EP2140139A1

EP2140139A1 - Kolbenpumpe für ein hochdruckreinigungsgerät

Info

Publication number: EP2140139A1
Application number: EP08735126A
Authority: EP
Inventors: Robert Nathan
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2010-01-06
Also published as: DE102007020299A1; WO2008128651A1

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 jeder Kolben in einer Kolbenkammer axial beweglich gehalten und von mindestens einem Dichtring umgeben ist. Um die Kolbenpumpe derart weiterzubilden, dass sie kostengünstiger montiert werden kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zumindest ein Dichtring einen Ringwulst ausbildet, an den sich innenseitig eine Dichtlippe anschließt, wobei dieser Dichtring in der Kolbenkammer von einem ersten Stützelement in Richtung des Pumpraumes vorgespannt 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 jeder Kolben in einer Kolbenkammer axial beweglich gehalten und von mindestens einem Dichtring umgeben ist.

Derartige Kolbenpumpen sind beispielsweise aus der DE 198 01 146 Cl 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 an seinem freien Ende eine Abgabevorrichtung trägt, insbesondere eine Sprühlanze oder Sprühdüse.

Zur Förderung der Flüssigkeit werden die Kolben reziprozierend bewegt, so dass sich die Volumina der Pumpräume periodisch verändern zum Ansaugen, unter Druck setzen und Abgeben der Flüssigkeit. Die Kolben sind jeweils mit Hilfe von mindestens einem Dichtring gegenüber der Kolbenkammer abgedichtet. Der Dichtring liegt einerseits am Umfang des Kolbens und andererseits an der Innenwand der Kolbenkammer dichtend an. Hierzu kommen üblicherweise Dichtringe zum Einsatz mit zwei schräg zueinander ausgerichteten Dichtlippen, wobei eine radial innenseitig angeordnete Dichtlippe am Außenumfang des Kolbens und eine radial außenseitig angeordnete Dichtlippe an der Wand der Kolbenkammer anliegt. Durch Druckbeaufschlagung des Bereiches zwischen den beiden Dichtlippen werden diese auseinandergedrückt, so dass sie jeweils dicht an der zugeordneten Fläche des Kolbens bzw. der Kolben- kammer anliegen. Derartige Dichtringe weisen eine beachtliche Oberfläche auf, die von unter Druck stehender Flüssigkeit beaufschlagt werden kann. Dies hat zur Folge, dass sie während des Betriebs der Kolbenpumpe großen Kräften standhalten und deshalb aufwändig abgestützt werden müssen. Dadurch werden die Herstellungs- und Montagekosten der Kolbenpumpe erhöht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolbenpumpe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie kostengünstiger hergestellt und montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Kolbenpumpe der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Dichtring einen Ringwulst ausbildet, an den sich innenseitig eine Dichtlippe anschließt, wobei dieser

Dichtring in der Kolbenkammer von einem ersten Stützelement in Richtung der Pumpkammer vorgespannt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe werden die Kolben mit Hilfe von mindestens einem Dichtring gegenüber der Wand der Kolbenkammer abgedichtet, wobei der Dichtring einen Ringwulst ausbildet, an den sich innenseitig eine Dichtlippe anschließt. Außerdem ist dieser Dichtring in der Kolbenkammer von einem ersten Stützelement in Richtung der Pumpkammer vorgespannt. Der Ringwulst kann vom ersten Stützelement gegen die Wand der Kolben- kammer gepresst werden, und die vom Ringwulst nach innen abstehende

Dichtlippe wird vom ersten Stützelement in Richtung der Pumpkammer vorgespannt, so dass sie dichtend an der Außenseite des Kolbens zur Anlage gelangen kann. Es hat sich gezeigt, dass der Spalt zwischen dem Kolben und der Wand der Kolbenkammer mittels eines derartig ausgestalteten und vorgespannten Dichtringes zuverlässig abgedichtet werden kann, wobei der Dichtring beträchtlich kleiner dimensioniert werden kann, als dies bei üblichen Dichtringen der Fall ist. Die geringere Dimensionierung des mindestens einen Dichtringes wiederum hat zur Folge, dass er während des Betriebes der Kolbenpumpe geringeren Druckkräften standhalten muss, da die Druckkräfte von der Größe der mit Druck beaufschlagten Fläche des Dichtringes abhängig sind. Die somit reduzierte Kraftbeaufschlagung des Dichtringes ermöglicht es, diesen auf verhältnismäßig einfache Weise in der Kolbenkammer zu fixieren. Hierzu kommt ein erstes Stützelement zum Einsatz, das ebenfalls verhältnismäßig klein dimensioniert sein kann. Das Stützelement kann in die Kolbenkammer eingeklebt werden, ohne dass zusätzliche Fixierungselemente zum Einsatz kommen müssen. Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe kann daher kostengünstig hergestellt und montiert werden.

Eine weitere Verringerung der Montagekosten wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch erzielt, dass der Dichtring im demontierten Zustand, also vor seiner Montage, symmetrisch ist zu einer senkrecht zur Längsachse der Kolben ausgerichteten Mittelebene. Der Dichtring weist somit keine bevor- zugte Montagerichtung auf und muss daher vor dem Einsetzen in die Kolbenkammer nicht in eine bevorzugte Lage gebracht werden. Zur Erzielung einer hohen Ansprüchen genügenden Dichtwirkung wird der Dichtring erst innerhalb der Kolbenkammer mittels des ersten Stützelementes in Richtung der Pumpkammer vorgespannt und damit in eine bezüglich der Mittelebene unsym- metrische Form gebracht. Es hat sich gezeigt, dass dadurch die Montagekosten der Kolbenpumpe beträchtlich verringert werden. Gϋnstig ist es, wenn der Dichtring in der Kolbenkammer unabhängig vom Kolben zwischen einer ersten Stützfläche und einer zweiten Stützfläche einge- presst ist. Der Dichtring kann somit unabhängig vom Kolben in der Kolbenkammer festgelegt werden, wobei er einer Presskraft unterworfen wird. Eine Axialbewegung des Dichtringes wird somit zuverlässig unterbunden.

Von Vorteil ist es, wenn der Dichtring in axialer und in radialer Richtung zwischen einer ersten und einer zweiten Stützfläche eingepresst ist. Dadurch kann der Dichtring auf konstruktiv einfache Weise sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung in der Kolbenkammer festgelegt werden, noch bevor der Kolben in die Kolbenkammer eingeführt wird.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die erste Stützfläche von einer Verengung der Kolbenkammer gebildet. Die Verengung kann bei- spielsweise konisch oder gewölbt ausgestaltet sein oder auch eine Stufe ausbilden.

Die zweite Stützfläche wird bevorzugt von einer dem Pumpraum zugewandten Stirnseite des ersten Stützelementes gebildet. Bei einer derartigen Ausfüh- rungsform liegt der Dichtring mit seiner dem Pumpraum abgewandten Rückseite an der Stirnseite des ersten Stützelementes an und wird von diesem in Richtung der Pumpkammer vorgespannt.

Bevorzugt ist das erste Stützelement von einem Stützring gebildet, der den Kolben in Umfangsrichtung umgibt und der einen den Dichtring in Richtung der Pumpkammer vorspannenden Kragen aufweist. Der Stützring weist ein den Kolben umgebendes Hauptteil auf, das bei einer vorteilhaften Ausführungsform radial innenseitig am Kolben und radial außenseitig an der Wand der Kolben- kammer anliegt. Vom Hauptteil des Stützringes ragt ein Kragen axial in Richtung der Pumpkammer nach vorne. Dieser Kragen beaufschlagt den am Stützring anliegenden Dichtring mit einer Vorspannung in Richtung der Pumpkammer.

Günstig ist es, wenn sich der Kragen in Richtung der Pumpkammer konisch verjüngt. Dies gibt die Möglichkeit, einen Ringwulst des Dichtringes flächig an die Außenseite des vorstehenden Kragens anzulegen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform beaufschlagt der Kragen des Stützrings den Dichtring mit einer radial nach außen gerichteten Presskraft. Der Dichtring kann dadurch zwischen die Außenseite des Kragens und die Wand der Kolbenkammer eingepresst werden. Gleichzeitig kann der Kragen eine sich radial innenseitig an den Ringwulst anschließende Dichtlippe mit einer axial gerichteten Spannkraft beaufschlagen, so dass die im demontierten Zustand des Dichtringes radial nach innen weisende Dichtlippe aus einer senkrecht zur Längsachse des Kolbens ausgerichteten Mittelebene herausgedrückt wird in Richtung der Pumpkammer. Es hat sich gezeigt, dass dadurch eine besonders dichte Anlage der Dichtlippe am Kolben erzielt werden kann, da die Dichtlippe im montierten Zustand des Dichtringes schräg zur Längsachse des Kolbens ausgerichtet ist und von dem im Bereich der Pumpkammer herrschenden Druck gegen den Kolben gepresst wird.

Zur axialen Führung des Kolbens kommt üblicherweise eine Kolbenführung zum Einsatz, die als separates Bauteil ausgebildet und zwischen der Kolbenpumpe und einem Pumpenantrieb positioniert ist. Üblicherweise umfasst die Kolbenpumpe mehrere Kolben, vorzugsweise drei Kolben, die jeweils in einer Kolbenkammer axial beweglich gehalten sind und in einen Pumpraum eintau- chen. Die separate Kolbenführung muss exakt zu den Pumpkammern ausgerichtet werden, um zu vermeiden, dass die Kolben verkanten. Die Herstellung der Pumpkammern und der Kolbenführung muss mit sehr geringen Fertigungstoleranzen erfolgen und die Montage der Kolbenführung an der Kolben- pumpe muss sehr sorgfältig durchgeführt werden. Selbst bei ordnungsgemäßer Montage der bekannten, als separates Bauteil ausgestalteten Kolbenführung an der Kolbenpumpe besteht noch die Gefahr, dass während des laufenden Betriebes der Kolbenpumpe ein Kolben verklemmt aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Kolbenführung und des die jeweilige Pumpkammer umgebenden Bereiches der Kolbenpumpe. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe weist deshalb das erste Stützelement eine erste Führungsfläche auf, an der der Kolben gleitend anliegt. Die erste Führungsfläche bildet somit innerhalb der Kolbenkammer eine Führung für den Kolben aus. Eine gemeinsame Kolbenfüh- rung für sämtliche Kolben der Kolbenpumpe kann somit entfallen. Statt dessen kommt für jeden Kolben eine separate Kolbenführung zum Einsatz mit einer ersten Führungsfläche, die von dem den Dichtring mit einer Vorspann kraft in Richtung der Pumpkammer beaufschlagenden ersten Stützelement bereitgestellt wird. Die Gefahr eines Verklemmens des Kolbens kann dadurch deutlich reduziert werden. Außerdem vereinfacht sich dadurch die Montage des Kolbens in der Kolbenkammer.

Das erste Stützelement ist bei einer bevorzugten Ausführungsform in die Kolbenkammer eingeklebt.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn in der Kolbenkammer ein zweites Stützelement angeordnet ist, das einen weiteren, den Kolben in Umfangsrichtung umgebenden Dichtring axial abstützt. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist der Kolben von mindestens zwei Dichtringen umgeben. Ein vorderer Dichtring ist wie voranstehend erläutert ausgestaltet und kann eine Hochdruckdichtung ausbilden, die die Pumpkammer gegenüber der Kolbenkammer abdichtet, so dass das Eindringen von unter Druck stehender Flüssigkeit in die Kolbenkam- mer verhindert wird. Ein hinterer Dichtring, der in größerem Abstand zur Pumpkammer angeordnet ist als der vordere Dichtring, kann in Form einer Öldichtung ausgebildet sein, die das rückwärtige Eindringen von Öl in die Kolbenkammer verhindert. Der hintere Dichtring kann beispielsweise eine Doppellippe aufweisen. Die beiden Dichtringe sind jeweils von einem Stützelement abgestützt, das in der Kolbenkammer angeordnet ist.

Von Vorteil ist es, wenn das zweite Stützelement eine zweite Führungsfläche aufweist, an der der Kolben gleitend anliegt. Die beiden Stützelemente bilden somit eine den Kolben zuverlässig in axialer Richtung führende Kolbenführung aus, die in der Kolbenkammer angeordnet ist, ohne dass eine separate Kolbenführung in Form eines zusätzlichen Bauteiles zum Einsatz kommen muss.

Eine weitere Vereinfachung der Montage der Kolbenpumpe wird bei einer bevorzugten Ausgestaltung dadurch erzielt, dass die beiden Stützelemente eine vormontierte Einheit ausbilden, die in die Kolbenkammer eingesetzt ist. Die beiden Stützelemente können nach Art einer Patrone ausgestaltet sein, die rückwärtig in die Kolbenkammer eingesetzt werden kann und die zwei im Abstand zueinander angeordnete Führungsflächen umfasst, an denen der Kolben gleitend anliegt. Aufgrund ihrer Positionierung innerhalb der Kolbenkammer weist die vormontierte Einheit praktisch dieselbe Temperatur auf wie der den jeweiligen Pumpraum umgebende Bereich der Kolbenpumpe. Dies hat zur Folge, dass auch während des laufenden Betriebes mechanische Spannungen, die zu einem Verklemmen des Kolbens führen könnten, sehr gering gehalten werden können.

Bevorzugt ist die vormontierte Einheit in die Kolbenkammer eingeklebt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1 : eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe;

Figur 2: eine vergrößerte Schnittansicht einer Kolbenkammer der Kolbenpumpe aus Figur 1 ohne eingesetzten Kolben;

Figur 3: eine Schnittansicht eines in die Kolbenkammer aus Figur 2 einzusetzenden Dichtringes vor dessen Montage und

Figur 4: eine Schnittansicht eines vormontierten Einsatzes, der statt zweier separater Stützringe in die Kolbenkammer der Kolben- pumpe aus Figur 1 eingesetzt werden kann.

In Figur 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe 10 dargestellt. Diese kann in üblicher Weise auf einen in der Zeichnung nicht dargestellten, an sich bekannten Pumpenantrieb aufgesetzt werden, der eine Tau- melscheibe umfasst, an der mehrere hin und her bewegbare Kolben 12 der Kolbenpumpe 10 anliegen. Die Kolben 12 durchgreifen jeweils eine Kolbenkammer 14 und tauchen in einen Pumpraum 16 ein. Durch die reziprozierende Bewegung der Kolben 12 können die Volumina der Pumpräume 16 periodisch verändert werden. Die Pumpräume 16 stehen jeweils über ein Saugventil 18 mit einer Saugleitung 20 in Verbindung, über die eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, aus einem Vorrat angesaugt werden kann. Außerdem stehen die Pumpräume 16 jeweils über ein Druckventil 22 und ein allen Pumpräumen 16 gemeinsames zentrales Rückschlagventil 24 mit einer Druckleitung 26 in Strömungsverbindung, die in eine Steuerkammer 28 einmündet. An die Steuerkammer 28 schließt sich in Strömungsrichtung der unter Druck gesetzten Flüssigkeit eine Verbindungsleitung 30 an, die in eine von einem Druckstutzen 32 gebildete Auslassleitung 34 einmündet, an die beispielsweise ein Hochdruckschlauch angeschlossen werden kann.

Unmittelbar stromabwärts des zentralen Rückschlagventils 24 zweigt von der Druckleitung 26 eine Bypassleitung 36 ab, in der ein an sich bekanntes und deshalb in der Zeichnung nur schematisch dargestelltes Bypassventil 38 ange- ordnet ist. Die Bypassleitung 36 verbindet die Druckleitung 26 mit der Saugleitung 20.

In der Steuerkammer 28 ist ein Steuerkolben 40 verschiebbar gehalten, der einstückig mit einem Injektor 42 verbunden ist. Der Injektor 42 taucht in die Verbindungsleitung 30 ein und weist in üblicher Weise eine Querschnittsverengung auf, von der eine Zufuhrleitung 44 über eine Querbohrung abzweigt. Über die Zufuhrleitung 44 und einen sich an diese anschließenden Anschlussstutzen 46 kann der unter Druck gesetzten Flüssigkeit eine Chemikalie beigemischt werden.

Der Injektor 42 ist auf der der Druckleitung 26 abgewandten Stirnseite des Steuerkolbens 40 angeordnet. Auf seiner der Druckleitung 26 zugewandten Rückseite trägt der Steuerkolben 40 eine parallel zum Injektor 42 und versetzt zu diesem angeordnete Schaltstange 48, die mit ihrem freien Endbereich eine Durchgangsbohrung 50 durchgreift. Mittels der Schaltstange 48 kann eine an sich bekannte und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellte Schalteinrichtung betätigt werden, indem die Schaltstange 48 verschoben wird. Mittels der Schalteinrichtung kann der Pumpenantrieb ein- und ausgeschaltet werden. Hierzu ist der Steuerkolben 40 stirnseitig mit dem in der Zufuhrleitung 44 herrschenden Druck und rückseitig mit dem stromaufwärts des Injektors 42 herrschenden Druck beaufschlagbar. Im Normalbetrieb der Kolbenpumpe 10 wird der Injektor 42 von unter Druck gesetzter Flüssigkeit durchströmt. Hier- bei führt die Querschnittsverengung des Injektors 42 zur Erzeugung eines Unterdrucks in der vom Injektor 42 abzweigenden Zufuhrleitung 44. Der Unterdruck wird auf die Stirnseite des Steuerkolbens 40 übertragen, der rückseitig mit dem stromaufwärts des Injektors herrschenden Druck beaufschlagt ist. Die somit auf den Steuerkolben 40 einwirkende Druckdifferenz hat zur Folge, dass dieser eine vordere Stellung einnimmt, in der die über die Schaltstange 48 mit dem Steuerkolben 40 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 26 über einen Hochdruckschlauch ange- schlossenen Abgabevorrichtung, insbesondere eines Strahlrohres oder einer Sprühlanze, so baut sich aufgrund der zunächst noch weiter arbeitenden Kolbenpumpe 10 in der Druckleitung 26 ein sehr hoher Druck auf und gleichzeitig unterbleibt eine Durchströmung des Injektors 42, so dass in diesem Bereich keine dynamische Druckabsenkung auftritt. Damit ergibt sich auf beiden Seiten des Steuerkolbens 40 derselbe Druck. Da die mit dem Druck der

Zufuhrleitung beaufschlagte Stirnseite des Steuerkolbens 40 größer gewählt ist als die mit dem Druck stromaufwärts des Injektors 42 beaufschlagte Rückseite des Steuerkolbens 40, wird der Steuerkolben 40 bei identischen Drücken so weit nach hinten verschoben, dass die Schalteinrichtung von der Schaltstange 48 betätigt wird. Damit wird der Antrieb der Kolbenpumpe 10 ausgeschaltet und eine dauerhafte hohe Druckbelastung der Kolbenpumpe 10 wird vermieden.

Zur Förderung der Flüssigkeit werden die Kolben 12 in der jeweiligen Kolbenkammer 14 zu einer Hin- und Herbewegung angetrieben. Zur Abdichtung des Ringraumes 52 zwischen dem Kolben 12 und der Wand der Kolbenkammer 14 gegenüber dem Pumpraum 16 kommt ein vorderer Dichtring 54 zum Einsatz, der in axialer Richtung zwischen einer bogenförmigen Verengung 56 der Kolbenkammer 14 und einem ersten Stützelement in Form eines vorderen Stützringes 58 eingepresst ist. Der vordere Stützring 58, dies wird aus Figur 2 deutlich, umfasst ein ringförmiges Hauptteil 60, das außenseitig an der Wand der Kolbenkammer 14 anliegt und das an seiner dem Pumpraum 16 zugewandten Stirnseite 61 einen axial in Richtung des Pumpraumes 16 vorstehenden Kragen 62 trägt. Die radial nach außen gerichtete Außenseite des Kragens verjüngt sich in axialer Richtung und ist bogenförmig gekrümmt. Mittels des Kragens 62 wird der vordere Dichtring 54 mit einer radial nach außen gerichteten Presskraft gegen die Wand der Kolbenkammer 14 beaufschlagt.

Im demontierten Zustand, wie er in Figur 3 dargestellt ist, ist der vordere Dichtring 54 symmetrisch ausgebildet zu einer senkrecht zur Längsachse 64 des Kolbens 12 ausgerichteten Mittelebene 66. Der vordere Dichtring 54 weist demzufolge keine bevorzugte Montagerichtung auf, d. h. die Vorderseite des Dichtringes 54 ist identisch ausgebildet wie dessen Rückseite. Dies erleichtert das Einsetzen des vorderen Dichtringes 54 in die Kolbenkammer 14 bei der Montage der Kolbenpumpe. Wie aus Figur 3 deutlich wird, umfasst der vordere Dichtring 54 einen Ringwulst 68, an den sich radial innenseitig eine Dichtlippe 79 einstückig anschließt. Im demontierten Zustand bildet der vordere Dichtring 54 eine Dichtscheibe, deren Materialstärke weniger als 2 mm aufweisen kann bei einem Ge- samtdurchmesser von mehr als 15 mm. Vorzugsweise beträgt die Materialstärke des vorderen Dichtringes 54 im Bereich des Ringwulstes 58 etwa 1,5 mm. Im Bereich der Dichtlippe 59 verringert sich die Materialstärke des vorderen Dichtringes 54 bei einer bevorzugten Ausgestaltung auf ca. 1 mm.

Im montierten Zustand, wie er insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, ist der vordere Dichtring 54 vom vorderen Stützring 58 in Richtung des Pumpraumes 16 vorgespannt, indem die Dichtlippe 69 aus der Mittelebene 66 heraus schräg zur Längsachse 64 in Richtung Pumpraum 16 gedrückt wird. Dies hat zur Folge, dass die Dichtlippe 69 mit ihrem freien Endbereich nach Einsetzen des Kolbens 12 dicht an dessen Außenumfang anliegt. Während des Betriebes der Kolbenpumpe 10 wird die schräg zur Längsachse 64 ausgerichtete Dichtlippe 69 mit dem im Pumpraum 16 herrschenden Druck beaufschlagt und dadurch gegen die Außenseite des Kolbens 12 gepresst. Gleichzeitig wird der radial außenliegende Bereich des Ringwulstes 68 vom Kragen 62 des vorderen Stützringes 58 gegen die Wand der Kolbenkammer 14 gepresst, so dass die Kolbenkammer 14 insgesamt zuverlässig gegenüber dem Pumpraum 16 abgedichtet ist.

Im Abstand zum vorderen Stützring 58 ist in der Kolbenkammer 14 ein zweites Stützelement in Form eines hinteren Stützringes 72 angeordnet, der einen hinteren Dichtring 74 in axialer Richtung abstützt. Der hintere Dichtring 74 ist zwischen die Stirnseite des hinteren Stützringes 62 und eine stufige Verengung 76 der Kolbenkammer 14 eingepresst und weist zwei V-förmig zueinander ausgerichtete, jeweils schräg zur Längsachse 64 ausgerichtete Dichtlippen 78, 79 auf. Der hintere Dichtring 74 bildet eine Öldichtung aus, die das rückwärtige Eindringen von Öl in die Kolbenkammer 14 verhindert.

Der vordere Stützring 58 definiert radial innenseitig eine erste Führungsfläche 81 und im Abstand zu dieser definiert der hintere Stützring 72 radial innenseitig eine zweite Führungsfläche 82. An den beiden Führungsflächen 81 und 82 liegt der Kolben 12 gleitend an. Der vordere Stützring 58 bildet deshalb in Kombination mit dem hinteren Stützring 72 eine Kolbenführung für den Kolben 12 aus, die innerhalb der Kolbenkammer 14 angeordnet ist. Eine weitere Kolbenführung in Form eines separaten, außerhalb der Kolbenpumpe 10 angeordneten Bauteils kann dadurch entfallen.

Die beiden Stützringe 58 und 72 sind jeweils in die Kolbenkammer 14 einge- klebt. Zur Montage der Kolbenpumpe 10 kann zunächst der vordere Dichtring 54 rückseitig in die Kolbenkammer 14 eingesetzt werden und anschließend kann der vordere Stützring 58 in die Kolbenkammer 14 eingesetzt und mit dieser verklebt werden, wobei er den vorderen Dichtring 54 in Richtung des Pumpraumes 16 vorspannt. Anschließend kann in einem weiteren Montage- schritt der hintere Dichtring 54 in die Kolbenkammer 14 eingesetzt werden, wobei er an der stufigen Verengung 76 zur Anlage gelangt, und in einem nachfolgenden Montageschritt kann der hintere Stützring 72 in die Kolbenkammer 14 eingesetzt und mit dieser verklebt werden. Daraufhin kann der Kolben 12 durch die beiden Stützringe 58 und 72 hindurchgeführt werden, wo- bei er an den Führungsflächen 81 und 82 gleitend anliegt.

Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform sind die beiden Stützringe 58 und 72 im Abstand zueinander angeordnet. Bei einer alternati- ven Ausgestaltung, die in Figur 4 schematisch dargestellt ist, kommen ein vorderer Stützring 88 und ein hinterer Stützring 92 zum Einsatz, die gemeinsam eine vormontierte Einheit 94 ausbilden und zwischen sich einen hinteren Dichtring 96 aufnehmen. Der hintere Dichtring 96 weist einen zwischen dem vor- deren Stützring 88 und dem hinteren Stützring 92 angeordneten Haltering 97 aus Metall auf, an dem zwei schräg zur Längsachse 64 des Kolbens 12 ausgerichtete Dichtlippen 98, 99 festgelegt sind.

Der vordere Stützring 88 ist in seinem vorderen Bereich identisch ausgebildet wie der voranstehend unter Bezugnahme insbesondere von Figur 2 erläuterte vordere Stützring 58, d. h. er weist ebenfalls einen axial vorstehenden Kragen 62 auf, mit dessen Hilfe der Ringwulst 68 des vorderen Dichtringes 54 radial nach außen gedrückt und die Dichtlippe 69 in Richtung des Pumpraumes 16 vorgespannt werden kann. Außerdem weist der vordere Stützring 88 entspre- chend dem vorderen Stützring 58 eine erste Führungsfläche 81 auf und der hintere Stützring 92 umfasst eine zweite Führungsfläche 82, so dass die vormontierte Einheit 94 insgesamt eine in der Kolbenkammer 14 positionierbare Kolbenführung ausbildet, wie dies voranstehend unter Bezugnahme auf die beiden Stützringe 58 und 72 näher erläutert wurde.

Die vormontierte Einheit 94 weist der ersten Führungsfläche 81 unmittelbar benachbart eine Durchgangsbohrung 101 auf, die nach Einsetzen der vormontierten Einheit 94 in die Kolbenkammer 14 mit einer seitlich in diese einmündenden Leckagebohrung 102 fluchtet, über die im Falle einer Leckage Flüssig- keit aus der Kolbenkammer 14 abgeführt werden kann.

Aus dem Voranstehenden wird deutlich, dass sich die Kolbenpumpe 10 durch eine besonders einfache Montage des vorderen Dichtringes 54 auszeichnet sowie durch eine innerhalb der Kolbenkammer 15 angeordnete Kolbenführung. Die Herstellungs- und Montagekosten der Kolbenpumpe 10 lassen sich dadurch verringern und die Standzeit der Kolbenpumpe 10 kann aufgrund der in die Kolbenkammer 14 integrierten Kolbenführung verlängert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

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 Flüssigkeit verbunden ist, wobei jeder Kolben in einer Kolbenkammer axial beweglich gehalten und von mindestens einem Dichtring umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Dichtring (54) einen Ringwulst (68) ausbildet, an den sich innenseitig eine Dichtlippe (69) anschließt, wobei dieser Dichtring in der Kolbenkammer (14) von einem ersten Stützelement (58; 88) in Richtung des Pumpraumes (16) vorgespannt ist.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Dichtring (54) im demontierten Zustand symmetrisch ist zu einer senkrecht zur Längsachse (64) des Kolbens (12) ausgerichteten Mittelebene (66).

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (54) in der Kolbenkammer (14) unabhängig vom Kolben (12) zwischen einer ersten Stützfläche (56) und einer zweiten Stützfläche (61) eingepresst ist.

4. Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (54) in axialer und in radialer Richtung zwischen einer ersten und einer zweiten Stützfläche (56, 61) eingepresst ist.

5. Kolbenpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stützfläche von einer Verengung (56) der Kolbenkammer (14) gebildet ist.

6. Kolbenpumpe nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stützfläche von einer dem Pumpraum (16) zugewandten Stirnseite (61) des ersten Stützelementes (58; 88) gebildet ist.

7. Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stützelement von einem Stützring (58; 88) gebildet ist, der den Kolben (12) in Umfangsrichtung umgibt und der ei- nen den Dichtring (54) in Richtung des Pumpraumes (16) vorspannenden Kragen (62) aufweist.

8. Kolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (62) den Dichtring (54) mit einer radial nach außen gerichteten Presskraft beaufschlagt.

9. Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stützelement (58) eine erste Führungsfläche (81) aufweist, an der der Kolben (12) gleitend anliegt.

10. Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stützelement (58; 88) in die Kolbenkammer (14) eingeklebt ist.

11. Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kolbenkammer (14) ein zweites Stützelement (72; 92) angeordnet ist, das einen weiteren, den Kolben (12) in Um- fangsrichtung umgebenden Dichtring (74; 96) axial abstützt.

12. Kolbenpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Stützelement (72; 92) eine zweite Führungsfläche (82) aufweist, an der der Kolben (12) gleitend anliegt.

13. Kolbenpumpe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stützelemente (88; 92) eine vormontierte Einheit (94) ausbilden, die in die Kolbenkammer (14) eingesetzt ist.

14. Kolbenpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die vormontierte Einheit (94) in die Kolbenkammer (14) eingeklebt ist.