Hochdruckpumpen der gattungsgemässen Art weisen ein vielfältiges Anwendungsge- biet auf. Für die Reinigung von Tanks, Schächten, Abwasserkanälen wird meist Wasser oder ein ähnliches fluides Medium unter hohem Druck ausgebracht, damit Verunrei- nigungen abgetragen werden können. Zur Erzeugung des erforderlichen hohen Ar- beitsdrucks des ausgebrachten Mediums, der bis zu 200 bar und mehr betragen kann, werden vielfach mit Hydraulikflüssigkeit betriebene Hochdruckpumpen eingesetzt.

Bei derartigen Hochdruckpumpen wird ein erster Kolben über einen Hydraulikflüs- sigkeitskreislauf in einem abgeschlossenen Gehäuse periodisch hin-und herbewegt.

Ein Steuerkopf weist alle erforderlichen Kanäle, Bohrungen und Umschaltventile für die Steuerung des Flusses der Hydraulikflüssigkeit, meist Hydrauliköl, zur Bewegung des Hydraulikkolbens. Der Hydraulikkolben ist mit einem Verdichterkolben verbun- den, der in einem angeschlossenen Gehäuseteil gemäss der Bewegung des Hydraulik- kolbens periodisch hin-und herbewegbar ist. Der Verdichterkolben teilt das Innere des Gehäuseteils in zwei Kammern. Somit wird während der Ansaugung des fluiden Me- diums, beispielsweise von Wasser, in die eine Kammer das fluide Medium unter ho- hem Druck aus der zweiten Kammer ausgepresst. Bei der Umkehrung der Bewegungs- richtung des Hydraulikkolbens wird durch die umkehrt Bewegung des Verdichter- kolbens das fluide Medium in die zweite Kammer eingesaugt, während das fluide Me- dium unter hohem Druck aus der ersten Kammer ausgepresst wird. Automatisch be- tätigbare Ventile regeln die Ansaugung des fluiden Mediums in die erste bzw. die zweite Kammer bzw. den Ausstoss aus der zweiten bzw. der ersten Kammer. Ein in der Ausstossleitung für das fluide Medium angeordneter Druckbehälter regelt den Druck des ausgestossenen Mediums

Derartige Hochdrucksysteme müssen aus Sicherheitsgründen mit einer Überdrucksi- cherung ausgestattet sein. Vielfach besteht diese Überdrucksicherung aus einer am Druckbehälter vorgesehenen Berstscheibe. Wenn der Überdruck ein vorgegebenenes Mass überschreitet, bricht die Berstscheibe am Druckbehälter und das fluide Medium kann aus dem Druckbehälter austreten. Dadurch können gefährliche Drucküberhö- hungen in der Hochdruckpumpe vermieden werden. Allerdings führt das unter ho- hem Druck austretende Medium zu ziemlich grossen Verunreinigungen in der Umge- bung der Hochdruckpumpe. Ausserdem muss nach Behebung des Problems, das den Überdruck verursacht hat, die Berstscheibe wieder ersetzt werden.

Es sind daher auch Hochdruckpumpen bekannt, bei denen innerhalb des Steuerkopfes für den Hydraulikteil der Hochdruckpumpe eine Überdrucksicherung, beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil, angeordnet ist. Die Anordnung des Druckbegrenzungs- ventils innerhalb des Steuerkopfes führt dazu, dass der gesamte Steuerkopf, mit all seinen Kanälen und Bohrungen für die Hydraulikflüssigkeit als sicherheitsrelevante Einrichtung zu betrachten ist. Zur Erfüllung von Sicherheitsnormen und-vorschriften muss daher jeder einzelne Steuerkopf mit integriertem Druckbegrenzungsventil von einer Zulassungsbehörde geprüft und genehmigt werden. Selbst wenn es gelingt eine gesamthafte Zulassung für einen Typ von Steuerkopf zu erhalten, ist diese auf diesen Typ beschränkt. Ausserdem sind Zulassungen sicherheitsrelevanter Einrichtungen immer auf den jeweiligen Staat bzw. das jeweilige Territorium beschränkt, für welchen bzw. welches sie gewährt wurden. Für jede Modifikation des Steuerkopfes, für einen anderen Steuerkopftyp oder bei einer Lieferung in einen Staat oder in ein Territorium, welches von der Zulassung nicht umfasst ist, müssen wieder neue separate Zulassun- gen gemäss den jeweils geltenden Bestimmungen durchgeführt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die geschilderten Nachteile der Hochdruckpumpen des Stands der Technik zu vermeiden. Es soll eine Hochdruck- pumpe geschaffen werden, welche zuverlässig und sicher betreibbar und einfach an die jeweiligen Sicherheitsanforderungen anpassbar ist. Dabei soll die Hochdruckpum- pe mit einer Überdrucksicherung ausgestattet sein, welche bei der Betätigung Ver-

schmutzungen der Umgebung weitgehend verhindert. Dabei soll die Hochdruckpum- pe für den Hersteller und für den Anwender kostengünstig sein.

Zur Lösung dieser Aufgaben schlägt die Erfindung eine Hochdruckpumpe, beispiels- weise für den Einsatz mit einem Kanalreinigungsfahrzeug, vor, welche die im kenn- zeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Wei- terbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegen- stand der abhängigen Ansprüche.

Durch die Erfindung wird eine Hochdruckpumpe mit einem Hydraulikteil, der einen in einem abgeschlossenen Gehäuse periodisch verschiebbaren Hydraulikkolben auf- weist, mit einem Verdichterteil für ein fluides Medium, beispielsweise Wasser, das einen Verdichterkolben aufweist, der in einem an das Hydraulikteil anschliessenden Gehäuse verschiebbar angeordnet ist und mit dem Hydraulikkolben verbunden ist, und mit einem Steuerkopf für das Hydraulikteil, der mit Kanälen, Bohrungen und Umschaltventilen für das Hydraulikteil verbunden ist und ein Druckbegrenzungsven- til aufweist, geschaffen. Zum Unterschied von den Lösungen des Stands der Technik ist das Druckbegrenzungsventil ausserhalb des Steuerkopfes, vorzugsweise in der Zu- leitung für die Hydraulikflüssigkeit, angeordnet.

Indem das Druckbegrenzungsventil ausserhalb des Steuerkopfes für das Hydraulikteil angeordnet ist, stellt der Steuerkopf kein sicherheitrelevantes Bauteil dar, welches zu- lassungspflichtig ist. Das ausserhalb des Steuerkopfes angeordnete Druckbegren- zungsventil kann gemäss den Erfordernissen des jeweiligen Staates bzw. der jeweiligen Region ausgewählt werden. Es muss nur noch das Druckbegrenzungsventil geprüft werden. Modifikationen am Steuerkopf, an der Kanal-und Bohrungsführung wirken sich nicht mehr auf die Zulassung aus. Ein geprüftes Druckbegrenzungsventil kann auch für andere Steuerköpfe eingesetzt werden. Dadurch sind Hochdruckpumpen auch wirtschaftlicher in der Herstellung. Das hydraulikseitig, vorzugsweise in der Zu- leitung für die Hydraulikflüssigkeit, angeordnete Druckbegrenzungsventil erlaubt es, fluidseitig auf eine Druckbegrenzung zu verzichten. Daher kann ein konventioneller Druckbegrenzer ohne Berstscheibe eingesetzt werden. Verschmutzungen durch das bei

Überdruck unter hohem Druck austretende fluide Medium werden dadurch vermie- den.

Das Druckbegrenzungsventil kann völlig losgelöst vom Steuerkopf in der Zuleitung für die Hydraulikflüssigkeit, üblicherweise Hydrauliköl, angeordnet sein. Mit Vorteil ist das Druckbegrenzungsventil an einer im Steuerkopf vorgesehenen Bohrung an- schliessbar. Für ein einfaches Auswechseln ist das Druckbegrenzungsventil vorzugs- weise lösbar in die Bohrung am Steuerkopf einschraubbar. Indem das Druckberen- zungsventil direkt am Steuerkopf montiert ist, ist gewährleistet, dass die Hochdruck- pumpe bereits hersteller-bzw. lieferantenseitig mit einem korrekte, zugelassenen Druckbegrenzungsventil ausgestattet ist. Dies kann auch noch durch zusätzlich ange- brachte Markierungen, Verplombungen oder dergleichen angezeigt sein. Der Anwen- der muss die Hochdruckpumpe nur noch an die vorhandenen Hydraulikleitungen anschliessen und muss sich keine Sorgen bezüglich einer Überdrucksicherung machen.

Bei Bedarf kann das Druckbegrenzungsventil sehr einfach vom Fachpersonal ausge- tauscht werden.

Vorzungsweise ist eine Auffangeinrichtung für die bei Überdruck aus dem Druckbe- grenzungsventil austretende Hydraulikflüssigkeit vorgesehen. Dadurch ist sicherge- stellt, dass keine Hydraulikflüssigkeit in die Umgebung austreten kann. Vorzugsweise ist die Einrichtung auch mit einem Reservoir für die Hydraulikflüssigkeit verbindbar.

In diesem Fall handelt es sich um ein völlig geschlossenes System, aus dem keine Hy- draulikflüssigkeit mehr austreten kann.

Mit Vorteil wird als Druckbegrenzungsventil ein bereits baumustergeprüftes Sicher- heitsbauteil eingesetzt. Derartige Bauteile sind in den jeweiligen Ländern bzw. Regio- nen auf dem Markt erhältlich. Sie sind bereits geprüft und zugelassen. Dadurch entfällt üblicherweise eine weitere Baumusterprüfung oder Zulassung für die Hochdruck- pumpe.

Für die Sicherheit der Hochdruckpumpe erweist es sich ausserdem von Vorteil, wenn die Kanäle und Bohrungen des Steuerkopfs in Umlenk-, Einmündungs-und Kreu-

zungsbereichen verrundete, vorzugsweise kontinuierliche, Konturen und Übergänge aufweisen. Durch diese Optimierung der Kanalkonturen und-geometrien werden un- erwünschte Turbulenzen und Verwirbelungen vermieden, die zu einem unkontrol- lierten Druckaufbau innerhalb des Steuerkopfes führen könnten. Ausserdem reduzie- ren die günstigeren Strömungsverhältnisse im Steuerkopf den für den Betrieb des Hy- draulikteils erforderlichen Energieaufwand, was für den Anwender ein nicht zu unter- schätzender Zusatzvorteil ist.

Aus Gründen der Platzersparnis und der Baulänge der Hochdruckpumpe kann es von Vorteil sein, wenn der Steuerkopf zwischen dem Hydraulikteil und dem Verdichterteil angeordnet ist Die erfindungsgemässe Anordnung des Druckbegrenzungsventils au- sserhalb des Steuerkopfes ist für alle gattungsgemässen Hochdruckpumpen geeignet.

Dabei ist die Ausführungsform nicht auf die in der nachfolgenden Beschreibung skiz- zierte Anordnung von Hydraulikteil und Verdichtungsteil beschränkt. Beispielsweise kann das Hydraulikteil auch mittig zwischen zwei Verdichterteilen für ein fluides Me- dium, beispielsweise Wasser, angeordnet sein. In diesem Fall ist der Hydraulikkolben mit den zu beiden Seiten in axialer Verlängerung angeordneten Verdichterkolben ver- bunden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielsweise Variante der Erfindung. Die einzige schematische Darstellung zeigt einen Axialschnitt einer gattungsgemässen Hochdruckpumpe, die gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Die dargestellte Hochdruckpumpe 1 umfasst ein Hydraulikteil 2 und ein Verdichterteil 3. Im Hydraulikteil 2 wird ein Hy- draulikkolben 22 über einen Hydraulikflüssigkeitskreislauf 26,27 28 in einem abge- schlossenen Gehäuse 21, dem Hydraulikzylinder, periodisch hin-und herbewegt. Der Hydraulikkolben 22 teilt den Hydraulikzylinder in zwei Kammern 24,25, die abwech- selnd mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit gefüllt bzw. entleert werden. Ein Steuerkopf 5 weist dazu alle erforderlichen Kanäle und Bohrungen sowie ein Um- schaltventil 51 für die Steuerung des Flusses der Hydraulikflüssigkeit, meist Hydrauli- köl, zur Bewegung des Hydraulikkolbens auf. In der Fig. sind die zwei Schaltzustände des Umschaltventils 51, beispielsweise eines Vierwegventils, schematisch angegeben.

Der Hydraulikkolben 22 ist über eine Kolbenstange 23 mit einem Verdichterkolben 32 verbunden. Der Verdichterkolben 32 ist in einem angeschlossenen Gehäuseteil 31 ge- mäss der Bewegung des Hydraulikkolbens 22 periodisch hin-und herbewegbar. Viel- fach sind die beiden Gehäuseteile 21,31 zu einem einzigen gemeinsamen Gehäuse zu- sammengefasst. Die Durchgänge der Kolbenstange 23 sind hydraulikseitig und ver- dichterseitig gegenüber den jeweiligen Medien, meist Hydrauliköl H und Wasser W, abgedichtet. Der Verdichterkolben 32 teilt das Innere des Gehäuseteils 31 in zwei Kammern 34,35. Die Kammern 34,35 sind mit einer Zufuhrleitung 36 für das fluide Medium W verbunden. Einlassventile 38 steuern den Zugang in die eine 34 oder in die andere Kammer 35. Ausgangseitig sind die beiden Kammern mit einer Ausströmlei- tung 37 für das unter hohem Druck ausgestossene fluide Medium W verbunden. Aus- strömventile 39 regeln das abwechselnde Ausströmen des fluiden Mediums aus den beiden Kammern 34,35. Somit wird während der Ansaugung des fluiden Mediums, beispielsweise von Wasser W, in die eine Kammer 35 das fluide Medium Wunter ho- hem Druck aus der zweiten Kammer 34 ausgepresst. Bei der Umkehrung der Bewe- gungsrichtung des Hydraulikkolbens 22 wird durch die umkehrt Bewegung des Ver- dichterkolbens 32 das fluide Medium in die zweite Kammer 34 eingesaugt, während das fluide Medium W unter hohem Druck aus der ersten Kammer 35 ausgepresst wird.

Die Einlass-und Ausströmventile 38,39 sind automatisch durch den Fluss des fluiden Medium W betätigbar und regeln die Ansaugung des fluiden Mediums W in die erste bzw. die zweite Kammer bzw. den Ausstoss aus der zweiten bzw. der ersten Kammer.

Ein in der Ausströmleitung 37 für das fluide Medium W angeordneter Druckbehälter 4 regelt den Druck des ausgestossenen Mediums. Dazu ist innerhalb des Druckbehälters 4 eine gasgefüllte Blase 41 angeordnet, die mehr oder weniger stark komprimierbar ist.

Beim Umschalten des Hydraulikkolbens 22 steht der Verdichterkolben 32 kurzzeitig still und fördert kein Wasser. Damit in dieser Phase kein abrupter Druckabfall entsteht, wird von der komprimierten Blase 41 das fluide Medium aus dem Druckbehälter 4 in die Ausströmleitung 37 gepresst. Dadurch kann der Druck des ausgepressten Medi- ums weitgehend konstant gehalten werden. Der gegebenenfalls immer noch auftreten- de Druckabfall ist sehr gering.

Hydraulikseitig ist ein Druckbegrenzungsventil 6 als Überdrucksicherung vorgesehen.

Gemäss der Fig. ist das Druckbegrenzungsventil 6 ausserhalb des Steuerkopfes 5, in der Zuleitung 26 für die Hydraulikflüssigkeit H angeordnet. Aus Gründen der Über- sicht ist in der schematischen Zeichung das Druckbegrenzungsventil 6 im Abstand vom Steuerkopf 5 dargestellt. Vorteilhaft ist jedoch der Steuerkopf 5 mit einer von der Zuleitung für die Hydraulikflüssigkeit abzweigenden Bohrung ausgestattet, welche zum direkten Anschluss des Druckbegrenzungsventils 6 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Bohrung mit einem Innengewinde ausgestattet, in welches das Druckbegren- zungsventil 6 lösbar einschraubbar ist. Das Druckbegrenzungsventil 6 wird bei einem vorgebbaren Überdruck ausgelöst und verhindert dadurch einen unerwünschten, si- cherheitsrelevanten Druckaufbau in der Hochdruckpumpe 1. Als Druckbegrenzungs- ventil 6 kommt mit Vorteil ein baumustergeprüftes Bauteil zur Anwendung. Bei- spielsweise kann ein Druckbegrenzungsventil der Firma Denison Hydraulic, Typ R4V eingesetzt werden. Die im Aktivierungsfall am Druckbegrenzungsventil 6 austretende Hydraulikflüssigkeit H wird mit Vorteil aufgesammelt und in ein Reservoir für die Hydraulikflüssigkeit H rückgeführt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Druckbe- grenzungsventil 6 die über die Zuleitung 26 zugeführte Hydraulikflüssigkeit H direkt zurück in die Ableitung 27 leitet.

Die Erfindung ist am Beispiel einer Hochdruckpumpe 1 erläutert worden, bei der der Steuerkopf 5 am Längsende des Hydraulikteils 2 angeordnet ist. Die erfindungsgemä- sse Anordnung des Druckbegrenzungsventils ist aber für alle gattungsgemässen Hochdruckpumpen geeignet. Aus Gründen der Platzersparnis und der Baulänge der Hochdruckpumpe kann es beispielsweise von Vorteil sein, wenn der Steuerkopf zwi- schen dem Hydraulikteil und dem Verdichterteil angeordnet ist. Die erfindungsgemä- sse Anordnung des Druckbegrenzungsventils ausserhalb des Steuerkopfes ist für alle gattungsgemässen Hochdruckpumpen geeignet. Dabei ist die Ausführungsform nicht auf die in der nachfolgenden Beschreibung skizzierte Anordnung von Hydraulikteil und Verdichtungsteil beschränkt. Beispielsweise kann das Hydraulikteil auch mittig zwischen zwei Verdichterteilen für ein fluides Medium, beispielsweise Wasser, ange- ordnet sein. In diesem Fall ist der Hydraulikkolben mit den zu beiden Seiten in axialer Verlängerung angeordneten Verdichterkolben verbunden.