EP0551590A1 - Hochdruckplungerpumpe, vorzugsweise für Arbeitsdrücke oberhalb 2000 bar - Google Patents

Hochdruckplungerpumpe, vorzugsweise für Arbeitsdrücke oberhalb 2000 bar Download PDF

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EP0551590A1
EP0551590A1 EP92119662A EP92119662A EP0551590A1 EP 0551590 A1 EP0551590 A1 EP 0551590A1 EP 92119662 A EP92119662 A EP 92119662A EP 92119662 A EP92119662 A EP 92119662A EP 0551590 A1 EP0551590 A1 EP 0551590A1
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suction
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insert body
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B53/007—Cylinder heads
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7838—Plural
    • Y10T137/7842—Diverse types

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure plunger pump, preferably for working pressures above 2,000 bar, each with a pressure and suction valve arranged coaxially to the cylinder axis and with a floating bearing on the plunger and support at its end facing the pump head on a two-part insert body receiving the suction valve Sleeve which is enclosed by the suction chamber arranged in the housing of the pump.
  • a high-pressure plunger pump of this type is known (DE 40 01 335 C1), in which the pump head is formed in two parts, has a large overall height and almost completely accommodates the insert body in a chamber, which is through the plane of impact between the housing and the pump head and through the plane of impact extends between the two pump head parts.
  • both abutment levels there is a risk that under the effect of the high working pressure of the conveying medium leakage fluid flows outwards, especially since the abutment or connection surface between the two parts of the insert body is forward or upward relative to the abutment or connection level between the pump head parts is offset.
  • the pump head Since the pressure valve and the suction valve are arranged in the pump head in the known embodiment, the pump head is loaded with the load changes occurring during the pressure stroke and the suction stroke and its service life is reduced.
  • the invention has for its object to design a high pressure pump of the type mentioned so that the pump head during operation of the The pump is free of load changes and the leakage liquid escaping at the connection or joint surface of the parts of the insert body flows back into the suction chamber of the pump.
  • This object is achieved in that the abutting surface between the two parts of the insert body is provided in a chamber of the housing connected to the suction chamber, the pump head is formed in one piece and the seat of the pressure valve is arranged on the insert body and in or near the parting plane lies between the housing and the pump head.
  • the part of the insert body facing the pump head has a central delivery channel and, on both end faces, concentrically arranged seating surfaces for the pressure valve and for the suction valve.
  • the pump head can be plate-shaped with a low overall height, especially since the pump head only needs to accommodate the pressure valve body (s) and the channel leading to the consumer, so that the overall height of the pump head need only be a little larger than the length of the pressure valve body or the pressure valve body.
  • the material consumption for the pump head is therefore low. Since all functional parts of the pump are designed in a structurally simple manner, there are also short processing times.
  • the high-pressure plunger pump shown consists essentially of a pump housing 1, a pump head 2 connected to the pump housing by screws 2a, a suction valve 4 and pressure valve 5 arranged coaxially to the cylinder axis 3, and a sleeve 7 floating on the plunger 6, in the cylindrical bore 8 of which a The sliding bush 9, which extends over the entire length of the sleeve 7, moves the plunger 6 back and forth.
  • a part 12 of a two-part insert body is supported on the end face 10 of the sliding bush 9 and on the end face 11 of the sleeve 7, the part 13 of which is provided with a seat 14 for the suction valve body 15 and with a seat 16 for the pressure valve body 17.
  • the part 13 of the insert body facing the pump head 2 has a central delivery channel 18.
  • the seat surfaces 14, 16 for the suction valve 4 and for the pressure valve 5 are arranged on both end faces concentrically with this delivery channel. These seat surfaces are formed by projections 19, 20, which extend into a recess 21 of the pump head or into a recess 22 of the part 12 of the insert body.
  • the suction valve 4 is designed as a plate valve.
  • the plate-shaped suction valve body 15 and the associated spring 23 are arranged in the recess 22 of the part 12 of the insert body.
  • the portion 13 of the insert body facing the pump head 2 has a smaller diameter than the portion 12, so that there is an annular space 24 above the portion 12, from which suction channels 25 extend through part of the housing, which into the suction space 26 Open the pump, which surrounds the sleeve 7.
  • the suction channels 25 start from an end face 27 which delimits the annular space 24 on one side.
  • the part 13 of the insert body has suction channels 28 which lead to the seat 14 of the suction valve. These suction channels 28 start from the outer edge 29 of the part 13, the outer edge 29 being adjacent to the pump head 2. The suction channels extend obliquely inwards from the outer edge.
  • a sealing sleeve 29a is provided in this area so that no leakage liquid can escape in the area of the abutting surface between the sleeve 7 and the part 12 of the insert body. In the area of the connecting and abutting surface between the parts 13 and 12, leakage liquid escapes into the annular space 24 and can flow through the suction channels 25 into the suction space 26.
  • Reference number 31 is assigned to the central delivery channel in part 12 of the insert body.

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Abstract

2.1 Der Pumpenkopf soll während des Betriebs der Pumpe lastwechselfrei sein. Ferner soll die an der Verbindungs- bzw. Stoßfläche der Teile (12,13) eines Einsatzkörpers austretende Leckageflüssigkeit in den Saugraum (26) der Pumpe fließen.
2.2 Die Stoßfläche zwischen den beiden Teilen (12,13) des Einsatzkörpers ist in einer mit dem Saugraum (26) verbundenen Kammer des Gehäuses (1) vorgesehen. Der Pumpenkopf (2) ist einstückig ausgebildet und die Sitzfläche (16) des Druckventils (5) liegt in der oder in der Nähe der Trennebene zwischen dem Gehäuse (1) und dem Pumpenkopf (2).
2.3 Die Hochdruckplungerpumpe wird auf dem Gebiete der hydrodynamischen Reinigung auch von Betonflächen eingesetzt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckplungerpumpe, vorzugsweise für Arbeitsdrücke oberhalb 2.000 bar, mit jeweils einem koaxial zur Zylinderachse angeordneten Druck- und Saugventil und einer auf dem Plunger schwimmend gelagerten und an ihrem dem Pumpenkopf zugewandten Ende sich an einem das Saugventil aufnehmenden, zweiteiligen Einsatzkörper abstützenden Hülse, die vom im Gehäuse der Pumpe angeordneten Saugraum umschlossen ist.
  • Es ist eine Hochdruckplungerpumpe dieser Art bekannt (DE 40 01 335 C1), bei der der Pumpenkopf zweiteilig ausgebildet ist, eine große Bauhöhe aufweist und in einer Kammer den Einsatzkörper nahezu vollständig aufnimmt, der sich durch die Stoßebene zwischen dem Gehäuse und dem Pumpenkopf und durch die Stoßebene zwischen den beiden Pumpenkopfteilen erstreckt. In beiden Stoßebenen besteht die Gefahr, daß unter der Wirkung des hohen Arbeitsdrucks des Fördermediums Leckageflüssigkeit nach außen strömt, zumal die Stoß- bzw. Verbindungsfläche zwischen den beiden Teilen des Einsatzkörpers gegenüber der Stoß- bzw. Verbindungsebene zwischen den Pumpenkopfteilen nach vorn bzw. nach oben versetzt liegt.
  • Da bei der bekannten Ausführung das Druckventil und das Saugventil im Pumpenkopf angeordnet sind, wird der Pumpenkopf mit den beim Druckhub und beim Saughub auftretenden Lastwechseln belastet und seine Lebensdauer herabgesetzt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruckpumpe der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß der Pumpenkopf während des Betriebes der Pumpe lastwechselfrei ist und die an der Verbindungs- bzw. Stoßfläche der Teile des Einsatzkörpers austretende Leckageflüssigkeit in den Saugraum der Pumpe zurückfließt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stoßfläche zwischen den beiden Teilen des Einsatzkörpers in einer mit dem Saugraum verbundenen Kammer des Gehäuses vorgesehen, der Pumpenkopf einstückig ausgebildet und die Sitzfläche des Druckventils an dem Einsatzkörper angeordnet ist und in der oder in der Nähe der Trennebene zwischen dem Gehäuse und dem Pumpenkopf liegt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der dem Pumpenkopf zugewandte Teil des Einsatzkörpers einen mittigen Förderkanal und an beiden Stirnseiten konzentrisch dazu angeordnete Sitzflächen für das Druckventil bzw. für das Saugventil auf.
  • Der Pumpenkopf kann plattenförmig mit geringer Bauhöhe ausgebildet sein, zumal der Pumpenkopf nur den oder die Druckventilkörper und den zum Verbraucher führenden Kanal aufzunehmen braucht, so daß die Bauhöhe des Pumpenkopfes nur ein wenig größer als die Länge des Druckventilkörpers oder der Druckventilkörper zu sein braucht.
  • Der Werkstoffverbrauch für den Pumpenkopf ist somit gering. Da sämtliche Funktionsteile der Pumpe konstruktiv einfach gestaltet sind, ergeben sich auch geringe Bearbeitungszeiten.
  • Alle einem steten Lastwechsel während des Betriebes ausgesetzten Teile, nämlich die Hülse und die beiden Teile des Einsatzkörpers, sind Rotationskörper.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, die eine mit drei Plungern ausgerüstete Höchstdruckplungerpumpe zeigen, und zwar
    • Fig. 1
    die Höchstdruckplungerpumpe im Längsschnitt,
    Fig. 2
    einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und
    Fig. 3
    einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.
  • Die dargestellte Höchstdruckplungerpumpe besteht im wesentlichen aus einem Pumpengehäuse 1, einem mit dem Pumpengehäuse durch Schrauben 2a verbundenen Pumpenkopf 2, einem koaxial zur Zylinderachse 3 angeordneten Saugventil 4 und Druckventil 5 sowie einer schwimmend auf dem Plunger 6 gelagerten Hülse 7, in deren zylindrischer Bohrung 8 eine Gleitbuchse 9, die sich über die gesamte Länge der Hülse 7 erstreckt, bewegt sich der Plunger 6 hin und her.
  • An der Stirnfläche 10 der Gleitbuchse 9 und an der Stirnfläche 11 der Hülse 7 stützt sich ein Teil 12 eines zweiteiligen Einsatzkörpers ab, dessen Teil 13 mit einer Sitzfläche 14 für den Saugventilkörper 15 und mit einer Sitzfläche 16 für den Druckventilkörper 17 versehen ist.
  • Der dem Pumpenkopf 2 zugewandte Teil 13 des Einsatzkörpers weist einen mittigen Förderkanal 18 auf. An beiden Stirnseiten sind konzentrisch zu diesem Förderkanal die Sitzflächen 14,16 für das Saugventil 4 bzw. für das Druckventil 5 angeordnet. Diese Sitzflächen werden durch Vorsprünge 19,20 gebildet, die sich in eine Ausnehmung 21 des Pumpenkopfes bzw. in eine Ausnehmung 22 des Teils 12 des Einsatzkörpers erstrecken.
  • Das Saugventil 4 ist als Plattenventil ausgebildet. Der plattenförmige Saugventilkörper 15 und die zugeordnete Feder 23 sind in der Ausnehmung 22 des Teils 12 des Einsatzkörpers angeordnet.
  • Der dem Pumpenkopf 2 zugewante Teil 13 des Einsatzkörpers weist einen kleineren Durchmesser auf als der Teil 12, so daß sich oberhalb des Teiles 12 ein Ringraum 24 ergibt, von dem aus Saugkanäle 25 durch einen Teil des Gehäuses sich erstrecken, die in den Saugraum 26 der Pumpe einmünden, der die Hülse 7 umgibt. Die Saugkanäle 25 gehen von einer Stirnfläche 27 aus, die den Ringraum 24 an einer Seite begrenzt.
  • Der Teil 13 des Einsatzkörpers weist Saugkanäle 28 auf, die zur Sitzfläche 14 des Saugventils führen. Diese Saugkanäle 28 gehen vom Außenrand 29 des Teils 13 aus, wobei der Außenrand 29 dem Pumpenkopf 2 benachbart liegt. Die Saugkanäle erstrecken sich vom Außenrand schräg nach innen.
  • Damit im Bereich der Stoßfläche zwischen der Hülse 7 und dem Teil 12 des Einsatzkörpers keine Leckageflüssigkeit austreten kann, ist in diesem Bereich eine Dichthülse 29a vorgesehen. Im Bereich der Verbindungs- und Stoßfläche zwischen den Teilen 13 und 12 austretende Leckageflüssigkeit gelangt in den Ringraum 24 und kann durch die Saugkanäle 25 in den Saugraum 26 fließen.
  • Aus der Fig. 1 ergibt sich ferner, daß die Bauhöhe des plattenförmigen Pumpenkopfes gering und nur ein wenig größer ist als die Länge des Ventilkörpers 17, der mittels einer Feder 30 auf die Sitzfläche 16 des Teils 13 gepreßt wird. Bei angehobenem Druckventilkörper strömt das Druckmedium in die Ausnehmung 21 des Pumpenkopfes 2 und von dort zum Verbraucher.
  • Dem mittigen Förderkanal in dem Teil 12 des Einsatzkörpers ist das Bezugszeichen 31 zugeordnet.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Pumpengehäuse
    2
    Pumpenkopf, 2a Schraube
    3
    Zylinderachse
    4
    Saugventil
    5
    Druckventil
    6
    Plunger
    7
    Hülse
    8
    Bohrung
    9
    Gleitbuchse
    10
    Stirnfläche
    11
    Stirnfläche
    12
    Teil
    13
    Teil
    14
    Sitzfläche
    15
    Saugventilkörper
    16
    Sitzfläche
    17
    Druckventilkörper
    18
    Förderkanal
    19
    Vorsprung
    20
    Vorsprung
    21
    Ausnehmung
    22
    Ausnehmung
    23
    Feder
    24
    Ringraum
    25
    Saugkanal
    26
    Saugraum
    27
    Stirnfläche
    28
    Saugkanal
    29a
    Dichthülse, 29 Außenrand
    30
    Feder
    31
    Förderkanal

Claims (7)

  1. Hochdruckplungerpumpe, vorzugsweise für Arbeitsdrücke oberhalb 2.000 bar, mit jeweils einem koaxial zur Zylinderachse angeordneten Druck- und Saugventil und einer auf dem Plunger schwimmend gelagerten und an ihrem dem Pumpenkopf zugewandten Ende sich an einem das Saugventil aufnehmenden, zweiteiligen Einsatzkörper abstützenden Hülse, die vom im Gehäuse der Pumpe angeordneten Saugraum umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiteilige Einsatzkörper (12,13) im oberen Teil des Gehäuses (1) angeordnet ist, die Sitzfläche (16) des Druckventils (5) in der oder in der Nähe der Trennebene zwischen dem Gehäuse (1) und dem Pumpenkopf (2) liegt, der Pumpenkopf (2) einstückig, plattenförmig, mit geringer Bauhöhe ausgebildet ist, wobei die Bauhöhe ein wenig größer als die Länge des Druckventilkörpers ist.
  2. Hochdruckplungerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Pumpenkopf (2) zugewandte Teil (13) des Einsatzkörpers einen mittigen Förderkanal (18) und an beiden Stirnseiten konzentrisch dazu angeordnete Sitzflächen (14,16) für das Saugventil (4) bzw. für das Druckventil (5) aufweist.
  3. Hochdruckplungerpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzflächen (14,16) durch Vorsprünge (19,20) gebildet werden, die sich in eine Ausnehmung (21) des Pumpenkopfes bzw. in eine Ausnehmung (22) des sich an der Hülse (7) abstützenden Teils (12) des Einsatzkörpers erstrecken.
  4. Hochdruckplungerpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugventil (4) als Plattenventil ausgebildet ist und der plattenförmige Saugventilkörper (15) und die zugeordnete Feder (23) in einer Ausnehmung (22) des der Hülse zugewandten Teils (12) des Einsatzkörpers angeordnet sind.
  5. Hochdruckplungerpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Pumpenkopf (2) zugewandte Teil (13) des Einsatzkörpers zur Sitzfläche des Saugventils (4) führende Saugkanäle (28) aufweist, die an der dem Pumpenkopf zugewandten Seite von Außenrand beginnend schräg nach innen verlaufen.
  6. Hochdruckplungerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkopf (2) plattenförmig mit geringer Bauhöhe ausgebildet ist und die Bauhöhe ein wenig größer ist als die Länge des Druckventilkörpers (17).
  7. Hochdruckplungerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Pumpenkopf (2) zugewandte Teil (13) des Einsatzkörpers einen kleineren Durchmesser aufweist als der dem Saugraum (26) zugewandte Teil (12), und daß die Saugkanäle (25) von einer Stirnfläche (27) des Gehäuses (1) ausgehen und in den Saugraum (26) einmünden.
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