[0001] Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem
Verbrennungsmotor als Antrieb für den oder die Kolben und mit einer von dem Verbrennungsmotor
angetriebenen Antriebsscheibe, an der die Kolben federnd anliegen.
[0002] Es sind Hochdruckreinigungsanlagen bekannt, die durch einen Benzin- oder Dieselmotor
angetrieben werden. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird eine Hochdruckpumpe üblicherweise
über einen Riemenantrieb von dem Verbrennungsmotor angetrieben. Die Leistungsübertragung
vom Verbrennungsmotor auf die Hochdruckpumpe über einen Riemenantrieb benötigt nicht
nur viel Platz, sondern es ergeben sich dadurch Leistungsverluste und Störanfälligkeiten,
die unerwünscht sind. Ein solches Gerät ist schwer, kompliziert im Aufbau und störanfällig.
[0003] Es ist demgegenüber bereits vorgeschlagen worden, die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors
unmittelbar in das Gehäuse der Hochdruckpumpe hineinragen zu lassen und auf dieser
in das Pumpengehäuse hineinragenden Welle eine Taumelscheibe zum Antrieb der Axialkolben
anzuordnen. Dabei sind Pumpengehäuse und Verbrennungsmotor voneinander über Abstandshalter
im Abstand gehalten, so daß zwischen Pumpengehäuse und Verbrennungsmotor eine Riemenscheibe
auf der Motorwelle angeordnet werden kann, über die Hilfsaggregate angetrieben werden
(P 37 09 391.6-15).
[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kolbenpumpe der eingangs beschriebenen Art zu
schaffen, die kompakter aufgebaut ist und daher leichter gehandhabt werden kann
und die außerdem im mechanischen Aufbau weniger kompliziert ist als bekannte Kolbenpumpen
mit verbrennungsmotorischem Antrieb.
[0005] Diese Aufgabe wird bei einer Kolbenpumpe der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß an das Kurbelwellengehäuse des Verbrennungsmotors ein Pumpengehäuse
angeformt ist, welches die Antriebsscheibe und zumindest einen Teil der Kolben aufnimmt,
daß die Motorwelle aus dem Kurbelgehäuse in das Pumpengehäuse hineinragt und die
Antriebsscheibe trägt und daß die Motorwelle im Übergangsbereich von dem Kurbelgehäuse
in das Pumpengehäuse gelagert ist.
[0006] Ein solcher Aufbau ermöglicht es,Pumpengehäuse und Verbrennungsmotor besonders dicht
aneinanderzurücken und somit einen kompakten Aufbau zu erreichen. Ein weiterer Vorteil
ist darin zu sehen, daß nur eine einzige Lagerung für die Motorwelle benötigt wird.
[0007] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Kurbelgehäuse zwei gegeneinander abgedichtete
Halbschalen umfaßt und wenn das Pumpengehäuse an eine dieser Halbschalen angeformt
ist.
[0008] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform, insbesondere in einer Axialkolbenpumpe,
ist vorgesehen, daß die Motorwelle im Übergang des Kurbelgehäuses zum Pumpengehäuse
mittels eines Schrägkugellagers gelagert ist. Ein solches Schrägkugellager kann sowohl
axial gerichtete als auch radial gerichtete Kräfte aufnehmen, so daß in diesem Lagerungsbereich
mit einem einzigen Kugellager die notwendige Kraftaufnahme zur Verfügung gestellt
wird, z.B.die Aufnahme für radiale Kräfte für die Kurbelwelle und die Aufnahme von
axialen Kräften für die Taumelscheibe. Dadurch ergibt sich eine weitere konstruktive
Vereinfachung, da durch die Doppelfunktion eines Schrägkugellagers die sonst notwendigen
getrennten Lager zur Aufnahme von axialen und radialen Kräften überflüssig werden.
[0009] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Innere des Kurbelgehäuses
mit dem Inneren des Pumpengehäuses in Verbindung steht, so daß die Ölfüllung des
Kurbelgehäuses auch das Pumpengehäuse füllt. Der Aufbau wird dadurch erheblich vereinfacht,
daß die im Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors ohnehin zur Schmierung notwendige
Ölfüllung gleichzeitig benutzt werden kann, um die bewegten Pumpenteile im Pumpenge
häuse zu schmieren. Man kommt daher mit einer einzigen Ölfüllung für beide Teilaggregate
aus. Dabei werden Abdichtungen eingespart, und außerdem ergibt sich im Betrieb der
Vorteil, daß beim Ölwechsel dieser Ölwechsel gleichzeitig sowohl die Kurbelwelle des
Verbrennungsmotors als auch die bewegten Teile der Kolbenpumpe erfaßt.
[0010] Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient
im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Die Zeichnung zeigt eine
Teilseitenansicht in teilweiser aufgebrochener Darstellung einer durch einen Verbrennungsmotor
angetriebenen Axialkolbenpumpe.
[0011] Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel einer als Taumelscheibenpumpe arbeitenden
Axialkolbenpumpe beschrieben, bei der also die Antriebsscheibe eine Taumelscheibe
ist. Die Erfindung könnte jedoch auch Verwendung finden bei einer Radialkolbenmaschine,
bei der als Antriebsscheibe beispielsweise eine exzentrisch gelagerte Scheibe oder
ein exzentrischer Ring verwendet werden, die bei Drehung der Motorwelle in radialer
Richtung eine oszillierende Bewegung auf radial angeordnete Kolben ausübt. Der Ausdruck
"Antriebsscheibe" soll sich daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl auf
Axialantriebselemente beziehen, also beispielsweise Taumelscheiben, als auch auf
Radialantriebselemente, beispielsweise exzentrisch auf der Motorwelle gelagerte Ringe
oder Scheiben.
[0012] Die in der Zeichnung dargestellte Motorpumpeneinheit umfaßt einen Verbrennungsmotor
1, der in der Zeichnung nur ganz schematisch angedeutet ist, sowie eine Axialkolbenpumpe
2 zur Förderung einer Hochdruckreinigungsflüssigkeit.
[0013] Der Verbrennungsmotor selbst befindet sich in einem Gehäuse, welches aus zwei Halbschalen
3 und 4 besteht, die mittels einer Dichtung 5 abgedichtet miteinander verbunden sind.
Im Inneren des durch die beiden Halbschalen 3 und 4 ausgebildeten Kurbelgehäuses
6 befindet sich in an sich bekannter Weise eine Kurbelwelle 7, deren Verlängerung
8 aus dem Kurbelgehäuse 6 heraussteht und in ein im wesentlichen zylindrisches,
an eine der beiden Halbschalen 3 angeformtes Pumpengehäuse 9 hineinragt. Im Übergangsbereich
zwischen dem Kurbelgehäuse 6 und dem Pumpengehäuse 9 ist an der das Pumpengehäuse
9 tragenden Halbschale 3 ein Schrägkugellager 10 gehalten, welches die Kurbelwelle
7 lagert. Das Schrägkugellager 10, dessen Kugellaufbahnen 11 und 12 in beiden Ringen
13 bzw. 14 des Kugellagers schräg zur Axialrichtung angeordnet ist, kann durch diese
Anordnung der Kugellaufbahnen 11 und 12 sowohl Kräfte in radialer Richtung als auch
Kräfte in axialer Richtung aufnehmen.
[0014] Auf das über das Schrägkugellager 10 hervorstehende freie Ende 15 der Kurbelwelle
17 ist als Antriebsscheibe drehfest eine Taumelscheibe 16 aufgesetzt, auf der sich
über ein Kugellager 17 frei drehbar eine Andruckplatte 18 abstützt.
[0015] Die Taumelscheibe selbst befindet sich vollständig im Inneren des im wesentlichen
zylindrischen Pumpengehäuses 9, das an der der Halbschale 3 gegenüberliegenden Seite
offen ist. Auf dieses offene Ende 19 des Pumpengehäuses 9 ist ein Pumpenkopf 20 aufgesetzt,
von dem in der Zeichnung nur ein Teil dargestellt ist. Der Pumpenkopf 20 endet in
einer Kopfplatte 21, die über eine Dichtung 22 abgedichtet am offenen Ende 19 des
Pumpengehäuses 9 anliegt und durch Schrauben 23 in dieser Lage festgelegt ist. Die
Kopfplatte 21 schließt damit das Pumpengehäuse 9 dicht ab.
[0016] Im Pumpenkopf 20 sind mehrere Axialkolben 24 in axialer Richtung frei verschieblich
gelagert, die sich mit ihrem einen Ende 25 an der Andruckplatte 18 abstützt. Jeder
Kolben trägt einen Federteller 26, an dem eine den Axialkolben 24 umgebende Schraubenfeder
27 anliegt, deren anderes Ende sich an der Kopfplatte 21 abstützt, so daß auf diese
Weise der Axialkolben 24 federnd gegen die Andruckplatte 18 geschoben wird.
[0017] Der Axialkolben 24 ragt in an sich bekannter Weise abgedichtet in eine Pumpenkammer
28 hinein, die über ein Saugventil 29 mit einer Saugleitung 30 und über ein Auslaßventil
31 mit einer Druckleitung 32 verbunden ist.
[0018] Das Kurbelgehäuse 6 ist durch zwei Ringdichtungen 33 und 34 gegenüber dem Außenraum
abgedichtet, die die Kurbelwelle 7 umgeben und jeweils an einer der beiden Halbschalen
3 und 4 dichtend anliegen. Dadurch sind bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
das Pumpengehäuse 9 einerseits und das Kurbelgehäuse 6 andererseits voneinander getrennt
und gegeneinander abgedichtet, so daß in diesen Räumen getrennte Ölfüllungen zur Schmierung
der bewegten Teile vorgesehen sein können.
[0019] Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel wäre es aber auch möglich, daß das Pumpengehäuse
9 und das Kurbelgehäuse 6 im Bereich des Schrägkugellagers 10 miteinander in Verbindung
stehen, ohne daß eine Dichtung 33 Pumpengehäuse und Kurbelgehäuse von einander trennen,
so daß die Ölfüllung des Kurbelgehäuses 6 auch das Pumpengehäuse 9 ausfüllt. Ausfüllen
bedeutet dabei nicht unbedingt, daß Kurbelgehäuse und Pumpengehäuse vollständig mit
Öl gefüllt sind, sondern dies wird in der Regel eine Teilfüllung fassen, die ausreicht,
um die bewegten Teile sowohl im Kurbelgehäuse als auch im Pumpengehäuse ausreichend
zu schmieren. Bei dieser Ausführungsform können mit einer einzigen Ölfüllung sowohl
die bewegten Teile des Verbrennungsmotors als auch die bewegten Teile der Pumpe geschmiert
werden, so daß insgesamt eine Konstruktionsvereinfachung eintritt.
1. Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem Verbrennungsmotor als Antrieb
für den oder die Kolben und mit einer von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Antriebsscheibe,
an der die Kolben federnd anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß an das Kurbelwellengehäuse
(6) des Verbrennungsmotors (1) ein Pumpengehäuse (9) angeformt ist, welches die
Antriebsscheibe (16) und zumindest einen Teil der Kolben (24) aufnimmt, daß die Motorwelle
(7) aus dem Kurbelgehäuse (6) in das Pumpengehäuse (9) hineinragt und die Antriebsscheibe
(16) trägt und daß die Motorwelle (7) im Übergangsbereich von dem Kurbelgehäuse (6)
in das Pumpengehäuse (9) gelagert ist.
2. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurbelgehäuse
(6) zwei gegeneinander abgedichtete Halbschalen (3, 4) umfaßt und daß das Pumpengehäuse
(9) an eine dieser Halbschalen (3) angeformt ist.
3. Axialkolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Motorwelle (7) im Übergang des Kurbelgehäuses (6) zum Pumpengehäuse (9)
mittels eines Schrägkugellagers (10) gelagert ist.
4. Axialkolbenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Innere des Kurbelgehäuses (6) mit dem Inneren des Pumpengehäuses (9) in Verbindung
steht, so daß die Ölfüllung des Kurbelgehäuses (6) auch das Pumpengehäuse (9) füllt.