EP2817516A1 - Pumpe für ein hochdruckreinigungsgerät und hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

Pumpe für ein hochdruckreinigungsgerät und hochdruckreinigungsgerät

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EP2817516A1
EP2817516A1 EP12705138.1A EP12705138A EP2817516A1 EP 2817516 A1 EP2817516 A1 EP 2817516A1 EP 12705138 A EP12705138 A EP 12705138A EP 2817516 A1 EP2817516 A1 EP 2817516A1
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EP
European Patent Office
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pressure
line
pump
axis
pump according
Prior art date
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Application number
EP12705138.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2817516B1 (de
Inventor
Ronald Krauter
Patrik KOEPPEN
Frank Heinrich
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Alfred Kaercher SE and Co KG filed Critical Alfred Kaercher SE and Co KG
Publication of EP2817516A1 publication Critical patent/EP2817516A1/de
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Publication of EP2817516B1 publication Critical patent/EP2817516B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/06Mobile combinations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/22Arrangements for enabling ready assembly or disassembly
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2203/00Details of cleaning machines or methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B2203/02Details of machines or methods for cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B2203/0205Bypass pressure relief valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/026Cleaning by making use of hand-held spray guns; Fluid preparations therefor

Definitions

  • the invention relates to a pump for a high-pressure cleaning device for conveying a cleaning liquid
  • the pump has a pump head comprising a base body in which a suction line and a connected thereto via at least one pumping pressure line is formed, a bypass line connecting the pressure line with the Suction line connects, is aligned transversely to the pressure line and defines a pumping plane therewith, and a discharge line connected to the pressure line for connecting an external fluid line
  • the pump head has an arranged on the bypass line spill valve, the valve body is connected to a piston which is connected to the the bypass line opposite side immersed in the pressure line, a portion of the pressure line in the flow direction with the discharge line via a pressure channel limited in sections and depending on the fluid pressure in the pressure chamber, the valve body to open n and closing the bypass line moves.
  • the invention relates to a high-pressure cleaning device.
  • a cleaning liquid in particular water can be pressurized and conveyed.
  • Water is supplied to the pump via the suction line, compressed in the pumping chamber and delivered to the pressure line.
  • the cleaning liquid to an external, connected to the pump head liquid line, such as a high-pressure hose, are discharged.
  • a pressure nozzle is arranged, for example, a connected high-pressure gun, which can be directed to an object to be cleaned.
  • the bypass line is provided, via which the - - promoted cleaning fluid can be pumped in the pump in the circulation.
  • a pump of the type mentioned in which the pressure line and the bypass line are aligned transversely to each other and define a pump plane and the piston of the opposite side of the bypass line dips into the pressure line, characterized by a compact flat design using a small amount of material as well as low processing and manufacturing costs.
  • the pump head is manufactured from the base body, into which bores are introduced for forming the respective fluid lines and fluid channels
  • a pressure relief valve on the pressure line, with which the pressure in the pressure line can be reduced when a maximum allowable pump pressure is exceeded. This can occur, for example, with a defective overflow valve.
  • a switch plunger for actuating an electrical switching element with which a drive motor for the pump is then turned off when the pressure nozzle is closed.
  • Such a switch plunger is arranged for example in a receiving space, which is fluidly connected to the pressure chamber, so that the switching plunger can be actuated depending on the fluid pressure in the pressure chamber.
  • Object of the present invention is to develop a generic pump, with the structurally simple way pump variants are formed, which include a pressure relief valve or a switching plunger for actuating an electrical switching element.
  • This object is achieved in a generic pump according to the invention in that on the body an approach is formed having a first neck portion defining a pressure line intersecting the first axis, and a second neck portion defining a pressure chamber intersecting second axis, said the first axis and the second axis intersect at an intersection located outside the pressure line and the pressure chamber.
  • the integrally formed on the Grundköper approach may already be formed on a blank for the production of the pump head and in the construction of pump variants with pressure relief valve or switch plunger for actuating an electrical switching element are equally processed.
  • the first nose portion defines a first axis that intersects the pressure line.
  • a pump variant having a pressure relief valve can be structurally simply formed, in which a bore for receiving the pressure relief valve is introduced.
  • a pump variant can be formed in a structurally simple manner, which comprises a switching plunger for actuating an electrical switching element, in which a bore for receiving the switch plunger is introduced.
  • the two processing variants Due to the two processing variants, it is in particular not necessary to provide different blanks for the production of the base body. This reduces manufacturing costs, such as for tools, as well as storage costs.
  • the first axis and the second axis of the two axis sections intersect each other at an intersection point located outside the pressure line and the pressure chamber.
  • the approach can thereby be formed using only a small amount of material and allows a cost-effective production of the blank for the body.
  • a processing - - tion of the body to form the two pump variants also only little material must be removed to form either a pump variant with pressure relief valve or a pump variant with switch plunger. This reduces the scrap of material and allows a rapid and cost-effective processing of the blank.
  • the positioning of the axis intersection point outside the pressure line and the pressure chamber allows a compact arrangement of the neck portions relative to each other. This allows a compact design of the respective pump variant achieved and the compact design of the generic pump can be maintained.
  • intersection angle between the first axis and the second axis is smaller than 90 °, preferably smaller than 60 °, more preferably smaller than 30 °.
  • the approach can be made structurally compact using as small a quantity of material as possible.
  • the angle is approximately 20 ° in order to achieve a particularly compact design.
  • first attachment portion and the second attachment portion define the first axis and the second axis, respectively, based on their outer contour. This makes it easier for an editor to process the approach. For the operator, the position and orientation of the axis defined by him can already be recognized on the basis of the outer contour of the respective projection section.
  • the first attachment portion and the second attachment portion are intersecting attachment portions having a cylindrical or substantially cylindrical outer contour.
  • the neck portions intersect, for example, at an angle of approximately 20 °. - -
  • the first lug portion and the second lug portion are intersecting lug portions having a cylindrical or substantially cylindrical outer contour. This makes it even easier for an operator to recognize the respective attachment section and the machining direction along the axis defined by the attachment section.
  • both neck portions are arranged in the pump plane in order to achieve a particularly compact design of the pump head.
  • first attachment section is arranged in the pump plane, its first axis expediently runs parallel to or in accordance with an axis defined by the pressure line.
  • the approach is formed on one side of the base body, along which the bypass line extends, and if the spill valve between the approach and a pressure line section of the pressure line is arranged, in the at least one outlet valve for sealing the at least one pumping chamber relative to Pressure line is arranged.
  • the approach and the at least one outlet valve receiving pressure line section are arranged on opposite sides of the bypass line and the spill valve.
  • the discharge line is aligned transversely to the pressure line. This simplifies the machining of the main body for forming the discharge line.
  • discharge line and the bypass line define a second pump plane oriented perpendicular to the pump plane.
  • approach and the pressure line are advantageously arranged on opposite sides of the second pump level and arranged in the first pump level, so that the pump head can be given a particularly compact design.
  • the first attachment portion has an axial bore along the first axis, in which a pressure relief valve is used, and when the bore is connected via a pressure relief passage to the pressure line.
  • the introduction of the axial bore in the first neck portion and the overpressure channel for connection to the pressure line is possible for a processor by the orientation of the first axis in a simple manner.
  • the pressure relief valve ensures that a pressure in the pressure line that exceeds a permissible pressure can be reduced. Under overpressure liquid can act on the pressure relief valve through the pressure relief valve so that it can be actuated and the pressure can be discharged.
  • the overpressure channel can be designed in a structurally simple manner if it runs as an axial channel along the first axis.
  • the overpressure channel may for example be connected to a section of the pressure line in which the valve body of the overflow valve is arranged and from which the bypass line branches off.
  • the discharge line branches off from the portion of the pressure line.
  • the second approach portion has an axial bore along the second axis, in which a switch plunger is inserted, and when the bore is connected via a switching channel with the pressure chamber, wherein the switch plunger depends on the pressure in the pressure chamber of a first Switching position in a second switching position and vice versa for actuating an electrical switching element is axially movable.
  • the switching plunger may have an active surface on its side facing the switching channel, which can be acted upon via the switching channel with the pressure in the pressure chamber in order to transfer the switching plunger from a first switching position to a second switching position.
  • the electric switching element can be actuated to turn off an engine driving the pump.
  • the switching plunger can be transferred from the second switching position to the first switching position and the engine thus be put back into operation.
  • the switching channel extends as an axial channel along the second axis, so that it can be formed in a simple manner.
  • the axial bore is connected via a compensation channel to the pressure line, via which the switch plunger is acted upon by an active surface with pressure of the liquid in the pressure line, which effective surface counteracts an effective surface of the switch plunger, via which the switch plunger with pressure of Liquid is applied in the pressure chamber.
  • the compensation channel is longitudinal or parallel to the first axis.
  • the pump has a switching ram and the electrical switching element comprehensive unit in the form of a pressure switch used in the axial bore.
  • the switching plunger and the electrical switching contact may be part of a preassembled unit, the - - Faster assembly can be preassembled on the pump head and inserted into the axial bore.
  • An advantageous embodiment of the pump according to the invention is a crankshaft pump.
  • the pump is a swash plate pump.
  • the invention also relates to a high-pressure cleaning device.
  • An inventive high-pressure cleaning device has at least one pump of the aforementioned type.
  • Figure 1 a perspective view of a high-pressure cleaning device according to the invention obliquely from the front, which has a first preferred embodiment of a pump according to the invention;
  • Figure 2 is a side view of a pump head of the pump of the high-pressure cleaning device of Figure 1;
  • Figure 3 is a sectional view taken along the line 3-3 in Figure 2;
  • Figure 4 is a sectional view taken along the line 4-4 in Figure 3 and
  • Figure 5 a sectional view of a pump head of a second preferred
  • FIG. 1 shows a perspective view obliquely from the front of a preferred embodiment of a total occupied by the reference numeral 10 high-pressure cleaning device.
  • the high-pressure cleaning device is configured as a "tube frame device” and comprises a motor pump unit 12.
  • the motor pump unit 12 has a motor 13 and a pump 14 flanged to drive it.
  • the pump 14 is designed as a crankshaft pump and comprises a pump block 15 connected to the motor 13 and a pump head 16 placed thereon.
  • the pump head 16 can be supplied via a pump inlet 17 under pressure liquid to be placed, in particular water.
  • a high-pressure gun 20 is connected to the high-pressure hose 19, the pressure nozzle 21 selectively opened by a user and can be closed.
  • the high-pressure cleaning device 10 has an electrical device 22, which is designed as a switching device and is connected to the motor 13 via an electrical connection line 23.
  • the electrical device 22 is connected via a further electrical connection line (partially shown) 24 with a pressure switch 25 which is connected to the pump head 16. On the pressure switch 25 will be discussed below.
  • the pump head 16 has a compact, flat construction and comprises a base body 26, into which bores for forming fluid lines and fluid channels are introduced.
  • a suction line 27 is formed in the main body, which opens via three inlet valves 28 in each case a pumping chamber 29.
  • liquid to be pressurized can be compressed by means of pistons 30.
  • the liquid is conveyed via outlet valves 31 into a pressure line 32 parallel to the suction line 27.
  • a bypass line 33 connects the pressure line 32 with the suction line 27 from the branch of the discharge line 18 to immediately behind the pump inlet 17th
  • the pressure line 32 has a first pressure line section 321, in which the outlet valves 31 are arranged and which defines the below-mentioned axis 50 of the pressure line 32, and a second pressure line section 322, from which the bypass line 33 and the discharge line 18 branch off.
  • the compact flat construction of the pump head 16 is achieved in that the pumping chamber 29, the pressure line 32 and the bypass line 33 are arranged in a common plane, the pump plane, which extends in the drawing plane in FIG.
  • the bypass line 33 is aligned transversely to the pressure line 32 and transversely to the discharge line 18.
  • the discharge line 18 and the bypass line 33 span a further plane, a second pump plane which runs in the drawing plane in FIG. This favors the compact construction of the pump head 16.
  • a piston 34 of a spill valve 35 in the pressure line section 322 of the pressure line 32 a is held, which can seal a valve seat 37 at the beginning of the bypass line 33 and release.
  • the piston 34 is slidably mounted in an insert 38 against the force of an elastic return element in the form of a spring 39.
  • the piston 34 is designed as a stepped piston, which limits a pressure chamber 40 distance.
  • the pressure chamber 40 is designed as an annular chamber and is connected via a pressure channel 41 with the discharge line 18 in fluid communication. ( Figure 4, in which the connection of the pressure chamber 40 and the pressure channel 41 is not shown.) In the discharge line 18, a check valve 42 is also connected.
  • Check valve 42 may seal a valve seat 43, which, based on the flow direction of the conveyed liquid, is arranged before the connection of the pressure channel 41 to the discharge line 18.
  • the check valve 42 seals the discharge line 18 from.
  • the excess pressure remaining in the high-pressure hose 19 forms a pressure surge through the pressure channel 41 into the pressure chamber 40, which acts on the piston 34.
  • the piston 34 is moved to lift the valve body 36 from the valve seat 37, so that the bypass passage 33 is released.
  • the liquid is conveyed by the pump 14 to reduce the mechanical load between the suction line 27 and the pressure line 32 via the bypass line 33 in a circle.
  • bypass line 33 is closed when the pressure nozzle 21 is released, so that the piston 34 is moved back to its original position and further the check valve 42 opens.
  • the projection 44 is arranged to achieve a compact construction of the pump head 16 in the pump plane defined by the pressure line 32 and the bypass line 33 and comprises two neck portions 45 and 46.
  • the neck portions 45 and 46 are configured here as a body with cylindrical or substantially cylindrical Outer contour, whereby they define a first axis 47 and a second axis 48.
  • the outer contours of the neck portions 45 and 46 are shown in the extension thereof in the figures 3 and 5 right with dashed lines.
  • the neck portions 45 and 46 cross each other with their axes 47 and 48 intersect at an intersection 49 disposed outside the pressure line 32 and the pressure chamber 40.
  • the cutting angle between - - The axes 47 and 48 is presently about 20 °.
  • the projection 44 has, on the one hand, a compact design using a relatively small amount of material; on the other hand, the projection sections 45 and 46 can be detected in a simple manner and the position of the axes 47 and 48 can be detected.
  • the projection 44 is integrally formed on the main body 26 for achieving a compact construction of the pump head 16 on the side along which the bypass line 33 extends, the overflow valve 35 being arranged between the projection 44 and the pressure line section 321, in which the outlet valves 31 are arranged are.
  • the first axis 47 defined by the first attachment section 45 is aligned parallel to an axis 50 defined by the pressure line 32, in particular the pressure line section 321, and offset therefrom somewhat in the direction of the pressure chamber 40.
  • the first axis 47 traverses the pressure line section 322 on its side opposite the bypass line 33.
  • the first attachment section 45 is thus formed on the base body 26 in such a way that the first axis 47 intersects the pressure line 32 at the pressure line section 322.
  • the second projection portion 46 is formed on the base body 26 so that the second axis 48 passes through the pressure chamber 40 and cuts them.
  • an axial bore 51 is introduced along the axis 48, in which the pressure switch 25 is partially inserted.
  • the switching plunger 53 is supported via an elastic return element in the form of a spring 54 on the insert 52 from which he passes, so that he with his the pressure chamber 40 remote end can actuate an electrical switching element 55 of the pressure switch 25.
  • an axial switching channel 56 connects, via which the bore 51 is fluidly connected to the pressure chamber 40.
  • a compensation channel 57 is introduced into the first attachment section 45 parallel to the first axis 47. Via the compensation channel 57, the pressure line section 322 of the pressure line 32 is in fluid communication with the axial bore 51.
  • the compensation channel 57 opens into an annular space surrounding the insert 52 of the bore 51 which is in fluid communication with the space of the bore 51 accommodating the switch plunger 53.
  • On opposite effective surfaces 58 and 59 of the switching plunger 53 thereby act the pressure in the pressure chamber 40 and the pressure in the pressure line 32nd
  • the switching channel 56 and the compensation channel 57 ensure that upon closing the pressure nozzle 21 after opening the spill valve 35, the switch plunger 53 is axially displaced against the force of the spring 54 and the differential pressure of the pressure chamber 40 and the pressure line 32 to the switching element 55 actuate. This results in a switching pulse, which is transmitted from the pressure switch 25 for switching off the motor 13 to the electric device 22.
  • the pressure nozzle 21 is opened, the pressure in the pressure chamber 40 drops, and the switching plunger 53 is shifted back to the original position by operating the switching element 55 due to the differential pressure of the pressure line 32 and the pressure chamber 40 and the assisting force of the spring 54.
  • the electric device 22 receives a start pulse for turning on the motor 13, so that cleaning liquid can be conveyed again.
  • a pump head 60 shown in FIG. 5 in a sectional view in a manner corresponding to FIG. 3 can be combined together with the pump block 15 to form a second preferred embodiment of a pump according to the invention.
  • This pump can also be used in the high-pressure cleaner 10.
  • the same reference numerals are used for the same features of the pump heads 16 and 60.
  • the illustration according to FIG. 4 is at the same time a sectional view along the line 4-4 in FIG. 5. - -
  • the pump head 60 is largely identical in construction to the pump head 16. From the pump head 16, the pump head 60 differs in that there is no pressure switch 25, but instead a pressure relief valve 61 and that this is used in the differently processed approach 44.
  • the approach 44 at the pump head 60 is externally largely identical to the projection 44 in the pump head 16. This is a projection 62 ( Figure 3), which is still present at the second end portion 46 at the end remote from the pressure chamber 40 due to the processing, wherein the projection 62 at the pump head 60 due to the processing of the lug 44 but missing.
  • the first projection 45 has an axial bore 63 into which the pressure relief valve 61 is inserted.
  • the overpressure valve 61 comprises a closure element 64 closing the bore 63 at the end, on which a valve body 65 of the overpressure valve 61 is supported in the form of a spring 66 by means of an elastic restoring element.
  • the bore 63 is connected via an axial overpressure channel 67 to the pressure line section 322 of the pressure line 32, so that the pressure in the pressure line 32 acts on the valve body 65.
  • the pressure relief valve 61 is a safety valve. If the pressure in the pressure line 32 exceeds a maximum permissible value, the valve body 65 is displaced against the force of the spring 66. The spring 66 has a buffering action so that the sealing closure member 64 is not immediately squeezed out of its seat. However, this occurs when the allowable pressure is greatly exceeded or when the overpressure persists for a longer time. In both cases, the pressure relief valve 61 is pressed out of the bore 63, and liquid can escape from the pump head 60 via the overpressure passage 67 and the bore 63.
  • the projection 44 is integrally formed at both pump heads 16 and 60 to the base body 26 and has in each case the neck portions 45 and 46 which the - -
  • axes 47 and 48 This allows a structurally simple way to provide both the pump head 16 and the pump head 60 a common blank for the base body 26 for the production.
  • the axial bore 51, the switching channel 56 and the compensation channel 57 on the one hand or the axial bore 63 and the overpressure channel 67 on the other hand in the neck 44th and the main body 26 are introduced.
  • the manufacturing costs are also kept low by the oblique orientation of the neck portions 45 and 46 relative to each other.
  • the lug 44 has a compact construction that can be achieved with only a small amount of material.
  • the amount of material to be removed during the processing of the projection 44 for the production of the pump heads 16 or 60 is low, which in turn has an advantageous effect on the production costs.
  • the provision of the projection 44 with the neck portions 45 and 46 also facilitates the preparation of the pump heads 16 and 60. Through the respective cylindrical outer contour, an operator can determine the axes 47 and 48 in a simple manner. This makes it easier for him to form the holes 51 and 63 and the channels 56, 57 and 67 as needed in the neck portions 45 and 46.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät (10) zum Fördern einer Reinigungsflüssigkeit, wobei die Pumpe (14) einen Pumpenkopf (16) aufweist, der einen Grundkörper (26) umfasst, in dem eine Saugleitung (27) und eine mit dieser über mindestens eine Pumpkammer (29) verbundene Druckleitung (32) gebildet sind, eine Bypassleitung (33), die die Druckleitung (32) mit der Saugleitung (27) verbindet, quer zur Druckleitung (32) ausgerichtet ist und eine Pumpenebene mit dieser definiert, sowie eine mit der Druckleitung (32) verbundene Abgabeleitung (18) zum Anschließen einer externen Flüssigkeitsleitung, wobei der Pumpenkopf (16) ein an der Bypassleitung (33) angeordnetes Überströmventil (35) aufweist, dessen Ventilkörper (36) mit einem Kolben (34) verbunden ist, der von der der Bypassleitung (33) gegenüberliegenden Seite in die Druckleitung (32) eintaucht, eine mit der Abgabeleitung (18) über einen Druckkanal (41) in Strömungsrichtung stehende Druckkammer (40) abschnittsweise begrenzt und der abhängig vom Flüssigkeitsdruck in der Druckkammer (40) den Ventilkörper (36) zum Öffnen und Schließen der Bypassleitung (33) bewegt. Um eine derartige Pumpe weiterzubilden, mit der auf konstruktiv einfache Weise Pumpenvarianten ausbildbar sind, die ein Überdruckventil bzw. einen Schaltstößel zum Betätigen eines elektrischen Schaltelementes umfassen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass an den Grundkörper (26) ein Ansatz (44) angeformt ist, der einen ersten Ansatzabschnitt (45) aufweist, der eine die Druckleitung (32) schneidende erste Achse (47) definiert, sowie einen zweiten Ansatzabschnitt (46), der eine die Druckkammer (40) schneidende zweite Achse (48) definiert, wobei sich die erste Achse (47) und die zweite Achse (48) an einem außerhalb der Druckleitung (32) und der Druckkammer (40) liegenden Schnittpunkt (49) schneiden. Außerdembetrifft die Erfindungein Hochdruckreinigungsgerät.

Description

PUMPE FÜR EIN HOCHDRUCKREINIGUNGSGERÄT
UND HOCHDRUCKREINIGUNGSGERÄT
Die Erfindung betrifft eine Pumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät zum Fördern einer Reinigungsflüssigkeit, wobei die Pumpe einen Pumpenkopf aufweist, der einen Grundkörper umfasst, in dem eine Saugleitung und eine mit dieser über mindestens eine Pumpkammer verbundene Druckleitung gebildet ist, eine Bypassleitung, die die Druckleitung mit der Saugleitung verbindet, quer zur Druckleitung ausgerichtet ist und eine Pumpenebene mit dieser definiert, sowie eine mit der Druckleitung verbundene Abgabeleitung zum Anschließen einer externen Flüssigkeitsleitung, wobei der Pumpenkopf ein an der Bypassleitung angeordnetes Überströmventil aufweist, dessen Ventilkörper mit einem Kolben verbunden ist, der von der der Bypassleitung gegenüberliegenden Seite in die Druckleitung eintaucht, eine mit der Abgabeleitung über einen Druckkanal in Strömungsrichtung stehende Druckkammer abschnittsweise begrenzt und der abhängig vom Flüssigkeitsdruck in der Druckkammer den Ventilkörper zum Öffnen und Schließen der Bypassleitung bewegt.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Hochdruckreinigungsgerät.
Mit einer derartigen Pumpe kann eine Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser unter Druck gesetzt und gefördert werden. Wasser wird der Pumpe über die Saugleitung zugeführt, in der Pumpkammer verdichtet und an die Druckleitung abgegeben. Über die mit der Druckleitung verbundene Abgabeleitung kann die Reinigungsflüssigkeit an eine externe, an den Pumpenkopf angeschlossene Flüssigkeitsleitung, etwa einen Hochdruckschlauch, abgegeben werden. Am Ende der Flüssigkeitsleitung ist eine Druckdüse angeordnet, beispielsweise einer angeschlossenen Hochdruckpistole, die auf einen zu reinigenden Gegenstand gerichtet werden kann. Um die mechanische Belastung der Pumpe zu reduzieren, ist die Bypassleitung vorgesehen, über die die ge- - - förderte Reinigungsflüssigkeit in der Pumpe im Kreislauf gefördert werden kann. Beim Verschließen der Druckdüse entsteht ein Druckstoß in der Abgabeleitung, der über den Druckkanal in die Druckkammer übertragen werden kann und auf den Kolben einwirkt. Der Kolben kann den Ventilkörper, der bei geöffnetem Düsenkopf dichtend an einem Ventilsitz des Überströmventils anliegt, anheben. Dadurch wird die Bypassleitung freigegeben und Reinigungsflüssigkeit im Kreislauf gefördert. Wird der Düsenkopf wieder geöffnet, fällt der Druck in der Druckkammer ab, und üblicherweise unter der Kraft eines Rückstellelementes wird der Kolben zum Verschieben der Bypassleitung mit dem Überströmventil in seine ursprüngliche Lage überführt.
Eine Pumpe der eingangs genannten Art, bei der die Druckleitung und die Bypassleitung quer zueinander ausgerichtet sind und eine Pumpenebene definieren und der Kolben von der der Bypassleitung gegenüberliegenden Seite in die Druckleitung eintaucht, zeichnet sich durch eine kompakte flache Bauweise unter Einsatz einer geringen Menge an Material sowie durch geringe Bearbei- tungs- und Herstellungskosten aus. Bei der Fertigung wird der Pumpenkopf aus dem Grundkörper gefertigt, in den Bohrungen zur Ausbildung der jeweiligen Fluidleitungen und Fluidkanäle eingebracht werden
Bei Pumpen für Hochdruckreinigungsgeräte ist es bekannt, ein Überdruckventil an der Druckleitung vorzusehen, mit dem der Druck in der Druckleitung abgebaut werden kann, wenn ein maximal zulässiger Pumpendruck überschritten wird. Dies kann beispielsweise bei defektem Überströmventil auftreten. Weiter ist es bei Pumpen für Hochdruckreinigungsgeräte bekannt, einen Schaltstößel vorzusehen zum Betätigen eines elektrischen Schaltelementes, mit dem ein Antriebsmotor für die Pumpe dann abgeschaltet wird, wenn die Druckdüse geschlossen wird. Ein derartiger Schaltstößel ist beispielsweise in einem Aufnahmeraum angeordnet, der mit der Druckkammer fluidverbunden ist, so dass der Schaltstößel abhängig vom Flüssigkeitsdruck in der Druckkammer betätigt werden kann. - -
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Pumpe weiterzubilden, mit der auf konstruktiv einfache Weise Pumpenvarianten ausbildbar sind, die ein Überdruckventil bzw. einen Schaltstößel zum Betätigen eines elektrischen Schaltelementes umfassen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Pumpe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an den Grundkörper ein Ansatz angeformt ist, der einen ersten Ansatzabschnitt aufweist, der eine die Druckleitung schneidende erste Achse definiert, sowie einen zweiten Ansatzabschnitt, der eine die Druckkammer schneidende zweite Achse definiert, wobei sich die erste Achse und die zweite Achse an einem außerhalb der Druckleitung und der Druckkammer liegenden Schnittpunkt schneiden.
Der an den Grundköper angeformte Ansatz kann bereits an einen Rohling zur Fertigung des Pumpenkopfes angeformt sein und bei der Konstruktion von Pumpenvarianten mit Überdruckventil oder Schaltstößel zum Betätigen eines elektrischen Schaltelementes gleichermaßen bearbeitet werden . Der erste Ansatzabschnitt definiert eine erste Achse, die die Druckleitung schneidet. Bei der Bearbeitung des ersten Achsenabschnittes in vorzugsweise axialer Richtung kann konstruktiv einfach eine ein Überdruckventil aufweisende Pumpenvariante gebildet werden, bei der eine Bohrung zur Aufnahme des Überdruckventils eingebracht wird. Bei einer Bearbeitung des zweiten Ansatzabschnittes in vorzugsweise axialer Richtung kann auf konstruktiv einfache Weise eine Pumpenvariante gebildet werden, die einen Schaltstößel zum Betätigen eines elektrischen Schaltelementes umfasst, bei der eine Bohrung zur Aufnahme des Schaltstößels eingebracht wird. Aufgrund der zwei Bearbeitungsvarianten ist es insbesondere nicht erforderlich, unterschiedliche Rohlinge zur Fertigung des Grundkörpers vorzuhalten. Dies senkt Herstellungskosten, etwa für Werkzeuge, sowie Lagerkosten. Die erste Achse und die zweite Achse der beiden Achsenabschnitte schneiden einander an einem außerhalb der Druckleitung und der Druckkammer angeordneten Schnittpunktes. Der Ansatz kann dadurch unter Einsatz von nur wenig Material angeformt werden und erlaubt eine kostengünstige Fertigung des Rohlings für den Grundkörper. Bei einer Bearbei- - - tung des Grundkörpers zur Ausbildung der beiden Pumpenvarianten muss ferner nur wenig Material abgetragen werden, um entweder eine Pumpenvariante mit Überdruckventil oder eine Pumpenvariante mit Schaltstößel auszubilden. Dies verringert den Materialausschuss und erlaubt eine zügige und kostengünstige Bearbeitung des Rohlings.
Die Positionierung des Achsenschnittpunkts außerhalb der Druckleitung und der Druckkammer ermöglicht eine kompakte Anordnung der Ansatzabschnitte relativ zueinander. Dadurch kann eine kompakte Bauweise der jeweiligen Pumpenvariante erzielt und die kompakte Bauweise der gattungsgemäßen Pumpe beibehalten werden.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn der Schnittwinkel zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse kleiner ist als 90°, vorzugsweise kleiner als 60°, noch bevorzugter kleiner als 30°. Dadurch kann der Ansatz unter Einsatz einer möglichst geringen Menge an Material baulich kompakt ausgebildet werden.
Beispielsweise beträgt der Winkel bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe ungefähr 20°, um eine besonders kompakte Bauform zu erzielen.
Von Vorteil ist es, wenn der erste Ansatzabschnitt und der zweite Ansatzabschnitt die erste Achse bzw. die zweite Achse anhand ihrer Außenkontur definieren. Dies erleichtert einem Bearbeiter die Bearbeitung des Ansatzes. Für den Bearbeiter ist bereits anhand der Außenkontur des jeweiligen Ansatzabschnittes die Lage und Orientierung der von ihm definierten Achse erkennbar.
Bevorzugt sind der erste Ansatzabschnitt und der zweite Ansatzabschnitt einander kreuzende Ansatzabschnitte mit zylindrischer oder im Wesentlichen zylindrischer Außenkontur. Dadurch können die Ansatzabschnitte und deren Bearbeitungsrichtungen längs der jeweils von ihnen definierten Achsen vom Bearbeiter auf besonders einfache Weise erkannt werden. Die Ansatzabschnitte kreuzen sich beispielsweise in einem Winkel von ungefähr 20°. - -
Vorzugsweise sind der erste Ansatzabschnitt und der zweite Ansatzabschnitt einander überkreuzende Ansatzabschnitte mit zylindrischer oder im Wesentlichen zylindrischer Außenkontur. Dies macht es einem Bearbeiter noch einfacher, den jeweiligen Ansatzabschnitt und die Bearbeitungsrichtung längs der vom Ansatzabschnitt definierten Achse zu erkennen.
Günstig ist es, wenn zumindest einer der Ansatzabschnitte in der Pumpenebene angeordnet ist. Dies gibt die Möglichkeit einer kompakten, flachen Ausgestaltung des Pumpenkopfes.
Vorzugsweise sind beide Ansatzabschnitte in der Pumpenebene angeordnet, um eine besonders kompakte Ausbildung des Pumpenkopfes zu erzielen.
Ist der erste Ansatzabschnitt in der Pumpenebene angeordnet, verläuft dessen erste Achse günstigerweise parallel zu einer oder in Übereinstimmung mit einer von der Druckleitung definierten Achse.
Von Vorteil ist es, wenn der Ansatz an eine Seite des Grundkörpers angeformt ist, längs derer die Bypassleitung verläuft, und wenn das Überströmventil zwischen dem Ansatz und einem Druckleitungsabschnitt der Druckleitung angeordnet ist, in dem mindestens ein Auslassventil zum Abdichten der mindestens einen Pumpkammer relativ zur Druckleitung angeordnet ist. Dadurch kann eine kompakte Konstruktion des Pumpenkopfes erzielt werden, bei dem der Ansatz und der das mindestens eine Auslassventil aufnehmende Druckleitungsabschnitt auf einander gegenüberliegenden Seiten der Bypassleitung und des Überströmventils angeordnet sind.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Abgabeleitung quer zur Druckleitung ausgerichtet ist. Dies vereinfacht die Bearbeitung des Grundkörpers zum Ausbilden der Abgabeleitung. - -
Von Vorteil ist es, wenn die Abgabeleitung und die Bypassleitung eine senkrecht zur Pumpenebene ausgerichtete zweite Pumpenebene definieren. Hierbei sind günstigerweise der Ansatz und die Druckleitung aufeinander gegenüberliegenden Seiten der zweiten Pumpenebene angeordnet und in der ersten Pumpenebene angeordnet, so dass dem Pumpenkopf eine besonders kompakte Ausgestaltung verliehen werden kann.
Von Vorteil ist es, wenn der erste Ansatzabschnitt eine axiale Bohrung längs der ersten Achse aufweist, in die ein Überdruckventil eingesetzt ist, und wenn die Bohrung über einen Überdruckkanal mit der Druckleitung verbunden ist. Das Einbringen der axialen Bohrung in den ersten Ansatzabschnitt und des Überdruckkanals zur Verbindung mit der Druckleitung ist für einen Bearbeiter durch die Orientierung der ersten Achse auf einfache Weise möglich. Das Überdruckventil stellt sicher, dass ein einen zulässigen Druck übersteigender Druck in der Druckleitung abgebaut werden kann. Unter Überdruck stehende Flüssigkeit kann durch den Überdruckkanal hindurch das Überdruckventil beaufschlagen, so dass dieses betätigt und der Überdruck abgegeben werden kann.
Der Überdruckkanal lässt sich auf konstruktiv einfache Weise ausbilden, wenn er als axialer Kanal längs der ersten Achse verläuft.
Der Überdruckkanal kann beispielsweise mit einem Abschnitt der Druckleitung verbunden sein, in dem der Ventilkörper des Überströmventils angeordnet ist und von dem die Bypassleitung abzweigt. Günstigerweise zweigt auch die Abgabeleitung von dem Abschnitt der Druckleitung ab.
Von Vorteil ist es, wenn der zweite Ansatzabschnitt eine axiale Bohrung längs der zweiten Achse aufweist, in die ein Schaltstößel eingesetzt ist, und wenn die Bohrung über einen Schaltkanal mit der Druckkammer verbunden ist, wobei der Schaltstößel abhängig vom Druck in der Druckkammer von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung und umgekehrt zum Betätigen eines elektrischen Schaltelementes axial beweglich ist. Das Einbringen der axi- - - alen Bohrung in den zweiten Ansatzabschnitt und des Schaltkanals zur Verbindung mit der Druckkammer ist für einen Bearbeiter durch die Orientierung der zweiten Achse auf einfache Weise möglich. Der Schaltstößel kann auf seiner dem Schaltkanal zugewandten Seite eine Wirkfläche aufweisen, die über den Schaltkanal mit dem Druck in der Druckkammer beaufschlagt werden kann, um den Schaltstößel von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung zu überführen. Dadurch kann das elektrische Schaltelement betätigt werden, um eine die Pumpe antreibenden Motor abzuschalten. Umgekehrt kann der Schaltstößel von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung überführt und der Motor damit wieder in Betrieb gesetzt werden.
Vorzugsweise verläuft der Schaltkanal als axialer Kanal längs der zweiten Achse, so dass er auf einfache Weise ausgebildet werden kann.
Günstig ist es, wenn die axiale Bohrung über einen Ausgleichkanal mit der Druckleitung verbunden ist, über den der Schaltstößel an einer Wirkfläche mit Druck der Flüssigkeit in der Druckleitung beaufschlagt wird, welche Wirkfläche entgegen einer Wirkfläche des Schaltstößels wirkt, über die der Schaltstößel mit Druck der Flüssigkeit in der Druckkammer beaufschlagt wird. Beim Überführen des Schaltstößels von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung und umgekehrt wird der Schaltstößel gegen den Differenzdruck der Flüssigkeit in der Druckkammer und in der Druckleitung axial bewegt. Dies erweist sich in der Praxis als vorteilhaft für eine zuverlässigere Funktion des Schaltstößels.
Es kann zur erleichterten Bearbeitung des Ansatzes vorgesehen sein, dass der Ausgleichskanal längs oder parallel zur ersten Achse verläuft.
Vorzugweise weist die Pumpe eine den Schaltstößel und das elektrische Schaltelement umfassende Baueinheit in Gestalt eines in die axiale Bohrung eingesetzten Druckschalters auf. Der Schaltstößel und der elektrische Schaltkontakt können Bestandteil einer vormontierten Baueinheit sein, die zur - - schnelleren Montage am Pumpenkopf vormontiert und in die axiale Bohrung eingesetzt werden kann.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe ist eine Kurbel wellenpumpe.
Bei einer andersartigen bevorzugten Ausführungsform der Pumpe kann vorgesehen sein, dass die Pumpe eine Taumelscheibenpumpe ist.
Wie eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung auch ein Hochdruckreinigungsgerät. Ein erfindungsgemäßes Hochdruckreinigungsgerät weist zumindest eine Pumpe der vorstehend genannten Art auf.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen :
Figur 1 : eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hochdruckreinigungsgerätes schräg von vorne, das eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe aufweist;
Figur 2 : eine Seitenansicht eines Pumpenkopfes der Pumpe des Hochdruckreinigungsgerätes aus Figur 1;
Figur 3 : eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Figur 2;
Figur 4: eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Figur 3 und
Figur 5 : eine Schnittansicht eines Pumpenkopfes einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe in einer der Figur 3 entsprechenden Weise. - -
Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung schräg von vorne eine bevorzugte Ausführungsform eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegten Hochdruckreinigungsgerätes. Das Hochdruckreinigungsgerät ist als "Rohrrahmen- Gerät" ausgestaltet und umfasst eine Motorpumpeneinheit 12. Die Motorpumpeneinheit 12 weist einen Motor 13 und eine zum Antrieb an diesen angeflanschte Pumpe 14 auf. Die Pumpe 14 ist vorliegend als Kurbelwellenpumpe ausgestaltet und umfasst einen mit dem Motor 13 verbundenen Pumpenblock 15 sowie einen auf diesen aufgesetzten Pumpenkopf 16.
Dem Pumpenkopf 16 kann über einen Pumpeneingang 17 unter Druck zu setzende Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zugeführt werden. An eine einen Hochdruckanschluss bildende Abgabeleitung 18 des Pumpenkopfes 16 ist eine Fluidleitung angeschlossen, vorliegend in Gestalt eines abschnittsweise dargestellten Hochdruckschlauches 19. An dem dem Pumpenkopf 16 abgewandten Ende ist an den Hochdruckschlauch 19 eine Hochdruckpistole 20 angeschlossen, deren Druckdüse 21 von einem Benutzer wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann.
Das Hochdruckreinigungsgerät 10 weist eine Elektroeinrichtung 22 auf, die als Schalteinrichtung ausgestaltet ist und mit dem Motor 13 über eine elektrische Anschlussleitung 23 verbunden ist. Die Elektroeinrichtung 22 ist über eine weitere elektrische Anschlussleitung (teilweise dargestellt) 24 mit einem Druckschalter 25 verbunden, der an den Pumpenkopf 16 angeschlossen ist. Auf den Druckschalter 25 wird nachfolgend noch eingegangen .
Wie aus den Figuren 2 bis 4 hervorgeht, weist der Pumpenkopf 16 einen kompakten, flachen Aufbau auf und umfasst einen Grundkörper 26, in den Bohrungen zum Ausbilden von Fluidleitungen und Fluidkanälen eingebracht sind. Ausgehend vom Pumpeneingang 17 ist im Grundkörper eine Saugleitung 27 gebildet, die über drei Einlassventile 28 in je eine Pumpkammer 29 mündet. In den Pumpkammern 29 kann unter Druck zu setzende Flüssigkeit mittels Kolben 30 verdichtet werden. Die Flüssigkeit wird über Auslassventile 31 in eine Druckleitung 32 parallel zur Saugleitung 27 gefördert. Von der Druckleitung 32 - - steht seitlich die den Hochdruckanschluss bildende Abgabeleitung 18 ab. Eine Bypassleitung 33 verbindet die Druckleitung 32 mit der Saugleitung 27 von der Abzweigung der Abgabeleitung 18 bis unmittelbar hinter den Pumpeneingang 17.
Die Druckleitung 32 weist einen ersten Druckleitungsabschnitt 321 auf, in dem die Auslassventile 31 angeordnet sind und der die nachfolgend erwähnte Achse 50 der Druckleitung 32 definiert, sowie einen zweiten Druckleitungsabschnitt 322, von dem die Bypassleitung 33 und die Abgabeleitung 18 abzweigen.
Der kompakte flache Aufbau des Pumpenkopfes 16 wird dadurch erzielt, dass die Pumpkammer 29, die Druckleitung 32 und die Bypassleitung 33 in einer gemeinsamen Ebene, der Pumpenebene, angeordnet sind, die in Figur 3 in der Zeichenebene verläuft. Die Bypassleitung 33 ist quer zur Druckleitung 32 und quer zur Abgabeleitung 18 ausgerichtet. Die Abgabeleitung 18 und die Bypassleitung 33 spannen eine weitere Ebene auf, eine zweite Pumpenebene, die in Figur 4 in der Zeichenebene verläuft. Dies begünstigt den kompakten Aufbau des Pumpenkopfes 16.
Von der der Bypassleitung 33 gegenüberliegenden Seite taucht ein Kolben 34 eines Überströmventils 35 in den Druckleitungsabschnitt 322 der Druckleitung 32 ein. Endseitig ist am Kolben 34 ein vorliegend kugelförmiger Ventilkörper 36 gehalten, der einen Ventilsitz 37 am Anfang der Bypassleitung 33 abdichten und freigeben kann. Der Kolben 34 ist in einem Einsatz 38 gegen die Kraft eines elastischen Rückstellelementes in Gestalt einer Feder 39 verschieblich gelagert. Der Kolben 34 ist als Stufenkolben ausgestaltet, der eine Druckkammer 40 abstandsweise begrenzt.
Die Druckkammer 40 ist als Ringkammer ausgestaltet und steht über einen Druckkanal 41 mit der Abgabeleitung 18 in Fluidverbindung. (Figur 4, in der die Verbindung der Druckkammer 40 und des Druckkanals 41 nicht dargestellt ist.) In die Abgabeleitung 18 ist ferner ein Rückschlagventil 42 geschaltet. Das - -
Rückschlagventil 42 kann einen Ventilsitz 43 dichtend abdecken, der, bezogen auf die Strömungsrichtung der geförderten Flüssigkeit, vor dem Anschluss des Druckkanals 41 an die Abgabeleitung 18 angeordnet ist.
Wird die Druckdüse 21 der Hochdruckpistole 20 geschlossen, dichtet das Rückschlagventil 42 die Abgabeleitung 18 ab. Der im Hochdruckschlauch 19 verbleibende Überdruck bildet einen Druckstoß durch den Druckkanal 41 bis in die Druckkammer 40, der auf den Kolben 34 einwirkt. Der Kolben 34 wird zum Anheben des Ventilkörpers 36 vom Ventilsitz 37 verschoben, so dass die By- passleitung 33 freigegeben wird. Die Flüssigkeit wird mit der Pumpe 14 zur Verringerung der mechanischen Belastung zwischen der Saugleitung 27 und der Druckleitung 32 über die Bypassleitung 33 im Kreis gefördert.
Umgekehrt wird die Bypassleitung 33 verschlossen, wenn die Druckdüse 21 freigegeben wird, so dass der Kolben 34 wieder in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird und ferner das Rückschlagventil 42 öffnet.
Zusätzlich weist die Pumpe 14, wie erwähnt, den in Figur 3 nur abschnittsweise dargestellten Druckschalter 25 auf. Der Druckschalter 25 ist in einen an den Grundkörper 26 angeformten Ansatz 44 eingesetzt.
Der Ansatz 44 ist zur Erzielung eines kompakten Aufbaus des Pumpenkopfes 16 in der von der Druckleitung 32 und der Bypassleitung 33 definierten Pumpenebene angeordnet und umfasst zwei Ansatzabschnitte 45 und 46. Die Ansatzabschnitte 45 und 46 sind vorliegend ausgestaltet als Körper mit jeweils zylindrischer oder im Wesentlichen zylindrischer Außenkontur, wodurch sie eine erste Achse 47 bzw. eine zweite Achse 48 definieren. Die Außenkonturen der Ansatzabschnitte 45 und 46 sind in deren Verlängerung in den Figuren 3 und 5 rechts anhand gestrichelter Linien dargestellt.
Die Ansatzabschnitte 45 und 46 überkreuzen einander, wobei sich ihre Achsen 47 und 48 an einem Schnittpunkt 49 schneiden, der außerhalb der Druckleitung 32 und der Druckkammer 40 angeordnet ist. Der Schnittwinkel zwischen - - den Achsen 47 und 48 beträgt vorliegend ungefähr 20°. Der Ansatz 44 weist dadurch einerseits eine kompakte Ausgestaltung unter Einsatz einer verhältnismäßig geringen Menge an Material auf, andererseits können die Ansatzabschnitte 45 und 46 auf einfache Weise erkannt und die Lage der Achsen 47 bzw. 48 erfasst werden.
Der Ansatz 44 ist am Grundkörper 26 zum Erreichen eines kompakten Aufbaus des Pumpenkopfes 16 an derjenigen Seite angeformt, längs derer die Bypass- leitung 33 verläuft, wobei das Überströmventil 35 zwischen dem Ansatz 44 und dem Druckleitungsabschnitt 321 angeordnet ist, in dem die Auslassventile 31 angeordnet sind.
Die vom ersten Ansatzabschnitt 45 definierte erste Achse 47 ist parallel zu einer von der Druckleitung 32, insbesondere des Druckleitungsabschnittes 321, definierten Achse 50 ausgerichtet und von dieser etwas in Richtung der Druckkammer 40 versetzt. Die erste Achse 47 durchquert den Druckleitungsabschnitt 322 an dessen der Bypassleitung 33 gegenüberliegenden Seite. Der erste Ansatzabschnitt 45 ist damit derart an den Grundkörper 26 angeformt, dass die erste Achse 47 die Druckleitung 32 am Druckleitungsabschnitt 322 schneidet.
Der zweite Ansatzabschnitt 46 ist so an den Grundkörper 26 angeformt, dass die zweite Achse 48 durch die Druckkammer 40 hindurch verläuft und diese schneidet. In den zweiten Ansatzabschnitt 46 ist eine axiale Bohrung 51 längs der Achse 48 eingebracht, in die der Druckschalter 25 teilweise eingesetzt ist. Zu diesem Zweck weist er einen dichtenden Einsatz 52 auf sowie einen relativ zu diesem axial beweglichen Schaltstößel 53. Der Schaltstößel 53 stützt sich über ein elastisches Rückstellelement in Gestalt einer Feder 54 am Einsatz 52 ab, den er durchgreift, so dass er mit seinem der Druckkammer 40 abgewandten Ende ein elektrisches Schaltelement 55 des Druckschalters 25 betätigen kann. - -
An die axiale Bohrung 51 schließt sich ein axialer Schaltkanal 56 an, über den die Bohrung 51 mit der Druckkammer 40 fluidverbunden ist. Ein Ausgleichkanal 57 ist in den ersten Ansatzabschnitt 45 parallel zur ersten Achse 47 eingebracht. Über den Ausgleichskanal 57 ist der Druckleitungsabschnitt 322 der Druckleitung 32 mit der axialen Bohrung 51 fluidverbunden.
Der Ausgleichskanal 57 mündet in einem den Einsatz 52 umgebenden Ringraum der Bohrung 51, der mit dem den Schaltstößel 53 aufnehmenden Raum der Bohrung 51 fluidverbunden ist. Auf einander abgewandten Wirkflächen 58 und 59 des Schaltstößels 53 wirken dadurch der Druck in der Druckkammer 40 bzw. der Druck in der Druckleitung 32.
Der Schaltkanal 56 und der Ausgleichskanal 57 sorgen dafür, dass bei Schließen der Druckdüse 21 nach dem Öffnen des Überströmventils 35 der Schaltstößel 53 gegen die Kraft der Feder 54 und den Differenzdruck der Druckkammer 40 und der Druckleitung 32 axial verschoben wird, um das Schaltelement 55 zu betätigen. Dies führt zu einem Schaltimpuls, der vom Druckschalter 25 zum Abschalten des Motors 13 auf die Elektroeinrichtung 22 übertragen wird. Wird die Druckdüse 21 geöffnet, fällt der Druck in der Druckkammer 40 ab, und der Schaltstößel 53 wird aufgrund des Differenzdrucks der Druckleitung 32 und der Druckkammer 40 sowie der unterstützenden Kraft der Feder 54 in die ursprüngliche Lage unter Betätigung des Schaltelementes 55 zurückverschoben. Dadurch erhält die Elektroeinrichtung 22 einen Startimpuls zum Anschalten des Motors 13, so dass wieder Reinigungsflüssigkeit gefördert werden kann.
Ein in Figur 5 in Schnittdarstellung in einer der Figur 3 entsprechenden Weise gezeigter Pumpenkopf 60 kann zusammen mit dem Pumpenblock 15 kombiniert werden, um eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe zu bilden. Diese Pumpe kann ebenso beim Hochdruckreinigungsgerät 10 zum Einsatz kommen. Für gleiche Merkmale der Pumpenköpfe 16 und 60 werden dieselben Bezugszeichen benutzt. Die Darstellung gemäß Figur 4 ist zugleich eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Figur 5. - -
Der Pumpenkopf 60 stimmt im Aufbau weitgehend überein mit dem Pumpenkopf 16. Vom Pumpenkopf 16 unterscheidet sich der Pumpenkopf 60 dadurch, dass kein Druckschalter 25 vorhanden ist, sondern stattdessen ein Überdruckventil 61 und dass dies auf den in unterschiedlicher Weise bearbeiteten Ansatz 44 eingesetzt ist. Der Ansatz 44 beim Pumpenkopf 60 ist äußerlich weitestgehend identisch zum Ansatz 44 beim Pumpenkopf 16. Hiervon ausgenommen ist ein Vorsprung 62 (Figur 3), der am zweiten Ansatzabschnitt 46 an dem der Druckkammer 40 abgewandten Ende aufgrund dessen Bearbeitung noch vorhanden ist, wobei der Vorsprung 62 beim Pumpenkopf 60 aufgrund dessen Bearbeitung des Ansatzes 44 jedoch fehlt.
Beim Ansatz 44 des Pumpenkopfes 60 weist der erste Ansatz 45 eine axiale Bohrung 63 auf, in die das Überdruckventil 61 eingesetzt ist. Das Überdruckventil 61 umfasst ein die Bohrung 63 endseitig verschließendes Verschlusselement 64, an dem sich ein Ventilkörper 65 des Überdruckventils 61 mittels eines elastischen Rückstellelementes in Gestalt einer Feder 66 abstützt. Die Bohrung 63 ist über einen axialen Überdruckkanal 67 mit dem Druckleitungsabschnitt 322 der Druckleitung 32 verbunden, so dass auf den Ventilkörper 65 der Druck in der Druckleitung 32 wirkt.
Das Überdruckventil 61 ist ein Sicherheitsventil . Übersteigt der Druck in der Druckleitung 32 einen maximal zulässigen Wert, wird der Ventilkörper 65 entgegen der Kraft der Feder 66 verschoben. Die Feder 66 hat eine Pufferwirkung, so dass das dichtende Verschlusselement 64 nicht sofort aus seinem Sitz herausgepresst wird. Dies erfolgt jedoch dann, wenn der zulässige Druck in hohem Ausmaß überschritten wird, oder wenn der Überdruck für eine längere Zeit anhält. In beiden Fällen wird das Überdruckventil 61 aus der Bohrung 63 herausgepresst, und Flüssigkeit kann über den Überdruckkanal 67 und die Bohrung 63 aus dem Pumpenkopf 60 austreten.
Der Ansatz 44 ist bei beiden Pumpenköpfen 16 und 60 an den Grundkörper 26 angeformt und weist jeweils die Ansatzabschnitte 45 und 46 auf, welche die - -
Achsen 47 und 48 definieren. Dies erlaubt es auf konstruktiv einfache Weise, zur Fertigung sowohl des Pumpenkopfes 16 als auch des Pumpenkopfes 60 einen gemeinsamen Rohling für den Grundkörper 26 vorzusehen. Je nachdem, ob eine Variante der Pumpe mit Pumpenkopf 16 oder eine Variante der Pumpe mit Pumpenkopf 60 gefertigt wird, können die axiale Bohrung 51, der Schaltkanal 56 und der Ausgleichkanal 57 einerseits oder die axiale Bohrung 63 und der Überdruckkanal 67 andererseits in den Ansatz 44 und den Grundkörper 26 eingebracht werden. Es ist insbesondere nicht erforderlich, unterschiedliche Rohlinge zur Fertigung der Grundkörper 26 der Pumpenköpfe 16 und 60 vorzuhalten. Dies erlaubt es, Herstellungskosten, etwa für Werkzeuge, oder Lagerkosten zu reduzieren.
Die Herstellungskosten werden auch durch die schräge Ausrichtung der Ansatzabschnitte 45 und 46 relativ zueinander gering gehalten werden. Der Ansatz 44 weist einen kompakten Aufbau auf, der mit einer nur geringen Menge an Material erzielt werden kann . Zudem ist die bei der Bearbeitung des Ansatzes 44 zur Fertigung der Pumpenköpfe 16 oder 60 abzutragende Menge an Material gering, was sich wiederum vorteilhaft auf die Herstellungskosten auswirkt. Das Vorsehen des Ansatzes 44 mit den Ansatzabschnitten 45 und 46 erleichtert auch die Herstellung der Pumpenköpfe 16 und 60. Durch die jeweils zylindrische Außenkontur kann ein Bearbeiter die Achsen 47 und 48 auf einfache Weise ermitteln. Dies erleichtert es ihm, die Bohrungen 51 und 63 und die Kanäle 56, 57 und 67 nach Bedarf in den Ansatzabschnitten 45 und 46 auszubilden.

Claims

PAT E N TA N S P R Ü C H E
Pumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät (10) zum Fördern einer Reinigungsflüssigkeit, wobei die Pumpe (14) einen Pumpenkopf (16) aufweist, der einen Grundkörper (26) umfasst, in dem eine Saugleitung (27) und eine mit dieser über mindestens eine Pumpkammer (29) verbundene Druckleitung (32) gebildet ist, eine Bypassleitung (33), die die Druckleitung (32) mit der Saugleitung (27) verbindet, quer zur Druckleitung (32) ausgerichtet ist und eine Pumpenebene mit dieser definiert, sowie eine mit der Druckleitung (32) verbundene Abgabeleitung (18) zum Anschließen einer externen Flüssigkeitsleitung, wobei der Pumpenkopf (16) ein an der Bypassleitung (33) angeordnetes Überströmventil (35) aufweist, dessen Ventilkörper (36) mit einem Kolben (34) verbunden ist, der von der der Bypassleitung (33) gegenüberliegenden Seite in die Druckleitung
(32) eintaucht, eine mit der Abgabeleitung (18) über einen Druckkanal (41) in Strömungsrichtung stehende Druckkammer (40) abschnittsweise begrenzt und der abhängig vom Flüssigkeitsdruck in der Druckkammer (40) den Ventilkörper (36) zum Öffnen und Schließen der Bypassleitung
(33) bewegt, da d u rch ge ke n nze i ch n et, dass an den Grundkörper (26) ein Ansatz (44) angeformt ist, der einen ersten Ansatzabschnitt (45) aufweist, der eine die Druckleitung (32) schneidende erste Achse (47) definiert, sowie einen zweiten Ansatzabschnitt (46), der eine die Druckkammer (40) schneidende zweite Achse (48) definiert, wobei sich die erste Achse (47) und die zweite Achse (48) an einem außerhalb der Druckleitung (32) und der Druckkammer (40) liegenden Schnittpunkt (49) schneiden.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittwinkel zwischen der ersten Achse (47) und der zweiten Achse (48) kleiner ist als 90°, vorzugsweise kleiner als 60°, noch bevorzugter kleiner als 30°.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittwinkel ungefähr 20° beträgt.
4. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ansatzabschnitt (45) und der zweite Ansatzabschnitt (46) die erste Achse (47) bzw. die zweite Achse (48) anhand ihrer Außenkontur definieren.
5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ansatzabschnitt (45) und der zweite Ansatzabschnitt (46) einander kreuzende Ansatzabschnitte (45, 46) mit zylindrischer oder im Wesentlichen zylindrischer Außenkontur sind.
6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ansatzabschnitt (45) und der zweite Ansatzabschnitt (46) einander überkreuzende Ansatzabschnitte (45, 46) mit zylindrischer oder im Wesentlichen zylindrischer Außenkontur sind.
7. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Ansatzabschnitte (45, 46) in der Pumpenebene angeordnet ist.
8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ansatzabschnitte (45, 46) in der Pumpenebene angeordnet sind.
9. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (44) an eine Seite des Grundkörpers (26) angeformt ist, längs derer die Bypassleitung (33) verläuft, und dass das Überströmventil (35) zwischen dem Ansatz (44) und einem Druckleitungsabschnitt (321) der Druckleitung (32) angeordnet ist, in dem mindestens ein Auslassventil (31) zum Abdichten der mindestens einen Pumpkammer (29) relativ zur Druckleitung (32) angeordnet ist.
10. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeleitung (18) quer zur Druckleitung (32) ausgerichtet ist.
11. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeleitung (18) und die Bypassleitung (33) eine senkrecht zur Pumpenebene ausgerichtete zweite Pumpenebene definieren.
12. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ansatzabschnitt (45) eine axiale Bohrung (63) längs der ersten Achse (47) aufweist, in die ein Überdruckventil (61) eingesetzt ist, und dass die Bohrung (63) über einen Überdruckkanal (67) mit der Druckleitung (32) verbunden ist.
13. Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruckkanal (67) als axialer Kanal längs der ersten Achse (47) verläuft.
14. Pumpe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruckkanal (67) mit einem Abschnitt der Druckleitung (32) verbunden ist, in dem der Ventilkörper (36) des Überströmventils (35) angeordnet ist und von dem die Bypassleitung (33) abzweigt.
15. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ansatzabschnitt (46) eine axiale Bohrung (51) längs der zweiten Achse (48) aufweist, in die ein Schaltstößel (53) eingesetzt ist, und dass die Bohrung (51) über einen Schaltkanal (56) mit der Druckkammer (40) verbunden ist, wobei der Schaltstößel (53) abhängig vom Druck in der Druckkammer (40) von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung und umgekehrt zum Betätigen eines elektrischen Schaltelementes (55) axial beweglich ist.
16. Pumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkanal (56) als axialer Kanal längs der zweiten Achse (48) verläuft.
17. Pumpe nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Bohrung (51) über einen Ausgleichskanal (57) mit der Druckleitung (32) verbunden ist, über den der Schaltstößel (53) an einer Wirkfläche (59) mit Druck der Flüssigkeit in der Druckleitung (32) beaufschlagt wird, welche Wirkfläche (59) entgegen einer Wirkfläche (58) des Schaltstößels (53) wirkt, über die der Schaltstößel (53) mit Druck der Flüssigkeit in der Druckkammer (40) beaufschlagt wird.
18. Pumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichskanal (57) längs oder parallel zur ersten Achse (47) verläuft.
19. Pumpe nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (14) eine den Schaltstößel (53) und das elektrische Schaltelement (55) umfassende Baueinheit in Gestalt eines in die axiale Bohrung (51) eingeführten Druckschalters (25) aufweist.
20. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (14) eine Kurbelwellenpumpe ist.
21. Hochdruckreinigungsgerät, umfassend mindestens eine Pumpe (14) nach einem der voranstehenden Ansprüche.
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