EP2766603A1 - Kolbenpumpe für ein hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

Kolbenpumpe für ein hochdruckreinigungsgerät

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EP2766603A1
EP2766603A1 EP12769117.8A EP12769117A EP2766603A1 EP 2766603 A1 EP2766603 A1 EP 2766603A1 EP 12769117 A EP12769117 A EP 12769117A EP 2766603 A1 EP2766603 A1 EP 2766603A1
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EP
European Patent Office
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support wall
piston
piston pump
pump according
guide
Prior art date
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EP12769117.8A
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EP2766603B1 (de
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Thomas Hofer
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Alfred Kaercher SE and Co KG
Original Assignee
Alfred Kaercher SE and Co KG
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Publication date
Application filed by Alfred Kaercher SE and Co KG filed Critical Alfred Kaercher SE and Co KG
Publication of EP2766603A1 publication Critical patent/EP2766603A1/de
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Publication of EP2766603B1 publication Critical patent/EP2766603B1/de
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/14—Multi-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
    • F04B1/141—Details or component parts
    • F04B1/145—Housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B1/14—Multi-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
    • F04B1/141—Details or component parts
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    • 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
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1081—Casings, housings
    • 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
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/122—Cylinder block

Definitions

  • the invention relates to a piston pump for a high-pressure cleaning device, with a plurality of reciprocally movable pistons, which are each immersed in a pump chamber and slidably supported on a piston guide member, wherein the piston guide member has a support wall on which a plurality of guide elements are arranged, each one Guide the piston.
  • Such piston pumps are known for example from DE 39 18 022 C2. With their help, a liquid, preferably water, sucked and pressurized and then discharged.
  • the pump chamber is connected via a suction valve with a suction line for sucking liquid and a pressure valve with a pressure line for discharging pressurized liquid.
  • An accessory device can be connected to the pressure line, for example a high-pressure hose which carries a dispensing device at its free end, in particular a spray lance or a spray nozzle.
  • the pistons are reciprocally moved so that the volumes of the pumping chambers periodically change to aspirate, pressurize and dispense the liquid.
  • the pistons are displaceably held on a piston guide part, which has a support wall and a plurality of guide elements.
  • the guide elements each guide a piston.
  • the support wall forms a cover which is placed on the housing of a drive mechanism, for example on the housing. Housing a swash plate, which abut the piston and which is rotated by a motor in rotation.
  • the piston guide part is exposed to high mechanical loads. It therefore usually has reinforcing ribs and a considerable material thickness. This leads to increased manufacturing costs of the piston pump.
  • Object of the present invention is to develop a piston pump of the type mentioned in such a way that it is cheaper to produce.
  • a piston guide member with a curved support wall is used. Due to the curvature of the support wall on the one hand, the mechanical strength of the piston guide member can be considerably increased, without requiring the support wall reinforcing ribs or a large material must have strength. On the other hand, the curved surface of the supporting wall enlarges its surface, so that it also has an improved thermal load capacity, since due to the larger surface a reliable heat dissipation is ensured without necessarily having to provide cooling fins for the supporting wall. The relatively small amount of material required for the support wall reduces the weight of the piston guide member. In addition, the piston guide member with the curved support wall can be manufactured inexpensively, so that the manufacturing cost of the piston pump can be reduced.
  • the supporting wall is curved in the same direction on its front side facing the pumping chambers and on its rear side facing away from the pumping chambers.
  • the support wall thereby forms a cavity or depression which gives the support wall a particularly high mechanical load capacity.
  • the support wall is curved in the manner of a spherical cap.
  • it can form a spherical cap of a housing which accommodates a drive mechanism for the pistons.
  • the supporting wall is curved in the direction facing the pumping chambers or in the direction away from the pumping chambers. This has the advantage that its central region is axially offset from its outer periphery.
  • the guide elements are integrally connected to the support wall and are on the side facing away from the pump chambers of the support wall from the support wall.
  • the supporting wall is arched in the direction of the pumping rooms, so that they are supported by the pump
  • the support wall can, for example, form a cover for a swash-plate housing, wherein the cover is arched outwards or immersed in the housing.
  • the guide elements have a base which is integrally connected to the support wall and projects at least on one side of the support wall. It is advantageous if the base protrudes from the support wall on both sides of the support wall.
  • radially increasing reinforcing ribs are integrally formed on the outer sides of the guide elements to increase the mechanical and thermal load capacity of the piston guide part.
  • the guide elements have a base which protrudes from the support wall on the side of the support wall facing the pump chambers and bears radially projecting reinforcing ribs on its outer side. Due to the use of the reinforcing ribs, the material used for the base can be kept low, without their mechanical or thermal capacity is impaired. It is particularly advantageous if the reinforcing ribs protrude in the axial direction over the base. With its axially projecting portion, the reinforcing ribs define a receiving space for an annular member of the piston pump which circumferentially surrounds the piston passing through the guide member. This may be, for example, a guide ring or a sealing ring.
  • the reinforcing ribs not only have the purpose in such a configuration to increase the mechanical and thermal stability of the base, but also serve to define an annular member which surrounds a piston in the circumferential direction.
  • the guide elements have an integrally connected to the supporting wall base, to which a guide sleeve connects in the axial direction, which surrounds a piston in a form-fitting manner in the circumferential direction.
  • the base can have a higher material thickness than the guide sleeve.
  • the outer side of the base merges via an inwardly directed, preferably radially aligned step into the outer side of the guide sleeve.
  • On the outside of the guide sleeves radially projecting reinforcing ribs are favorably formed.
  • a particularly high mechanical stability is achieved in a preferred embodiment of the invention in that on the outer circumference of the support wall, a cylindrical collar is formed.
  • the cylindrical collar immersed in a preferred embodiment in a cylindrical housing of a swash plate.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a piston pump according to the invention
  • Figure 2 is a sectional view of a piston guide member of the piston pump of Figure 1;
  • FIGS. 1 to 4 schematically show a first embodiment of a piston pump according to the invention, which is generally designated by the reference numeral 10.
  • the piston pump 10 comprises a plurality of identically designed pistons 18, which bear against the front side of the swash plate 12 facing away from the ball bearing 16 and with the aid of return springs 20 in the direction of rotation. tion on the swash plate 12 are pressed.
  • the pistons 18 are held linearly displaceable on a piston guide part 22 of the piston pump 10.
  • the piston guide part 22 has guide elements 24 which each guide a piston 18 and which are integrally connected to a support wall 26 of the piston guide part 22.
  • the support wall 26 is designed in the manner of a spherical cap and curved in the embodiment shown in Figures 1 to 4 in the swash plate 12 facing away from the direction. It forms a lid which is placed on a cylindrical jacket 28 of the swash plate housing 14. On the outer circumference of the support wall 26, a cylindrical collar 30 is formed, which dips into the jacket 28 of the swash plate housing 14 with the interposition of a sealing element 32.
  • the guide elements 24 are formed identically and each comprise an integrally connected to the support wall 26 cylindrical base 34 which protrudes both on the swash plate 12 remote from the front side 36 of the support wall 26 and on the swash plate 12 facing back 38 of the support wall 26 of the support wall , In the direction of the wobble plate 12, a guide sleeve 40 integrally connects to the base 34, which surrounds the respective piston 18 in a form-fitting manner.
  • the material thickness of the base 34 is chosen to be greater than the material thickness of the guide sleeve 40th
  • the outer sides of the pedestals 34 merge into the outer sides of the guide sleeves 40 via radially inwardly directed steps 42.
  • radially projecting reinforcing ribs 44 are integrally formed on both sides of the support wall, the are arranged evenly distributed over the circumference of the base 34.
  • the arranged on the front side 36 of the support wall 26 reinforcing ribs 44 protrude in the axial direction on the cylindrical base 34.
  • the formed on the back 38 of the support wall 26 to the base 34 guide sleeves 40 have, in contrast to the sockets 34 on the outside no reinforcing ribs.
  • a pump block 46 of the piston pump 10 is placed and on the pump block 46, a pump head 48 of the piston pump 10 is placed.
  • clamping screws 50 of the pump block 46 and the piston guide member 22 between the pump head 48 and the swash plate housing 14 are clamped.
  • the pump block 46 has pump chambers 52 into each of which a piston 18 is immersed and which are in fluid communication with a suction line 56 via an inlet opening 54 and with an outlet opening 58 with a pressure line 60.
  • a per se known suction valve is not shown in the drawing, and between the pump chambers 52 and the pressure line 60 is a not shown in the drawing, known per se pressure valve arranged.
  • the suction line 56 connects the pump chambers 52 with a suction inlet 62 of the piston pump 10, to which, for example, a suction hose can be connected.
  • the pressure line 60 connects the pump chambers 52 with a
  • Pressure outlet 64 of the piston pump 10 to which, for example, a pressure hose can be connected.
  • the pistons 18 When the swashplate 12 is rotated about its axis of rotation 66, the pistons 18 perform a reciprocating motion parallel to the axis of rotation 66, periodically changing the volume of the respective pumping chamber 52 into which they are immersed so that liquid passes through the suction inlet 62 and the suction line 56 sucked into the pump chamber 52, then pressurized and then discharged via the pressure line 60 and the pressure outlet 64.
  • the pistons 18 are in the axial direction by means of the piston guide member 22, d. H. guided parallel to the axis of rotation 66.
  • the pistons 18 each slide along a guide sleeve 40, which is connected in one piece with the support wall 26 via a base 34.
  • the latter has a high mechanical stability due to its spherical cap-shaped configuration, which is reinforced by the cylindrical concentric with the axis of rotation 66 aligned collar 30 which is integrally connected to the support wall 26.
  • the support wall 26 is characterized by a high thermal stability, since it has a relatively large surface over which heat can be dissipated.
  • FIGS. 5 to 8 show a second advantageous embodiment of a piston pump according to the invention, which is designated overall by reference numeral 70.
  • the piston pump 70 is configured similarly to the above-described piston pump 10.
  • the piston pump 70 is driven by a swash plate 72 which is rotatably mounted in a swash plate housing 74 and is rotated by a motor, not shown in the drawing.
  • the piston guide part 82 comprises guide elements 84, which are integrally connected to a support wall 86 of the piston guide part 82.
  • the support wall 86 is placed on a jacket 88 of the swash plate housing 74 and on the outer periphery of the support wall 86, a cylindrical collar 90 is formed, which surrounds an end portion of the jacket 88 in the circumferential direction.
  • the support wall 86 of the piston pump 70 is configured in the manner of a spherical cap. In contrast to the support wall 26, however, the support wall 86 is arched in the direction of the swash plate 72 facing direction. The support wall 86 thus forms on its front side 96 facing away from the swash plate 72 a depression or cavity and with its swash plate 72 facing the rear side 98 in the swash plate housing 74 a.
  • the guide elements 84 of the piston pump 70 each comprise a cylindrical base 94, which is integrally formed on the support wall 86 and protrudes on both the front side 96 and on the rear side 98 via the support wall 86.
  • the swash plate facing 72 connects to the base 94, a guide sleeve 100 in one piece, the material thickness is selected to be lower than the material thickness of the cylindrical base 94.
  • the outer side of the cylindrical base 94 via a radially inwardly directed step 102 in the Outside of the guide sleeve 100 via. This becomes clear in particular from FIG.
  • the cylindrical base 94 has reinforcing ribs 104 on the outside only in its region projecting beyond the front side 96, whereas the region of the cylindrical base 94 projecting beyond the rear side 98 bears no reinforcing ribs on the outside. Instead, 100 further reinforcing ribs 105 are formed on the outside of the guide sleeves, which make it possible to keep the material thickness of the guide sleeves 100 low without thereby affecting the mechanical or thermal stability of the guide sleeves 100.
  • the piston pump 70 comprises a pump block 106, which is placed on the piston guide part 82, and a pump head 108 which is placed on the pump block 106.
  • the pump block 106 has pump chambers 112, in each of which a piston 78 is immersed and which are in fluid communication via an inlet opening 114 with a suction line 116 and via an outlet opening 118 with a pressure line 120.
  • the pumping spaces 112 are connected to a suction inlet 122 via the suction line 116, and the pumping spaces 112 are connected to a pressure outlet 124 via the pressure line 120.
  • the pistons 78 are reciprocally moved so that the volume of the respective pumping chamber 112 into which the pistons 78 dip periodically changes to aspirate, pressurize and dispense liquid.
  • the pistons are in the axial direction, d. H . parallel to the axis of rotation 126 each guided by a guide sleeve 100 which is integrally connected via a cylindrical base 94 with the support wall 86. Due to its curved configuration, the support wall 86 has a high mechanical and thermal stability. The mechanical stability is additionally reinforced by the integrally formed on the support wall 86, concentric with the axis of rotation 126 aligned collar 90.

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Abstract

Kolbenpumpe für Hochdruckreinigungsgerät mit mehreren hin und her bewegbaren Kolben (18), die jeweils in einen Pumpraum (52) eintauchen und an einem Kolbenführungsteil (22) verschiebbar gehalten sind. Das Kolbenführungsteil (22) weist eine Tragwand (26) auf, an der mehrere Führungselemente (24) angeordnet sind, die jeweils einen Kolben (18) führen. Um die Kolbenpumpe kostengünstiger herstellen zu können, wird die Tragwand (26) gewölbt ausgeführt.

Description

KOLBENPUMPE FÜR EIN
HOCHDRUCKREINIGUNGSGERÄT
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit mehreren hin und her bewegbaren Kolben, die jeweils in einen Pumpraum eintauchen und an einem Kolbenführungsteil verschiebbar gehalten sind, wobei das Kolbenführungsteil eine Tragwand aufweist, an der mehrere Führungs- elemente angeordnet sind, die jeweils einen Kolben führen.
Derartige Kolbenpumpen sind beispielsweise aus DE 39 18 022 C2 bekannt. Mit ihrer Hilfe kann eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, angesaugt und unter Druck gesetzt und anschließend abgegeben werden. Zu diesem Zweck ist der Pumpraum 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. An die Druckleitung kann ein Zubehörgerät angeschlossen werden, beispielsweise ein Hochdruckschlauch, der an seinem freien Ende eine Abgabevorrichtung trägt, insbesondere eine Sprühlanze oder ein Sprühdüse.
Zur Förderung der Flüssigkeit werden die Kolben reziprozierend bewegt, so dass sich die Volumina der Pumpräume periodisch ändern zum Ansaugen, unter Druck Setzen und Abgeben der Flüssigkeit. Die Kolben sind an einem Kol- benführungsteil verschiebbar gehalten, das eine Tragwand sowie mehrere Führungselemente aufweist. Die Führungselemente führen jeweils einen Kolben. Die Tragwand bildet in vielen Fällen einen Deckel aus, der auf das Gehäuse eines Antriebsmechanismus aufgesetzt ist, beispielsweise auf das Ge- häuse einer Taumelscheibe, an der die Kolben anliegen und die von einem Motor in Drehung versetzt wird .
Das Kolbenführungsteil ist hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Es weist daher üblicherweise Verstärkungsrippen auf sowie eine beachtliche Materialstärke. Dies führt zu erhöhten Herstellungskosten der Kolbenpumpe.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolbenpumpe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie kostengünstiger herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Kolbenpumpe der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Tragwand gewölbt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe kommt ein Kolbenführungsteil mit einer gewölbten Tragwand zum Einsatz. Durch die Wölbung der Tragwand kann zum einen die mechanische Belastbarkeit des Kolbenführungsteiles beträchtlich erhöht werden, ohne dass hierzu die Tragwand Verstärkungsrippen oder eine große Material stärke aufweisen muss. Zum anderen wird durch die gewölbte Form der Tragwand deren Oberfläche vergrößert, so dass sie auch eine verbesserte thermische Belastbarkeit aufweist, da aufgrund der größeren Oberfläche eine zuverlässige Wärmeabfuhr sichergestellt ist, ohne dass zwingend Kühlrippen für die Tragwand vorgesehen sein müssen. Der verhältnismäßig geringe Materialeinsatz, der für die Tragwand erforderlich ist, verringert das Gewicht des Kolbenführungsteiles. Darüber hinaus lässt sich das Kolben- führungsteil mit der gewölbten Tragwand kostengünstig herstellen, so dass die Herstellungskosten der Kolbenpumpe verringert werden können. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Tragwand auf ihrer den Pumpräumen zugewandten Vorderseite und auf ihrer den Pumpräumen abgewandten Rückseite in dieselbe Richtung gewölbt ist. Die Tragwand bildet dadurch eine Aushöhlung oder Vertiefung aus, die der Tragwand eine besonders hohe mechani- sehe Belastbarkeit verleiht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Tragwand nach Art einer Kugelkalotte gewölbt. Sie kann beispielsweise einen kugelkalottenförmigen Deckel eines Gehäuses ausbilden, das einen Antriebsmechanismus für die Kolben auf- nimmt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Tragwand in die den Pumpräumen zugewandte Richtung oder in die den Pumpräumen abgewandte Richtung gewölbt. Dies hat den Vorteil, dass ihr zentraler Bereich axial versetzt ist zu ihrem Außenumfang .
Vorzugsweise sind die Führungselemente mit der Tragwand einstückig verbunden und stehen auf der den Pumpräumen abgewandten Seite der Tragwand von der Tragwand ab. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Trag- wand in Richtung der Pumpräume gewölbt ist, so dass sie auf ihrer den
Pumpräumen abgewandten Seite eine Vertiefung oder Aushöhlung ausbildet, in die die Führungselemente eintauchen.
Die Tragwand kann beispielsweise einen Deckel ausbilden für ein Taumelschei- bengehäuse, wobei der Deckel nach außen gewölbt ist oder in das Gehäuse eintaucht.
Eine besonders hohe mechanische Stabilität wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch erzielt, dass die Führungselemente einen Sockel aufweisen, der mit der Tragwand einstückig verbunden ist und zumindest auf einer Seite der Tragwand absteht. Günstig ist es, wenn der Sockel auf beiden Seiten der Tragwand von der Tragwand absteht.
Bevorzugt sind zur Erhöhung der mechanischen und thermischen Belastbarkeit des Kolbenführungsteiles an die Außenseiten der Führungselemente radial abstehende Verstärkungsrippen angeformt.
Günstig ist es, wenn die Führungselemente einen Sockel aufweisen, der auf der den Pumpräumen zugewandten Seite der Tragwand von der Tragwand absteht und an seiner Außenseite radial abstehende Verstärkungsrippen trägt. Aufgrund des Einsatzes der Verstärkungsrippen kann der Materialeinsatz für die Sockel gering gehalten werden, ohne dass deren mechanische oder thermische Belastbarkeit beeinträchtigt wird . Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Verstärkungsrippen in axialer Richtung über die Sockel hervorstehen. Mit ihrem axial hervorstehenden Bereich definieren die Verstärkungsrippen einen Aufnahmeraum für ein ringförmiges Bauteil der Kolbenpumpe, das den das Führungselement durchgreifenden Kolben in Umfangsrichtung umgibt. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Führungsring oder um einen Dichtring handeln. Die Verstärkungsrippen haben bei einer derartigen Ausgestaltung nicht nur den Zweck, die mechanische und thermische Stabilität der Sockel zu erhöhen, sondern darüber hinaus dienen sie der Festlegung eines ringförmigen Bauteiles, das einen Kolben in Umfangsrichtung umgibt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Führungselemente einen einstückig mit der Tragwand verbundenen Sockel auf, an den sich in axialer Richtung eine Führungshülse anschließt, die einen Kolben formschlüssig in Umfangsrichtung umgibt. Der Sockel kann eine höhere Material- stärke aufweisen als die Führungshülse. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Außenseite des Sockels über eine nach innen gerichtete, vorzugsweise radial ausgerichtete Stufe in die Außenseite der Führungshülse übergeht. An die Außenseite der Führungshülsen sind günstigerweise radial abstehende Verstärkungsrippen angeformt.
Eine besonders hohe mechanische Stabilität wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt, dass an den Außenumfang der Tragwand ein zylindrischer Kragen angeformt ist. Der zylindrische Kragen taucht bei einer bevorzugten Ausgestaltung in ein zylindrisches Gehäuse einer Taumelscheibe ein.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen :
Figur 1 : eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe;
Figur 2 : eine Schnittansicht eines Kolbenführungsteiles der Kolbenpumpe aus Figur 1;
eine perspektivische Darstellung des Kolbenführungsteiles aus Figur 2 schräg von vorne; eine perspektivische Darstellung des Kolbenführungsteils aus Fi gur 2 schräg von hinten; eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe; eine Schnittansicht eines Kolbenführungsteils der Kolbenpumpe aus Figur 5; eine perspektivische Darstellung des Kolbenführungsteils aus Fi gur 6 schräg von vorne und eine perspektivische Darstellung des Kolbenführungsteils aus Figur 6 schräg von hinten. In den Figuren 1 bis 4 ist schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe dargestellt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegt ist. Sie kann in üblicher Weise auf einen in der Zeichnung nicht dargestellten Motor aufgesetzt werden, der eine Taumelscheibe 12 drehend antreibt, die in einem Taumelscheibengehäuse 14 mittels eines Kugellagers 16 drehbar gelagert ist. Die Kolbenpumpe 10 umfasst mehrere identisch ausgestaltete Kolben 18, die an der dem Kugellager 16 abgewandten Vorderseite der Taumelscheibe 12 anliegen und mit Hilfe von Rückstellfedern 20 in Rieh- tung auf die Taumelscheibe 12 gedrückt werden. Die Kolben 18 sind an einem Kolbenführungsteil 22 der Kolbenpumpe 10 linear verschiebbar gehalten. Das Kolbenführungsteil 22 weist hierzu Führungselemente 24 auf, die jeweils einen Kolben 18 führen und die einstückig mit einer Tragwand 26 des Kolbenfüh- rungsteils 22 verbunden sind.
Die Tragwand 26 ist nach Art einer Kugelkalotte ausgestaltet und bei der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform in die der Taumelscheibe 12 abgewandte Richtung gewölbt. Sie bildet einen Deckel aus, der auf einen zylindrischen Mantel 28 des Taumelscheibengehäuses 14 aufgesetzt ist. An den Außenumfang der Tragwand 26 ist ein zylindrischer Kragen 30 angeformt, der unter Zwischenlage eines Dichtelements 32 in den Mantel 28 des Taumelscheibengehäuses 14 eintaucht. Die Führungselemente 24 sind identisch ausgebildet und umfassen jeweils einen einstückig mit der Tragwand 26 verbundenen zylindrischen Sockel 34, der sowohl auf der der Taumelscheibe 12 abgewandten Vorderseite 36 der Tragwand 26 als auch auf der der Taumelscheibe 12 zugewandten Rückseite 38 der Tragwand 26 von der Tragwand absteht. In Richtung auf die Taumel- Scheibe 12 schließt sich an den Sockel 34 einstückig eine Führungshülse 40 an, die den jeweiligen Kolben 18 formschlüssig umgibt. Die Materialstärke des Sockels 34 ist größer gewählt als die Materialstärke der Führungshülse 40.
Wie insbesondere aus Figur 4 deutlich wird, gehen die Außenseiten der Sockel 34 über radial nach innen gerichtete Stufen 42 in die Außenseiten der Führungshülsen 40 über. An die Außenseiten der Sockel 34 sind zu beiden Seiten der Tragwand 26 radial abstehende Verstärkungsrippen 44 angeformt, die über die Umfange der Sockel 34 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die auf der Vorderseite 36 der Tragwand 26 angeordneten Verstärkungsrippen 44 stehen in axialer Richtung über die zylindrischen Sockel 34 hervor. Dies wird insbesondere aus Figur 3 deutlich.
Die auf der Rückseite 38 der Tragwand 26 an die Sockel 34 angeformten Führungshülsen 40 weisen im Gegensatz zu den Sockeln 34 außenseitig keine Verstärkungsrippen auf. Auf das Kolbenführungsteil 22 ist ein Pumpenblock 46 der Kolbenpumpe 10 aufgesetzt und auf den Pumpenblock 46 ist ein Pumpenkopf 48 der Kolbenpumpe 10 aufgesetzt. Mit Hilfe von Spannschrauben 50 sind der Pumpenblock 46 und das Kolbenführungsteil 22 zwischen den Pumpenkopf 48 und das Taumelscheibengehäuse 14 eingespannt.
Der Pumpenblock 46 weist Pumpräume 52 auf, in die jeweils ein Kolben 18 eintaucht und die über eine Einlassöffnung 54 mit einer Saugleitung 56 und über eine Auslassöffnung 58 mit einer Druckleitung 60 in Strömungsverbindung stehen. Zwischen den Pumpräumen 52 und der Saugleitung 56 ist je- weils ein in der Zeichnung nicht dargestelltes, an sich bekanntes Saugventil angeordnet, und zwischen den Pumpräumen 52 und der Druckleitung 60 ist jeweils ein in der Zeichnung nicht dargestelltes, an sich bekanntes Druckventil angeordnet. Die Saugleitung 56 verbindet die Pumpräume 52 mit einem Saugeinlass 62 der Kolbenpumpe 10, an den beispielsweise ein Saugschlauch angeschlossen werden kann. Die Druckleitung 60 verbindet die Pumpräume 52 mit einem
Druckauslass 64 der Kolbenpumpe 10, an den beispielsweise ein Druckschlauch angeschlossen werden kann.
Wird die Taumelscheibe 12 um ihre Drehachse 66 in Drehung versetzt, so führen die Kolben 18 eine reziprozierende Bewegung parallel zur Drehachse 66 aus, wobei sie das Volumen des jeweiligen Pumpraumes 52, in den sie eintauchen, periodisch ändern, so dass Flüssigkeit über den Saugeinlass 62 und die Saugleitung 56 in den Pumpraum 52 angesaugt, anschließend unter Druck gesetzt und dann über die Druckleitung 60 und den Druckauslass 64 abgegeben werden kann. Die Kolben 18 werden mittels des Kolbenführungsteils 22 in axialer Richtung, d . h. parallel zur Drehachse 66 geführt. Hierzu gleiten die Kolben 18 jeweils an einer Führungshülse 40 entlang, die über einen Sockel 34 einstückig mit der Tragwand 26 verbunden ist. Letztere weist aufgrund ihrer kugelkalottenförmigen Ausgestaltung eine hohe mechanische Stabilität auf, die durch den zylindrischen konzentrisch zur Drehachse 66 ausgerichteten Kragen 30, der einstückig mit der Tragwand 26 verbunden ist, verstärkt wird . Darüber hinaus zeichnet sich die Tragwand 26 durch eine hohe thermische Stabilität aus, da sie eine verhältnismäßig große Oberfläche aufweist, über die Wärme abgeführt werden kann .
In den Figuren 5 bis 8 ist eine zweite vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe dargestellt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 70 belegt ist. Die Kolbenpumpe 70 ist ähnlich ausgestaltet wie die voranstehend erläuterte Kolbenpumpe 10. Die Kolbenpumpe 70 wird von einer Taumelscheibe 72 angetrieben, die in einem Taumelscheibengehäuse 74 drehbar gelagert ist und von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Motor in Drehung versetzt wird .
An der Taumelscheibe 72 liegen Kolben 78 an, die von Rückstellfedern 80 in Richtung auf die Taumelscheibe 72 gedrückt werden. Die Kolben 78 sind an einem Kolbenführungsteil 82 in axialer Richtung verschiebbar gehalten. Das Kolbenführungsteil 82 umfasst Führungselemente 84, die einstückig mit einer Tragwand 86 des Kolbenführungsteils 82 verbunden sind . Die Tragwand 86 ist auf einen Mantel 88 des Taumelscheibengehäuses 74 aufgesetzt und an den Außenumfang der Tragwand 86 ist ein zylindrischer Kragen 90 angeformt, der einen Endabschnitt des Mantels 88 in Umfangsrichtung umgibt.
In ähnlicher Weise wie die voran stehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 erläuterte Tragwand 26 der Kolbenpumpe 10 ist auch die Tragwand 86 der Kolbenpumpe 70 nach Art einer Kugelkalotte ausgestaltet. Im Unterschied zur Tragwand 26 ist die Tragwand 86 allerdings in die der Taumelscheibe 72 zugewandte Richtung gewölbt. Die Tragwand 86 bildet somit auf ihrer der Taumelscheibe 72 abgewandten Vorderseite 96 eine Vertiefung oder Aushöhlung aus und taucht mit ihrer der Taumelscheibe 72 zugewandten Rückseite 98 in das Taumelscheibengehäuse 74 ein. Die Führungselemente 84 der Kolbenpumpe 70 umfassen jeweils einen zylindrischen Sockel 94, der an die Tragwand 86 angeformt ist und sowohl auf der Vorderseite 96 als auch auf der Rückseite 98 über die Tragwand 86 hervorsteht. Der Taumelscheibe 72 zugewandt schließt sich an den Sockel 94 eine Führungshülse 100 einstückig an, deren Materialstärke geringer gewählt ist als die Materialstärke des zylindrischen Sockels 94. Die Außenseite des zylindrischen Sockels 94 geht über eine radial nach innen gerichtete Stufe 102 in die Außenseite der Führungshülse 100 über. Dies wird insbesondere aus Figur 8 deutlich.
Der zylindrische Sockel 94 weist lediglich in seinem über die Vorderseite 96 hervorstehenden Bereich außenseitig Verstärkungsrippen 104 auf, wohingegen der über die Rückseite 98 hervorstehende Bereich des zylindrischen Sockels 94 außenseitig keine Verstärkungsrippen trägt. Stattdessen sind an die Außenseite der Führungshülsen 100 weitere Verstärkungsrippen 105 angeformt, die es ermöglichen, die Materialstärke der Führungshülsen 100 gering zu halten, ohne dadurch die mechanische oder thermische Stabilität der Führungshülsen 100 zu beeinträchtigen.
Die Kolbenpumpe 70 umfasst einen Pumpenblock 106, der auf das Kolbenführungsteil 82 aufgesetzt ist, sowie einen Pumpenkopf 108, der auf den Pum- penblock 106 aufgesetzt ist. Mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Spannschrauben sind der Pumpenblock 106 und das Kolbenführungsteil 82 zwischen den Pumpenkopf 108 und das Taumelscheibengehäuse 74 eingespannt. Der Pumpenblock 106 weist Pumpräume 112 auf, in die jeweils ein Kolben 78 eintaucht und die über eine Einlassöffnung 114 mit einer Saugleitung 116 und über eine Auslassöffnung 118 mit einer Druckleitung 120 in Strömungsverbindung stehen. Über die Saugleitung 116 sind die Pumpräume 112 mit einem Saugeinlass 122 verbunden und über die Druckleitung 120 sind die Pump- räume 112 mit einem Druckauslass 124 verbunden. Zwischen die Pumpräume 112 und die Saugleitung 116 ist jeweils ein in der Zeichnung nicht dargestelltes, dem Fachmann an sich bekanntes Saugventil angeordnet, und zwischen die Pumpräume 112 und die Druckleitung 120 ist jeweils ein in der Zeichnung nicht dargestelltes, dem Fachmann an sich bekanntes Druckventil angeordnet.
Wird die Taumelscheibe 72 um ihre Drehachse 126 in Drehung versetzt, so werden die Kolben 78 reziprozierend bewegt, so dass sich das Volumen des jeweiligen Pumpraumes 112, in den die Kolben 78 eintauchen, periodisch ändert zum Ansaugen, unter Druck Setzen und Abgeben von Flüssigkeit. Die Kolben werden in axialer Richtung, d . h . parallel zur Drehachse 126 jeweils von einer Führungshülse 100 geführt, die über einen zylindrischen Sockel 94 einstückig mit der Tragwand 86 verbunden ist. Aufgrund ihrer gewölbten Ausgestaltung weist die Tragwand 86 eine hohe mechanische und thermische Stabilität auf. Die mechanische Stabilität wird durch den an die Tragwand 86 angeformten, konzentrisch zur Drehachse 126 ausgerichteten Kragen 90 zusätzlich verstärkt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit mehreren hin und her bewegbaren Kolben (18, 78), die jeweils in einen Pumpraum (52, 112) eintauchen und an einem Kolbenführungsteil (22, 82) verschiebbar gehalten sind, wobei das Kolbenführungsteil (22, 82) eine Tragwand (26, 86) aufweist, an der mehrere Führungselemente (24, 84) angeordnet sind, die jeweils einen Kolben (18, 78) führen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragwand (26, 86) gewölbt ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragwand (26, 86) auf ihrer den Pumpräumen (52, 112) zugewandten Vorderseite (36, 96) und auf ihrer den Pumpräumen (52, 112) abgewandten Rückseite (38, 98) in dieselbe Richtung gewölbt ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragwand (26, 86) nach Art einer Kugelkalotte ausgestaltet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragwand (26) in die den Pumpräumen (52, 112) zugewandte Richtung oder in die den Pumpräumen (52, 112) abgewandte Richtung gewölbt ist.
Kolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (24) mit der Tragwand (26) einstückig verbunden sind und auf der den Pumpräumen (52) ab-
gewandten Rückseite (38) der Tragwand (26) von der Tragwand (26) abstehen.
6. Kolbenpumpe nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (24, 84) einen Sockel (34, 94) aufweisen, der mit der Tragwand (26, 86) einstückig verbunden ist und zumindest von einer Seite der Tragwand (26, 86) absteht.
7. Kolbenpumpe nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Außenseiten der Führungselemente (24, 84) radial abstehende Verstärkungsrippen (44, 104, 105) angeformt sind.
8. Kolbenpumpe nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (24, 84) einen Sockel (34, 94) aufweisen, der auf der den Pumpräumen (52, 112) zugewandten Vorderseite (36, 96) der Tragwand (26, 86) von der Tragwand (26, 86) absteht und an seiner Außenseite radial abstehende Verstärkungsrippen (44, 104) trägt, die in axialer Richtung über den Sockel (34, 94) hervorstehen.
9. Kolbenpumpe nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (24, 84) einen einstückig mit der Tragwand (26, 86) verbundenen Sockel (34, 94) aufweisen, an den sich in axialer Richtung eine Führungshülse (40, 100) anschließt, die einen Kolben (18, 78) in Umfangsrichtung formschlüssig umgibt. Kolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an die Außenseite der Führungshülse (100) radial abstehende Verstärkungsrippen (105) angeformt sind .
Kolbenpumpe nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Außenumfang der Tragwand (26, 86) ein zylindrischer Kragen (30, 90) angeformt ist.
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