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Preßpumpe mit einander gegenüberliegenden Saug- und Druckventilen
Preßpumpen werden wegen der hohen Flüssigkeitsdrücke nicht mit einem gußeisernen,
sondern mit einem aus Stahl geschmiedeten Gehäuseausgeführt. Die Mungerbohrung und
die Ventilsitzbohrungen werden durch Ausbohrung des Schmiedestückes erzeugt. Um
ein einfaches Schmiedestück zu erhalten, hat man bei bekannten Anordnungen diejenige
Pumpenbauart bevorzugt, bei der die Saug- und Druckventile auf einer gemeinsamen,
senkrecht zur Plungerbohrung verlaufenden Achse einander gegenüberlieg n. Man erhält
so ein symmetrisches Schmiedestück und kann für die Unterbringung d'er Ventile eine
gemeinsame Bohrung vorsehen.
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In dem Bestreben, den Pumpenkörper möglichst einfach zu gestalten,
hat man für die Aufnahme der beiden Ventilsitzkörper meist eine glatte, absatzlose
Bohrung vorgesehen und den Raum zwischen den beiden Ventilsit7körpern mit Distanzstücken
ausgefüllt, in denen öffnungen für die durchströmende Fiüssigkeit vorgesehen sind.
Die Ventlsitzkörper und die Distanzstücke werden zwischen die Deckel des Ventilsitzgehäuses
eingespannt. Ferner sind Dichtungen vorgesehen, die verhindern, daß Druckflüssigkeit
unter Umgehung der Ventile von dem Druckraum nach dem Saugraum überströmt.
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Bei dieser bekannten Ventilanordnung muß die dem Fördermitteldruck
ausgesetzte Bohrung des Pumpenkörpers so - groß gemacht werden wie der Durchmesser
der Ventilsitzgehäuse. Die Pumpenkörperbohrungwird also um ein Vielfaches größer,
als mit Rücksicht auf die in der Zeiteinheit durchfließende Flüssigkeitsmenge notwendig
wäre. Diese außerordent;ich große Ventilbohrung, die zugleich die größte Bohrung
des Pumpenkörpers ist, bedingt hohe Beanspruchungen des Pumpenkörpers unter dem
Flüssigkeitsdruck. Beiausgeführten Pumpen für sehr 'hohe Drücke hat sich im Betrieb
gezeigt, daß von der Ventilsitzbohrung aus Risse im Pumpenkörper ausgegangen
sind.
Bekanntlich ist an der Innenseite des Gehäuses die vom Innendruck herrührende Zugbeanspruchung
am größten und
| um so größer, je größer der Durchmesser dur |
| dem Druck ausgesetzten Bohrung ist. |
| Zugbeanspruchung nimmt nach außen lün' |
| trächtlich ab. Es würde also auch eine |
grolle Verstärkung des Pumpenkörpers ntW wenig nutzen, um die Zugbeanspruchung an
der Innenseite der Bohrung herabzusetzen.
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Es ist auch bekannt, bei Preßpumpen mit auf einer gemeinsamen Achse
einander -e-e@nüberliegenden Sau-- und Druckventilen die Ventilsitzkörper auf Absätzen
der Bohrung des Pumpenkörpers mittels der Gehäusedekkel anzupressen und dichtend
abzustützen. Diese Anordnung hat man meist bei geg-)ssenen Pumpenkörpern, also bei
Pumpen für kleinere Drücke, vorgesehen. Dc Geliäus°-dedkel dienen hier als Druckstücke
zum Festhalten der Ventilsitzkörper auf den Dichtflächen des Absatzes der Gehäusebohrung.
Die Abdichtung nach aul'?,en erfolgt zwischen den Gehäusedeckeln und Dichtflächen
am Pumpenkörper. Die Ventilsitzgehäuse sind mit Durchbrüchen versehen; sie werden
also sowohl inmn als auch außen von der Druckflüssigkeit umspült. Die Folge davon
ist, daß der Pumpenkörper wiederum eine dem Fördermitteldruck ausgesetzte Bohrung
hat, deren Durchmesser mindestens gleich dem Durchmesser der Ventilsitzkörper ist.
Der Nachteil der ersterwähnten Ausführungsform mit einer gatten durchgehenden Bohrung
ist also nicht beseitigt. Im Gegenteil entstehen noch zusätzlich ungünstige Beanspruchungen
dadurch, daß die Bohrung des Pumpenkörpers an einer vom Flüssigkeitsdruck beaufschl,agten.
Stelle einen scharfen Absatz aufweist.
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Die Erfindung geht nun ebenfalls von der letztgenannten Ventilanordnung
.aus, gestaltet diese jedoch in der Weise, daß die Dichtilächen gegen Flüssigkeitsaustritt
am Gehäusedeckel zwischen dessen. Stirnseite und der entsprechenden Stirnseite der
Ventilsitzkörper jeweils angeordnet sind, diese nur auf der Innenseite ihrer Bohrung
und der eigentliche Pumpenkörper nur in dem zwischen den beiden Ventilsitzkörpern
befindlichen, mit beliebig kleinem Durchmesser ausführbaren Teil der Bohrung des
Ventilgehäuses dem Fördermitteldruck ausgesetzt sind und daß ferner die Innendurchmesser
der D:chtflä@chen annähernd gleich den Durchmessern der Ventilsitzkörper der Bohrung
sind. Die Ventilsitzkörper wirken jetzt selbst als Pumpenkörper. Die Abschnitte
der Pumpenkörperhohrung mit den großen für die Aufnahme der Ventil@sitzkörper ausreichenden
Durchmessern stehet, nicht unter dem Fördermitteldruck. Der Fördermitteldruck beansprucht
| vielmehr den Pumpenkörper nur in dem |
| Raum zwischen den Ventilsitzkörpern. An |
| dieser Stelle kann die Bohrung einen so klei- |
| @' i Durchmesser erhalten, wie er sich aus der |
| er Zeiteinheit zu fördernden Flüss;gkeits- |
| 5e errechnet. Unter die_--er Bedingung |
| gibt sich eine wesentlich -Cinstigcre Bc- |
| anspzttchuii- des Pumpenkörpers. Der All- |
| satz der Pumpenkörperbohrung, der natürlich |
| auch hier einen scharfen. Übergang verur- |
| sacht, hat keinerlei nachteilige Wirkung, da |
| die Lbergan-sstelle in einen Bereich verlegt |
| ist, in dem sie nicht von dem Flüssigke:ts- |
| druck beaufschlagt wird. |
Von Wichtigkeit ist ferner, daß die Innendurchmesser der Di.clitflz;,chen wesentlich
verringert werden. Sie brauchen nicht viel größer als clie Durchmesser der Ventilsitzliohrtni-eil
bemessen zti «erden. Bei der hekannt@@n Atisführungsform hat die Dichtfläche des
-Gehäusedeckels mindestens den Dti:-cbiness.er der Ventilsitzkörper. Nach dem Dichtungsdurchmesser
richtet sich bekanntlich die Kraft, mit der die Deckel an.gepreßt «-erden müssen.
Es ist also ein erheblicher Unterschied, wie -roß der für diese Kraft maßlebende
D_'chttui-sdurchmesser ist. Durch die Erfindung wird immerhin diese Kraft auf i
`_1 bis 1. vermindert. Es kann. somit ein ganz erheli:ich.er_Vnteil der mit den
Deckelschrauben erzeugten Kraft zur Erzielung einer Vorspannung des Pumpenkörpers
ausgenutzt werden. Die sich als in Achsrichtung der Ventilbohrung des Pumpenkörpers
verlaufende Druckspamiung auswirkende Vorspannung bedeutet
gegen-
über dem
Flüssigkeitsdruck eine zu-ätzliclic Entlastung der Bohrung.
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Die als Pumpenkörper wirkenden Ventilsitzkörper gemäß der vorliegenden
Erfindtinn können, da es sich nur um kleine Stücke handelt, aus hochwertig in, gut
durchgeschmiedetem Werkstoff gefertigt werden, während das große Werkstück des Pumpenkörpers
niemals gut durchgeschmiedet werden kann. Es ist also möglich, den Ventilsitzkörpern
Festigkeitseigenschaften zii verleihen, die man bei den Pumpenkörpernnicht ohne
weiteres erreichen kann.
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- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in einer Längsschnittfigur dargestellt.
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Der Pumpenkörper ist mit i, die Ventilhelirung des Pumpenkörpers mit
? und die senkrecht zu dieser liegende Plungerbohrung finit 3 bezeichnet. Die Ventilbohrung
2 geht zwischen den Stirnflächen .l des Pumpenkörpers durch und ist in der Nähe
der Enden bei 5 auf einen größeren Durchmesser, der dem Durchmesser der Ventilsitzl-örper
entspricht, abgesetzt. Die Ventilsitzkörper 6 und ; des Saugventils 8 und
des Druckventils
9, die als kräftige Blöcke ausgebildet sind, werden
von den beiden Stirnseiten 4 her in das Pumpengehäuse eingesetzt. Sie werden vorteilhaft
so bemessen, daß sie etwas über die Stirnflächen q. des Pumpenkörpers i vorstehen.
Gegen die Ventilsitzkörper 6 und 7 legen sich abgedichtet Gelhäusedeickel io und
i i an, die mittels der auf Stiftschrauben 12 oder durchgehender Mutterschraube
angeordneten Muttern 13 festgezogen werden. Beim Festziehen der Gehäusedeckel to
und ii werden die Ventilsitzkörp.er 6 und 7 gegen die Absätze 5 der Ventilbohrung
2 angedrückt. In den Flächen 5 muß eine Abdichtung stattfinden, die vorteilhaft
durch Aulf%phleifen der Ventilsitzkörper auf diese Flächen erreicht wird, aber au
"-h durch Dichtungsmittel erreicht werden kann. In gleicher Weise erfolgt die Abdichtung
an der Anlagefläche zwischen den Ventilsitzkörpern 6, 7 mit den Gehäusedeckeln i
o, t i . Der Flüssigkeitsdruck kann hierbei nur in dem Teil der -Ventilbohrung zwischen
den Ventilsitzkörpern 6 und 7 auf den Pumpenkörpern wirken.
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Es -ist aus der Zeichnung ohne weiteres ,ersichtlich, daß der allein
von dem Flüssigkeitsdruck be,aufschlagte Teil der Ventilbohrung 2 zwischen den Ventilsitzkörpern
6 und 7 einen. kleinen, nur durch die Größe der Fördermenge bedingten Durchmesser
erhalten kann und damit rauch der Dichtungsdurchmesser (Innendurchm.esser der Abisätze
5) klein ausfällt. Ferner isst ersichtlich, daß durch den An.preßdruck der Ventilsitzkörper
die von dem Flüssigkeitsdruck beaufschlagte Wandung der Ventilbohrun- 2 zwischen
den Ventiaitzkörpern 6 und 7 auf Druck beansprucht wird und so unter einen Vorspannungszustand
gebracht wird, der dem durch den Flüssigkeitsdruck erzeugten Spannungszustand in
Längsrichtung entgegengesetzt ist und somit den Pumpenkörper entlastet. Die Zu-
und Abführung der Flüssigkeit erfolgt durch Bohrunger. 14. und 15 der Gehäusedeckel
io und i i.