JP3954143B2 - 高圧プランジャポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧プランジャポンプ、有利には２０００バール以上の作業圧力用の高圧プランジャポンプであって、ポンプヘッドと、ケーシングと、駆動可能なプランジャと、該プランジャの長手方向軸線に対して同軸的に配置された吐出し弁及び吸込み弁と、ポンプの作業室を有するインナーボディとが設けられていて、該インナーボディが、吸い込まれる液体を収容する吸込み室によって取り囲まれており、プランジャが、インナーボディの長手方向孔内に支承されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式の高圧プランジャポンプは、ＥＰ０５５１５９０号明細書に基づき公知である。この高圧プランジャポンプの場合、ポンプの作業室を有するインナーボディが、プランジャに支承されたフローティング式のスリーブとして形成されている。スリーブの内室は、吸込み弁の側を向いた端部において先細りになっている。従って、圧縮行程の際に、スリーブが圧送媒体によって挿入体に押圧される。この挿入体は２部分から形成されており、この場合、プランジャの側を向いた部分が吸込み弁の弁座面を有していて、かつポンプヘッドの側を向いた部分が吐出し弁の弁座面を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前記形式の高圧プランジャポンプを改良して、製造しやすい少数の構成部材から組み立てられていて、かつこれらの構成部材が、作業室と吸込み室との間において良好なシーリングを保証するような高圧プランジャポンプ、有利には２０００バール以上の作業圧力用の高圧プランジャポンプを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の構成では、プランジャが、長手方向孔に対して追加的に、長手方向孔の拡大部に差し込まれた差込みスリーブ内に滑動可能に支承されており、該差込みスリーブが、プランジャ駆動部の側を向いた端部に環状フランジを備えていて、該環状フランジからスリーブ本体への移行領域において、作業室と吸込み室との間にパッキンが配置されているようにした。
【０００５】
【発明の効果】
差込みスリーブにおいては、運転圧力に基づく弾性変形による膨張が回避される。なぜなら、環状フランジの近傍におけるシール部分にまで、作業圧力が外方及び内方からかかるからである。シール間隙は漏れ損失の計算に３乗で関係づけられるので、本発明による構成では、漏れ損失が著しく減じられる。
【０００６】
硬質合金又はセラミックから製造されたプランジャはほとんど磨耗しない。必要に応じて差込みスリーブのみを交換することができる。
【０００７】
本発明による高圧プランジャポンプの有利な構成によると、ポンプヘッドと、作業室を有するインナーボディとの間の空間に、吐出し弁及び吸込み弁のための弁座面を備えた弁座リングが設けられている。中心にオーバフロー孔を備えた吸込み弁本体と、配属されたばねとが、インナーボディの、弁座リングに隣接する円筒形の凹部内に配置されている。ポンプヘッドはインナーボディに結合されている。ポンプヘッドとインナーボディ間のこの結合は、本発明の有利な構成によれば、ねじを用いて行われる。このねじは、ポンプヘッドの外側の制限面から延びていて、かつ前記ねじのねじ山付軸部はポンプのインナーボディのねじ山付孔にねじ込まれている。
【０００８】
本発明の対象において、ケーシングからポンプヘッドへの移行領域に、挿入体として、ただ１つの弁座リングしか設けられていない。この弁座リングは、吸込み弁のための弁座面も、吐出し弁のための弁座面も有している。
【０００９】
本発明による、超高圧用の高圧プランジャポンプにおいては、媒体の圧縮に対して、効率が劣化するような機会がわずかしか与えられないように、不利な空間はほとんど設けられない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１１】
図面に示された高圧プランジャポンプは、ケーシング１並びにポンプヘッド２を有していて、かつインナーボディ３を備えている。このインナーボディ３は、ポンプの吸込み室４によって取り囲まれていて、かつねじ５によってポンプヘッド２に結合されている。これらのねじ５は、ポンプヘッド２の外面６から、ポンプヘッド２の全長を越えて延びていて、かつねじ５のねじ山付軸部７はインナーボディ３のねじ山付孔８にねじ込まれている。
【００１２】
ポンプヘッド２とインナーボディ３との間には、弁座リング９が設けられている。この弁座リング９は、ポンプヘッド２にもインナーボディ３にも嵌合により結合されている。
【００１３】
弁座リング９はスリーブ状の挿入体１０を備えている。この挿入体１０は吐出し弁１１のための弁座を形成している。
【００１４】
弁座リング９の、吐出し弁１１とは反対側の面には、リング状の吸込み弁本体１２のための弁座面１３が設けられている。吸込み弁本体１２は、中心にオーバフロー孔１３ａを有している。吸込み弁本体１２にはばね１４が配属されている。
【００１５】
吸込み弁本体１２もばね１４も、インナーボディ３の段付けされた孔内に配置されている。
【００１６】
弁座リング９を貫通して、吸込み通路１５が、吸込み弁の弁座面１３にまで延びている。これらの吸込み通路１５は、弁座リング９若しくは高圧プランジャポンプの長手方向中心軸線１６に対して鋭角で延びている。高圧プランジャポンプ内には、吐出し弁１１と吸込み弁とが同軸的に配置されている。
【００１７】
ポンプは、駆動可能なプランジャ１７を備えている。このプランジャ１７は、インナーボディ３の長手方向孔１８内、並びに差込みスリーブ１９内に滑動可能に支承されている。この差込みスリーブ１９は環状フランジ２０を備えており、かつ長手方向孔１８の拡大部２１によって受容される。差込みスリーブ１９の環状フランジ２０は、環状フランジ２０の輪郭に相当する、インナーボディ３の凹部内に配置されている。この凹部内には、ねじ２４を用いてインナーボディ３に結合されているカバー２３の突出部２２も、突入している。この突出部２２は環状フランジ２０に支持されている。差込みスリーブ１９のスリーブ本体と環状フランジ２０との間の移行領域には、パッキン２５が配置されている。このパッキン２５は、ポンプの作業室を、吸込み室４に対してシールしている。プランジャ１７の圧縮行程においては、差込みスリーブ１９のスリーブ本体とプランジャ１７との間の環状ギャップ内と、及びスリーブ本体とインナーボディ３との間の環状ギャップ内とに、圧力が生じる。この圧力によって、スリーブ本体の弾性変形が、完全に、又は十分に排除される。これによって、パッキン２５の良好なシーリング効果が得られる。このパッキン２５は、スリーブ本体と環状フランジ２０との間の移行領域に配置されていて、かつポンプの作業室を吸込み室４に対してシールしている。
【００１８】
インナーボディ３には弁座リング９の側を向いた端部に、３段に段付けされた凹部が設けられている。この場合、１つの段部はばね１４のために、別の１つの段部は吸込み弁本体１２のために、かつもう１つの段部は弁座リング９の突出部２６のために設けられている。
【００１９】
インナーボディ３の前記凹部内に係合する前記突出部２６によって、弁座リング９とインナーボディ３との間に嵌合による結合が生じる。
【００２０】
弁座リング９とポンプヘッド２との間の嵌合による結合は、弁座リング９の段付けされた突出部２７によって達成される。この突出部２７は、ポンプヘッド２の相応の凹部内に係合する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による高圧プランジャポンプの長手方向の断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング、 ２ ポンプヘッド、 ３ インナーボディ、 ４ 吸込み室、 ５ ねじ、 ６ 外面、 ７ ねじ山付軸部、 ８ ねじ山付孔、 ９ 弁座リング、 １０ 挿入体、 １１ 吐出し弁、 １２ 吸込み弁、 １３ 弁座面、 １３ａ オーバフロー孔、 １４ ばね、 １５ 吸込み通路、 １６ 長手方向中心軸線、 １７ プランジャ、 １８ 長手方向孔、 １９ 差込みスリーブ、 ２０ 環状フランジ、 ２１ 拡大部、 ２２ 突出部、 ２３ カバー、 ２４ ねじ、 ２５ パッキン、 ２６，２７ 突出部

Claims (9)

1. ２０００バール以上の作業圧力用の高圧プランジャポンプであって、ポンプヘッド（２）と、ケーシング（１）と、駆動可能なプランジャ（１７）と、該プランジャ（１７）の長手方向軸線に対して同軸的に配置された吐出し弁（１１）及び吸込み弁（１２）と、ポンプの作業室を有するインナーボディ（３）とが設けられていて、該インナーボディ（３）が、吸い込まれる液体を収容する吸込み室（４）によって取り囲まれており、プランジャ（１７）が、インナーボディ（３）の長手方向孔（１８）内に支承されている形式のものにおいて、
   プランジャ（１７）が、長手方向孔（１８）に対して追加的に、長手方向孔（１８）の拡大部（２１）に差し込まれた差込みスリーブ（１９）内に滑動可能に支承されており、該差込みスリーブ（１９）が、プランジャ駆動部の側を向いた端部に環状フランジ（２０）を備えていて、該環状フランジ（２０）からスリーブ本体への移行領域において、作業室と吸込み室（４）との間にパッキン（２５）が配置されていることを特徴とする高圧プランジャポンプ。
2. 差込みスリーブ（１９）の環状フランジ（２０）が、該環状フランジ（２０）の輪郭に相当する、インナーボディ（３）の凹部内に配置されていて、該凹部内に、前記インナーボディ（３）とねじ締結されたカバー（２３）の突出部（２２）が係合し、該突出部（２２）が前記環状フランジ（２０）に支持されている、請求項１記載の高圧プランジャポンプ。
3. ポンプヘッド（２）と、作業室を有するインナーボディ（３）との間の空間に、吐出し弁（１１）及び吸込み弁のための弁座面を備えた弁座リング（９）が設けられており、中心にオーバフロー孔（１３ａ）を備えた吸込み弁本体（１２）と、配属されたばね（１４）とが、前記インナーボディ（３）の、弁座リング（９）に隣接する円筒形の凹部内に配置されていて、ポンプヘッド（２）が前記インナーボディ（３）に結合されている、請求項１記載の高圧プランジャポンプ。
4. インナーボディ（３）内の凹部が、段付けされて構成されている、請求項３記載の高圧プランジャポンプ。
5. ばね（１４）用の１つの段部と、吸込み弁本体（１２）用の別の１つの段部と、かつ弁座リング（９）がインナーボディ（３）と嵌合により結合するための、前記弁座リング（９）の突出部（２６）用のもう１つの段部とが設けられている、請求項４記載の高圧プランジャポンプ。
6. 吐出し弁（１１）の弁体の弁座面が、弁座リング（９）内に配置されたスリーブ状の挿入体（１０）によって形成されている、請求項３記載の高圧プランジャポンプ。
7. スリーブ状の挿入体（１０）の流過横断面が、吐出し弁（１１）の弁体に向かって拡大している、請求項６記載の高圧プランジャポンプ。
8. ポンプヘッド（２）がインナーボディ（３）にねじ締結されている、請求項３記載の高圧プランジャポンプ。
9. ポンプヘッド（２）が弁座リング（９）に嵌合により結合されており、弁座リング（９）がインナーボディ（３）に嵌合により結合されている、請求項８記載の高圧プランジャポンプ。

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