DE3928006C2

DE3928006C2 - Axialkolbenpumpe für Flüssigkeiten, besonders zur Verwendung bei Hochdruck-Reinigungsgeräten

Info

Publication number: DE3928006C2
Application number: DE19893928006
Authority: DE
Inventors: Anton Soerensen
Original assignee: Kew Industri Hadsund Dk AS; WESTERGAARD KNUD E IND AS
Current assignee: Kew Industri AS
Priority date: 1988-09-02
Filing date: 1989-08-24
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2009-08-25
Also published as: DK165129C; DK487788D0; DE3928006A1; DK165129B; DK487788A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Axialkolbenpumpe für Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten Pumpen dieser Art ist sowohl der Einlaß- wie auch der Auslaßabschnitt als je eine separate Einheit ausge führt, die mechanisch und fluidisch mit dem Zylinderkopf der Pumpe verbunden ist, während der Zylinderkopf wiederum mechanisch und fluidisch mit dem Zylinderblock der Pumpe verbunden ist. Diese bekannte Anordnung macht es notwendig, drei Paare von miteinander zusammenwirkenden Flächen an den verschiedenen Teilen der Pumpe zu bearbeiten, nämlich

1. die miteinander zusammenwirkenden Flächen am Zylinder block und dem Zylinderkopf,
2. die miteinander zusammenwirkenden Flächen am Einlaß abschnitt und dem Zylinderkopf und
3. die miteinander zusammenwirkenden Flächen am Auslaß abschnitt und dem Zylinderkopf.

Bei einer weiteren bekannten Axialkolbenpumpe (US-PS 3 033 047) wird beim Saugvorgang Flüssigkeit von einer Saugkammer über radiale Saugkanäle in axiale Kanäle oder Kammern gesaugt, wobei radial angeordnete Einlaßventile radial nach außen gezogen werden und einen radialen Saug kanal freigeben. Wird ein Kolben durch eine Taumelscheibe vorgeschoben, so wird das radiale Einlaßventil geschlossen und das axiale Auslaßventil geöffnet, wodurch Flüssigkeit in die Auslaßkammer gepumpt wird.

Bei einer weiteren bekannten Pumpe (DE-PS 8 47 849) wird die Flüssigkeit über Einlaßleitungen und axiale Bohrungen innerhalb von Hülsen in Zylinderbohrungen gesaugt, in welchen sich Pumpenkolben bewegen. Die Flüssigkeit wird dann durch diese Pumpenkolben über Auslaßventile radial nach außen gepumpt.

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Axialkolbenpumpe der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der die Herstellung geringere Anforderungen als bei den vorstehend an erster Stelle behandelten Axialkolbenpumpen stellt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kenn zeichnenden Teils des Anspruches 1 vorgesehen.

Aufgrund dieser Anordnung ist es möglich, die Anzahl von paarweise zusammenwirkenden und damit paarweise passend zu bearbeitenden Flächen von drei auf zwei Paare und möglicher weise auf ein Paar zu vermindern, wodurch sich eine entsprechende vereinfachte Bearbeitung und damit eine Verringerung der Her stellkosten ergibt. Durch Vereinigung des Einlaß- und des Auslaßabschnittes mit dem Zylinderkopf ist es weiter möglich, den Aufbau kompakter zu gestalten und die Wärmeleitung zwischen Zylinderblock und der zu pumpenden Flüssigkeit so beträchtlich zu verbessern, daß die zu pumpende Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit für den Antriebsmechanismus der Pumpe verwendet werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die in der Figurenbeschreibung näher erläutert werden, sind in den Ansprüchen 2 bis 6 dargelegt.

Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen in bezug auf die Zeichnung näher erläutert, in der die einzige Figur ein Aus führungsbeispiel einer Axialkolbenpumpe zeigt, bei der die Prinzipien der Erfindung auf die Einlaßseite angewendet sind.

Das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Axialkolben pumpe besteht nach der Zeichnung in einer prinzipiell bekann ten Weise aus

- einem Zylinderblock 1 mit einer Anzahl von (im Ausführungs beispiel drei) Zylinderbohrungen 2, deren Achsen parallel zueinander und zur Antriebswelle 3 der Pumpe liegen,
- einem Zylinderkopf 4, der in (nicht dargestellter) geeigne ter Weise an dem Zylinderblock 1 befestigt ist und eine Anzahl von mit den Zylinderbohrungen 2 ausgerichteten Zy linderbohrungen 5 aufweist, die jeweils benachbart zu einer Pumpenkammer 6 angeordnet und über ein Einlaß-Rück schlagventil 7 und ein Auslaß-Rückschlagventil 8 mit ihr verbunden sind,
- einem Einlaßabschnitt 9 mit einem Filter 10, der durch eine gemeinsame Einlaßleitung 11 mit einer Anzahl von (hier drei) Einzeleinlaßleitungen 12 verbunden ist, die zustromseitig zu den Einlaß-Rückschlagventilen 7 angeord net sind,
- einem Auslaßabschnitt 13, der unter anderem ein Neben schlußventil (Bypass-Ventil) 14 enthält, dessen Aufbau im einzelnen nicht dargestellt ist, und über eine gemeinsame Auslaßleitung 15 mit der Abstromseite der Auslaß-Rück schlagventile 8 in Verbindung steht,
- einer Anzahl von (hier drei) Stößelkolben 16, die gleitbar in den Zylinderbohrungen 2 abgestützt und zur Hin- und Her bewegung in gegenseitig versetzten Phasen durch eine ge meinsame Ring-Taumelplatte 17 und die Stößelkolben 16 an die Taumelplatte 17 angedrückt haltenden Rückholfedern 18 betätigt sind, und
- einem an der Antriebswelle 3 der Pumpe befestigten Taumel platten-Rotor 19, gegen den die Taumelplatte 17, die sich nur langsam oder überhaupt nicht dreht, relativ verdrehbar über ein Schublager 20 abgestützt ist.

Zusätzlich enthält die gezeigte Pumpe eine Anzahl von Ring dichtungen usw., die für die korrekte Funktion der Pumpe wesentlich sind, jedoch zum Verständnis der vorliegenden Erfindung keiner näheren Beschreibung bedürfen.

Bei früher vorgeschlagenen derartigen Pumpen ist der dem Ein laßabschnitt 9 entsprechende Abschnitt als separates Teil aufgebaut, das mechanisch und fluidisch mit dem Zylinderkopf in gleicher Weise verbunden ist, wie bei dem gezeigten Aus führungsbeispiel der Auslaßabschnitt 13 mit dem Zylinderkopf 4 verbunden ist. Im Gegensatz hierzu ist der Einlaßabschnitt 9 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel integral mit dem Zylinderblock 1 gegossen und mit diesem zusammen mechanisch und fluidisch mit dem Zylinderkopf 4 verbunden.

Der einheitliche Aufbau des Einlaßabschnittes 9 mit dem Zylinderblock 1 ermöglicht es, eine Vereinfachung des Her stellvorgangs zu erreichen, da die Bearbeitung von zusammen wirkenden Flächen am Einlaßabschnitt 9 und dem Zylinderkopf 4 gleichzeitig mit der Bearbeitung der zusammenwirkenden Flächen am Zylinderblock 1 und dem Zylinderkopf 4 erfolgen kann. Wie in der Zeichnung dargestellt, werden diese mitein ander zusammenwirkenden Flächen vorzugsweise als ebene Flä chen an dem Zylinderblock 1 und dem Einlaßabschnitt 9 bzw. dem Zylinderkopf 4 ausgebildet, und zwar in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme der Einschnitte 21 im Zylinderblock 1 und der Einschnitte 22 im Zylinderkopf 4, wobei diese Einschnitte teilweise dazu dienen, das Gewicht der betreffenden Teile zu verringern, und teilweise dazu, Verstärkungs- und/oder Kühlrippen 23 bzw. 24 zu bilden.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Auslaßab schnitt 13 - wie bereits erwähnt - mit dem Zylinderkopf 4 in bekannter Art und Weise verbunden, wodurch selbstverständ lich eine getrennte Bearbeitung zusammenwirkender Flächen an diesen Teilen notwendig ist. Erfindungsgemäß kann jedoch auch der Auslaßabschnitt in der gleichen Weise wie der Ein laßabschnitt 9 mit dem Zylinderblock 1 vereinigt werden.

Ein weiterer Vorteil, der durch das Integrieren des Einlaßab schnittes 9 und/oder des Auslaßabschnittes 13 mit dem Zylin derblock 1 erzielt werden kann, besteht darin, daß die durch die Pumpe vom Einlaßabschnitt 9 zum Auslaßabschnitt 13 trans portierte Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit für das in der Kam mer 26, in der die Taumelplatte 17 und die Rückholfedern 18 sitzen, zirkulierende Schmieröl verwendet werden kann, um so ein Überhitzen dieses Öls zu verhindern. Wie in der Zeich nung zu sehen, befindet sich zwischen der in dem Einlaßab schnitt 9 ausgebildeten Einlaßleitung 25 und der Antriebs mechanismuskammer 26 nur eine relativ dünne Teilwand 27, durch welche die Wärme von der Kammer 26 in die durch die Einlaßleitung 25 strömende Flüssigkeit ausgeleitet wird, da ja als Material für den Zylinderblock 1 und den Einlaßab schnitt 9 normalerweise Aluminium verwendet wird, das für seine gute Wärmeleitung bekannt ist.

Die Einlaß-Rückschlagventile 7 sind in den Zylinderkopf 4 von der dem Zylinderblock 1 zugewendeten Seite aus einge setzt und in dem Zylinderkopf 4 durch den Teil des Einlaßab schnittes 9 und des Zylinderblocks 1 gehalten, welcher die gemeinsame Einlaßleitung 11 umgibt. In einer entsprechenden Weise sind die Auslaß-Rückschlagventile 8 in den Zylinder kopf 4 von der dem Auslaßabschnitt 13 zugewendeten Seite aus eingesetzt und in dem Zylinderkopf durch den Abschnitt des Auslaßteils 13 gehalten, der die gemeinsame Auslaßleitung 15 umgibt. Dadurch ist es unnötig, irgendwelche spezielle Siche rungsmittel für die Rückschlagventile zu verwenden, wodurch zum einen der Herstellvorgang vereinfacht und zum anderen ein Ersatz der Ventile erleichtert wird, da diese einfach entfernt und wieder eingesetzt werden können, wenn die betreffenden Gehäuseteile abgebaut werden.

Claims

1. Axialkolbenpumpe für Flüssigkeiten mit

a) einem stationären Zylinderblock (1) mit einer Anzahl von Zylinderbohrungen (2), deren Achsen parallel zuein ander und zu einer Antriebswelle (3) der Pumpe liegen,
b) einem an dem Zylinderblock (1) befestigten Zylinder kopf (4) mit einer Anzahl von Bohrungen (5), die mit den Zylinderbohrungen (2) im Zylinderblock (1) ausge richtet und jeweils mit einer im Zylinderkopf (4) aus gebildeten Pumpenkammer (6) unmittelbar verbunden sind, wobei jede der Bohrungen (5) über ein Einlaß- Rückschlagventil (7) mit einem gemeinsamen Einlaß (11) und über ein Auslaß-Rückschlagventil (8) mit einem ge meinsamen Auslaß (15) verbunden ist,
c) Pumpenkolben (16) in einer der Anzahl von Zylinderboh rungen (2) entsprechenden Zahl, die mit den Zylinder bohrungen (2) wie auch mit den Zylinderkopfbohrungen (5) zusammenwirken, wobei die Kolben durch einen An triebsmechanismus beispielsweise in Form einer gemein samen, durch die Antriebswelle (3) angetriebenen Tau melplatte (17) zyklisch in gegenseitig versetzten Pha sen bewegbar sind,
d) einem Einlaßabschnitt (9), der ein Einlaßmittel oder eine Anzahl von Einlaßmitteln wie ein oder mehrere Fil ter (10) enthält und einen von dem Zylinderkopf (4) ge trennten und daran befestigten Teil bildet, und
e) einem Auslaßabschnitt (13), der ein Auslaßmittel oder eine Anzahl von Auslaßmitteln wie ein oder mehrere Um leitventil(e) (14) enthält und ein von dem Zylinder kopf (4) getrenntes und daran befestigtes Teil bildet,
dadurch gekennzeichnet,
f) daß der Einlaßabschnitt (9) und der Auslaßabschnitt (13) integral mit dem Zylinderblock (1) gebildet oder hergestellt, z. B. gegossen, und fluidisch mit dem Zy linderkopf (4) durch eine bzw. eine Anzahl von Leitun gen (11, 12) verbunden sind, welche die Verbindungsflä che(n) zwischen dem Einlaß- bzw. dem Auslaßventil auf der einen Seite und dem Zylinderkopf (4) auf der ande ren Seite durchqueren.

2. Pumpe nach Anspruch 1, bei der sowohl der Einlaßabschnitt (9) als auch der Auslaßabschnitt gemäß Absatz f) des An spruchs 1 aufgebaut und angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche zwischen einerseits dem Zylinderblock (1) und den damit integralen Einlaß- und Auslaß-Abschnitten und anderer seits dem Zylinderkopf (4) eine ebene Fläche bildet, die im wesentlichen nur durch die notwendigen Durchbrüche für die Leitungen (25, 11, 12) zwischen Zylinderblock (1) und Zylinderkopf (4) und durch notwendige Einschnitte (21, 22) für die Ausbildung von Zwischen-Befestigungs- und/oder -Kühlrippen (23, 24) und/oder zur Gewichtsreduzierung des Zylinderblocks (1) und/oder des Zylinderkopfes (4) unter brochen ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1, bei der nur der Einlaßabschnitt (9) oder der Auslaßabschnitt (13) nach Absatz f) des Anspruchs 1 aufgebaut und angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Verbindungsfläche zwischen einerseits dem Zylinderblock (1) und dem damit integralen Einlaß- oder Auslaßabschnitt und andererseits dem Zylinderkopf (4) eine ebene Fläche bildet, die im wesentlichen nur durch notwendige Durchbrüche für die Leitungen (25, 11, 12) zwischen dem Zylinderblock (1) und dem Zylin derkopf (4) und durch notwendige Einschnitte (21, 22) für die Ausbildung von Zwischen-Festigungs- und/oder -Kühlrippen (23, 24) und/oder für die Gewichtsreduzie rung des Zylinderblocks (1) und/oder des Zylinderkop fes (4) unterbrochen ist, und
b) daß die Verbindungsfläche zwischen dem Auslaßabschnitt (13) oder dem getrennt vom Zylinderblock (1) bestehen den Einlaßabschnitt und dem Zylinderkopf (4) in glei cher Weise eine ebene Fläche bildet, die sich recht winklig zu der (im Absatz a) erwähnten) Verbindungsflä che zwischen dem Zylinderblock (1) und dem Zylinder kopf (4) erstreckt.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Zylinderblock (1) integrale Einlaßabschnitt (9) und/oder Auslaßabschnitt in solcher Weise aufgebaut ist bzw. sind, daß die durch die Pumpe dort hindurchtransportierte Flüssigkeit über einen Weg guter thermischer Leitfähigkeit mit dem Zylinderblock (1) thermisch verbunden ist, speziell mit den Teilen des Zylinderblockes, in denen im Betrieb Wärme entwickelt wird.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

a) daß der gemeinsame Einlaß (11) im Einlaßabschnitt (9) angeordnet ist, und
b) daß die Einlaß-Rückschlagventile (7) in die dem gemeinsa men Einlaß (11) zugewendeten Bohrungen (28) im Zylin derkopf (4) eingesetzt und die Ventile in den Bohrun gen durch den Einlaßabschnitt (9) zurückgehalten sind.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

a) daß der gemeinsame Auslaß (15) im Auslaßabschnitt (13) angeordnet ist, und
b) daß die Auslaß-Rückschlagventile (8) in die dem gemeinsa men Auslaß (15) zugewendeten Bohrungen (29) im Zylin derkopf (4) eingesetzt und die Ventile in den Bohrun gen durch den Auslaßabschnitt zurückgehalten sind.