PUMPE FÜR EIN HOCHDRUCKREINIGUNGSGERÄT

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Pumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät mit mindestens einem reziprozierend angetriebenen Kolben, der einerseits in einen Pumpraum eines Pumpengehäuses und andererseits in eine Antriebskammer des Pumpengehäuses eintaucht, mit einer am Umfang des Kolbens anliegenden Hochdruckdichtung im Eintrittsbereich des Kolbens in den Pumpraum, mit einer am Umfang des Kolbens anliegenden Öldichtung im Eintrittsbereich des Kolbens in die Antriebskammer und mit einem den Kolben zwischen Hochdruckdichtung und Öldichtung umgebenden Sammelraum für aus dem Pumpraum an der Hochdruckdichtung vorbei austretende Flüssigkeit.

[0002] Eine solche Pumpe ist beispielsweise in der DE 31 28 737 beschrieben. Bei einer solchen Konstruktion ist es möglich, daß trotz Vorsehen eines Sammelraumes Flüssigkeit, die an der Oberfläche des Kolbens haftet, bis in den Bereich der Öldichtung mitgenommen und an dieser vorbeigeführt wird, so daß diese Flüssigkeit in die Antriebskammer gelangen kann und sich dort mit der Ölfüllung der Antriebskammer vermischt. Dies führt zu Beschädigungen der Pumpe, da diese Leckageflüssigkeit den Druck in der Antriebskammer ansteigen läßt.

[0003] Um dies zu vermeiden, ist es bereits bekannt, im Sammelraum eine zusätzliche Abstreifdichtung vorzusehen, es wird also zwischen Hochdruckdichtung einerseits und Öldichtung andererseits noch eine weitere Dichtung notwendig, die den Kolben umgibt und verschleppte Leckageflüssigkeit abstreifen soll.

[0004] Durch diese zusätzliche Dichtung wird die Konstruktion erheblich komplizierter und auch anfälliger.

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Pumpe so auszugestalten, daß ohne Verwendung einer zusätzlichen Abstreiferdichtung eine Verschleppung von Leckageflüssigkeit aus dem Sammelraum in die Antriebskammer verhindert wird.

[0006] Diese Aufgabe wird bei einer Pumpe der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben im Bereich zwischen der Hochdruckdichtung und der Öldichtung mindestens eine Umfangsnut aufweist und daß die Hochdruckdichtung und die Öldichtung soweit voneinander entfernt sind, daß die Umfangsnut oder die Umfangsnuten bei der Hubbewegung des Kolbens weder die Hochdruckdichtung noch die Öldichtung erreichen.

[0007] Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß eine solche Umfangsnut den Film der verschleppten Flüssigkeit auf der Umfangsfläche des Kolbens unterbricht und die verschleppte Flüssigkeit in sich sammelt, so daß diese seitlich aus der Umfangsnut in den Sammelraum abfließen kann. Dadurch setzt sich der Film der verschleppten Flüssigkeit auf der der Öldichtung zugewandten Seite der Umfangsnut nicht mehr fort, die verschleppte Flüssigkeit wird also durch die Umfangsnut zuverlässig in den Sammelraum umgeleitet und von der Öldichtung ferngehalten.

[0008] Die Umfangsnut kann sehr unterschiedliche Querschnitte aufweisen, insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Umfangsnut einen rechteckigen Querschnitt aufweist, so daß sich eine scharfe Kante ergibt, die den Film der verschleppten Flüssigkeit unterbricht.

[0009] Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Kante zwischen Umfangsfläche des Kolbens und Seitenwand der Umfangsnut abgeschrägt ist, dadurch wird eine Beschädigung der Öldichtung bei der Montage der Pumpe vermieden, bei dieser Montage muß der Kolben durch die Öldichtung hindurchgeschoben werden.

[0010] Es kann auch vorgesehen sein, daß die Seitenwand der Umfangsnut abgeschrägt ist.

[0011] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Umfangsnut im mittleren Bereich ihres Bodens eine umlaufende, vertiefte Rinne aufweist, diese kann vorzugsweise einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Dadurch ist es einerseits möglich, im Übergang zwischen Umfangsfläche des Kolbens und Umfangsnut eine scharfe Kante zu vermeiden und dadurch eine Verletzung der Öldichtung bei der Montage, andererseits kann aber zwischen dem Boden der Umfangsnut und der Rinne eine scharfe Kante vorhanden sein, die zuverlässig den Film der verschleppten Flüssigkeit unterbricht.

[0012] Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Umfangsnut einen bogenförmigen Querschnitt aufweist, dabei kann vorgesehen sein, daß die Kontur der Umfangsnut gegenüber der Kontur der Umfangsfläche des Kolbens im Randbereich der Umfangsnut schräg verläuft.

[0013] Die Breite der Umfangsnut liegt bevorzugt zwischen 0,5 mm und 5 mm. Die Tiefe der Umfangsnut liegt bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm.

[0014] Es ist günstig, wenn im Sammelraum ein den Kolben umgebendes Distanzelement angeordnet ist, welches die Hochdruckdichtung und/oder die Öldichtung in axialer Richtung abstützt.

[0015] Der Sammelraum kann einen Abfluß aufweisen, so daß die in ihm gesammelte Flüssigkeit beispielsweise der Saugseite der Pumpe wieder zugeführt wird.

[0016] Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1:

eine Schnittansicht durch eine Taumelscheiben-Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät;

Figur 2:

eine vergrößerte Schnittansicht des in Figur 1 mit A gekennzeichneten Teilbereiches, wobei der Kolben links und rechts der Mittellinie in unterschiedlichen Stellungen gezeigt ist;

Figur 3:

eine Teilansicht eines Kolbens mit einer abgeschrägten Kante der Umfangsnut;

Figur 4:

eine Ansicht ähnlich Figur 3 mit einer Umfangsnut mit rechteckförmigem Querschnitt;

Figur 5:

eine Ansicht ähnlich Figur 3 mit einer zusätzlichen Rinne am Boden der Umfangsnut und

Figur 6:

eine Ansicht ähnlich Figur 4 bei einer Umfangsnut mit bogenförmigem Querschnitt.

[0017] Die in der Zeichnung dargestellte Pumpe 1 ist ein Teil eines Hochdruckreinigungsgerätes, das in der Zeichnung nicht gezeigt ist, die Pumpe 1 wird angetrieben durch einen ebenfalls nicht dargestellten Elektromotor oder einen anderen Antriebsmotor, beispielsweise einen Motor für fossile Brennstoffe.

[0018] Die Pumpe 1 umfaßt ein Pumpengehäuse 2 mit einer Antriebskammer 3 und mit mehreren Pumpkammern 4, die jeweils über ein Saugventil 5 mit einer Saugleitung 6 und über ein Druckventil 7 mit einer Druckleitung 8 verbunden sind. In die Pumpkammer 4 taucht ein zylindrischer Kolben 9 ein, dessen anderes Ende durch eine Öffnung 10 in die Antriebskammer 3 eintaucht, in dieser Antriebskammer 3 befindet sich eine von dem Antriebsmotor angetriebene Taumelscheibe 11, gegen die der Kolben 9 mittels einer Druckfeder 12 angedrückt wird.

[0019] Es sind mehrere derartige Kolben vorgesehen, im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Pumpe 1 zwei derartige Kolben, der Aufbau ist bei beiden Kolben ähnlich gewählt, daher wird nachfolgend die Konstruktion nur an einem Kolben erörtert.

[0020] Im Eintrittsbereich des Kolbens 9 in die Pumpkammer 4 ist in einer Umfangsnut 13 des Pumpengehäuses 2 eine Hochdruckdichtung 14 angeordnet, die an der Umfangswand des zylindrischen Kolbens 9 dichtend anliegt und die Pumpkammer 4 im Eintrittsbereich des Kolbens 9 dadurch abdichtet.

[0021] In ähnlicher Weise ist im Eintrittsbereich des Kolbens 9 in die Antriebskammer 3 eine Öldichtung 15 vorgesehen, die ebenfalls an der Umfangswand des Kolbens 9 dichtend anliegt und dadurch die Antriebskammer 3, die zumindest teilweise mit Öl gefüllt ist, abdichtet.

[0022] Die Umfangsnut 13 und die Aufnahme der Öldichtung 14 bilden Teil eines Ringraumes 16, der den Kolben 9 zwischen dessen Eintritt in die Pumpkammer 4 und dessen Eintritt in die Antriebskammer 3 umgibt, dieser Ringraum 16 steht mit einer Rückführleitung 17 in Verbindung, die in aus der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise mit der Saugleitung 6 verbunden ist.

[0023] In dem Ringraum 16 ist den Kolben 9 umgebend ein Distanzelement 18 angeordnet, welches sich sowohl an der Hochdruckdichtung14 als auch an der Öldichtung 15 abstützt und diese dadurch in axialer Richtung, d.h. in Verschieberichtung des Kolbens 9, festlegt.

[0024] In dem Bereich zwischen der Hochdruckdichtung 14 und der Öldichtung 15 ist in den Kolben 9 eine Umfangsnut 19 eingearbeitet, die bei der Hubbewegung des Kolbens 9 bei drehender Taumelscheibe 11 so zwischen Öldichtung 15 einerseits und Hochdruckdichtung 14 andererseits verschoben wird, daß sie beide Dichtungen nicht erreicht, der Umkehrpunkt liegt also jeweils vor einer der beiden Dichtungen. In Figur 2 ist die Umfangsnut 19 auf der linken Seite in der Nähe der Öldichtung dargestellt, auf der rechten Seiten in der Nähe der Hochdruckdichtung, die Verschiebung der Umfangsnut 19 entspricht dem Hub des Kolbens 9.

[0025] Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Umfangsnut 19 einen rechteckigen Querschnitt, im Bereich zwischen Seitenwand 20 der Umfangsnut 19 und der Umfangswand 21 des Kolbens 9 ist eine Abschrägung 22 vorgesehen. Die Breite der Umfangsnut in axialer Richtung kann beispielsweise zwischen 0,5 mm und 5 mm liegen, ihre Tiefe zwischen 0,5 mm und 3 mm.

[0026] Der Querschnitt der Umfangsnut 19 ist bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 gleich, beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 fehlt die Abschrägung 22, so daß sich im Übergangsbereich zwischen Seitenwand 20 und Umfangswand 21 eine scharfe Kante 23 ausbildet.

[0027] Das Ausführungsbeispiel der Figur 5 unterscheidet sich von dem der Figur 3 dadurch, daß im Boden 24 der Umfangsnut 19 zusätzlich eine vertiefte, umlaufende Rinne 25 vorgesehen ist, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt aufweist und somit mit einer scharfen Kante 26 in den Boden 24 der Umfangsnut 19 einmündet.

[0028] Die Breite der Rinne kann beispielsweise zwischen 0,5 mm und 5 mm liegen, deren Tiefe zwischen 0,5 mm und 3 mm.

[0029] Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 6 weist die Umfangsnut 19 eine bogenförmige Kontur 27 auf, die schräg in die Umfangswand 21 einmündet.

[0030] Wesentlich ist bei allen Querschnittsformen der Umfangsnut 19, daß durch diese Umfangsnut 19 die kontinuierliche, zylindrische Umfangswand 21 des Kolbens 9 unterbrochen wird, so daß ein Flüssigkeitsfilm, der an der Hochdruckdichtung 14 vorbei längs der Umfangswand 21 aus der Pumpkammer 4 austritt, durch die Umfangsnut 19 unterbrochen wird, d.h. dieser Flüssigkeitsfilm kann sich nicht weiter fortsetzen bis zur Öldichtung 15, sondern dieser Film endet an der Umfangsnut 19, in der sich die Flüssigkeit sammelt, die aus der Pumpkammer 4 ausgetreten ist. Diese in der Umfangsnut 19 gesammelte Flüssigkeit wird dann über die Rückführleitung 17 aus dem Ringraum 16 abgeführt, der Ringraum 16 wirkt somit als Sammelraum.

[0031] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine Umfangsnut 19 vorgesehen, grundsätzlich wäre es möglich, auch mehrere derartige Nuten nebeneinander im Kolben 9 anzuordnen, wobei in jedem Fall Voraussetzung ist, daß diese Umfangsnuten 19 nicht mit der Hochdruckdichtung 14 und der Öldichtung 15 in Kontakt kommen, so daß beim Betrieb diese Dichtungen immer nur an der durchgehenden, zylindrischen Umfangswand 21 anliegen, Beschädigungen der Dichtungen durch die Kanten der Umfangsnut 19 werden somit vermieden.

Ansprüche

1. Pumpe (1) für ein Hochdruckreinigungsgerät mit mindestens einem reziprozierend angetriebenen Kolben (9), der einerseits in einen Pumpraum eines Pumpengehäuses (2) und andererseits in eine Antriebskammer (3) des Pumpengehäuses (2) eintaucht, mit einer am Umfang des Kolbens (9) anliegenden Hochdruckdichtung (14) im Eintrittsbereich des Kolbens (9) in den Pumpraum, mit einer am Umfang des Kolbens (9) anliegenden Öldichtung (15) im Eintrittsbereich des Kolbens (9) in die Antriebskammer (3) und mit einem den Kolben (9) zwischen Hochdruckdichtung (14) und Öldichtung (15) umgebenden Sammelraum (16) für aus dem Pumpraum an der Hochdruckdichtung (14) vorbei austretende Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (9) im Bereich zwischen der Hochdruckdichtung (14) und der Öldichtung (15) mindestens eine Umfangsnut (19) aufweist und daß die Hochdruckdichtung (14) und die Öldichtung (15) soweit voneinander entfernt sind, daß die Umfangsnut (19) bei der Hubbewegung des Kolbens (9) weder die Hochdruckdichtung (14) noch die Öldichtung (15) erreicht.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (19) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (22) zwischen Umfangsfläche (21) des Kolbens (9) und Seitenwand (20) der Umfangsnut (19) abgeschrägt ist.

4. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (20) der Umfangsnut (19) abgeschrägt ist.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (19) im mittleren Bereich ihres Bodens (24) eine umlaufende, vertiefte Rinne (25) aufweist.

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (25) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist.

7. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (19) einen bogenförmigen Querschnitt aufweist.

8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur (27) der Umfangsnut (19) gegenüber der Kontur der Umfangsfläche (21) des Kolbens (9) schräg verläuft.

9. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Umfangsnut (19) zwischen 0,5 mm und 5 mm liegt.

10. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Umfangsnut (19) zwischen 0,5 mm und 3 mm liegt.

11. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelraum (16) ein den Kolben (9) umgebendes Distanzelement (18) angeordnet ist, welches die Hochdruckdichtung (14) und/oder die Öldichtung (15) in axialer Richtung abstützt.

12. Pumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (16) einen Abfluß (17) aufweist.

Claims

1. A pump (1) for a high-pressure cleaning appliance, with at least one piston (9) which is driven in a reciprocating manner and which enters a pumping chamber of a pump housing (2) on one side and a driving chamber (3) of the pump housing (2) on the other side, with a high-pressure seal (14) resting on the periphery of the piston (9) in the entry region of the piston (9) into the pumping chamber, with an oil seal (15) resting on the periphery of the piston (9) in the entry region of the piston (9) into the driving chamber (3), and with a collecting chamber (16) surrounding the piston (9) between the high-pressure seal (14) and the oil seal (15) for liquid flowing out of the pumping chamber past the high-pressure seal (14), characterized in that the piston (9) comprises at least one peripheral groove (19) in the region between the high-pressure seal (14) and the oil seal (15), and the high-pressure seal (14) and the oil seal (15) are spaced so far from each other that during the reciprocating movement of the piston (9) the peripheral groove (19) reaches neither the high-pressure seal (14) nor the oil seal (15).

2. A pump according to Claim 1, characterized in that the peripheral groove (19) has a rectangular cross-section.

3. A pump according to Claim 2, characterized in that the edge (22) between the peripheral face (21) of the piston (9) and the lateral wall (20) of the peripheral groove (19) is bevelled.

4. A pump according to Claim 2, characterized in that the lateral wall (20) of the peripheral groove (19) is bevelled.

5. A pump according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the peripheral groove (19) has a continuous, depressed channel (25) in the central region of its bottom (24).

6. A pump according to Claim 5, characterized in that the channel (25) has a rectangular cross-section.

7. A pump according to Claim 1, characterized in that the peripheral groove (19) has a curved cross-section.

8. A pump according to Claim 7, characterized in that the outline (27) of the peripheral groove (19) extends obliquely with respect to the outline of the peripheral face (21) of the piston (9).

9. A pump according to one of the preceding Claims, characterized in that the width of the peripheral groove (19) is between 0·5 mm and 5 mm.

10. A pump according to one of the preceding Claims, characterized in that the depth of the peripheral groove (19) is between 0.5 mm and 3 mm.

11. A pump according to one of the preceding Claims, characterized in that a spacer element (18), which surrounds the piston (9) and which supports the high-pressure seal (14) and/or the oil seal (15) in the axial direction, is arranged in the collecting chamber (16).

12. A pump according to one of the preceding Claims, characterized in that the collecting chamber (16) has an outlet (17).

Revendications

1. Pompe (1) pour un appareil de nettoyage sous haute pression, comportant un piston (9) entraîné en va-et-vient qui plonge d'une part dans une chambre de pompage d'un boîtier de pompe (2) et d'autre part dans une chambre d'entraînement (3) du boîtier de pompe (2), comprenant un joint d'étanchéité à haute pression (14) en appui à la périphérie du piston (9) dans la zone d'entrée du piston (9) dans la chambre de pompage, un joint d'étanchéité à huile (15) en appui à la périphérie du piston (9) dans la zone d'entrée du piston (9) dans la chambre d'entraînement (3), et une chambre de collecte (16), qui entoure le piston (9) entre le joint à haute pression (14) et le joint à huile (15) et qui est destinée au liquide sortant de la chambre de pompage et contournant le joint à haute pression (14), caractérisée en ce que le piston (9) comprend dans la zone entre le joint à haute pression (14) et le joint à huile (15) au moins une gorge périphérique (19), et en ce que le joint à haute pression (14) et le joint à huile (15) sont éloignés l'un de l'autre aussi loin que la gorge périphérique (19) n'atteint ni le joint à haute pression (14) ni le joint à huile (15) lors du mouvement en va-et-vient du piston (9).

2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la gorge périphérique (19) présente une section transversale rectangulaire.

3. Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'arête (22) entre la surface périphérique (21) du piston (9) et la paroi latérale (20) de la gorge périphérique (19) est biseautée.

4. Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que la paroi latérale (20) de la gorge périphérique (19) est biseautée.

5. Pompe selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la gorge périphérique (19) comprend, dans la zone médiane de son fond (24), une rainure périphérique renfoncée (25).

6. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que la rainure (25) présente une section transversale rectangulaire.

7. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la gorge périphérique (19) présente une section transversale arquée.

8. Pompe selon la revendication 7, caractérisée en ce que le contour (27) de la gorge périphérique (19) s'étend en oblique par rapport au contour de la surface périphérique (21) du piston (9).

9. Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur de la gorge périphérique (19) est entre 0,5 mm et 5 mm.

10. Pompe selon l'une des revendications périphériques, caractérisée en ce que la profondeur de la gorge périphérique (19) est entre 0,5 mm et 3 mm.

11. Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu dans la chambre de collecte (16) un élément écarteur (18) qui entoure le piston (9) et qui soutient en direction axiale le joint à haute pression (14) et/ou le joint à huile (15).

12. Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la chambre de collecte (16) présente une évacuation (17).

Zeichnung