FI73793C - UTTRAENGNINGSDEL FOER KOLVPUMP. - Google Patents

Abstract

1. Displacement component of a piston pump for abrasive and/or corrosive liquids, comprising a piston rod and a piston made of oxide-ceramic material that is secured to the rod by means of a detachable connection, the piston having a blind hole extending in the direction of the piston crown, characterised by the following combination of features : the blind hole (5) is cut by a recess (7) that passes through the skirt (6) of the piston (2), a threaded component (8) is introduced into this recess (7), the base (4) of the piston is held by an adaptor (9) secured thereto by means of a screw connection which engages the threaded component through the blind hole (5) and coupled to the piston rod (1).

Description

73793 Mäntäpumpun työntöosa - Utträngningsdel för kolvpump73793 Piston pump pusher - Utträngningsdel för kolvpump

Keksintö koskee hankaavia ja/tai syövyttäviä nesteitä varten tarkoitetun mäntäpumpun työntöosaa, joka käsittää 5 männän varren ja tähän irroitettavalla liitoksella kiinnitetyn männän, joka on oksidikeraamista ainetta, jolloin männässä on männän pohjan suuntaan kohti oleva umpiporaus.The invention relates to a pusher part for a piston pump for abrasive and / or corrosive liquids, comprising a piston rod 5 and a piston attached to it by a detachable joint, which is an oxide ceramic material, the piston having a closed bore towards the bottom of the piston.

Pesulaitteiden korkeapainepumppujen, jollaisia käytetään esim. maataloudessa tallien suihkuttamiseen tai konei-10 den pesuun samoinkuin autoalalla autojen pesuun, pumpunmän-tiin kohdistuu suuria vaatimuksia. Pumput ovat yleensä tällöin mäntäpumppuja, joissa toimii 2-6 sylinteriä yhdellä kampiakselilla. Niillä saavutetaan paineita, jotka ovat 8 -18 Pa välillä. Puhdistusnesteenä käytetään enimmäkseen vahvo-15 ja alkaleja. Puhdistusnesteiden lämpötilat ovat 80°C ja siitä ylöspäin. Aikaisemmat mäntänä käytetyt kerrostetut tai ko-vakromioidut teräshylsyt yhdistettiin kiristysruuvilla männän varteen. Vaihtoehtona näille teräshylsyille on käytetty vastaavia hylsyjä sintratusta oksidikeramiikasta, jotka oli 20 yhdistetty samalla tavalla. Männän varren metallina käytettiin ruostumatonta ainetta, siis yleensä runsasseoksista terästä.High-pressure pumps for washing machines, such as those used in agriculture for spraying stables or washing machines, as well as for washing cars in the automotive industry, are subject to high requirements. The pumps are usually piston pumps with 2-6 cylinders on one crankshaft. They achieve pressures between 8 and 18 Pa. Strong-15 and alkalis are mostly used as cleaning fluids. Cleaning fluid temperatures are 80 ° C and above. Previous layered or co-chromium-plated steel sleeves used as a piston were connected to the piston rod with a clamping screw. As an alternative to these steel cores, similar cores from sintered oxide ceramics have been used, which were joined in the same way. A stainless material, i.e. usually high-alloy steel, was used as the piston rod metal.

Keramiikkahylsyn käyttöön otossa mäntänä voitiin jo pitkälle ottaa huomioon vaatimukset, jotka on asetettava 25 männän kulumiskestävyydelle ja kestävyydelle kemiallisia vaikutuksia vastaan sekä tiivisteen eliniälle. Vaikeuksia syntyi kuitenkin tämän keramiikkahylsyn kiinnittämisessä männän varteen. Monissa tapauksissa ruuvi syöpyi tai ei sopinut yhteen pumpattavan aineen kanssa, jonka kanssa jou-30 tuu kosketukseen. Kaikissa tapauksissa oli välttämätöntä valmistaa tiiviste keramiikkahylsyä vasten, joka oli ilmeisen kallista. Vain O-renkaalla sekä sen perään järjestetyllä ohjausrenkaalla ja kuparikiekolla voitiin varmistaa, että tiiviys kesti pitemmän ajan. Sitäpaitsi täytyi keramiik-35 kahylsyn molemmat otsapinnat tasohioa männän tuhoutumisen 73793 estämiseksi kiristyksessä syntyvien taivutusvoimien johdosta.The introduction of a ceramic sleeve as a piston was already able to take into account the requirements to be set for the wear resistance and resistance to chemical effects of the 25 pistons and for the service life of the seal. However, difficulties arose in attaching this ceramic sleeve to the piston rod. In many cases, the screw corroded or did not match the fluid being pumped into contact with the 30. In all cases, it was necessary to make a gasket against a ceramic core, which was obviously expensive. Only the O-ring and the guide ring and copper disc arranged behind it could ensure that the tightness lasted longer. In addition, both end faces of the ceramic 35 sleeve had to be planar ground to prevent destruction of the piston 73793 due to bending forces generated during tightening.

O-renkaan käyttäminen tiivisteenä vaati lisäksi viisteen hiomista keramiikkaputkeen O-renkaan tarttumisalueelle O-renkaan rikkimusertumisvaaran estämiseksi asentamisen yh- 5 teydessä. Murskaantuir.isesta oli seurauksena puutteellinen tiiviys, joka johti syöpymiseen männän sisällä tai tuhosi männän imutahdilla suuremman sisäpaineen johdosta. Viisteen muodostamisella ei myöskään täysin vältetä vaaraa, että 0-rengas tuhoutuisi nopean asennuksen yhteydessä. Koska män-10 nät tietyn työskentelyajan jälkeen täytyy irroittaa, kuluneiden tiivistysmansettien vaihtamiseksi, jotka liukuvat näiden mäntien päällä, on ehdottomasti välttämätöntä, ettei liitos männän ja männän varren välillä voi syöpyä, ts. sen täytyy olla täysin erotettu pumpattavasta aineesta.The use of the O-ring as a seal further required grinding the chamfer in the ceramic tube in the O-ring adhesion area to prevent the risk of the O-ring breaking during installation. The crushing resulted in a lack of tightness, which led to corrosion inside the piston or destroyed the piston at the rate of suction due to higher internal pressure. Also, the formation of a chamfer does not completely avoid the risk of the 0-ring being destroyed during a quick installation. Since the pistons 10 must be removed after a certain working time, in order to replace worn sealing sleeves sliding on these pistons, it is absolutely necessary that the connection between the piston and the piston rod cannot corrode, i.e. it must be completely separated from the material to be pumped.

15 Käsite oksidikeraamiset aineet tai oksidikeramiikka tämän keksinnön mielessä on lyhennys puhtaiden oksidien, oksidiyhdisteiden ja oksidiseosten keramiikalle, sikäli kun ne ovat lähes SiC>2_vapaita, jolloin tämä käsite palvelee rajoituksena tavanomaiseen silikaattikeramiikkaan nähden. 20 Erikoisesti tarkoitetaan tällä käsitteellä sintraustuottei-ta alumiinin, berylliumin, magnesiumin, zirkonin ja toriumin sekä spinellin, siis Mgo-A^O^ oksideista. Käsitteen piiriin kuuluu edelleen titanaatti ja uraanioksidi sekä harvinaisten maametallien oksidit sekä myös eräiden raskasmetallien 25 oksidit, jolloin kaikkia näitä aineita käytetään erittäin puhtaina. Käsite erittäin puhdas ei sulje kuitenkaan pois sitä, että tiettyjä prosenttimääriä useampia oksideja sekoitetaan keskenään ja senjäikeen sintrataan.The term oxide ceramics or oxide ceramics within the meaning of the present invention is an abbreviation for ceramics of pure oxides, oxide compounds and oxide mixtures, insofar as they are almost free of SiO 2, this concept serves as a limitation over conventional silicate ceramics. In particular, the term refers to sintering products from the oxides of aluminum, beryllium, magnesium, zirconium and thorium and Spinell, i.e. Mgo-A 2 O 2. The term also covers titanate and uranium oxide, as well as oxides of rare earth metals, as well as oxides of certain heavy metals, all of which are used in high purity. However, the concept of very pure does not preclude the mixing of certain percentages of more oxides with each other and the sintering of the stiffener.

Oksidikeraamisia aineita, kuten esim. alumiinioksidia, 30 sintrataan massan alumiinioksidipitoisuutta vastaavasti yli 1500°C lämpötiloissa. Tässä sintrauksessa kutistuvat esi-valmisteet ensin huomattavasti, so. määrän 18-23 %. Tämä kutistuminen ei ole, sintrattavan aineen muodosta riippuen, kaikkialla täysin tasaista, erikoisesti silloin, kun seinä-35 män vahvuudet poikkeavat toisistaan. Seurauksena tästä on äärimmäisen vaikeaa sintrata täsmälleen sopiva kierre kone- 3 73793 ruuvia varten suoraan oksidisintrauskappaleeseen. Tämän vuoksi on meneteltävä siten, että tarvittava kierre hiotaan tai jälkikäsitellään jälkeenpäin timanttipintaisella hiomakappaleella. Tällainen monimutkainen menetelmä ei kui-5 tenkaan sellaista yksinkertaista kappaletta kuin pumpun mäntää ajatelleen ole hintasyistä toteutettavissa. Siksi tekniikan tason mukaan alettiin sintrata keramiikasta putkia, jotka hiottiin kummaltakin otsapuolelta, ja jotka voitiin pultin avulla ruuvata kiinni männän varteen. Tämän 10 konstruktion haittana on monimutkainen tiivistäminen, jota ilman männän irroittaminen ei ole mahdollista. Lisäksi oli välttämätöntä tasohioa molemmat otsapinnat.Oxide-ceramic materials, such as alumina, are sintered to a alumina content of the pulp at temperatures above 1500 ° C, respectively. In this sintering, the preforms first shrink considerably, i. amount of 18-23%. This shrinkage is not, depending on the shape of the material to be sintered, completely uniform everywhere, especially when the strengths of the wall-35 differ. As a result, it is extremely difficult to sinter an exactly suitable thread for the machine's 3,73793 screw directly into the oxide sinter body. Therefore, it is necessary to grind or post-treat the required thread with a diamond-faced abrasive. However, such a complex method is not feasible for price reasons for a simple piece such as a pump piston. Therefore, according to the prior art, sintering of ceramic tubes began, which were ground on both ends and which could be screwed to the piston rod by means of a bolt. The disadvantage of this construction 10 is the complicated sealing, without which it is not possible to remove the piston. In addition, it was necessary to surface grind both end faces.

Keksintö perustuu siksi tehtävään löytää liitos männän ja männän varren välillä, joka myös käytettäessä syövyttä-15 viä ja hankaavia väliaineita on irroitettavissa pitkän käyttöajan jälkeen, ja saada vähennettyä hiontatarvetta männän valmistuksen yhteydessä.The invention is therefore based on the object of finding a connection between the piston and the piston rod which, even when corrosive and abrasive media are used, can be removed after a long period of use, and to obtain a reduced grinding requirement during the manufacture of the piston.

Tehtävä ratkaistaan seuraavalla tunnusmerkkiyhdistel-mällä: 20 Umpiporauksen poikki kulkee männän vaipan lävistävä reikä, tähän reikään on asetettu kierrekappale, männän pää on kiinnitetty männän varteen kytkettyyn sovitteeseen umpiporauksen läpi kierrekappaleeseen tarttuvalla ruuviliitoksella .The task is solved by the following combination of features: 20 A hole pierces the piston casing, a threaded piece is inserted in this hole, the piston head is attached to the adapter connected to the piston rod through the blind hole by a screw connection gripping the threaded piece.

25 Keksinnön avulla saavutetan monia etuja. Ensiksikin männän sintrausvaiheen jälkeen työstettävien pintojen määrä vähenee kahteen, ts. vain enää vaippapinta ja männän pään otsapinta täytyy työstää. Umpiporaus sekä myös reikä tehdään esivalmistevaiheessa mäntään, eivätkä ne tarvitse, 30 kuten ei myöskään männän pohja, mitään jälkikäsittelyä sintrausvaiheen jälkeen. Umpiporauksen ja reiän toleranssit ovat siis suhteellisen suuret, sillä tarvittava sovitus, siis männän oikaisu tapahtuu vasta sovitteessa. Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan edellytetään, että sovite 4 73793 ympäröi männän päätä keskittävästä. Kyseessä on siis männän ulkopuolinen keskittäminen, jossa kierre-elementeille jää riittävästi välystä ilman, että tällä menetetään keskittämisen tarkkuus.Many advantages are achieved by the invention. First, after the sintering step of the piston, the number of surfaces to be machined is reduced to two, i.e. only the jacket surface and the end face of the piston head have to be machined. The closed drilling as well as the hole are made in the pre-preparation step in the piston and do not, like the piston bottom, require any post-treatment after the sintering step. The tolerances of the closed bore and the hole are thus relatively large, since the necessary fitting, i.e. the adjustment of the piston, takes place only in the fitting. According to a preferred embodiment of the invention, it is required that the adapter 4 73793 surrounds the center of the piston from the center. It is thus a centering outside the piston, in which there is sufficient clearance for the threaded elements without losing the accuracy of the centering.

5 Tarkoituksenmukaisesti tällöin on sovite varustettu kierretapilla, joka on umpiporauksen läpi ruuvattu kierre-kappaleeseen. Kierrekappale itse käsittää tarkoituksenmukaisesti yksinkertaisen pyöreän teräskappaleen, joka on varustettu reiällä kohtisuoraan sen pituussuuntaan nähden sekä 10 reiässä olevalla kierteellä. Pyöröteräksen sijasta voidaan käyttää mitä tahansa muototerästä, jossa analogisesti on kierteellä varustettu reikä. Merkittävää on yksinomaan, että sovitteen kierretapilla on riittävä välys umpiporaukses-sa ja että kierrekappaleella on riittävä välys reiässä kiin-15 nittämisen mahdollistamiseksi.5 In this case, the adapter is expediently provided with a threaded pin which is screwed into the threaded body through a blind hole. The threaded body itself suitably comprises a simple round steel body provided with a hole perpendicular to its longitudinal direction and a thread in the 10 holes. Instead of round steel, any shaped steel with a threaded hole can be used. What matters only is that the threaded pin of the adapter has sufficient clearance in the blind hole and that the threaded piece has sufficient clearance in the hole to allow it to be fastened.

On itsestään selvää, että en myös mahdollista kierre-tapin sijasta, joka on kiinteästi kiinnitetty sovitteeseen, varustaa sovite porauksella, ja kiertää tämän läpi koneruu-vi kierrekappaleeseen. Joka tapauksessa sovite on kuitenkin 20 yhdistettävä männän varteen, joka tarkoituksenmukaisesti tapahtuu asettamalla männän varsi sovitteen päälle tai sen sisään; kuitenkin on myös mahdollista toteuttaa tämä liitos ruuviliitoksena.It goes without saying that it is also not possible, instead of a threaded pin fixedly attached to the adapter, to provide the adapter with a bore, and to screw a machine screw through it into the threaded piece. In any case, however, the adapter 20 must be connected to the piston rod, which is expediently done by placing the piston rod on or inside the adapter; however, it is also possible to implement this connection as a screw connection.

Keksintöä kuvataan seuraavassa viitaten oheiseen pii-25 rustukseen.The invention is described below with reference to the accompanying silicon-25 drawing.

Kuvio 1 esittää mäntää, joka on yhdistetty männän varteen sovitteen kautta, jossa on kierretappi,Figure 1 shows a piston connected to the piston rod via an adapter with a threaded pin,

Kuvio 2 esittää koneruuvilla sovitteeseen kiinnitettyä mäntää.Figure 2 shows a piston attached to the adapter by a machine screw.

30 Männässä 2, joka on sintrattua oksidikeramiikkaa, on männän pohjan 3 alueella viiste 17, johon liittyy männän 2 raippa o. Männän päästä 4 lähtee umpiporaus 5 männän pohjan 3 suuntaan, joka muodostettiin männän 2 esivalmistevaihees- sa, ilman että sintrausvri.o-n 'äIkeen liittyi mitään käsit-35 telyvaihetta. Tämän umpiporauksen 5 kohtaa kohtisuoraan reikä 7, joka myös tehtiin poraamalla männän 2 esivalmiste-The piston 2, which is a sintered oxide ceramic, has a chamfer 17 in the region of the piston base 3, to which the flange o of the piston 2 is connected. A closed bore 5 emanates from the end of the piston in the direction of the bottom 3 of the piston, which was formed in the pre-preparation step of the piston 2, without any processing step being involved in the sintering color. A hole 7 is made perpendicular to the point of this blind bore 5, which was also made by drilling a pre-drilled piston 2.

IIII

Claims (3)

73793 vaiheessa. Tässä reiässä 7 on kierrekappale 8, joka on molemmista päistään viistetty pyöröteräskappale, joka keskiosassaan on tehty kierreporaus 18. Kierretappi 10, joka on osa so-5 vitetta 9, on kierretty kierrekappaleen 8 kierreporaukseen 18 ja yhdistää siten männän 2 ja sovitteen 9. Sovite 9 on taas kierretapin 10 vastakkaisella puolella varustettu kier-reulokkeella 11, johon männän varsi 1 kierretään. Eräs vaihtoehtoinen ratkaisu on esitetty kuviossa 2, jossa käytetään 10 kierretapin 10 sijasta koneruuvia 12, joka tunkeutuu sovitteen 9 poraukseen 13 ja tarttuu kiinni kierrekappaleeseen 8. Poraukseen 13 päättyy syvennys 14, jossa on koneruuvin 12 pää. Sovite 9 on varustettu jatkeella 16, jolle putkimainen männän varsi 1 on työnnetty ja kiinnitetty sokalla 15. 15 Patenttivaatimukset:73793 stage. This hole 7 has a threaded body 8, which is a round steel piece bevelled at both ends, which is threadedly drilled in its central part 18. The threaded pin 10, which is part of the So-5 Vitetta 9, is threaded into the threaded hole 18 of the threaded body 8 and thus connects the piston is again provided on the opposite side of the threaded pin 10 with a threaded projection 11 into which the piston rod 1 is threaded. An alternative solution is shown in Figure 2, which uses a machine screw 12 instead of a threaded pin 10, which penetrates into the bore 13 of the adapter 9 and engages the threaded body 8. The bore 13 terminates in a recess 14 with the end of the machine screw 12. The adapter 9 is provided with an extension 16, to which the tubular piston rod 1 is pushed and fastened with a pin 15. 15 Claims: 1. Mäntäpumpun työntöosa hankaavia ja/tai syövyttäviä nesteitä varten, joka käsittää männän varren (1) ja tähän irroitettavalla liitoksella kiinnitetyn männän (2), joka on oksidikeraamista ainetta, jolloin männässä on männän pohjan 20 suuntaan oleva umpiooraus (5), tunnettu siitä, että umpiporauksen (5) poikki kulkee männän (2) vaipan (6) lävistävä reikä (7), tähän reikään (7) on asetettu kierrekappale (8), männän pää (4) on kiinnitetty männän varteen (1) kytkettyyn sovitteeseen (9) umpiporauksen (5) läpi kierrekappa-25 leeseen (8) tarttuvalla ruuviliitoksella.A piston pump pusher for abrasive and / or corrosive liquids, comprising a piston rod (1) and a piston (2) attached to it by a detachable joint, which is an oxide ceramic material, the piston having a closed bore (5) in the direction of the piston base 20, characterized in that a hole (7) piercing the casing (6) of the piston (2) passes through the closed bore (5), a threaded piece (8) is inserted in this hole (7), the piston head (4) is fixed to an adapter (9) connected to the piston rod (1) through the blind hole (5) with a screw connection adhering to the threaded part 25 (8). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työntöosa, tunnet-t u siitä, että sovite (9) ympäröi männän päätä (4) keskittävästä .Push part according to Claim 1, characterized in that the adapter (9) surrounds the piston head (4) from the center. 3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen työntöosa, t u n-30 n e t t u siitä, että sovite (9) on varustettu kierretapil- la (10), joka on kierretty umpiporauksen (5) läpi kierrekap- paleeseer. ( 8 ) .Push part according to Claims 1 and 2, characterized in that the adapter (9) is provided with a threaded pin (10) which is threaded through the blind hole (5). (8).