EP2137410A1 - Kolbenpumpe für ein hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

Kolbenpumpe für ein hochdruckreinigungsgerät

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Publication number
EP2137410A1
EP2137410A1 EP08707757A EP08707757A EP2137410A1 EP 2137410 A1 EP2137410 A1 EP 2137410A1 EP 08707757 A EP08707757 A EP 08707757A EP 08707757 A EP08707757 A EP 08707757A EP 2137410 A1 EP2137410 A1 EP 2137410A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
piston
block
head
piston pump
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.)
Withdrawn
Application number
EP08707757A
Other languages
English (en)
French (fr)
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 EP2137410A1 publication Critical patent/EP2137410A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04B53/22—Arrangements for enabling ready assembly or disassembly

Definitions

  • the invention relates to a piston pump for a high-pressure cleaning device, with at least one pump chamber, in which a reciprocable piston dips and which via a suction valve with a suction line for sucking liquid and a pressure valve with a pressure line for discharging pressurized liquid is connected, wherein the piston pump comprises a pump block, in which projects the at least one piston, and a pump head which is mounted on the pump block and the suction line and the pressure line has.
  • Such piston pumps are known from DE 195 48 498 C2. With their help, a liquid, preferably water, sucked, placed under pressure and then discharged.
  • An accessory device can be connected to the pressure line, for example a high-pressure hose which leads to a dispensing device.
  • Object of the present invention is to develop a piston pump of the type mentioned in such a way that it has a structurally simpler structure.
  • the pump head comprises tension rods which at least partially overlap the pump block in the axial direction and are releasably connectable to the pump drive, wherein the pump block between the pump head and the pump drive is clamped.
  • the piston pump according to the invention is characterized by a structurally simple construction.
  • the pump block is clamped between the pump head and the pump drive, separate connection means for fixing the pump block on the pump drive can be omitted.
  • the determination of the pump block on the pump drive is rather via the pump head, which exerts a clamping force on the pump block and is releasably connected by means of its tie rods with the pump drive.
  • the tie rods extend in the axial direction at least over a portion of the pump block, preferably they engage over the pump block completely. Due to their axial alignment, they can control high tensile forces even with relatively little use of material and acting on the pump head bending moments can be kept very low.
  • Another advantage of the piston pump according to the invention is that the design of the pump block is subject to only limited restrictions.
  • the pump block can therefore be configured in many ways, without the costly precautions must be taken to him reliably set on the pump drive.
  • the pump head overhangs the pump block like a hood. It can be provided, for example, that the pump head covers a side facing away from the pump drive end of the pump block, wherein it forms a receptacle for the end face of the pump block and with at least obliquely aligned to the longitudinal axis of the piston pump pull rods the pump block at least partially overlaps.
  • the pump head is bell-shaped or dome-shaped. It has been found that with such a shaping occurring during operation of the piston pump pulsating pressurization can be safely controlled with low material usage for the pump head and the pump block.
  • the tension rods are screwed to a bearing plate or a housing of the pump drive.
  • the pump drive may comprise a gear housing which surrounds a swash plate on which the and her movable piston abut.
  • the tension rods can be screwed to the gearbox housing.
  • the tension rods can be screwed to a piston guide of the pump drive.
  • the piston guide can form a cover of the transmission housing.
  • a particularly simple assembly of the piston pump according to the invention is achieved in a preferred embodiment in that the contact surfaces of the tie rods define a parting plane on the pump drive.
  • the arrangement of the contact surfaces of the tie rods in a common parting plane makes it easier to connect the tie rods with the pump drive, for example, to screw.
  • the separation surface between the pump head and the pump block is curved or stepped, with a central region of the separation surface axially opposite to an edge region of the separation surface in the direction away from the pump drive protrudes.
  • the pump block may have a central portion projecting axially beyond an edge region of the pump block, and the pump head may form a complementary interface with an axially recessed central portion and an edge region protruding from the central portion.
  • a particularly resilient mechanical connection between the pump block and the pump head can be achieved by a curved or stepped separation surface solely by the fact that the pump head is clamped by means of tie rods with the pump drive. Compressive forces that occur in the central area between the pump head and the pump block can be caused by the curved or curved Stepped design of the interface can be controlled safely without the occurring in the pump cycle pulsating pressurization lead to leakage or damage to the piston pump.
  • the pump head and the pump block form between them a central valve chamber, in which a central check valve is arranged, via which all pump chambers are connected to the pressure line.
  • the pressure line is formed by the pump head and communicates via the central check valve with the pump chambers provided by the pump chambers.
  • the pump block may have an end-side recess and the pump head has a recess on the back, wherein the two recesses are aligned with each other when placing the pump head on the pump block.
  • the central check valve can be inserted into the frontal depression of the pump block. The assembly of the piston pump is thus quite simple.
  • the central check valve preferably has a valve housing arranged in the central valve chamber, which forms a valve seat and is sealed by a first sealing ring relative to the pump head and by means of a second sealing ring relative to the pump block, wherein the two sealing rings are arranged concentrically to one another.
  • the concentric arrangement of the two sealing rings facilitates assembly and in addition, by the use of the two sealing rings a reliable seal of Valve housing secured against the pump block and the pump head.
  • a sealing ring can be used, which is clamped in the joint area between the pump head and the pump block.
  • the sealing ring may be formed in the usual way in the form of an O-ring.
  • sealing ring clamped between the pump head and the pump block is arranged concentrically to the center axis of the piston pump.
  • the sealing ring is clamped between an axially projecting in the direction of the pump block collar of the pump head and a plunging into the collar contact surface of the pump block. It can be provided that the sealing ring surrounds the pump block in the circumferential direction. This facilitates the assembly of the piston pump.
  • the pump head forms the pressure line of the piston pump.
  • a connection part can be placed on the end face of the pump head, which forms a pressure connection to which, for example, a high-pressure hose can be connected.
  • the connecting part and the pump head can form between them a control chamber for receiving a control piston, which cooperates with a switching device for switching off the piston pump.
  • the control piston is movably held in the control chamber.
  • the piston pump has an injector which is connected to a supply line for a cleaning chemical which can be admixed with the pressurized liquid.
  • the control piston is frontally acted upon by the pressure prevailing in the supply line and the pressure prevailing at the rear of the injector. It is particularly advantageous if the injector is displaceable together with the control piston as a function of the pressures acting on the control piston. In normal operation of the piston pump, the injector is flowed through by the pressurized liquid.
  • a cross-sectional constriction of the injector leads to the generation of a negative pressure in the supply line branching off from the injector.
  • the negative pressure is transmitted to the end face of the control piston, which is acted upon at the back with the pressure prevailing upstream of the injector.
  • the pressure difference thus acting on the control piston has the consequence that this occupies a defined position in which the switching device coupled to it remains unactuated and thus the drive of the pump is not interrupted. If the delivery of pressurized fluid interrupted, for example by closing a connected to the pressure line via a high-pressure hose dispensing device, in particular a jet pipe or a spray lance, then due to the first still working piston pump in the pressure line, a very high pressure builds up and simultaneously is omitted flow through the injector, so that in this area no dynamic pressure reduction occurs. This results in the same pressure on both sides of the control piston.
  • Figure 1 a schematic side view of a piston pump according to the invention
  • FIG. 2 shows a sectional view of the piston pump from FIG. 1.
  • a piston pump 10 according to the invention is shown schematically. This can be placed on a pump drive 12 shown only in excerpts in the drawing.
  • the pump drive 12 has for this purpose a bearing plate 14 with laterally outwardly projecting screw receivers 15, each having an internal thread, so that in each case a clamping screw 17 can be screwed into a screw 15 of the bearing plate 14.
  • the pump drive 12 may comprise in a conventional manner a swash plate which is rotated by an electric motor in rotation.
  • the piston pump 10 has a plurality of pistons 19, each immersed in a pump chamber 21 and the pump drive 12 in the usual manner in the pump chamber 21 back and forth can be moved. As a result, the volume of the pumping spaces 21 can be changed periodically.
  • the pump chambers 21 are connected via a suction valve 23 with a suction line 24 in connection, via which a cleaning liquid can be sucked from a supply.
  • the pump chambers 21 are also in each case via a pressure valve 26 and a common pump chambers 21 common check valve 27 with a pressure line 29 in flow communication, which opens into a control chamber 31.
  • a connection line 33 Connected to the control chamber in the flow direction of the pressurized cleaning liquid is a connection line 33, which opens into an outlet line 35 formed by a pressure connection 34.
  • To the discharge nozzle 34 can be connected in a conventional and therefore not shown in the drawing manner any accessory device, such as a high-pressure hose, which leads to a dispensing device, in particular to a jet pipe or a spray lance.
  • bypass line 37 connects the pressure line 29 to the suction line 24.
  • a control piston 40 is slidably held, which is integrally connected to an injector 41.
  • the injector 41 dips into the connecting line 33 and has in the usual way a cross-sectional connec- tion, from which a supply line 43 via a transverse bore. Via the supply line 43 and a connecting piece 44 adjoining it, a cleaning chemical can be added to the pressurized cleaning liquid.
  • the injector 41 is arranged on the end face of the control piston 40 facing away from the pressure line 29.
  • the control piston On its side facing the pressure line 29, the control piston carries a parallel to the injector 41 and offset to this arranged switching rod 46 which is like the injector 41 integrally connected to the control piston 40 and passes through a through hole 47 with its free end. With its over the through hole 47 outwardly projecting end portion of the shift rod 46 is connected to a known per se and therefore not shown in the drawing switching device, which is coupled to the pump drive 12. By shifting the switching rod 46, the switching device for switching on and off of the pump drive 12 can be actuated.
  • the piston pump 10 comprises a pump block 50 and a pump head 55 as well as a connection part 58.
  • the pump block 50 is clamped between the pump head 55 and the pump drive 12.
  • the pump head 55 obliquely to the central axis 60 aligned, substantially axially extending tension rods 62 which extend on the outside of the pump block 50 and are screwed by means of the clamping screws 17 in a common parting plane 63 with the bearing plate 14 of the pump drive 12.
  • the pump head 50 extends over the pump block 50 in the manner of a bell-shaped or dome-shaped hood.
  • the connecting part 58 is placed on the pump block 50 facing away from the end face on the pump head 55. It comprises the connecting piece 44 and also the pressure port 34 and the connecting line 33.
  • the connecting part 58 in combination with the pump head 55 forms the subsequent to the pressure line 29 of the pump head 55 control chamber 31.
  • the pump head 55 and the pump block 50 form when assembled between a central valve chamber 64, in which the central check valve 27 is arranged.
  • the latter has a valve housing in the form of an insert 66, which forms a sealing seat and surrounds an axially movably held closing body 67.
  • the insert 66 is circumferentially surrounded by two ring seals 68, 69 which seal the insert 66 against the pump block 50 and the pump head 55, respectively.
  • the pump head 55 on the back, d. H. facing the pump block 50, a central rear recess and the pump block 50 has the front side, so the pump head 55 faces, a central end-side recess.
  • the two recesses are arranged in alignment with each other.
  • the bell-shaped or dome-like pump head 55 forms the pump block 50 facing a collar 72, on which an outer sealing ring 43 is arranged, which surrounds a collar 72 facing contact surface 74 of the pump block 50 in the circumferential direction.
  • the bell-shaped or dome-like configuration of the pump head 55 has the consequence that the separation surface between the pump head 55 and the pump block 50 is curved.
  • a central area of the interface namely the rich of the separating surface in the amount of the central valve chamber 64, is offset from an edge region of the separating surface, namely the region of the collar 72 in the axial direction.
  • the curvature of the parting surface is continued by the tension rods 62 on the outside of the pump block 50.
  • the wall thickness of the pump head 55 can rather be kept relatively small as well as the wall thickness of the pump block 50. This gives the piston pump 10 a total of a low weight.
  • the pump head 55 can be made of metal, in particular in the form of an aluminum die-cast part.
  • the connection part 58 may also be made of metal, preferably of an aluminum material.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit mindestens einem Pumpraum, in den ein hin- und her bewegbarer Kolben eintaucht und der über ein Saugventil mit einer Saugleitung zum Ansaugen von Flüssigkeit und über ein Druckventil mit einer Druckleitung zum Abgeben von unter Druck gesetzter Flüssigkeit verbunden ist, wobei die Kolbenpumpe einen Pumpenblock umfasst, in den der mindestens eine Kolben hineinragt, sowie einen Pumpenkopf, der auf den Pumpenblock aufgesetzt ist und die Saugleitung sowie die Druckleitung aufweist. Um die Kolbenpumpe derart weiterzubilden, dass sie einen konstruktiv einfacheren Aufbau aufweist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Pumpenkopf Zugstäbe umfasst, die den Pumpenblock in axialer Richtung zumindest teilweise übergreifen und mit dem Pumpenantrieb lösbar verbindbar sind, wobei der Pumpenblock zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenantrieb eingespannt ist.

Description

Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit mindestens einem Pumpraum, in den ein hin- und her bewegbarer Kolben eintaucht und der über ein Saugventil mit einer Saugleitung zum Ansaugen von Flüssigkeit und über ein Druckventil mit einer Druckleitung zum Abgeben von unter Druck gesetzter Flüssigkeit verbunden ist, wobei die Kolbenpumpe einen Pumpenblock umfasst, in den der mindestens eine Kolben hineinragt, sowie einen Pumpenkopf, der auf den Pumpenblock aufgesetzt ist und die Saugleitung sowie die Druckleitung aufweist.
Derartige Kolbenpumpen sind aus der DE 195 48 498 C2 bekannt. Mit ihrer Hilfe kann eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, angesaugt, unter Druck gesetzt und anschließend abgegeben werden. An die Druckleitung kann ein Zubehörgerät angeschlossen werden, beispielsweise ein Hochdruckschlauch, der zu einer Abgabevorrichtung führt.
In der DE 195 48 498 C2 wird vorgeschlagen, den Pumpenkopf und den Pumpenblock mit Hilfe eines Zugelementes mit dem Pumpenantrieb zu verspannen. Das Zugelement kann auf einen Druckstutzen des Pumpenkopfes aufgesetzt und mit dem Pumpenantrieb verschraubt werden, wobei es den Pumpenkopf und den Pumpenblock mit einer axialen Spannkraft beaufschlagt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolbenpumpe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie einen konstruktiv einfacheren Aufbau aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer Kolbenpumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Pumpenkopf Zugstäbe umfasst, die den Pumpenblock in axialer Richtung zumindest teilweise übergreifen und mit dem Pumpenantrieb lösbar verbindbar sind, wobei der Pumpenblock zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenantrieb eingespannt ist.
Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe zeichnet sich durch einen konstruktiv einfachen Aufbau aus. Der Pumpenblock ist zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenantrieb eingespannt, separate Verbindungsmittel zur Festlegung des Pumpenblockes am Pumpenantrieb können entfallen. Die Festlegung des Pumpenblockes am Pumpenantrieb erfolgt vielmehr über den Pumpenkopf, der auf den Pumpenblock eine Spannkraft ausübt und mittels seiner Zugstäbe mit dem Pumpenantrieb lösbar verbunden ist. Die Zugstäbe erstrecken sich in axialer Richtung zumindest über einen Teilbereich des Pumpenblockes, vorzugsweise übergreifen sie den Pumpenblock vollständig. Aufgrund ihrer axialen Ausrichtung können sie selbst mit verhältnismäßig geringem Materialeinsatz hohe Zugkräfte beherrschen und auf den Pumpenkopf einwirkende Biegemomente können sehr gering gehalten werden. Dies gibt die Möglichkeit, sowohl den Pumpenblock als auch den Pumpenkopf mit einer geringen Materialstärke zu versehen, so dass die erfindungsgemäße Kolbenpumpe ein geringes Gewicht aufweist, und dennoch kann die zu fördernde Flüssigkeit unter einen hohen Druck gesetzt werden, beispielsweise einen Druck von über 100 bar. Die Kolbenpumpe unterliegt somit einer im Pumpentakt auftretenden, pulsierenden Druckbeaufschlagung. Durch den Einsatz der den Pumpenblock in axialer Richtung zumindest teilweise übergreifenden Zugstäbe können die auftretenden Druckbeaufschlagungen in eine Zugbelastung transformiert werden, die selbst mit verhältnismäßig geringem Materialeinsatz gut beherrschbar ist. Zusätzliche Verbindungsmittel für den Pumpenblock können vollständig entfallen, so dass die gesamte Kolbenpumpe allein mittels der Zugstäbe am Pumpenantrieb festgelegt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe liegt darin, dass die Ausgestaltung des Pumpenblockes nur geringen Beschränkungen unterliegt. Der Pumpenblock kann daher in vielfältiger Weise ausgestaltet werden, ohne das aufwändige Vorkehrungen getroffen werden müssen um ihn zuverlässig am Pumpenantrieb festzulegen.
Von Vorteil ist es, wenn der Pumpenkopf den Pumpenblock haubenartig überfängt. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Pumpenkopf eine dem Pumpenantrieb abgewandte Stirnseite des Pumpenblockes überdeckt, wobei er eine Aufnahme für die Stirnseite des Pumpenblockes ausbildet und mit schräg zur Längsachse der Kolbenpumpe ausgerichteten Zugstäben den Pumpenblock zumindest teilweise übergreift.
Besonders günstig ist es, wenn der Pumpenkopf glocken- oder kuppeiförmig ausgestaltet ist. Es hat sich gezeigt, dass bei einer derartigen Formgebung die während des Betriebes der Kolbenpumpe auftretenden pulsierenden Druckbeaufschlagungen mit geringem Materialeinsatz für den Pumpenkopf und den Pumpenblock sicher beherrscht werden können.
Bevorzugt sind die Zugstäbe mit einem Lagerschild oder einem Gehäuse des Pumpenantriebs verschraubbar. Der Pumpenantrieb kann beispielsweise ein Getriebegehäuse umfassen, das eine Taumelscheibe umgibt, an der die hin- und her bewegbaren Kolben anliegen. Die Zugstäbe können mit dem Getriebegehäuse verschraubt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Zugstäbe mit einer Kolbenführung des Pumpenantriebes verschraubbar sind. Die Kolbenfϋhrung kann einen Deckel des Getriebegehäuses ausbilden.
Eine besonders einfache Montage der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe wird bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erzielt, dass die Anlageflächen der Zugstäbe am Pumpenantrieb eine Trennebene definieren. Die Anordnung der Anlageflächen der Zugstäbe in einer gemeinsamen Trennebene erleichtert es, die Zugstäbe mit dem Pumpenantrieb zu verbinden, beispielsweise zu verschrauben.
Von besonderem Vorteil im Hinblick auf eine möglichst hohe mechanische Stabilität der Kolbenpumpe ist es, wenn die Trennfläche zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenblock gewölbt oder gestuft ist, wobei ein zentraler Bereich der Trennfläche gegenüber einem Randbereich der Trennfläche in die dem Pumpenantrieb abgewandte Richtung axial hervorsteht. Der Pumpenblock kann beispielsweise einen zentralen Bereich aufweisen, der in axialer Richtung über einen Randbereich des Pumpenblockes hervorsteht und der Pumpenkopf kann eine komplementäre Grenzfläche ausbilden mit einem axial zurückgesetzten Zentralbereich und einem gegenüber dem Zentralbereich hervorstehenden Randbereich. Es hat sich gezeigt, dass durch eine gewölbte oder gestufte Trennfläche eine besonders belastbare mechanische Verbindung zwischen dem Pumpenblock und dem Pumpenkopf erzielt werden kann allein dadurch, dass der Pumpenkopf mittels der Zugstäbe mit dem Pumpenantrieb verspannt ist. Druckkräfte, die im zentralen Bereich zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenblock auftreten, können durch die gewölbte oder ge- stufte Ausgestaltung der Trennfläche sicher beherrscht werden, ohne dass die im Pumpentakt auftretenden pulsierenden Druckbeaufschlagungen zu einer Undichtigkeit oder Beschädigung der Kolbenpumpe führen.
Um die Montage der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe zu vereinfachen, ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass der Pumpenkopf und der Pumpenblock zwischen sich eine zentrale Ventilkammer ausbilden, in der ein zentrales Rückschlagventil angeordnet ist, über das sämtliche Pumpräume mit der Druckleitung verbunden sind. Die Druckleitung wird vom Pumpenkopf ausgebildet und steht über des zentrale Rückschlagventil mit den vom Pumpenblock bereitgestellten Pumpräumen in Verbindung. Zur Ausgestaltung der zentralen Ventilkammer kann der Pumpenblock eine stirnseitige Vertiefung und der Pumpenkopf eine rückseitige Vertiefung aufweisen, wobei die beiden Vertiefungen beim Aufsetzen des Pumpenkopfes auf den Pumpenblock miteinander fluchten. Bevor der Pumpenkopf auf den Pumpenblock aufgesetzt wird, kann das zentrale Rückschlagventil in die stirnseitige Vertiefung des Pumpenblockes eingesetzt werden. Die Montage der Kolbenpumpe gestaltet sich somit recht einfach.
Das zentrale Rückschlagventil weist vorzugsweise ein in der zentralen Ventilkammer angeordnetes Ventilgehäuse auf, das einen Ventilsitz ausbildet und mittels eines ersten Dichtringes gegenüber dem Pumpenkopf und mittels eines zweiten Dichtringes gegenüber dem Pumpenblock abgedichtet ist, wobei die beiden Dichtringe konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die konzentrische Anordnung der beiden Dichtringe erleichtert die Montage und zusätzlich wird durch den Einsatz der beiden Dichtringe eine zuverlässige Abdichtung des Ventilgehäuses gegenüber dem Pumpenblock und dem Pumpenkopf sichergestellt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden Dichtringe konzentrisch zur Mittelachse der Kolbenpumpe ausgerichtet sind.
Zur Abdichtung des Grenzbereiches zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenblock kann ein Dichtring zum Einsatz kommen, der im Fügebereich zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenblock eingespannt ist. Der Dichtring kann in üblicher Weise in Form eines O-Ringes ausgebildet sein.
Günstig ist es, wenn der zwischen dem Pumpenkopf und dem Pumpenblock eingespannte Dichtring konzentrisch zur Mittelachse der Kolbenpumpe angeordnet ist.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Dichtring zwischen einem axial in Richtung des Pumpenblockes vorstehenden Kragen des Pumpenkopfes und einer in den Kragen eintauchenden Anlagefläche des Pumpenblockes eingespannt ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Dichtring den Pumpenblock in Umfangsrichtung umgibt. Dies erleichtert die Montage der Kolbenpumpe.
Wie bereits erläutert, bildet der Pumpenkopf die Druckleitung der Kolbenpumpe aus. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist stirnseitig auf den Pumpenkopf ein Anschlussteil aufsetzbar, das einen Druckstutzen ausbildet, an den beispielsweise ein Hochdruckschlauch anschließbar ist. Das Anschlussteil und der Pumpenkopf können zwischen sich eine Steuerkammer ausbilden zur Aufnahme eines Steuerkolbens, der zum Abschalten der Kolbenpumpe mit einer Schalteinrichtung zusammenwirkt. Der Steuerkolben ist in der Steuerkammer beweglich gehalten.
Vorzugsweise weist die Kolbenpumpe einen Injektor auf, der mit einer Zufuhrleitung für eine Reinigungschemikalie verbunden ist, die der unter Druck gesetzten Flüssigkeit beigemischt werden kann. Der Steuerkolben ist stirnseitig mit dem in der Zufuhrleitung herrschenden Druck und rückseitig mit dem stromaufwärts des Injektors herrschenden Druck beaufschlagbar. Besonders günstig ist es, wenn der Injektor zusammen mit dem Steuerkolben in Abhängigkeit von den auf den Steuerkolben einwirkenden Drücken verschiebbar ist. Im normalen Betrieb der Kolbenpumpe wird der Injektor von der unter Druck gesetzten Flüssigkeit durchströmt. Hierbei führt eine Querschnittsverengung des Injektors zur Erzeugung eines Unterdruckes in der vom Injektor abzweigenden Zufuhrleitung. Der Unterdruck wird auf die Stirnseite des Steuerkolbens übertragen, der rückseitig mit dem stromaufwärts des Injektors herrschenden Druck beaufschlagt ist. Die somit auf den Steuerkolben einwirkende Druckdifferenz hat zur Folge, dass dieser eine definierte Stellung einnimmt, in der die mit ihm gekoppelte Schalteinrichtung unbetätigt bleibt und somit der Antrieb der Pumpe nicht unterbrochen wird. Wird die Abgabe von unter Druck gesetzter Flüssigkeit unterbrochen, beispielsweise durch Verschließen einer an die Druckleitung über einen Hochdruckschlauch angeschlossenen Abgabevorrichtung, insbesondere eines Strahlrohres oder einer Sprühlanze, so baut sich aufgrund der zunächst noch weiter arbeitenden Kolbenpumpe in der Druckleitung ein sehr hoher Druck auf und gleichzeitig unterbleibt eine Durchströmung des Injektors, so dass in diesem Bereich keine dynamische Druckabsenkung auftritt. Damit ergibt sich auf beiden Seiten des Steuerkolbens derselbe Druck. Da die mit dem Druck der Zufuhrleitung beaufschlagte Stirnseite des Steuerkolbens größer ist als die mit dem Druck stromaufwärts des Injektors beaufschlagte Rückseite, wird der Steuerkolben bei identischen Drücken so weit verschoben, dass die Schalteinrichtung betätigt wird. Diese schaltet dann den Antrieb der Pumpe aus. Dadurch wird eine dauerhafte hohe Druckbelastung der Kolbenpumpe vermieden.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen :
Figur 1 : eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe und
Figur 2: eine Schnittansicht der Kolbenpumpe aus Figur 1.
In der Zeichnung ist schematisch eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe 10 dargestellt. Diese kann auf einen in der Zeichnung nur auszugsweise dargestellten Pumpenantrieb 12 aufgesetzt werden. Der Pumpenantrieb 12 weist hierzu ein Lagerschild 14 auf mit seitlich nach außen abstehenden Schraubaufnahmen 15, die jeweils ein Innengewinde aufweisen, so dass jeweils eine Spannschraube 17 in eine Schraubaufnahme 15 des Lagerschildes 14 eingeschraubt werden kann. Zusätzlich zum Lagerschild 14 kann der Pumpenantrieb 12 in üblicher Weise eine Taumelscheibe umfassen, die von einem Elektromotor in Drehung versetzt wird. Die Kolbenpumpe 10 weist mehrere Kolben 19 auf, die jeweils in einen Pumpraum 21 eintauchen und vom Pumpenantrieb 12 in üblicher weise im Pumpraum 21 hin- und her gehend verschoben werden können. Dadurch kann das Volumen der Pumpräume 21 periodisch verändert werden.
Die Pumpräume 21 stehen über ein Saugventil 23 mit einer Saugleitung 24 in Verbindung, über die eine Reinigungsflüssigkeit aus einem Vorrat angesaugt werden kann. Die Pumpräume 21 stehen außerdem jeweils über ein Druckventil 26 und ein allen Pumpräumen 21 gemeinsames zentrales Rückschlagventil 27 mit einer Druckleitung 29 in Strömungsverbindung, die in eine Steuerkammer 31 einmündet. An die Steuerkammer schließt sich in Strömungsrichtung der unter Druck gesetzten Reinigungsflüssigkeit eine Verbindungsleitung 33 an, die in eine von einem Druckstutzen 34 gebildete Auslassleitung 35 einmündet. An den Druckstutzen 34 kann in üblicher und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellter Weise ein beliebiges Zubehörgerät angeschlossen werden, beispielsweise ein Hochdruckschlauch, der zu einer Abgabevorrichtung, insbesondere zu einem Strahlrohr oder einer Sprühlanze, führt.
Unmittelbar stromabwärts des zentralen Rückschlagventiles 27 zweigt von der Druckleitung 29 eine Bypassleitung 37 ab, in der ein an sich bekanntes und deshalb in der Zeichnung nur schematisch dargestelltes Bypassventil 38 angeordnet ist. Die Bypassleitung 37 verbindet die Druckleitung 29 mit der Saugleitung 24.
In der Steuerkammer 31 ist ein Steuerkolben 40 verschiebbar gehalten, der einstückig mit einem Injektor 41 verbunden ist. Der Injektor 41 taucht in die Verbindungsleitung 33 ein und weist in üblicher Weise eine Querschnittsveren- gung auf, von der eine Zufuhrleitung 43 über eine Querbohrung ausgeht. Über die Zufuhrleitung 43 und einen sich an diese anschließenden Anschlussstutzen 44 kann der unter Druck gesetzten Reinigungsflüssigkeit eine Reinigungsche- mikalie beigemischt werden.
Der Injektor 41 ist auf der der Druckleitung 29 abgewandten Stirnseite des Steuerkolbens 40 angeordnet. Auf seiner der Druckleitung 29 zugewandten Rückseite trägt der Steuerkolben eine parallel zum Injektor 41 und versetzt zu diesem angeordnete Schaltstange 46, die ebenso wie der Injektor 41 einstückig mit dem Steuerkolben 40 verbunden ist und mit ihrem freien Endbereich eine Durchgangsbohrung 47 durchgreift. Mit ihrem über die Durchgangsbohrung 47 nach außen vorstehenden Endbereich ist die Schaltstange 46 mit einer an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Schalteinrichtung verbunden, die mit dem Pumpenantrieb 12 gekoppelt ist. Durch Verschieben der Schaltstange 46 kann die Schalteinrichtung zum Ein- und Ausschalten des Pumpenantriebes 12 betätigt werden.
Wie insbesondere aus Figur 1 deutlich wird, umfasst die Kolbenpumpe 10 einen Pumpenblock 50 und einen Pumpenkopf 55 sowie ein Anschlussteil 58. Der Pumpenblock 50 ist zwischen den Pumpenkopf 55 und den Pumpenantrieb 12 eingespannt. Hierzu weist der Pumpenkopf 55 schräg zur Mittelachse 60 ausgerichtete, im Wesentlichen axial verlaufende Zugstäbe 62 auf, die sich außenseitig am Pumpenblock 50 entlang erstrecken und mittels der Spannschrauben 17 in einer gemeinsamen Trennebene 63 mit dem Lagerschild 14 des Pumpenantriebs 12 verschraubt sind. Der Pumpenkopf 50 überfängt nach Art einer glocken- oder kuppeiförmigen Haube den Pumpenblock 50. Das Anschlussteil 58 ist auf der dem Pumpenblock 50 abgewandten Stirnseite auf den Pumpenkopf 55 aufgesetzt. Es umfasst den Anschlussstutzen 44 und auch den Druckstutzen 34 sowie die Verbindungsleitung 33. Außerdem bildet das Anschlussteil 58 in Kombination mit dem Pumpenkopf 55 die sich an die Druckleitung 29 des Pumpenkopfes 55 anschließende Steuerkammer 31 aus.
Der Pumpenkopf 55 und der Pumpenblock 50 bilden beim Zusammenfügen zwischen sich eine zentrale Ventilkammer 64 aus, in der das zentrale Rückschlagventil 27 angeordnet ist. Letzteres weist ein Ventilgehäuse in Form eines Einsatzes 66 auf, der einen Dichtsitz ausbildet und einen axial beweglich gehaltenen Schließkörper 67 umgibt. Der Einsatz 66 ist in Umfangsrichtung von zwei Ringdichtungen 68, 69 umgeben, die den Einsatz 66 gegenüber dem Pumpenblock 50 bzw. dem Pumpenkopf 55 abdichten. Zur Ausbildung der zentralen Ventilkammer 64 weist der Pumpenkopf 55 rückseitig, d. h. dem Pumpenblock 50 zugewandt, eine zentrale rückseitige Ausnehmung auf und der Pumpenblock 50 weist stirnseitig, also dem Pumpenkopf 55 zugewandt, eine zentrale stirnseitige Ausnehmung auf. Die beiden Ausnehmungen sind fluchtend zueinander angeordnet.
Der glocken- oder kuppelartige Pumpenkopf 55 bildet dem Pumpenblock 50 zugewandt einen Kragen 72 aus, an dem ein äußerer Dichtring 43 angeordnet ist, der eine dem Kragen 72 zugewandte Anlagefläche 74 des Pumpenblockes 50 in Umfangsrichtung umgibt.
Die glocken- oder kuppelartige Ausgestaltung des Pumpenkopfes 55 hat zur Folge, dass die Trennfläche zwischen dem Pumpenkopf 55 und dem Pumpenblock 50 gewölbt ist. Ein zentraler Bereich der Trennfläche, nämlich der Be- reich der Trennfläche in Höhe der zentralen Ventilkammer 64, ist gegenüber einem Randbereich der Trennfläche, nämlich dem Bereich des Kragens 72 in axialer Richtung versetzt. Die Wölbung der Trennfläche wird von den Zugstäben 62 auf der Außenseite des Pumpenblockes 50 fortgesetzt. Dadurch können vom Pumpenkopf 55 während des Betriebes der Kolbenpumpe 10 die in axialer Richtung wirkenden pulsierenden Druckkräfte zuverlässig aufgenommen werden, ohne dass hierfür eine massive Ausgestaltung des Pumpenkopfes 55 erforderlich ist. Die Wandstärke des Pumpenkopfes 55 kann vielmehr ebenso wie die Wandstärke des Pumpenblockes 50 verhältnismäßig gering gehalten werden. Dies verleiht der Kolbenpumpe 10 insgesamt ein geringes Gewicht. Der Pumpenkopf 55 kann ebenso wie der Pumpenblock 50 aus Metall gefertigt sein, insbesondere in Form eines Aluminium-Druckgussteiles. Auch das Anschlussteil 58 kann aus Metall, vorzugsweise aus einem Aluminiummaterial gefertigt sein.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit mindestens einem Pumpraum, in den ein hin- und her bewegbarer Kolben eintaucht und der über ein Saugventil mit einer Saugleitung zum Ansaugen von Flüssigkeit und über ein Druckventil mit einer Druckleitung zum Abgeben von unter Druck gesetzter Flüssigkeit verbunden ist, wobei die Kolbenpumpe einen Pumpenblock umfasst, in den der mindestens eine Kolben hineinragt, sowie einen Pumpenkopf, der auf den Pumpenblock aufgesetzt ist und die Saugleitung sowie die Druckleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkopf (55) Zugstäbe (62) umfasst, die den Pumpenblock (50) in axialer Richtung zumindest teilweise übergreifen und mit dem Pumpenantrieb (12) lösbar verbindbar sind, wobei der Pumpenblock (50) zwischen dem Pumpenkopf (55) und dem Pumpenantrieb (12) eingespannt ist.
2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkopf (55) den Pumpenblock (50) haubenartig überfängt.
3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkopf (55) glocken- oder kuppeiförmig ausgestaltet ist.
4. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstäbe (62) mit einem Lagerschild (14) oder einem Gehäuse des Pumpenantriebs (12) verschraubbar sind.
5. Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen der Pumpenstäbe (62) am Pumpenantrieb (12) eine Trennebene definieren.
6. Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfläche zwischen dem Pumpenkopf (55) und dem Pumpenblock (50) gewölbt oder gestuft ist, wobei ein zentraler Bereich der Trennfläche gegenüber einem Randbereich der Trennfläche in die dem Pumpenantrieb (12) abgewandte Richtung axial hervorsteht.
7. Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkopf (55) und der Pumpenblock (50) zwischen sich eine zentrale Ventilkammer (64) ausbilden, in der ein zentrales Rückschlagventil (27) angeordnet ist, über das sämtliche Pumpräume (21) mit der Druckleitung (29) verbunden sind.
8. Kolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Rückschlagventil (27) auf einer axial verlaufenden Mittelachse (60) der Kolbenpumpe (10) angeordnet ist.
9. Kolbenpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Rückschlagventil (27) ein in der zentralen Ventilkammer (64) angeordnetes Ventilgehäuse (66) aufweist, das einen Ventilsitz ausbildet und mittels eines ersten Dichtringes (68) gegenüber dem Pumpenkopf (55) und mittels eines zweiten Dichtringes (69) gegenüber dem Pumpenblock (50) abgedichtet ist, wobei die beiden Dichtringe (68, 69) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
10. Kolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dichtringe (68, 69) konzentrisch zur Mittelachse (60) der Kolbenpumpe (10) angeordnet sind.
11. Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fügebereich zwischen dem Pumpenkopf (55) und dem Pumpenblock (50) ein Dichtring (73) eingespannt ist.
12. Kolbenpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Pumpenkopf (55) und dem Pumpenblock (50) eingespannte Dichtring (73) konzentrisch zur Mittelachse (60) der Kolbenpumpe (10) angeordnet ist.
13. Kolbenpumpe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (73) zwischen einem in axialer Richtung des Pumpenblockes (50) vorstehenden Kragen (72) des Pumpenkopfes (55) und einer in den Kragen (72) eintauchenden Anlagefläche (74) des Pumpenblockes (50) eingespannt ist.
14. Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stirnseitig auf den Pumpenkopf (55) ein Anschlussteil (58) aufsetzbar ist, das einen Druckstutzen (34) aufweist.
15. Kolbenpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der
Pumpenkopf (55) und das Anschlussteil (58) zwischen sich eine Steuerkammer ausbilden zur Aufnahme eines Steuerkolbens (40), der zum Abschalten des Pumpenantriebs (12) mit einer Schalteinrichtung zusammenwirkt.
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