DE4339733C2 - Floating piston guide in thick matter pumps - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit der Kolbenführung in Dickstoffpumpen, wie sie zum Fördern zähflüssiger oder nahezu fester Stoffe, wie Klärschlamm oder eingedickter Klärschlamm oder Hüttenschlamm verwendet werden.The invention is concerned with the piston guide in Thick matter pumps, such as those used to pump viscous or almost solid substances such as sewage sludge or thickened sewage sludge or sludge can be used.

Aufgrund der Festigkeit und der nur geringen Viskosität des zu fördernden Mediums werden an den Kolben erhöhte Anforderungen gestellt. Er ist in der Regel als Verschleißteil ausgestaltet, das häufig aufgrund Abnutzung ausgetauscht werden muß. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Abdichtung des meist hydraulisch hin- und herbewegten Kolbens gegenüber der Zylinder- Laufbuchse.Due to the strength and the low viscosity of the conveying medium are increased demands on the piston posed. It is usually designed as a wearing part, that often has to be replaced due to wear. Of Of particular importance is the sealing of the hydraulically reciprocating piston opposite the cylinder Liner.

Im Stand der Technik wird beispielsweise in der DE 37 42 938 A1 eine Kolbenpumpe für die erwähnten Fördermedien vorgeschlagen, die eine leichte Austauschbarkeit des Verschleißteiles "Förderkolben" ermöglicht, was durch zwei Halbschalen (dort mit 29 bezeichnet) geschieht, die am hinteren Ende der Zylinder- Laufbuchse verspannt angeordnet sind und bei Lösen den vorderen Teil des Kolbens (dort mit 18 bezeichnet) leicht zugänglich machen. Diese Lösung hat sich als störanfällig im harten Alltagsbetrieb erwiesen, weil die Halbschalen nach längerem Betrieb nicht mehr abnehmbar sind und ein regelmäßiger Austausch des Förderkolbens erheblich erschwert wird. Zwar ist in der erwähnten Offenbarung des Standes der Technik eine asymmetrische Bewegung des Förderkolbens angesprochen (vgl. dort Anspruch 13), allerdings wird diese asymmetrische Bewegung durch eine Drucksteuervorrichtung und durch Sensoren ermöglicht, die die reine Axialbewegung des Kolbens beeinflussen.In the prior art, for example, in DE 37 42 938 A1 proposed a piston pump for the mentioned media, the easy replacement of the wear part "Delivery plunger" enables what through two half shells (there with 29) happens at the rear end of the cylinder Liner are arranged tense and when loosening the front Part of the piston (designated 18 there) easily accessible do. This solution has proven to be prone to failure in the hard Everyday use proved because the half shells after a long time Operation are no longer removable and a regular replacement of the delivery piston is made considerably more difficult. Although in the mentioned prior art disclosure an asymmetrical Movement of the delivery piston addressed (see claim 13 there), however, this asymmetrical movement is caused by a Pressure control device and enabled by sensors that the influence pure axial movement of the piston.

Die US 2,175,441 (Miller) zeigt Verbesserung bei Schlammpumpen, die eine erhöhte Dichtigkeit und verbessertes Anliegen von Dichtungsringen aus abriebfestem Gummi an einer Zylinderwandung betreffen. Die radial äußeren Ringflächen (die "lips" 23, 24 bei Miller) der relativ steifen, abriebfesten Gummiringe (15, 16 bei Miller) werden durch weiche Gummiringe (17, 18, bei Millder), die radial innerhalb der steifen Ringe liegen, nach außen gegen die Zylinderwandung gedrückt. Maßnahmen zur Kompensation von Verspannung oder Fluchtungstoleranz der Kolbenstangenbewegung werden nicht vorgeschlagen.US 2,175,441 (Miller) shows improvement in Mud pumps that have increased tightness and improved Wear sealing rings made of abrasion-resistant rubber on one Affect cylinder wall. The radially outer ring surfaces (the "lips" 23, 24 at Miller) the relatively stiff, wear-resistant Rubber rings (15, 16 at Miller) are made of soft rubber rings  (17, 18, at Millder), the radially inside the rigid rings lie, pressed outwards against the cylinder wall. activities to compensate for tension or alignment tolerance of the Piston rod movement is not suggested.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Führungseigenschaften des Förderkolbens in die Zylinder- Laufbuchse zu verbessern und dabei Ungenauigkeiten bei der Axialbewegung des Kolbens zuzulassen, wobei gleichzeitig eine sichere Abdichtung des Kolbens gegenüber der Zylinder-Laufbuchse gewährleistet werden soll.It is an object of the present invention Guiding properties of the delivery piston in the cylinder To improve the liner while avoiding inaccuracies in the Allow axial movement of the piston, while a reliable sealing of the piston against the cylinder liner should be guaranteed.

Dies erreicht die technische Lehre des Anspruchs 1.This achieves the technical teaching of claim 1.

Sie verwendet einen Kolbenkörper, der eine ringförmige Gestalt hat und beweglich gegenüber der Kolbenstange, die ihn axialbewegt, gelagert ist. Durch elastische Lagerung kann der Kolbenkörper eine Relativbewegung gegenüber der Kolbenstange ausführen und ist gleichwohl sicher gelagert und gehalten. Auf dem Kolbenkörper ist eine Dichtung ebenfalls elastisch gelagert. Diese Verknüpfung von Halterung in Axialrichtung und gleichzeitig beweglicher Lagerung in Radialrichtung kann auch als "schwimmende Lagerung" des Kolbenkörpers zwischen Dichtung und Kolbenstange bezeichnet werden (Anspruch 2).It uses a piston body that has an annular shape has and movable relative to the piston rod that it axially moved, is mounted. By elastic storage the Piston body a relative movement relative to the piston rod execute and is nevertheless safely stored and kept. On a seal is also elastically mounted on the piston body. This linkage of the holder in the axial direction and at the same time movable storage in the radial direction can also as a "floating bearing" of the piston body between the seal and piston rod are referred to (claim 2).

Mit dieser schwimmenden Lagerung wird erreicht, daß die Dichtung des Kolbenkörpers außen dicht an der Zylinder-Laufbuchse anliegt, unabhängig davon, ob die Kolbenstange sich genau in Achsrichtung hin- und herbewegt. Von der schwimmenden Lagerung wird aber nicht nur eine aus der zentrischen Achse der Laufbuchse parallelverschobene geradlinig Hin- und Herbewegung der Kolbenstange kompensiert, sondern auch eine gegenüber der Zentralachse leicht geneigte Hin- und Herbewegung. Beide Ungenauigkeiten (Verspannung und Fluchtungstoleranz) werden erfindungsgemäß ausgeglichen durch die elastisch bewegliche Lagerung des Kolbenkörpers. With this floating bearing it is achieved that the seal of the piston body on the outside close to the cylinder liner is present, regardless of whether the piston rod is exactly in Axis direction moved back and forth. From floating storage but not only becomes one from the central axis of the Liner back and forth linearly displaced the piston rod compensated, but also one against the Central axis slightly inclined back and forth movement. Both Inaccuracies (tension and alignment tolerance) balanced according to the invention by the elastically movable Bearing of the piston body.  

Die doppelte elastische Lagerung hat zwei elastische Lagerungen an der - in Radialrichtung gesehen - Innenfläche und Außenfläche des Kolbenkörpers. Die innere ringförmige Fläche stützt sich dabei bevorzugt auf zwei axial beabstandete Ausgleichskörper, wie O-Ringe (Ansprüche 3 bis 5). Die radial außerhalb angeordnete schwimmende Lagerung der Kolbendichtung kann durch ähnliche oder dieselben (nur hinsichtlich des Durchmessers unterschiedlichen) Ausgleichskörper erreicht werden, deren axialer Abstand geringer sein kann, als der vorerwähnte axiale Abstand der innenliegenden Ausgleichskörper (Anspruch 4).The double elastic bearing has two elastic bearings on the - seen in the radial direction - inner surface and outer surface of the piston body. The inner annular surface is supported preferably on two axially spaced compensating bodies, like O-rings (claims 3 to 5). The radially outside arranged floating storage of the piston seal can by similar or the same (only in terms of diameter different) compensating bodies can be reached, whose axial distance may be less than the aforementioned axial Distance of the inner compensation body (claim 4).

Die Halterung des schwimmend gelagerten Kolbenkörpers in Axialrichtung wird durch zwei Ringscheiben ermöglicht, die einen festen axialen Abstand voneinander haben (Anspruch 6).The holder of the floating piston body in Axial direction is made possible by two washers, one have a fixed axial distance from one another (claim 6).

Zur Vereinfachung der Montage von stirnseitig kann eine der Ringscheiben integral mit einem hohlzylindrischen Grundkörper so verbunden sein, daß nach dessen Aufbrignung auf die Kolbenstange die elastischen Ausgleichselemente auf ihm angeordnet werden und danach der ringförmige Kolbenkörper darüber geschoben wird (Anspruch 7). Mittels einer Mutter kann eine zweite vordere Ringscheibe axial gegen den Grundkörper fixiert werden (Anspruch 8), so daß der ringförmige Kolbenkörper seine endgültige schwimmende Lagerung zwischen der äußeren - an der Zylinderwand geführten - Dichtung und der Kolbenstange erhält.To simplify assembly from the front, one of the Ring disks integral with a hollow cylindrical body so be connected that after its application to the piston rod the elastic compensating elements are arranged on it and then the annular piston body is pushed over it (Claim 7). By means of a mother, a second front one can be Washer axially fixed against the base body (Claim 8) so that the annular piston body final floating storage between the outer - at the Cylinder wall guided - seal and the piston rod receives.

Die Einheit am Vorderende der Kolbenstange ist leicht austauschbar durch Lösen der Mutter, durch Abnehmen der Front- Ringscheibe und durch Herunterziehen des schwimmend gelagerten Ringkörpers. Er kann dann mit neuen äußeren Dichtungen versehen werden, er kann auch vollständig ausgetauscht werden. Ebenfalls ausgetauscht werden können Mutter und vordere Ringscheibe, falls diese durch den Betrieb stark in Anspruch genommen worden sind.The unit at the front end of the piston rod is light interchangeable by loosening the nut, by removing the front Washer and by pulling down the floating Ring body. He can then provide new outer seals it can also be completely replaced. Also nut and front washer can be replaced if these have been heavily used by the company.

Wenn die erwähnten Ringscheiben einen Außendurchmesser haben, der geringfügig kleiner ist als das Durhmesser-Maß der im Kolbenkörper vorgesehenen Radialdichtungen (Anspruch 12), kann sichergestellt werden, daß bei Fluchtungs- und Verspannungstoleranzen der Kolbenstange gegenüber der Zentralachse des Zylinders keine Berührungen zwischen den Ringscheiben und der Zylinder-Laufbuchse entstehen.If the ring discs mentioned have an outer diameter, which is slightly smaller than the diameter of the im Radial seals provided piston body (claim 12), can ensure that alignment and  Tension tolerances of the piston rod compared to the Central axis of the cylinder no contact between the Ring discs and the cylinder liner are created.

Im Kolbenkörper können weitere umfängliche Dichtungen vorgesehen werden.Further circumferential seals can be provided in the piston body become.

Wird die schwimmende Lagerung gemäß der Erfindung eingesetzt, so können umfängliche Zug- und Symmetrierstangen um die Zylinderhülse herum, die den Wasserkasten mit dem Pumpenkopf fest und ausgerichtet miteinander verbinden, entfallen. Eine geringfügige Verstärkung der Zylinderhülse ist dann empfehlenswert, nicht aber notwendig. Die Zylinderhülse selbst kann am Pumpenkopf und an dem Wasserkasten ohne die erwähntne Zugstangen dann fest und in Achsrichtung unbeweglich angeordnet werden, so daß eine im wesentlichen axiale Ausrichtung vorgesehen werden kann; die geringen Abweichungen, die bei einer solchen Anordnung noch bestehen, werden durch die erfindungsgemäße schwimmende Lagerung des Förderkolbens kompensiert.If the floating bearing according to the invention is used, so can extensive pull and symmetry bars around the Cylinder sleeve around the water box with the pump head Connect firmly and aligned with each other, no longer necessary. A then slight reinforcement of the cylinder sleeve recommended, but not necessary. The cylinder sleeve itself can on the pump head and on the water tank without the mentioned The tie rods are then fixed and immovable in the axial direction be so that a substantially axial alignment can be provided; the small deviations that occur with a such arrangement still exist through the Floating storage of the delivery piston according to the invention compensated.

Die US 3,200,759 betrifft HPLC-Hochdruckpumpen; außermittige Hubbewegungen des dortigen Kolbens sind nicht erwähnt; die DE 77 21 901 U1 betrifft einen Luft-Kompressor, der eine elastische Lagerung einer Hülse (dort 40) an einem Kolbenkopf offenbart; die GB 1 518 073 betrifft einen Hydraulik-Hubzylinder mit Lagern an beiden Enden einer Hydrauliköl-Kammer, wobei innerhalb der Kammer ein Ring-Kolbenelement diese Kammer in zwei Hälften trennt, die gegensinnig ihr Volumen verändern.US 3,200,759 relates to HPLC high pressure pumps; off-center Stroke movements of the piston there are not mentioned; the DE 77 21 901 U1 relates to an air compressor, the one elastic mounting of a sleeve (there 40) on a piston head disclosed; GB 1 518 073 relates to a hydraulic lifting cylinder with bearings at both ends of a hydraulic oil chamber, where inside the chamber a ring piston element this chamber in two Separates halves that change their volume in opposite directions.

Die DE-PS 3 57 551 offenbart eine Pumpenvorrichtung mit drei Ring-Dichtelementen (a, b, c): einen Dichtungsring aus Weichmetall, einen ihn spannenden Eisenring und einen letzteren sichernden Metallring.DE-PS 3 57 551 discloses a pump device with three Ring sealing elements (a, b, c): a sealing ring Soft metal, an exciting iron ring and the latter locking metal ring.

Die DE 33 15 050 A1 betrifft eine Führungs- und Dichtungseinheit zum Führen und Abdichten von Kolben von Arbeitszylindern. Ein bauchiger Antifriktions-Ring aus festem Werkstoff wird von einem elastischen Ring nach radial außen gegen die Zylinderwandung gedrückt. Unsymmetrisch sind dort nicht angesprochen.DE 33 15 050 A1 relates to a guiding and sealing unit for guiding and sealing pistons of working cylinders. A bulbous anti-friction ring made of solid material is made by one  elastic ring radially outwards against the cylinder wall pressed. Unsymmetrical are not addressed there.

Anders die Erfindung, die mittels doppelter elastischer Lagerung am vorderendigen Kolbenkopf Unsymmetrien bei der Kolbenbewegung auszugleichen vermag.The invention is different, by means of double elastic Bearing on the front piston head asymmetries at the Can compensate piston movement.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll das Verständnis der Erfindung vertieft werden.Using an exemplary embodiment, the understanding of Invention to be deepened.

Fig. 1 zeigt das vordere Ende einer Kolbenstange 10, deren Zentralachse 100 strichpunktiert dargestellt ist. Etwa konzentrisch um einen gegenüber der Stirnseite nur leicht zurückgesetzten Abschnitt der Kolbenstange ist ein ringförmiger Kolbenkörper 5 schwimmend gelagert. Die Figur ist teilweise im Schnitt (obere Hälfte) und in Seitenansicht (untere Hälfte) gezeigt. Fig. 1 shows the front end of a piston rod 10 , the central axis 100 is shown in phantom. An annular piston body 5 is floatingly mounted approximately concentrically around a section of the piston rod that is only slightly set back relative to the end face. The figure is shown partly in section (upper half) and in side view (lower half).

Fig. 2 zeigt eine Übersicht, wo in einer Dickstoff-Förderpumpe die beispielshafte Anordnung gemäß Fig. 1 angeordnet ist. FIG. 2 shows an overview of where the exemplary arrangement according to FIG. 1 is arranged in a thick matter feed pump.

Zur Übersicht soll zunächst auf Fig. 2 Bezug genommen werden, wo eine teilweise geschnittene Dickstoff-Förderpumpe 30 gezeigt wird. Die Zentralachse ist mit 100 bezeichnet, in ihr bewegt sich die Kolbenstange 10 gesteuert durch einen - nicht dargestellten - Hydraulikantrieb. Am vorderen Ende der Kolbenstange 10 ist ein beispielhafter Förderkolben eingezeichnet, der dem Stand der Technik entstammt. Demgegenüber kann das in Fig. 1 gezeigte Beispiel einer schwimmenden Lagerung des Förderkolbens an der Kolbenstange 10 eingesetzt werden. Der Kolben läuft in einer Zylinder-Laufbuchse 20, die eine metallische Hülse von einem abgestimmten Querschnittsmaß mit dünner Wandung sein kann. Am hinteren Ende der Zylinder- Laufbuchse 20 ist ein Wasserkasten 40 angeordnet. Er enthält Wasser zur Schmierung der hartverchromten Förderzylinder- Laufflächen und zu Kühlungszwecken. Er ist auch diejenige Stelle, in die der Förderkolben zurückgezogen wird, wenn er ausgetauscht werden soll.For an overview, reference should first be made to FIG. 2, where a partially cut thick matter feed pump 30 is shown. The central axis is designated 100 , in it the piston rod 10 moves in a controlled manner by a hydraulic drive (not shown). At the front end of the piston rod 10 , an exemplary delivery piston is drawn, which comes from the prior art. In contrast, the example of a floating mounting of the delivery piston on the piston rod 10 shown in FIG. 1 can be used. The piston runs in a cylinder liner 20 , which can be a metallic sleeve of a coordinated cross-sectional dimension with a thin wall. At the rear end of the cylinder liner 20 , a water box 40 is arranged. It contains water for the lubrication of the hard chrome-plated conveyor cylinder running surfaces and for cooling purposes. It is also the point into which the delivery piston is retracted when it is to be replaced.

Am vorderen Ende der Zylinder-Laufbuchse 20 ist der Pumpenkopf 31 angeordnet, in den über ein erstes Ventil 32 gesteuert - dessen Achse 101 etwa senkrecht zur Förderachse 100 liegt - der Dickstoff bei Rückwärtsbewegung der Kolbenstange 10 mit Förderkolben hereingezogen wird (das Ventil ist nach innen geöffnet) und aus dem Dickstoff bei Schließen des erwähnten Ventiles 32 und Öffnen eines demgegenüber schräg und in einem Winkel von etwa 45° aus der Zentralachse 100 geneigten zweiten Ventiles 33 (dessen Ventilachse mit 102 bezeichnet ist) in Zentralachsrichtung 100 bei Vorwärtsbewegung der Kolbenstange 10 und des Förderkolbens herausgefördert wird. Am linken Bildrand ist nahe dem zweiten Ventil 33 ein Flanschanschluß in Zentralachs-Richtung angeordnet, der an eine Förder-Rohrleitung angeflanscht wird. Die Ventile 32 und 33 arbeiten im Gegentakt, Ventil 32 ist geöffnet, wenn sich der Kolben nach rückwärts bewegt, Ventil 33 ist geöffnet, wenn sich der Kolben nach vorwärts bewegt. Bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens ist Ventil 32 geschlossen. Die Öffnungszeiten der Ventile können elektronisch über Sensoren oder Zeitsteuerungen mit der Axialbewegung der Kolbenstange 10 verkoppelt sein, die Öffnungs- und Schließzeiten können sich auch geringfügig überlappen.At the front end of the cylinder liner 20 there is a pump head 31 , into which a first valve 32 controls - the axis 101 of which is approximately perpendicular to the delivery axis 100 - the thick matter is drawn in when the piston rod 10 moves backwards with the delivery piston (the valve is inward opened) and from the thick material upon closing of the valve 32 mentioned and opening of a second valve 33 (whose valve axis is designated by 102 ) which is inclined at an angle of approximately 45 ° from the central axis 100 in the central axis direction 100 when the piston rod 10 and of the delivery piston is conveyed out. On the left edge of the picture, near the second valve 33, there is a flange connection in the central axis direction, which is flanged to a delivery pipeline. Valves 32 and 33 operate in push-pull, valve 32 is open when the piston moves backward, valve 33 is open when the piston moves forward. When the piston moves forward, valve 32 is closed. The opening times of the valves can be electronically coupled to the axial movement of the piston rod 10 via sensors or time controls, and the opening and closing times can also overlap slightly.

Ein Detail der Fig. 2 - der Pumpenkopf - ist in Fig. 1 vergrößert dargestellt. Dabei ist zu bemerken, daß der in Fig. 2 eingezeichneten Förderkolben eine Förderkolben-Lösung gemäß dem Stand der Technik ist, bei der keine "schwimmende Lagerung" vorgesehen ist, wie sie aber in dem Beispiel gemäß Fig. 1 erreicht wird.A detail of FIG. 2 - the pump head - is shown enlarged in FIG. 1. It should be noted that the delivery piston shown in FIG. 2 is a delivery piston solution according to the prior art, in which no "floating bearing" is provided, as is achieved in the example according to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt einen Zylinderkolben, der am vorderen Ende der Kolbenstange 10 über eine Mutter 9 austauschbar angeordnet ist. Der Kolben besteht zunächst aus drei Grundkomponenten 5; 6, 6a; 8, wobei die Komponente 6, 6a ein integrales Teil - den Kolben- Grundkörper - bildet. Er hat im Querschnitt - oberhalb der Zentralachse 100 - etwa L-förmige Gestalt und dient zur nach rückwärts abstützenden Aufnahme des ringförmigen Kolbenkörpers 5, dessen innere Öffnung im Durchmesser etwas größer ist, als der äußere Durchmesser des axialen Abschnitts 6a des Kolben-Grundkörpers 6, 6a. Die vorderseitige Lagerung - entsprechend der rückwärtigen axialen Halterung 6 des Kolben- Grundkörpers - übernimmt eine Ringscheibe 8, die mittels der Mutter 9 an den Basisabschnitt 6a des Kolben-Grundkörpers angepreßt wird. In der so gebildeten ringförmigen Ausnehmung zwischen den beiden Ringscheiben 6, 8 und dem dagegen einen geringeren Außendurchmesser aufweisenden Kolben-Grundkörper 6a ist ein Kolbenkörper. Seine axialen Seitenabschnitte können ballig ausgeformt sein, sie können aber auch gerade gestaltet sein, wenn sie ein geringes Spiel gegenüber den Ringscheiben 6 und 8 erhalten. Fig. 1 shows a cylinder piston which is arranged interchangeably at the front end of the piston rod 10 via a nut 9 . The piston initially consists of three basic components 5; 6, 6 a; 8 , wherein the component 6, 6 a forms an integral part - the piston base body. It has an approximately L-shaped cross-section - above the central axis 100 - and serves to receive the annular piston body 5 , the inner opening of which is slightly larger in diameter than the outer diameter of the axial section 6 a of the piston base body 6 , 6 a. The front storage - corresponding to the rear axial bracket 6 of the piston base body - takes over an annular disc 8 , which is pressed by means of the nut 9 to the base portion 6 a of the piston base body. A piston body is in the annular recess formed in this way between the two ring disks 6, 8 and the piston base body 6 a, which has a smaller outside diameter. Its axial side sections can have a spherical shape, but they can also be straight if they have little play with respect to the washers 6 and 8 receive.

Der Kolbenkörper 5 ist an seiner Innen-Ringfläche 5a auf axialbeabstandeter O-Ringen 7a, 7b abgestützt, die ihrerseits in ringförmige Nuten 7c und 7d so eingelegt sind, daß sie noch ein wenig radial hervorstehen, um mit der erwähnten inneren Ringfläche 5 in Kontakt zu treten.The piston body 5 is supported on its inner annular surface 5 a on axially spaced O-rings 7 a, 7 b, which in turn are inserted in annular grooves 7 c and 7 d so that they still protrude a little radially, with the inner mentioned Annular surface 5 to come into contact.

Nachdem die O-Ringe 7a und 7b vollumfänglich elastisch ausgebildet sind, können sie sich auch unterschiedlich entlang ihrem Umfang verformen. Damit wird erreicht, daß der Kolbenkörper 5 sich sowohl in eine Richtung senkrecht zur Zentralachse 100 verlagern kann, was einer außermittigen aber parallelen (geraden) Kolbenführung 10 entspricht; aber auch eine Schrägverlagerung kann zugelassen werden, die in einer stärkeren Kompression des einen O-Ringes 7a auf der einen Häft seines Umfangs und einer stärkeren Kompression des davor angeordneten O-Ringes 7b auf der anderen Hälfte seines Umfanges entspricht. Dies ist eine nichtfluchtende, gegenüber der Zentralachse 100 leicht schräge Antriebswelle der Kolbenstange 10. Die ballige Ausformung an beiden axialen Stirnseiten des Kolbenkörpers 5 erleichtert die zuletzt erwähnte Verkippung des Kolbenkörpers 5.After the O-rings 7 a and 7 b are fully elastic, they can also deform differently along their circumference. This ensures that the piston body 5 can both move in a direction perpendicular to the central axis 100 , which corresponds to an eccentric but parallel (straight) piston guide 10 ; but also an inclined displacement can be permitted, which corresponds to a stronger compression of the one O-ring 7 a on one half of its circumference and a stronger compression of the O-ring 7 b arranged in front on the other half of its circumference. This is a non-aligned drive shaft of the piston rod 10 which is slightly oblique with respect to the central axis 100 . The spherical shape on both axial end faces of the piston body 5 facilitates the aforementioned tilting of the piston body 5 .

Bei allen erwähnten Schrägführungen und Fluchtungsfehlern kann gleichwohl eine sichere Abdichtung des Kolbenkörpers 5 an der umfänglichen Zylinderhülse 20 erreicht werden (sie ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt). Dazu wird in seiner axialen Abmessung gegenüber dem Kolbenkörper 5 verkürzter Dichtungsring 2 ebenfalls schwimmend gelagert, und zwar auf zwei beispielhaften O-Ringen 3a und 3b. Sie haben einen geringeren axialen Abstand und sind in Nuten 3c und 3d eingelegt, die umfänglich so tief liegen, daß die erwähnte Ringdichtung 2 auch an der vorderen Stirnseite der ersten Nut 3d und der rückwärtigen Stirnseite der zweiten Nut 3c gehaltert ist. Die Ringdichtung 2 kann so eine dem ringförmigen Kolbenkörper 5 entgegengesetzte Verkippung erfahren, um fluchtend an der Innenwand der Kolbenhülse 20 anzuliegen, obwohl der Kolbenkörper 5 nicht konzentrisch oder nicht symmetrisch zur Hauptachse 100 ausgerichtet ist.With all the inclined guides and misalignments mentioned, a reliable sealing of the piston body 5 on the circumferential cylinder sleeve 20 can nevertheless be achieved (it is shown in broken lines in FIG. 1). For this purpose, the shortened sealing ring 2 in its axial dimension with respect to the piston body 5 is also floating, on two exemplary O-rings 3 a and 3 b. They have a smaller axial distance and are inserted in grooves 3 c and 3 d, which are circumferentially so deep that the mentioned ring seal 2 is also held on the front end face of the first groove 3 d and the rear end face of the second groove 3 c. The ring seal 2 can thus experience a tilting opposite to the annular piston body 5 in order to lie flush against the inner wall of the piston sleeve 20 , although the piston body 5 is not aligned concentrically or not symmetrically to the main axis 100 .

Zwei weitere Dichtungselemente (Vordichtung 1 und rückwärtige Nachdichtung 4) können am Umfang des Kolbenkörpers 5 vorgesehen sein.Two further sealing elements (pre-seal 1 and rear post-seal 4 ) can be provided on the circumference of the piston body 5 .

Erwähnt werden soll noch die Montage des mehrteiligen Kolbens 5, 6, 6a, und 8 mit den elastischen lagernden Ausgleichskörpern 7a, 7b, 3a, 3b.The assembly of the multi-part piston 5, 6, 6 a, and 8 with the elastic bearing compensating bodies 7 a, 7 b, 3 a, 3 b should also be mentioned.

Dazu weist die Kolbenstange 10 eine vordere kurze Verjüngung auf, an der sich ein Gewinde 10b befinden kann. Mittels dieser Verjüngung entsteht als Passung zwischen Kolben- Grundkörper 6, 6a und Kolbenstange 10 ein ringförmiger Absatz 10a, an dem der Kolben-Grundkörper 6, 6a von stirnseitig anschlägt, wenn er auf die Kolbenstange 10 aufgesteckt wird. Ist ein Gewinde 10b vorgesehen, wird der Kolben-Grundkörper auf die Verjüngung aufgeschraubt. Nach Aufbringen (Aufstecken, Aufschrauben) und Einbringen der inneren Ausgleichsringe 7a und 7b in die mit ihnen korrespondierenden Ringnuten 7c und 7d kann der ringförmige Kolbenkörper 5 auf den Grundkörper aufgesteckt werden. Stirnseitig wir der Kolben- Grundkörper 5 von der danach ebenfalls auf den verjüngten vorderen Abschnitt der Kolbenstange 10 aufzusteckenden Ringscheibe 8 in Axrichtung festgelegt.For this purpose, the piston rod 10 has a short front taper on which a thread 10 b can be located. By means of this taper, a ring-shaped shoulder 10 a is formed as a fit between the piston base body 6, 6 a and the piston rod 10 , on which the piston base body 6, 6 a strikes from the front when it is plugged onto the piston rod 10 . If a thread 10 b is provided, the piston base body is screwed onto the taper. After application (fitting, screwing) and introduction of the inner compensating rings 7 a and 7 b into the ring grooves 7 c and 7 d corresponding to them, the annular piston body 5 can be attached to the base body. On the face side, the piston base body 5 is fixed in the axial direction by the annular disk 8, which is then also to be plugged onto the tapered front section of the piston rod 10 .

Claims (12)

1. Axial-Kolbenführung in Feststoff- oder Dickstoff-Pumpen (30)

• - mit einer - einen ringförmigen Kolbenkörper (5) vorderseitig tragenden - Kolbenstange (10), gegenüber der (10) der Kolbenkörper (5) auf seiner inneren Ringläche (5a) elastisch gelagert (7; 7a, 7b) ist, und
• - mit einer gegenüber der äußeren Ringfläche (5b) des ringförmigen Kolbenkörpers (5) elastisch gelagerten (3; 3a, 3b) Dichtung (2) zur Abdichtung gegenüber einer Kolbenkörper-Führungshülse (20) der Feststoff- oder Dickstoff-Pumpe (30).

1. Axial piston guide in solid or thick matter pumps ( 30 )

• - With a - an annular piston body ( 5 ) on the front bearing - piston rod ( 10 ), against which ( 10 ) the piston body ( 5 ) on its inner annular surface ( 5 a) is elastically mounted ( 7; 7 a, 7 b), and
• - With a relative to the outer ring surface ( 5 b) of the annular piston body ( 5 ) elastically mounted ( 3; 3 a, 3 b) seal ( 2 ) for sealing against a piston body guide sleeve ( 20 ) of the solid or thick matter pump ( 30 ).

2. Axial-Kolbenführung nach Anspruch 1, bei der der Kolbenkörper (5) zwischen Dichtung (2) und Kolbenstange (10) schwimmend gelagert ist.2. Axial piston guide according to claim 1, wherein the piston body ( 5 ) between the seal ( 2 ) and piston rod ( 10 ) is floating. 3. Kolbenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste und zweite elastische Lagerung mittels beabstandeter Ausgleichskörper (7; 7a, 7b; 3; 3a, 3b) ausgeführt ist.3. Piston guide according to one of the preceding claims, wherein the first and second elastic bearings by means of spaced compensating bodies ( 7 ; 7 a, 7 b; 3 ; 3 a, 3 b) is executed. 4. Kolbenführung nach Anspruch 3, bei der die axiale Beabstandung der an der inneren (5a) und der äußeren (5b) Ringfläche angeordneten Ausgleichskörper (3; 7) unterschiedlich ist, insbesondere der Axial-Abstand der innenliegenden Ausgleichskörper (7a, 7b) größer ist.4. Piston guide according to claim 3, in which the axial spacing of the compensating bodies ( 3; 7 ) arranged on the inner ( 5 a) and the outer ( 5 b) ring surface is different, in particular the axial spacing of the internal compensating bodies ( 7 a, 7 b) is larger. 5. Kolbenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die elastische Lagerung bzw. die axial beabstandeten Ausgleichskörper (7; 3) toroidförmige O-Ringe (7a, 7b; 3a, 3b) sind.5. Piston guide according to one of the preceding claims, in which the elastic mounting or the axially spaced compensating body ( 7; 3 ) are toroidal O-rings ( 7 a, 7 b; 3 a, 3 b). 6. Kolbenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Halterung des Kolbenkörpers (5) in Axialrichtung mittels zweier ringscheibenartiger Halteelemente (6, 8) erfolgt. 6. Piston guide according to one of the preceding claims, in which the piston body ( 5 ) is held in the axial direction by means of two annular disk-like holding elements ( 6, 8 ). 7. Kolbenführung nach Anspruch 6, bei der die von dem Frontende der Kolbenstange (10) abgewandten Scheibe (6) mit einem ringförmigen Grundkörper (6a) integral verbunden ist, der auf eine entsprechende Passung (10a, 10b) am Frontende der Kolbenstnge (10) aufgebracht ist und einen größeren Außen- Durchmesser aufweist als die Kolbenstange (10).7. Piston guide according to claim 6, in which the disc ( 6 ) facing away from the front end of the piston rod ( 10 ) is integrally connected to an annular base body ( 6 a) which has a corresponding fit ( 10 a, 10 b) at the front end of the Piston rods ( 10 ) is applied and has a larger outer diameter than the piston rod ( 10 ). 8. Kolbenführung nach Anspruch 7, bei der die andere Scheibe (8) mittels einer Mutter (9), die auf ein stirnendig auf der Kolbenstange (10) angebrachtes Gewinde (10b) aufschraubbar ist, an den Grundkörper (6a) des aufsteckbaren Halters (6) axial fest andrückbar ist, um den Kolbenkörper (5) zwischen beiden Scheiben (6, 8) axial zu halten.Attachable 8. piston guide according to claim 7, wherein the other disc (8) can be screwed by means of a nut (9), the (b 10) on a stirnendig mounted on the piston rod (10) threaded to the main body (6 a) of the Holder ( 6 ) can be axially pressed firmly in order to hold the piston body ( 5 ) axially between the two disks ( 6, 8 ). 9. Kolbenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die elastische Lagerung oder die Ausgleichskörper (3a, 3b; 7a, 7b) in Ringnuten (7c, 7d; 3c, 3d) angeordnet sind, insbesondere für die innenliegende elastische Lagerung mit etwas weniger als der Hälfte ihrer Querschnittsabmessung aus den entsprechenden Nuten (7c, 7d) hervorstehen und für die äußere elastische Lagerung gegenüber der äußeren Ringfläche (5b) vertieft sind.9. Piston guide according to one of the preceding claims, in which the elastic mounting or the compensating body ( 3 a, 3 b; 7 a, 7 b) are arranged in annular grooves ( 7 c, 7 d; 3 c, 3 d), in particular for the inner elastic bearing protrude with a little less than half of its cross-sectional dimension from the corresponding grooves ( 7 c, 7 d) and are recessed for the outer elastic bearing against the outer ring surface ( 5 b). 10. Kolbenführung nach Anspruch 9, bei der über den äußeren Ausgleichskörpern (3a, 3b) eine ringförmige Dichtung (2) so anbringbar ist, daß sie (2) wenigstens teilweise noch radial über die äußere Ringfläche (5b) des Kolbenkörpers (5) heraussteht. 10. Piston guide according to claim 9, in which over the outer compensating bodies ( 3 a, 3 b) an annular seal ( 2 ) can be attached so that they ( 2 ) at least partially still radially over the outer annular surface ( 5 b) of the piston body ( 5 ) stands out. 11. Führung nach Anspruch 7, bei der die Passung (10a, 10b) am vorderen Bereich der Kolbenstange (10) eine stufige Durchmesserreduktion (10a) ist und der aufsteckbare Grundkörper (6a) eine ebensolche stufige Durchmesserreduktion (6b) in seinem vorderen Teilbereich aufweist, um eng anliegend vom Stirnbereich der Kolbenstange (10) auf diese aufgesteckt zu werden und mittels der Mutter (9) bzw. der zusätzlichen Scheibe (8) paßgenau und im wesentlichen konzentrisch befestigt zu werden.11. Guide according to claim 7, in which the fit ( 10 a, 10 b) at the front region of the piston rod ( 10 ) is a step-by-step diameter reduction ( 10 a) and the plug-on base body ( 6 a) is also a step-like step-down in diameter ( 6 b) has in its front section in order to be fitted snugly from the end area of the piston rod ( 10 ) and to be fastened with a precise fit and essentially concentrically by means of the nut ( 9 ) or the additional washer ( 8 ). 12. Kolbenführung nach Anspruch 6 bis 11, bei der die radiale Abmessung der Scheibe(n) (6, 8) etwas geringer ist, als das radiale Maß der äußeren Ringfläche (5b) des ringförmigen Kolbenkörpers (5).12. Piston guide according to claim 6 to 11, wherein the radial dimension of the disc (s) ( 6, 8 ) is slightly less than the radial dimension of the outer annular surface ( 5 b) of the annular piston body ( 5 ).