用于高压清洁设备的活塞泵的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于高压清洁设备的活塞泵(10)，该活塞泵包括具有多个泵腔(38)的泵体(40)，活塞(20)分别插入到这些泵腔中；并且包括具有抽吸入口(54)和压力出口(88)的泵头(52)，其中，每个泵腔(38)都经由抽吸阀(46)与抽吸入口(54)并且经由压力阀(50)与压力出口(88)形成流动连接；并且包括包围泵头(52)的拉紧卡箍(112)。为了以如下方式改进活塞泵，即，使其能成本低廉地制造且能简单地装配，提出，该活塞泵具有关于活塞纵向轴线(18)对称地取向的唯一的U形拉紧卡箍(112)，并且泵头(52)和泵体(40)在它们之间在压力阀(50)下游构造出压力室(58)，在该压力室中布置有活塞式的、被至少一个密封元件(62、64)包围的、具有通道(66)的中央插入件(60)，其中，在通道(66)下游布置有与泵纵向轴线(18)同轴取向的压力线路(86)。
【专利说明】用于高压清洁设备的活塞泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于高压清洁设备的活塞泵，其包括具有多个泵腔的泵体，能平行于泵纵向轴线来回运动的活塞分别插入到这些泵腔中；并且包括安设在泵体上的泵头，其具有用于供给液体的抽吸入口以及用于排出液体的压力出口，其中，每个泵腔都经由抽吸阀与抽吸入口并且经由压力阀与压力出口形成流动连接(Stromungsverbindung);并且包括包围泵头的用于将泵头与泵体拉紧的拉紧卡箍。
【背景技术】
[0002]借助这种类型的活塞泵可以将液体，优选水置于压力下并且经由压力软管供给排出设备，例如喷杆或喷嘴。这可以实现将置于压力下的液体对准对象或面，以便清洁该对象或面。液体的压力可以明显大于lOObar。因此，活塞泵必须具有相当大的机械强度。另一方面，活塞泵应当能够尽可能成本低廉地制造和装配。因此，在DE 195 48 498A1中提出由塑料材料来制造泵头并且借助拉紧元件与泵体拉紧。在此，拉紧元件构造为盖罩，其具有多个倾斜于泵纵向轴线地延伸的接片并且具有联接管，泵头的构造为压力套管的压力出口插入到该联接管中。此外，拉紧元件还包括支撑法兰，该支撑法兰抵靠在压力套管的阶梯部上并且接片从该支撑法兰出发倾斜于泵纵向轴线在朝向泵体的方向上延伸。因此，拉紧元件具有与不可忽视的制造成本相关联的耗费的结构。在装配活塞泵时必须要注意的是，拉紧元件的支撑法兰面对面地(fliichig)安置在泵头的压力套管的对应的阶梯部上。
[0003]在DE 195 59 336 Cl中提出了一种开头提到类型的活塞泵。在这种活塞泵中使用了具有两个U形拉紧卡箍的拉紧元件，这两个拉紧卡箍经由刚性的连接件彼此连接。连接件具有被压力套管贯穿的通孔。这两个U形拉紧卡箍分别具有两个支腿，这两个支腿经由接片彼此连接。拉紧卡箍的接片与泵纵向轴线错开地分别抵靠在泵头的端侧上。
[0004]由WO 2008/128591 Al公知了一种活塞泵，其中，泵头包括拉杆，这些拉杆在轴向方向上延伸经过(Ubergreifen)泵体并且能与泵驱动器可松开地连接，其中，泵体在泵头与泵驱动器之间拉紧。在该活塞泵中可以取消单独的拉紧元件，取而代之的是使用具有特殊造型的泵头。
【发明内容】
[0005]本发明的任务是以如下方式改进开头提到类型的活塞泵，即，使其能成本低廉地制造并且能简单地装配。
[0006]该任务在这种活塞泵中根据本发明通过以下方式来解决，S卩，活塞泵具有关于活塞纵向轴线对称地取向的唯一的U形拉紧卡箍，并且泵头和泵体在它们之间在压力阀下游构造出压力室，在该压力室中布置有活塞式的、被至少一个密封元件包围的、具有通道的中央插入件，其中，在通道下游布置有与泵纵向轴线同轴取向的压力线路。
[0007]令人惊奇地表明，只要拉紧卡箍关于活塞纵向轴线对称地布置并且在泵体与泵头之间提供有压力室，在该压力室中布置有被至少一个密封元件包围的活塞类型的中央插入件，其中，压力室布置在压力阀下游以及与泵纵向轴线同轴取向的压力线路上游，那么泵头就能够借助唯一的U形拉紧卡箍与泵体拉紧，而不会损害泵头的机械强度。在活塞泵运行期间，在压力室中的置于压力下的液体在插入件上游构造出液压冲头，其以轴向取向的力加载泵体，该力抵抗由活塞施加到泵体上的力和扭矩，从而使用唯一的U形拉紧卡箍足以赋予活塞泵所需的稳定性。
[0008]活塞纵向轴线可以居中地穿过拉紧卡箍的接片，并且拉紧卡箍的支腿可以关于活塞纵向轴线对称地取向。使用唯一的U形拉紧卡箍可以实现活塞泵的成本特别低廉的制造和装配。仅需要两个作用到拉紧卡箍的支腿的自由端部上的连接元件，例如两个连接螺栓来固定拉紧卡箍。
[0009]优选地，泵头和/或泵体由塑料材料制成。这可以实现额外地降低制造成本。
[0010]在本发明的有利实施方式中，压力室关于泵纵向轴线旋转对称地构造。
[0011]优选地，压力室至少在部分区域中设计成柱状。
[0012]在有利的实施方式中，活塞泵的活塞绕泵纵向轴线均匀分布地且以相对泵纵向轴线相同的径向间距布置。例如可以设置，活塞泵具有三个泵腔，各一个柱状活塞分别插入到这些泵腔中，其中，活塞纵向轴线与泵纵向轴线平行地取向并且布置在等边三角形的顶点上。
[0013]活塞以相对泵纵向轴线相同的径向间距且以彼此间保持不变的角距的布置使得借助在活塞泵运行期间构造在压力室中的以流入到压力室中的液体形式的液压冲头并且借助在中间平面中包围泵头的U形拉紧卡箍来补偿产生的力和扭矩变得容易。
[0014]在本发明的成本特别低廉的设计方案中，压力阀分别具有压力阀弹簧，其支撑在中央插入件上。在这种类型的设计方案中，中央插入件形成阀架，压力阀弹簧支撑在该阀架上。压力阀弹簧分别将封闭力在朝向压力阀座的方向上施加到封闭体上。
[0015]中央插入件具有通道，并且压力线路在该通道下游延伸。有利地，压力线路构造出插入件的通道与活塞泵的通道之间的连接。
[0016]有利地，中央插入件通道与泵纵向轴线同轴地取向。
[0017]有利的是，中央插入件构造出阀座，中央止回阀的封闭体能密封地靠置到该阀座上。为此，中央插入件可以在其背离压力阀的前侧上具有凹槽，该凹槽容纳并引导中央止回阀。
[0018]在本发明的优选实施方式中，活塞布置在插入件的轴向投影之外。在此，插入件的轴向投影理解为插入件在泵纵向轴线的方向上的投影。已经证实，当活塞定位在中央插入件的轴向投影之外时，泵体能够特别可靠地承受由活塞施加的压力和扭矩。插入件在布置在该插入件与压力室壁之间的包围该插入件的密封元件的区域中的直径限定了如下面，插入件在活塞泵运行期间以该面作用到在插入件上游位于压力室中的液体上。该置于压力下的液体构造出液压冲头，其由插入件压向泵体。这种按压力抵抗在活塞泵运行期间由活塞施加的压力和转矩。通过前面阐述的将活塞定位在中央插入件的轴向投影之外的方式可以获得对压力和扭矩的有效补偿。
[0019]有利的是，中央插入件的面向泵体的压力面大小是活塞的插入到泵腔中的端面的至少三倍。插入件的将压力施加到处于压力室中的液体上的面被称为压力面。例如可以设置，活塞和中央插入件设计成圆形，其中，插入件的压力面的直径大约为活塞的直径的两倍。
[0020]有利的是，活塞泵具有与泵纵向轴线同轴取向的压力套管，其居中地贯穿拉紧卡箍的接片。拉紧卡箍具有将拉紧卡箍的支腿彼此连接的接片。接片可以在周向方向上包围压力套筒并且由此在轴向方向上得到支撑。为了装配活塞泵可以将U形拉紧卡箍安设到压力套筒上。这使得拉紧卡箍的定位变得容易。
[0021]特别有利的是，泵头能在轴向方向上以弹性复位力加载，该弹性复位力与由拉紧卡箍施加的拉紧力反向。这可以实现泵头在活塞泵运行期间与活塞的往复运动相应地在轴向方向上相对于泵体稍微发生运动。这导致中央插入件在轴向方向上支撑在泵头上并且在出现压力峰值的情况下可以与泵头一起在轴向方向上实施相对于泵体的运动。在泵体与泵头之间的刚性联接可以通过使用抵抗拉紧力的弹性复位力被避免。确切地说，弹性复位力可以实现泵体与泵头之间的均衡运动。
[0022]例如可以设置，能弹性变形的元件布置在泵头与泵体之间。泵头在装配活塞泵时可以在中间放置有能弹性变形的元件的情况下安设到泵体上。于是，借助拉紧卡箍可以使泵头与泵体拉紧。在活塞泵运行期间，布置在泵头与泵体之间的能弹性变形的元件允许泵头稍微发生轴向均衡运动，而不会损害活塞泵的机械稳定性。
[0023]在有利的实施方式中，能弹性变形的元件设计为布置在泵头与泵体之间的密封环。
[0024]在本发明的改进方案中，活塞泵具有活塞引导装置，泵体安设到该活塞引导装置上，其中，泵体借助拉紧卡箍在泵头与活塞引导装置之间拉紧。活塞可以借助活塞引导装置在轴向方向上进行引导。为此，活塞引导装置可以具有引导套筒，它们分别在周向方向上包围活塞。
[0025]优选地，拉紧卡箍与活塞引导装置可松开地连接，优选拧接。活塞引导装置在本发明的这种设计方案中构造为用于拉紧卡箍的支座(Widerlager)，该拉紧卡箍包围泵头和泵体并且与活塞引导装置拉紧。
[0026]为了驱动活塞，活塞泵在有利的实施方式中具有摆动盘，活塞与该摆动盘共同作用并且该摆动盘布置在摆动盘壳体中，其中，活塞引导装置安设到摆动盘壳体上。
[0027]优选地，活塞引导装置具有引导护板，该引导护板构造出用于摆动盘壳体的盖；并且具有支撑护板，其借助拉紧卡箍在引导护板与泵体之间拉紧并且其在轴向方向上支撑在周向方向上包围活塞的密封元件。活塞引导装置在这种实施方式中两件式地构造并且包括引导护板以及能安设到该引导护板上的支撑护板。引导护板构造出用于摆动盘壳体的盖并且包括在轴向方向上引导活塞的引导环节，例如引导套筒。
[0028]有利地，拉紧卡箍与引导护板拧接。
[0029]为了避免置于压力下的液体意外地从泵腔中溢出，活塞分别被密封元件包围。密封元件在轴向方向上支撑在活塞引导装置的支撑护板上。为此，支撑护板可以具有包围活塞的支撑环，它们分别在轴向方向上支撑密封元件。所有支撑环都可以一体式地彼此连接。这使得活塞泵的装配变得容易。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]以下对本发明优选实施方式的说明结合附图用于进一步阐述。在附图中:
[0031]图1示出根据本发明的活塞泵的优选实施方式的第一侧视图；
[0032]图2示出在图1中示出的活塞泵的第二侧视图；
[0033]图3示出活塞泵沿着在图2中的直线3-3的剖视图；并且
[0034]图4示出活塞泵在泵体区域中的放大的局部剖视图，泵头安设到该泵体上。
【具体实施方式】
[0035]在附图中示意性地示出根据本发明的活塞泵的优选实施方式，该活塞泵整体以附图标记10标识。像可以从图3清楚看出的那样，活塞泵10具有摆动盘12，该摆动盘布置在摆动盘壳体14中并且可以经由仅示意性示出的为本领域技术人员所公知的传动机构16由驱动马达，例如电动机(未示出)驱动绕泵纵向轴线18转动。
[0036]总共三个相同设计的活塞抵靠在摆动盘12上，其中，在附图中以纵剖图示出了活塞20。所有活塞都以它们的活塞纵向轴线24与泵纵向轴线18平行地取向。活塞泵10的活塞20绕泵纵向轴线18均匀分布地布置并且分别具有相对泵纵向轴线18的相同径向间距。
[0037]两件式的活塞引导装置26安设到摆动盘壳体14上，该活塞引导装置包括引导护板28和支撑护板30。引导护板28构造出用于摆动盘壳体14的盖并且凸地向外弯曲。该引导护板包括引导套筒32形式的引导环节，它们分别被活塞20贯穿并且在轴向方向上引导活塞20。
[0038]在引导护板28上安设有支撑护板30。该支撑护板具有支撑环34，它们分别在周向方向上包围活塞20并且一体式地相互连接。支撑环34分别在轴向方向上支撑密封环36,该密封环在周向方向中包围活塞20并且以密封唇抵靠在该活塞上。
[0039]活塞泵10的活塞20分别插入安设到支撑护板30上的泵体40的泵腔38中。泵腔38分别具有输入端42和输出端44。在输入端42上布置有抽吸阀46，并且输出端44经由在图3中以虚线示出的输出线路48与压力阀50连接。
[0040]在泵体40上安设有泵头52，该泵头以及泵体40和支撑护板30都由塑料材料制成。泵头52具有抽吸入口 54，在该抽吸入口上联接有与泵腔38形成流动连接的抽吸线路56。因此，可以将待加压的液体，优选水经由抽吸入口 54和抽吸线路56供给所有泵腔38。
[0041]泵体40和泵头52在它们之间构造出中央压力室58，其中布置有根据活塞形式构造的中央插入件60。中央压力室58在其容纳插入件60的区域中同样如同中央插入件60那样关于泵纵向轴线18旋转对称地构造。插入件60在纵向方向上大致居中地具有径向向内指向的阶梯部61，从而使得中央插入件60的插入到泵体40中的区域具有比插入件60的插入到泵头52中的区域更大的外直径。在泵体40的区域中，中央插入件60在周向方向上被第一密封环62包围，而在泵头52的区域中，央插入件60在周向方向上被第二密封环64包围。两个密封环62、64分别布置在中央插入件60的环形槽中并且使中央插入件60相对压力室58的壁密封。中央插入件60在其阶梯部61的区域中在轴向方向上支撑在泵头52上。
[0042]插入件60与泵纵向轴线18对齐地具通道66，并且在通道66的上游，泵腔38的输出线路48通入到压力室58中。在压力室58中分别配属于输出线路48地布置有总共三个压力阀，其中，在附图中能辨识出压力阀50。这些压力阀50相同地构造并且分别包括压力阀封闭体72，其被压力阀弹簧74压向输出线路48的通入到压力室58中的通入开口。压力阀弹簧74 一侧支撑在相应的压力阀封闭体72上，而另一侧支撑在中央插入件60上。
[0043]插入件60在其面向泵头52的前侧78上具有与泵纵向轴线18同轴取向的、旋转对称的凹槽80，中央止回阀84的封闭体82布置在该凹槽中。封闭体82可以借助在附图中未示出的为本领域技术人员所公知的封闭弹簧在轴向方向上压向插入件60并由此封闭插入件60的通道66。
[0044]在压力室58上联接有在泵头52中与泵纵向轴线18同轴取向的压力线路86，其将压力室58与压力出口 88连接。
[0045]紧接在中央止回阀84的下游，由压力线路86分支出旁通线路90，在该旁通线路中布置有公知的且因此在附图中仅示意性示出的旁通阀92。旁通线路90将压力线路86与抽吸线路56连接。
[0046]在压力线路86中，以常见方式安装有注射部94，其构造出压力线路86的流动横截面的收窄部。在最窄的流动横截面的部位上，从压力线路86分支出第一分支线路96，经由该第一分支线路将压力线路86的最窄的流动横截面的区域与旋转对称的、平行于泵纵向轴线18取向的控制室98连接，控制活塞100能平行于泵纵向轴线18移动地保持在该控制室中。在控制活塞100上联接有背离第一分支线路96的切换柱塞104，其穿过泵头52的开口。切换柱塞104以其自由端部与公知的且因此在附图中为了清楚起见并未示出的切换装置共同作用以接通或断开活塞泵10的驱动马达。
[0047]第二分支线路108在切换柱塞104的高度上从控制室98向压力线路86延伸，该第二分支线路在注射部94的上游通入到压力线路86中。
[0048]联接接头110通入到控制室98的背离切换柱塞104的区域中，在该联接接头上可以联接化学制品线路，以便向穿流注射部94的置于压力下的液体混入化学清洁剂。
[0049]像特别是可以由图1和图2清楚看到的那样，活塞泵10包括U形拉紧卡箍112形式的唯一的拉紧元件，其具有两个同样构造的、相对泵纵向轴线18倾斜取向且关于泵纵向轴线18对称布置的支腿114、116以及弓形的将支腿114、116彼此连接的接片118。接片118面对面地抵靠在泵头52的背离泵体40的端面120上，并且被压力套管122居中地贯穿，该压力套管限定出压力线路86的端部区域。
[0050]拉紧卡箍112包围泵头52、泵体40以及支撑护板30。这可以由图1和图2清楚看出。支腿114、116的自由端部分别借助拉紧螺钉124或126与引导护板28的径向向外指向的螺钉容纳部拧接。因此，借助拉紧卡箍112，泵头52以轴向取向的拉紧力加载并且使泵体40以及支撑护板30在泵头52与引导护板28之间拉紧。
[0051]在中间放置有弹性密封环134形式的能弹性变形的元件的情况下实现了泵头52到泵体40上的安设。像可以由图4清楚看出的那样，弹性密封环134布置在泵头52的凸缘状的凸起136与泵体40的对应的支撑面138之间。弹性密封环134防止了泵头52与泵体40之间的刚性连接。弹性密封环134施加弹性复位力，该弹性复位力与由拉紧卡箍112施加的拉紧力反向。
[0052]如果活塞泵10开始运行，那么摆动盘12绕泵纵向轴线18旋转并且驱动抵靠在摆动盘12上的活塞20进行往复运动，从而使泵腔38的容积周期性地发生改变。由此，液体可以经由抽吸入口 54被吸入到泵腔38中并且经由输出线路48、压力室58、插入件60的中央通道66、压力线路86以及压力出口 88排出。在活塞泵10运行期间，压力室58在插入件60上游以置于压力下的液体填充。该液体起以抵抗由活塞20施加的压力和扭矩的力加载泵体40的液压冲头的作用。轴向取向的力最后被U形拉紧卡箍112拦住。在此，出现的压力峰值会导致泵头52与泵体40之间的相对运动，这是因为中央插入件60以其阶梯部61支撑在泵头52上并且因此可以向泵头52加载压力。布置在泵头52与泵体40之间的弹性密封环134可以实现这种抵抗由拉紧卡箍112施加的拉紧力的作用的均衡运动。
[0053]活塞泵10的特征在于相对较小的制造成本和简单的装配。为了装配可以将摆动盘壳体14、引导护板28、支撑护板30、泵体40以及泵头52彼此上下叠置并且最后借助拉紧卡箍112彼此拉紧。为了定位，拉紧卡箍112可以安设到压力套管122上，该压力套管因此允许拉紧环112的简单定位。
【权利要求】
1.一种用于高压清洁设备的活塞泵，所述活塞泵包括具有多个泵腔(38)的泵体(40)，能平行于泵纵向轴线(18)来回运动的活塞(20)分别插入到所述泵腔中；并且包括安设到所述泵体(40)上的泵头(52)，所述泵头具有用于供给液体的抽吸入口(54)以及用于排出液体的压力出口(88)，其中，每个泵腔(38)都经由抽吸阀(46)与所述抽吸入口(54)并且经由压力阀(50)与所述压力出口(88)形成流动连接；并且包括包围所述泵头(52)的用于将所述泵头(52)与所述泵体(40)拉紧的拉紧卡箍(112)，其特征在于，所述活塞泵(10)具有关于所述泵纵向轴线(18)对称地取向的唯一的U形拉紧卡箍(112)，并且所述泵头(52)和所述泵体(40)在它们之间在所述压力阀(50)下游构造出压力室(58)，在所述压力室中布置有活塞式的、被至少一个密封元件(62、64)包围的、具有通道(66)的中央插入件(60)，其中，在所述通道(66)下游布置有与所述泵纵向轴线(18)同轴取向的压力线路(86)。
2.根据权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述压力室(58)关于所述泵纵向轴线(18)旋转对称地构造。
3.根据权利要求1或2所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞(20)绕所述泵纵向轴线(18)均匀分布地且以相对所述泵纵向轴线(18)相同的径向间距布置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的活塞泵，其特征在于，所述压力阀(50)分别具有压力阀弹簧(74)，所述压力阀弹簧支撑在所述中央插入件(60)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的活塞泵，其特征在于，所述中央插入件(60)构造出阀座，中央止回阀(84)的封闭体(82)能密封地靠置到所述阀座上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞(20)布置在所述中央插入件(60)的轴向 投影之外。
7.根据前述权利要求中任一项所述的活塞泵，其特征在于，所述中央插入件(60)的面向所述泵体(40)的压力面大小为所述活塞(20)的插入到所述泵腔(38)中的端面的至少三倍。
8.根据前述权利要求中任一项所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞泵(10)具有与所述泵纵向轴线(18)同轴取向的压力套管(122)，所述压力套管居中地穿过所述拉紧卡箍(112)的接片(118)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的活塞泵，其特征在于，所述泵头(52)能在轴向方向上以弹性复位力加载，所述弹性复位力与由所述拉紧卡箍(112)施加的拉紧力反向。
10.根据前述权利要求中任一项所述的活塞泵，其特征在于，在所述泵头(52)与所述泵体(40)之间布置有能弹性变形的元件。
11.根据权利要求10所述的活塞泵，其特征在于，所述能弹性变形的元件设计为密封环(134)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞泵(10)具有活塞引导装置(26)，所述泵体(40)安设到所述活塞引导装置(26)上，其中，所述泵体(40)借助所述拉紧卡箍(112)在所述泵头(52)与所述活塞引导装置(26)之间拉紧。
13.根据权利要求12所述的活塞泵，其特征在于，所述拉紧卡箍(112)与所述活塞引导装置(26)能松开地连接。
14.根据权利要求12或13所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞泵(10)具有摆动盘(12)，所述活塞(20)与所述摆动盘共同作用，并且所述摆动盘布置在摆动盘壳体(14)中，其中，所述活塞引导装置(26)安设到所述摆动盘壳体(14)上。
15.根据权利要求14所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞引导装置(26)具有引导护板(28)，所述引导护板构造出用于所述摆动盘壳体(14)的盖；并且具有支撑护板(30)，所述支撑护板借助所述拉紧卡箍(112)在所述引导护板(28)与所述泵体(40)之间拉紧，并且所述支撑护板在轴向方向 上支撑在周向方向上包围所述活塞(20)的密封元件(36)。
【文档编号】F04B39/12GK104053909SQ201280067276
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2012年1月20日 优先权日:2012年1月20日
【发明者】罗伯特·内森 申请人:阿尔弗雷德·凯驰两合公司