 83 der Kolbenführung 25.
Eine dritte Ausführungsform eines Hochdruckreinigungsgerätes ist in Fig. 5 dargestellt. Diese weist ebenfalls ein Spannelement 86 auf, wie es bereits mit Bezug auf die Fig. 4 beschrieben wurde. Im Gegensatz zur zweiten Ausführungsform ist allerdings bei der in Fig. 5 dargestellten Ausgestaltung für die Kolbenführung 25 ein Führungsflansch 91 vorgesehen, der sowohl Durchgangsbohrungen 92 zum Durchgriff von Befestigungsschrauben 93 aufweist als auch Führungshülsen 94, die ein Innengewinde 95 umfassen und mit Spannschrauben 96 in Eingriff stehen. Bei der in Fig. 5 dargestellten dritten Ausführungsform erfolgt die Befestigung des Spannelementes 86 mittels der Spannschrauben 96 an den Führungshülsen 94 des Führungsflansches 91. Die Befestigung des Führungsflansches 91 wiederum erfolgt mittels gesonderter Befestigungsschrauben 93, die in Umfangsrichtung des Führungsflansches 91 versetzt zu den Führungshülsen 94 angeordnet sind.
Bei allen drei voranstehend beschriebenen Ausführungsformen des Hochdruckreinigungsgerätes ist vorgesehen, daß das Spannelement 56 bzw. 86 unmittelbar an einer metallisch ausgebildeten Anlagefläche in Form des Führungsflansches 78 bzw. der Führungsflansche 83 und 91 zur Anlage kommt. Die lösbare Verbindung des Spannelementes 56 bzw. 86 erfolgt mittels Spannschrauben 82, 88, 93, wobei durch die metallische Ausgestaltung der jeweiligen Anlagefläche das Spannelement 56 bzw. 86 mit einem hohen Anzugsmoment beaufschlagt werden kann und sichergestellt ist, daß sich das Spannelement während des Betriebes des Hochdruckreinigungsgerätes 10 nicht lockert. Die im zweiteilig, aus Kunststoff gefertigten Pumpenkopf 27 auftretenden Axialkräfte werden dadurch zuverlässig vom Spannelement 56 bzw. 86 aufgenommen und auf das Pumpengehäuse 17 übertragen.

Claims (13)

  1. Hochdruckreinigungsgerät mit einer Kolbenpumpe (16), auf die ein Pumpenkopf (27) aufgesetzt ist, in den zumindest ein in Längsrichtung der Kolbenpumpe (16) hinund herbewegbarer Kolben hineinragt, wobei der Pumpenkopf (27) einen Sauganschluß (31) zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit und einen Druckanschluß (33) zum Abgeben der Reinigungsflüssigkeit umfaßt und mehrere Steuerventile (35, 37) aufnimmt und wobei der Pumpenkopf (27) aus Kunststoff gefertigt ist und mittels eines Spannelementes (56; 86) mit der Kolbenpumpe (16) verspannt ist, wobei das Spannelement (56; 86) mindestens einen U-förmigen Spannbügel (60, 65) aufweist mit einem am Pumpenkopf (27) anliegenden Basisteil (63 bzw. 68) und mit zwei im wesentlichen in Längsrichtung der Kolbenpumpe (16) ausgerichteten Schenkeln (61, 62 bzw. 66, 67), dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (76) der Schenkel (61, 62 bzw. 66, 67) an einer aus Metall gefertigten Anlagefläche (78; 83; 91) einer Kolbenführung (25) der Kolbenpumpe (16) anliegen und mit der Kolbenpumpe (16) lösbar verbindbar sind.
  2. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenführung (25) Durchgangsöffnungen (80) aufweist, die von Verbindungselementen (82) zum lösbaren Verbinden des Spannbügels (56) mit der Kolbenpumpe (16) durchgriffen werden.
  3. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (16) ein topfförmiges Pumpengehäuse (17) umfaßt, auf das die Kolbenführung (25) aufgesetzt ist, und daß der Spannbügel (56) mit dem Pumpengehäuse (17) lösbar verbindbar ist.
  4. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenführung (25) in Längsrichtung der Kolbenpumpe ausgerichtete, dem Pumpenkopf (27) zugewandte metallische Führungshülsen (84; 94) aufweist, an deren freie Enden die Schenkel des Spannbügels (86) anliegen.
  5. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente zum lösbaren Verbinden des Spannbügels (86) mit der Kolbenpumpe (16) als Spannschrauben (88) ausgebildet sind, die die Führungshülsen (84) durchgreifen und mit einem korrespondierenden Innengewinde (89) des Pumpengehäuses (17) in Eingriff stehen.
  6. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente zum lösbaren Verbinden des Spannbügels (86) mit der Kolbenpumpe (16) als Spannschrauben (96) ausgebildet sind und daß die Führungshülsen (94) ein Innengewinde (95) aufweisen, mit dem die Spannschrauben (96) in Eingriff stehen.
  7. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (56; 86) zwei U-förmige Spannbügel (60, 65) aufweist, wobei ein erster Spannbügel (60) den Pumpenkopf in seinem dem Sauganschluß (31) benachbarten unteren Bereich umgreift, während der zweite Spannbügel (65) den Pumpenkopf (27) in seinem dem Sauganschluß (31) abgewandten oberen Bereich umgreift.
  8. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (56; 86) ein Verbindungsteil (70) umfaßt, das die beiden Spannbügel (60, 65) starr miteinander verbindet.
  9. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (70) den Druckanschluß (33) ringförmig umgibt.
  10. Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (70) zwei seitlich, quer zur Längsrichtung der Kolbenpumpe (16) abstehende Laschen (74, 75) aufweist, die am Pumpenkopf (27) anliegen.
  11. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (56; 86) einstückig ausgebildet ist.
  12. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (56; 86) aus Metall gefertigt ist.
  13. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (56; 86) als Blechteil ausgestaltet ist.
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