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    公开号:WO1988005866A1
    申请号:PCT/EP1987/000730
    申请日:1987-11-26
    公开日:1988-08-11
    发明作者:Werner Schulze
    申请人:Alfred Kärcher GmbH & Co.；
    IPC主号:F04B1-00
    专利说明:
    [0001] B E S C H R E I B U N G
    [0002] HOCHDRUCKREINIGUNGSGERAT MIT EINER TAUMEL SCHEIBENKOLBENPUMPE
    [0003] Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit ei¬ ner Taumelscheibenkolbenpumpe.
    [0004] • Die Kolben derartiger Taumelscheibenkolbenpumpen werden in axialer Richtung sehr stark beschleunigt, so daß bei Ver¬ wendung üblicher Stahlkolben große Beschleunigungskräfte und damit starke Abnützungen im Anlagebereich zwischen Kol¬ ben und Taumelscheibe auftreten.
    [0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hochdruckreinigungsgerät so auszubilden, daß die Beschleunigungskräfte und die Ab¬ nützung im Anlagebereich herabgesetzt werden.
    [0006] Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigu.ngsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolben aus Keramik bestehen und im Anlagebereich an der Taumelscheibe ein metallisches Anlageele eπt tragen.
    [0007] Die Verwendung von Keramik ermöglicht die Ausbildung von Kolben, die insgesamt eine geringere Masse aufweisen. Durch geeignete Wahl des metallischen Materials des zwischen Kol- ben und Taumelscheibe angeordneten Anlageelementes kann außerdem die Abnutzung im Anlageberεich herabgesetzt wer¬ den, insbesondere kann dadurch vermieden werden, daß das sehr harte Keramikmaterial auf der Taumelscheibe reibt.
    [0008] Es kann bei einem ersten bevorzugten Auführungsbeispiel vorgesehen sein, daß das Anlageelement eine das Kolbeneπde überfangende Kappe ist. Diese wird normalerweise lose auf das Kolbenende aufgesetzt und bleibt in dieser Position, da der Kolben durch eine Rückholfeder gegen die Taumel¬ scheibe angedrückt wird. Dabei kann das kappenförmige An¬ lageelement ein zentrales Abstandselement aufweisen, wel¬ ches sich an der Stirnseite des Kolbens abstützt, so daß die übrigen Kappenbereiche von der Stirnfläche des Kolbens einen Abstand halten. Diese nicht an der Stirnseite anlie¬ genden Kappenbereiche sind dann in geringem Umfange elastisch verformbar, so daß harte Schläge beim schnellen Druckaufbau beim Öffnen und Schließen der Ventile ausgeglichen werden können .
    [0009] Es ist vorteilhaft, das Anlageelement durch formschlüssiges Eingreifen in die Stirnfläche oder die Mantelfläche des Kolbens gegen eine Drehung um die Kolbenlängsachse zu si¬ chern. Dadurch wird eine Abnützung im Anlagebereich zwi- sehen Anlageelement und Kolben vermieden.
    [0010] Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Anlageelement scheibenförmig ausgebildet und greift mit Vor¬ sprüngen an seiner Rückseite in komplementäre Ausnehmungen in der Stirnfläche des Kolbens ein. Beispielsweise kann das Anlageelement einen zentralen Schaft aufweisen, der in ein zentrales Sackloch im Kolben eintaucht.
    [0011] Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Anlageelement eine Kugel auf, die von einem an der Tau- melscheibe anliegenden Gleitstein umgriffen wird. Dabei kann die Kugel an einem an der Stirnseite des Kolbens anliegenden Träger gehalten sein, der gemeinsam mit der Kugel das Anla¬ geelement bildet, es ist aber auch möglich, daß das gesamte Anlageelement durch die Kugel selbst gebildet ist, die in eine zentrale Vertiefung an der Stirnseite des Kolbens ein¬ gelegt ist.
    [0012] Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vor¬ gesehen, daß der Kolben an seinem taumelscheibennahen Ende eine Umfangsnut aufweist, in der das Anlageelement und/ oder ein Abstützelement für eine den Kolben gegen die Tau¬ melscheibe drückende Feder gehalten ist. Diese Umfangsnut ermöglicht die formschlüssige Festlegung der genannten Tei¬ le in axialer Richtung, ohne daß beispielsweise Schraub- oder Klebverbindungen notwendig sind. Besonders vorteil¬ haft ist dabei auch, daß die Bearbeitung des Kolbens we¬ sentlich vereinfacht wird. Die Nut kann beispielsweise schon vor dem Brennen durch einfaches Einstechen erzeugt werden. Der Kolben selbst 'wird anschließend zentrumslos und daher preiswert geschliffen. Damit ist die Bearbeitung des Kolbens selbst bereits abgeschlossen, es ist nicht mehr notwendig, den Kolben selbst zusätzlich für die Verbindung mit Metallkappen etc. weiter zu modifizieren. Selbstverständ¬ lich kann die Umfangsnut auch nach dem Brennen in den Kolben eingeschliffen werden. Eine günstige Ausgestaltung ergibt sich, wenn das Anlage¬ element durch ein das Kolbenende umgebendes Halteelement gegen die Stirnfläche des Kolbens gedrückt ist und wenn die¬ ses zu seiner axialen Festlegung am Kolben in die Umfangs¬ nut einreift. Man erhält damit eine zweiteilige Ausbildung, wobei es möglich ist, durch die Verwendung eines separaten Halteelementes mit ein und demselben Kolben unterschiedli¬ che Anlageelemente zu verbinden.
    [0013] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Anlageelement, das Abstützelement oder das Halteelement die Umfangsnut an der Außenseite überdeckt und in diesem Überdeckungsbereich von einem Spannring überfangen wird, der die die Umfangsnut überdeckenden Wandteile in die Umfangsnut hineindrückt. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Festlegung am Kolben möglich, allein durch Aufbringen des Spannringes wird das die Umfangsnut überdeckende Wandmaterial weich in die Umfangsnut hineingezogen und fixiert dadurch die entspre¬ chenden Teile am Kolben. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß im Umfangsbereich keine scharfen Kanten auftreten, so daß die Gefahr von Spannungsrissen herabgesetzt wird.
    [0014] Es kann vorgesehen sein, daß die Wand des Anlageelements, des Abstützelements oder des Halteelements im Überdeckungs- bereich der Umfangsnut Längsschlitze aufweist. Dadurch wird das Einformen der Wandteile in die Umfangsnut unter Wirkung des Spannringes erleichtert.
    [0015] Besonders günstig ist es, wenn der Spannring ein aufge- schrumpfter Metallring ist, der vorzugsweise durch thermi¬ sche Aufschrumpfuπg aufgebracht wird. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorge¬ sehen, daß das Anlageelement, das Abstützelement oder das Halteelement Rastvorsprünge aufweist, die beim Aufschieben auf den Kolben in der Umfangsnut einrasten. Bei einem an¬ deren Ausführungsbeispiel ist das Anlageelement, das Abstütz¬ element und/oder das Halteelement selbst auf das Kolbenende aufgeschrumpft, wobei diese Teile im aufgeschrumpften Zu¬ stand in die Umfangsnut eingreifen. Bei dieser Konstruktion erübrigt sich die Verwendung separater Spannringe.
    [0016] Es ist weiterhin günstig, wenn das Anlageelement oder ein Halteelement des Anlageelements und das Abstützelement für die Feder einstückig ausgebildet sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß das als die Stirnfläche des Kolbens überfangende Metallkappe ausgebildete Anlageelement auf der der Kolbenstirnseite abgewandten Seite der Umfangsnut als Abstützelement einen radial abstehenden Flansch aufweist.
    [0017] Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vor¬ gesehen, daß der Kolben an seinem taumelscheibennahen Ende kugelig ausgebildet wird und von einem als Anlageelement wirkenden Gleitstein umfangen ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das kugelige Ende eine Einschnürung aufweist und wenn der Gleitstein das kugelige Ende bis zu der Einschnürung umgibt, so daß der Gleitstein dauerhaft mit dem kugeligen Ende des Kolbens verbunden ist.
    [0018] Eine Erhöhung der Festigkeitseigenschaften des Keramikkol- bens läßt sich dadurch erreichen, daß in den Keramikkolben eine Verstärkungseinlage eingebettet ist, die beispiels- weise aus parallelverlaufenden Stahl- oder Glasfäden beste¬ hen kann.
    [0019] Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsfor- men der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
    [0020] Figur 1: in einer Längsschnittdarstelluπg einen Teil eine Taumelscheibenkolbenpumpe, wo¬ bei lediglich ein Kolben und die Taumel¬ scheibe der Pumpe dargestellt sind, mit einem kappenförmigen Anlageelement und einem einstückig daran angeformten Ab¬ stützelement ;
    [0021] Figur 2: eine Ansicht des Anlagebereiches eines
    [0022] Kolbens an der Taumelscheibe bei einem
    [0023] _ weiteren Ausführungsbeispiel mit einem kugelförmig ausgebildeten Anlageelement;
    [0024] Figur 3 den Anlagebereich eines Kolbens mit ei¬ nem kappenförmigen Anlageelement, wobei an der Oberseite und an der Unterseite des Kolbens unterschiedliche Abstützele¬ mente für eine Feder dargestellt sind;
    [0025] Figur 4: den Anlagebereich eines Kolbens gemäß einer weiteren Ausführungsform eines An¬ lage- und Abstütztelementes;
    [0026] Figur 5 eine Ansicht ähnlich Figur 4 eines wei- teren bevorzugten Ausführungsbeispiels eines kappenförmigen Anlageelementes und eines getrennten Abstützelementes;
    [0027] Figur 6 eine Ansicht eines Kolbens im Anlagebe¬ reich mit einem über einen speziellen Haltering gehaltenen Anlageelement;
    [0028] Figur 7 : eine Ansicht ähnlich Figur 3 eines weite¬ ren bevorzugten Ausführungsbeispiels mit einem mittels eines Halteringes festge¬ legten Anlageelementes;
    [0029] Figur 8: eine Ansicht ähnlich Figur 6 eines weite¬ ren bevorzugten Ausführungsbeispiels ei¬ nes Halteringes;
    [0030] Figur 9 eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einem kugelförmigen Anlageelement, welches in einer pfannenförmigen Vertiefung im Kol¬ ben gelagert ist;
    [0031] Figur 10 eine Seitenansicht eines Kolbens mit ei¬ nem pilzförmigen Anlageelement;
    [0032] Figur 11 eine Ansicht ähnlich Figur 10 mit einem gegen Drehung gesicherten Anlageelement;
    [0033] Figur 12 eine Ansicht des Anlagebereiches eines Kolbens mit einem kappenförmigen Anlage¬ element, welches durch axiale Sicken im Anlageelement und entsprechende axiale Nuten im Kolben gegen Drehung gesichert ist;
    [0034] Figur 13; eine Ansicht in Richtung in Pfeiles A in Figur 12 ;
    [0035] Figur 14; eine Ansicht ähnlich Figur 12 mit einem als Drehteil ausgebildeten, kappenförmi¬ gen Anlageelement mit Drehsicherung;
    [0036] Figur 15 eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einem ein kugeliges Ende aufweisenden Kolben und einem als Gleitstein ausgebildeten Anlageelement und
    [0037] Figur 16: eine Längsschnittansicht eines Kolbens mit Verstärkungseinlage.
    [0038] Die in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Taumelschei- benkolbeπpumpe ist Teil einer Hochdruckpumpe in einem Hoch¬ druckreinigungsgerät, die einen in der Zeichnung nicht dar¬ gestellten Elektromotor umfaßt, über den ein oder mehrere Kolben in axialer Richtung reziprozierend verschoben werden. Diese Kolben tauchen in eine in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellte Pumpkammεr mit Einlaß- und Auslaßventilen ein und fördern auf diese Weise eine Reinigungsflüssigkeit unter hohem Druck zu einer Handspritzpistole oder dergleichen,
    [0039] Von der gesamten Anordnung sind in Figur 1 nur die in Zusam¬ menhang mit der vorliegenden Erfindung wesentlichen Teile dargestellt. Auf einer Motorwelle 1 ist ein gegenüber der Drehachse schräggestellter Taumelscheibenträger 2 drehfest angeordnet, auf dem eine Druckscheibe 3 mittels eines Wälz¬ lagers 4 drehbar gehalten ist.
    [0040] An der Druckscheibe 3 stützen sich mehrere Kolben 5 einer Flüssigkeitspumpe ab, von denen in der Zeichnung nur ein Kolben dargestellt ist. Dieser ist in einer Kolbenführung
    [0041] 6 längsverschieblich gelagert, an der sich eine Druckfeder
    [0042] 7 abstützt, die den Kolben 5 in noch näher erläuterter Wei¬ se elastisch gegen die Druckscheibe 3 andrückt.
    [0043] Der Kolben 5 ist kreiszylindrisch ausgebildet und weist an seinem der Druckscheibe 3 zugewandten Ende eine abgerundete Stirnfläche 8 auf. In unmittelbarer Nähe dieser Stirnfläche 8 trägt der Kolben 5 eine umlaufende Umfangsnut 9, die im Querschnitt bogenförmig ausgebildet ist.
    [0044] Die Stirnfläche 8 wird von einem kappenförmigen Anlageele- ment 10 aus Metall überfangen, wobei seitliche Wandteile 11 des kappenförmigen Anlageelementes 10 auch die Umfangsnut 9 vollständig überdecken. Am freien Ende sind diese Wandtei¬ le 11 in Form eines radial abstehenden Flansches 12 ausge¬ bildet, an dem sich die Druckfeder 7 abstützt, so daß die- ser Flansch 12 ein Abstützelement für die Druckfeder 7 aus¬ bildet.
    [0045] Zur Festlegung des kappenförmigen Anlageelementes, welches mit dem Abstützelemeπt für die Druckfeder 7 einstückig aus- gebildet ist, ist über die die Umfangsnut 9 überdeckenden Wandteile 11 ein Spannring 13 aus Metall gelegt, der sei- nerseits als Schrumpfbandage ausgebildet ist, das heißt, der Spannring 13 wird zum Aufschieben erwärmt und dadurch aufgeweitet. Er wird dabei über den Bereich der Wandteile 11 geschoben,- der die Umfangsnut 9 abdeckt. Bei der Abküh- lung zieht sich der Spannring 13 wieder zusamen und- verformt dabei die darunterliegenden Wandteile 11 in die Umfangsnut 9 hinein, so daß diese durch das Eingreifen in die Umfangs¬ nut 9 das gesamte Anlageelement am Kolben festlegen. Eine weitere Befestigung ist nicht mehr notwendig.
    [0046] In Figur 1 ist die durch den Spannring erzielte Verformung zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt, es genügt für eine sichere Festlegung unter Umständen auch eine Umfangs¬ nut, die nur eine geringe Tiefe aufweist.
    [0047] Die Herstellung des in Figur 1 dargestellten Kolbens ist außerordentlich einfach. Handelt es sich beispielsweise um einen Oxidkeramikkolben, wird dieser vorgeformt, die Um¬ fangsnut 9 wird vor dem Brennen in den Mantel des Kolbens eingestochen. Nach dem Brennen wird der Kolben spitzenlos geschliffen, so daß mit hoher Präzision die geforderten Außenabmessungen erreicht werden. Anschließend wird das das eigentliche Anlageelement und den Flansch für die Druckfe¬ der umfassende Bauteil auf das Ende des Kolbens aufgescho- ben. Über dieses Bauteil wird der thermisch aufgeweitete Spannring 13 bis in den Bereich der Umfangsnut geschoben, der allein durch sein Schrumpfen beim Abkühlen das Baubeil auf dem Kolben endgültig festlegt. Damit ist der Kolben einsatzbereit .
    [0048] Die Spannringe müssen nicht unbedingt als thermische Schrumpf ringe ausgebildet sein, es sind auch andere Spannelemente möglich, beispielsweise gewickelte faser erstärkte Bandagen oder Spannringe mit mechanischer Spannmöglichkeit, also bei¬ spielsweise mit einer Spannschraube.
    [0049] Es sind verschiedene Abwandlungen dieses Konstruktionsprin- zipes möglich, die im folgenden erläutert werden. Teile, die in Figur 1 dargestellten Teilen entsprechen, tragen in den übrigen Figuren dieselben Bezugszeichen.
    [0050] Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 wird ein Anlageele¬ ment 20 verwendet, welches eine an der Stirnfläche 8 des Kolbens 5 anliegende, plattenförmige Basis 21 umfaßt, die auf der Außenseite eine Kugel 22 trägt. Diese Kugel wird von einem Gleitstein 23 umgriffen, der seinerseits auf der Druck¬ scheibe 3 läuft. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel greift ein kegelstumpfförmiger Vorsprung 24 an der Unter¬ seite de Basis 21 in eine entsprechende Ausnehmung 25 im Kolben 5 ein . ,
    [0051] Zur Festlegung der Basis 21 und der daran gehaltenen Kugel 22 am Kolben wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein sepa-
    [0052] _ rates Halteelement 26 verwendet, welches die Form einer das Kolbenende umgebenden Hülse 27 hat, die auch die Umfangs- nut 9 des Kolbens 5 überdeckt und die - ebenso wie das kap- penförmige Anlageelement 10 in Figur 1 - in einen Flansch 12 übergeht, an dem die Druckfeder 7 abgestützt ist. Das als Hülse ausgebildete Halteelement 26 weist im Überdeckungsbe¬ reich der Umfangsnut 9 nach innen vorgespannte Rastlappen 28 auf, die aus dem Wandmaterial herausgeschnitten sind.
    [0053] Diese Rastlappen 28 tauchen in die Umfangsnut 9 ein, die in diesem Falle vorzugsweise mit stufigem Querschnitt ausgebil¬ det ist. Dadurch wird das Halteelement 26 nach dem Aufschie¬ ben gegen ein Abziehen vom Kolben gesichert. Das Halteele¬ ment 26 ist an seinem dem Flansch 12 gegenüberliegenden En¬ de 29 geringfügig nach innen eingebogen, so daß es in die¬ sem Bereich die Basis 21 übergreift und dadurch gegen die Stirnfläche 8 des Kolbens 5 drückt.
    [0054] Auch bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 ergibt sich ei- ne besonders einfache Montgemöglichkeit. Der Kolben wird in gleicher Weise wie beim Kolben der Figur 1 mit einer Umfangs¬ nut und mit der Ausnehmung 25 gebrannt und anschließend überschliffen. Auf diesen Kolben wird zunächst lose die Basis 21 aufgesetzt, die die Kugel 22 trägt. Daraufhin wird das Halteelement 26 in axialer Richtung auf das Kolbenende aufgeschoben, bis die Rastlappen 28 in die Umfangsnut 9 ein¬ rasten. Dadurch ist die Basis 21 am Kolben festgelegt, das¬ selbe gilt für das durch den Flansch 12 gebildete Abstütz¬ element für die Druckfeder 7.
    [0055] Das in Figur 3 in der oberen Hälfte dieser Figur dargestell¬ te Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem der Figur 1. Es unterscheidet sich von diesem nur dadurch, daß das kappenförmige Anlageelement 10 eine zentrale Durchformung 31 aufweist, die ein nach innen vorstehendes Abstandsele¬ ment ausbildet. Dieses liegt an der Stirnfläche 8 an, so daß die übrigen Bereiche der Kappe von der Stirnfläche 8 einen Abstand aufweisen. Dadurch können diese Bereiche, die eine gewisse Elastizität aufweisen, Druckstöße elastisch auffangen. Im unteren Teil der Figur 3 ist eine abgewandelte Ausfüh- rungsform dargestellt, bei welcher das Anlageelement 10 nicht in Form ein'es radial abstehenden Flansches 12 fort- gesetzt-ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein separa- tes, ringförmiges, im Querschnitt stufig ausgebildetes Ab¬ stützelement 32 vorgesehen, welches sich mit seinem inneren Rand am Spannring 13 abstützt. Durch die Druckfeder 7 wird das Abstützelement 32 dabei immer fest gegen den Spannring 13 gedrückt, so daß es auf diese Weise am Kolben sicher festgelegt ist.
    [0056] In dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 sind die Wandteile 11 im Überdeckungsbereich der Umfangsnut 9 parallel zur Kol¬ benlängsrichtung geschlitzt ausgebildet, so daß dadurch das Einziehen der Wandteile 11 in die Umfangsnut 9 unter der Spannkraft des Spannrings 13 erleichtert wird.
    [0057] Das Ausführungsbeispiel der Figur 4 entspricht weitgehend dem der Figur 1 mit dem Unterschied, daß eine Festlegung des Anlageelementes nicht mit Hilfe eines Spannringes er¬ folgt, sondern mit Hilfe eines Rastlappens 28, wie er an¬ hand des Ausführungsbeispiels der Figur 2 erläutert worden ist .
    [0058] Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 ist ein kappenför- miges Anlageelement 40 auf das Ende des Kolbens 5 aufge¬ klebt, aufgeschrumpft oder lose aufgesteckt. Ein separates, ringförmiges Abstützelement 41 greift in die Umfangsnut 9 ein. Dieses Abstützelement 41 kann beispielsweise durch Auf- schrumpfen in diese Nut eingesetzt worden sein. In diesem Falle dient die Nut lediglich der Halterung des Abstützele- mentes 41, während das Anlageelement 40 allein durch das Andrücken des Kolbens 5 an die Druckscheibe 3 in Position gehalten wird, sofern es nicht dauerhaft mit dem Kolben ver¬ bunden ist.
    [0059] Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 6 ist ein separates Anlageelement 50 vorgesehen, welches an seiner der Stirn¬ fläche 8 zugewandten Seite keilförmig ausgebildet ist. Die¬ ser keilförmig vorspringende Teil greift in die komplemen- tär dazu ausgebildete Stirnfläche 8 ein, so daß das Aπlage- element 50 drehsicher gehalten ist. Zur axialen Festlegung des Anlageelementes 50 am Kolben 5 ist ein ringförmiges Halteelement 51 vorgesehen, welches hülsenförmig den Kolben¬ bereich zwischen Stirnfläche 8 und Umfangsnut 9 umgibt. An beiden Enden ist das Halteelement 51 nach innen eingezogen und umgreift dadurch einerseits das Anlageelement 50, wäh¬ rend es andererseits in die Umfangsnut 9 eintaucht. Dadurch ergibt sich eine Festlegung des Anlageelementes 50 am Kol¬ ben. Auch dieses Halteelement 51 kann als Schrumpfteil aus- gebildet sein, das heißt zum Anlegen dieses Halteelementes wird dieses thermisch aufgeweitet und spannt dann beim Ab¬ kühlen Anlageelement und Kolben fest zusammen.
    [0060] Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 7 wird wieder ein An- lageelement 60 verwendet, welches ähnlich ausgebildet ist wie das Anlageelement 50 der Figur 6. Die Drehsicherung wird in diesem Falle durch verschiedene zapfenförmige Vor¬ sprünge 61 erreicht, die in komplementäre Ausnehmuπgen in der Stirnfläche 8 des Kolbens eintauchen.
    [0061] Das Halteelement 62, mit dem das Anlageelement 60 am Kolben festgelegt wird, ist im Anlagebereich am Anlageelement 60 ausgebildet wie das Halteelement 51 bei dem Ausführungs¬ beispiel der Figur 6, am gegenüberliegenden Ende entspricht jedoch das Halteelement 62 in seiner Ausbildung dem Anlage- element 10 in Figur 1. Das Halteelement 62 wird also eben¬ so wie das Anlageelement in Figur 1 mit Hilfe eines Spann¬ ringes 13 in der Umfangsnut 9 gehalten, außerdem schließt sich an das Halteelement 62 ein Flansch 12 an, an dem sich die Druckfeder 7 abstützt.
    [0062] Das Ausführungsbeispiel der Figur 8 schließlich entspricht weitgehend dem der Figur 7. Das dort dargestellte Anlage¬ element 70 weist zur Drehsicherung eine Feder auf, die in eine entsprechende Nut in der Stirnfläche 8 eintaucht. Es fehlt bei diesem Auführungsbeispiel ein radial abstehender Flansch 12, so daß dieses Halteelement 72 nicht gleichzei¬ tig der Abstützung der Druckfeder 7 dient. ≠
    [0063] Bei dem in Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Anlageelement durch eine Kugel 80 gebildet, die in ei¬ ne pfannenförmige Ausnehmung 81 an der Stirnseite 8 des Kolben 5 eingreift und andererseits von einem Gleitstein 23 umgriffen wird, wie das auch bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 der Fall ist. Die Kugel 80 ist lose zwischen Kolben 5 und Gleitstein 23 eingelegt und wird dadurch in ihrer Position gehalten, daß der Kolben 5 durch die Druck¬ feder 7 gegen die Taumelscheibe gedrückt wird. Die Druck¬ feder 7 stützt sich dabei an einem Abstützelement 82 ab, welches in die Umfangsnut 9 eingreift und weitgehend gleich ausgebildet ist wie das Abstützelement 41 des Ausführungs¬ beispieles der Figur 5. In Figur 10 ist ein Ausführungsbeispiel eines kreiszylindri¬ schen Kolbens 5 dargestellt, der in einer planen Stirnflä¬ che 8 ein zentrales Sackloch 85 aufweist, in das ein zentra- 1er Schaft 86 eines pilzförmigen Anlageelementes 87 eingreift, Dieses weist ein scheibenförmiges, auf der dem Kolben abge¬ wandten Seite leicht kegelig ausgebildetes Anlageteil 88 auf, an welches auf der Rückseite der zentrale Schaft 86 an¬ geformt ist. Dieses Anlageelement 87 wird einfach lose in das Sackloch 85 eingesteckt und bleibt in dieser Position, da der Kolben durch die in Figur 10 nicht dargestellte Druck¬ feder 7 an die Taumelscheibe angedrückt wird. Die Druckfeder 7 kann ähnlich wie im Ausführungsbeispiel der Figur 9 abge¬ stützt werden, in Figur 10 ist lediglich eine entsprechende Umfangsnut im Kolben dargestellt, nicht aber ein darin ge¬ haltenes Abstützelement für die Druckfeder.
    [0064] Das Ausführungsbeispiel der Figur 11 unterscheidet sich von dem der Figur 10 lediglich dadurch, daß das scheibenförmige Anlageteil 88 zusätzlich zu dem Schaft 86 noch mindestens einen Zapfen 89 trägt, der in eine entsprechende Ausnehmung' 90 in der Stirnseite 8 des Kolbens eingreift, so daß das An¬ lageelement 87 gegenüber dem Kolben gegen Drehung gesichert ist.
    [0065] Im Ausführungsbeispiel der Figur 12 wird der Kolben von ei¬ nem kappenförmigen Anlageelement 95 überfangen, welches dem Anlageelement 40 beim Ausführungsbeispiel der Figur 5 ent¬ spricht. Im Unterschied zu diesem ist das Anlageelement 95 auch gegen eine Drehung um die Längsachse des Kolbens ge¬ sichert. Zu diesem Zweck befindet sich im Außenmantel des Kolbens eine axiale Nut 96, in die eine axiale Sicke 97 in der Mantelfläche des kappenförmigen Anlageelementes 95 ein¬ greift. Das Anlageelement 95 ist im übrigen lose auf den Kolben 5 aufgesteckt.
    [0066] Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 14 schließlich ist ein ebenfalls kappenförmiges Anlageelement 99 als Drehteil ausgebildet, welches lose auf die Stirnseite des Kolbens 5 aufgesetzt ist. Zur Drehsicherung greift ein Zapfen 100 am Anlageelement 99 in eine entsprechende Ausnehmung 101 in der Stirnseite 8 des Kolbens ein.
    [0067] Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 15 ist die Stirnseite 8 des Kolbens kugelig ausgebildet und weist eine seichte Einschnürung 110 auf, welche das kugelige Ende vom zylindri¬ schen Teil des Kolbens trennt. Das kugelige Ende 8 wird von einem Gleitstein 23 umgeben, wie dies auch bei dem Ausfüh¬ rungsbeispiel der Figur 2 der Fall ist. Dabei umgreift der Gleitstein 23 das kugelige Ende 8 so weit, daß das kugelige Ende in dem Gleitstein 23 unverlierbar gehalten ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß der Gleit¬ stein, der beispielsweise aus Bronze bestehen kann, an sei¬ nem freien Ende eingebördelt ist. Der Gleitstein bildet bei diesem Ausführungsbeispiel das metallische Anlageelement.
    [0068] Die Druckfeder 7 ist in derselben Weise wie dies in Figur 5 dargestellt ist, über ein Abstützelement 111 abgestützt, welches in die Umfangsnut 9 eingreift.
    [0069] Die Konturierung des Kolbens mit kugeligem Ende, Einschnü¬ rung und Umfangsnut kann entweder vor dem Brennen vorgenom- men werden, es ist auch möglich, den Kolben nach dem Brennen entsprechend zu überschleifen.
    [0070] Bei dem in Figur 16 dargestellten Kolben, der dem der Figur 15 entspricht, ist in diesen eine Verstärkungseinlage 120 eingebettet, die beispielsweise aus in Längsrichtung paral¬ lel verlaufenden Stahlfäden oder Glasfasern besteht. Diese Verstärkungseinlage gibt dem Kolben eine höhere Festigkeit bei Torsions- und Biegebeanspruchung. Eine solche Einlage kann auch bei den Kolben der anderen Ausführungsbeispiele vorgesehen sein.
    权利要求:
    Claims

    P A T E N T A N S P R Ü C H E
    Hochdruckreinigungsgerät mit einer Taumelscheibenkol¬ benpumpe , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kolben (5) aus Keramik besteht und im Anlagebereich an der Taumelscheibe (3, 4) ein metallisches Anlageelement (10, 20, 40, 50, 60, 70, 80, 87, 95, 99) trägt.
    2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlageelement (10, 40, 95, 99) eine das Kolbenende überfangende Kappe ist.
    Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kappenförmige Anlageelement (10) ein zentrales Abstands¬ element (31) aufweist, welches sich an der Stirnfläche (8) des Kolbens (5) abstützt, so daß die übrigen Kappen¬ bereiche von der Stirnfläche (8) des Kolbens (5) einen Abstand halten.
    4. Gerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlageelement (50, 60, 70, 87, 95, 99) durch formschlüssiges Eingreifen in die Stirn¬ fläche (8) oder die Mantelfläche des Kolbens (5) gegen eine Drehung gesichert ist.
    5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch ge- kennzeichnet, daß das Anlageelement (87) scheibenför¬ mig ausgebildet ist und mit Vorsprüngen (86, 89) an seiner Rückseite in komplementäre Ausnehmungen (85, 90) in der Stirnfläche (8) des Kolbens (5) eingreift.
    Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlageelement (87) einen zentralen Schaft (86) aufweist, der in ein zentrales Sackloch (85) im Kolben (5) ein¬ taucht.
    7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlageelement eine Kugel (22, 80) aufweist, die von ei¬ nem an der Taumelscheibe (3, 4) anliegenden Gleitstein (23) umgriffen wird.
    8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (22) an einem an der Stirnseite (8) des Kolbens (5) anliegenden Träger (21) gehalten ist, der gemeinsam mit der Kugel (22) das Anlageelement (20) bildet.
    9. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Anlageelemeπt durch die Kugel (80) gebildet ist, die in eine zentrale Vertiefung (81) in der Stirn- seite (8) des Kolbens (5) eingelegt ist.
    10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Kolben (5) an seinem taumelscheiben- nahen Ende eine Umfangsnut (9) aufweist, in der das An¬ lageelement (10, -20, 50, 60, 70) und/oder ein Abstütz¬ element (12, 41, 82, 111) für eine den Kolben (5) gegen die Taumelscheibe (3, 4) drückende Feder (7) gehalten ist.
    11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlageelement (20, 50, 60, 70) durch ein das Kolbenende umgebendes Halteelement (26, 51, 62, 72) gegen die Stirn¬ fläche (8) des Kolbens (5) gedrückt ist und daß dieses zu seiner axialen Festlegung am Kolben (5) in die Um¬ fangsnut (9) eingreift.
    12. Gerät nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Anlageelement (10), das Abstütz- element oder das Halteelement (62, 72) die Umfangsnut (9) an der Außenseite überdeckt und in diesem Überdek- kungsbereich von einem Spannring (13) überfangen wird, der die die Umfangsnut (9) überdeckenden Wandteile (11) in die Umfangsnut (9) hineindrückt.
    13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (11) im Überdeckungsbereich der Umfangsnut (9) Längsschlitze aufweisen.
    14. Gerät nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Spannring (13) ein aufgeschrumpf- ter Metallring ist.
    15. Gerät nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Anlageelement (10), das Abstütz- element oder das Halteelement (26) Rastvorsprünge (28) aufweist, die beim Aufschieben auf den Kolben (5) in die Umfangsnut (9) einrasten.
    16. Gerät nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Anlageelement, das Abstützelement (41) und/oder das Halteelement (51) auf das Kolbenende aufgeschrumpft sind und im aufgeschrumpften Zustand in die Umfangsnut (9) eingreifen.
    17. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Anlageelement (10) oder ein Hal¬ teelement (62) des Anlageelements (60) und das Abstütz- element (12) einstückig ausgebildet sind.
    18. Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das als die Stirnfläche (8) des Kolbens (5) überfangende Metallkappe ausgebildete Anlageelement (10) auf der der Kolbenstirnseite abgewandten Seite der Umfangsnut (9) als Abstützelement einen radial abstehenden Flansch (12) aufweist .
    19. Gerät nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) an sei¬ nem taumelscheibennahen Ende (8) kugelig ausgebildet wird und von einem als Anlageelement wrkenden Gleit¬ stein (23) umfangen ist.
    20. Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das kugelige Ende (8) eine Einschnürung (110) aufweist und daß der Gleitstein (23) das kugelige Ende (8) bis zu der Einschnürung umgibt, so daß der Gleitstein (23) dauerhaft mit dem kugeligen Ende (8) des Kolbens (5) verbunden ist.
    21. Gerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Keramikkolben (5) eine Ver¬ stärkungseinlage (120) eingebettet ist.
    22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (120) aus parallelverlaufenden Stahl- oder Glasfäden besteht.
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    1988-08-11| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DK JP US |
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