Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für ein Hochdruckreinigungsgerät mit mehreren Pumpräumen, in die jeweils ein hin und her bewegbarer Kolben eintaucht und die jeweils über ein Saugventil mit einem Saugeinlass und über ein Druckventil mit einem Druckauslass in Strömungsverbindung stehen, wobei das Saugventil einen Saugventilschließkörper umfasst, der an einen Saugventilsitz dichtend anlegbar ist, und wobei das Druckventil einen Druckven- tilschließkörper umfasst, der an einen Druckventilsitz dichtend anlegbar ist, wobei der Druckventilsitz bezogen auf eine Pumpenlängsachse radial versetzt zum Saugventilsitz angeordnet ist.

Eine derartige Kolbenpumpe ist aus der WO 2008/086950 AI bekannt. Mit ihrer Hilfe kann eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, unter Druck gesetzt und beispielsweise auf eine Fläche oder einen Gegenstand gerichtet werden, um die Fläche bzw. den Gegenstand zu reinigen. Die Kolbenpumpe weist mehrere Pumpräume auf, in die jeweils ein Kolben eintaucht. Der Kolben wird zu einer hin und her gehenden Bewegung angetrieben. Dies hat zur Folge, dass sich das Volumen des Pumpraumes periodisch verändert und dadurch Flüssigkeit von einem Saugeinlass über ein Saugventil in den Pumpraum eingesaugt, im Pumpraum unter Druck gesetzt und anschließend über ein Druckventil und einen Druckauslass abgegeben werden kann. An den Saugeinlass kann beispielsweise eine Versorgungsleitung angeschlossen werden und an den Druckauslass kann beispielsweise ein Druckschlauch angeschlossen werden, der an seinem freien Ende ein Abgabeorgan trägt, beispielsweise eine Sprühdüse oder eine Sprühlanze.

Die Kolbenpumpe unterliegt während ihres Betriebs einer erheblichen mechanischen Belastung, da sie Flüssigkeitsdrücken von über 100 bar standhalten muss. Das Gehäuse der Kolbenpumpe weist daher üblicherweise eine beträchtliche Materialstärke auf. Dies gilt insbesondere für den Bereich zwischen den Saugventilsitzen und den Druckventilsitzen, da das Pumpengehäuse in diesen Bereichen besonders stark belastet wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolbenpumpe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie ohne Erhöhung ihrer Materialstärke eine gesteigerte mechanische Belastbarkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer Kolbenpumpe der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Druckventilsitz bezogen auf die Pumpenlängsachse in Umfangsrichtung der Kolbenpumpe versetzt zum Saugventilsitz angeordnet ist.

Jedem Pumpraum der Kolbenpumpe sind ein Saugventilsitz und ein Druckventilsitz angeordnet. Üblicherweise sind die Mittelpunkte des Saugventilsitzes und des Druckventilsitzes in einer gemeinsamen Schnittebene der Kolbenpumpe positioniert, wobei die Schnittebene die Pumpenlängsachse enthält. In Abkehr von einer derartigen Anordnung ist bei der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe der Druckventilsitz bezogen auf die Pumpenlängsachse in Umfangsrichtung der Kolbenpumpe versetzt zum Saugventilsitz angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass durch die versetzte Anordnung des Druckventilsitzes die Kolbenpumpe eine gesteigerte mechanische Belastbarkeit erhält, ohne dass hierzu die Material stärke der Kolbenpumpe erhöht werden muss. Bei gleich bleibender Materialstärke kann somit die zu fördernde Flüssigkeit unter einen höheren Druck gesetzt werden.

Günstig ist es, wenn der Druckventilsitz bezogen auf die Pumpenlängsachse um einen Winkel von 10° bis 40° versetzt zum Saugventilsitz angeordnet ist. Insbesondere ein Winkel im Bereich zwischen 20° und 30°, beispielsweise 25°, hat sich als vorteilhaft erwiesen, um die mechanische Belastbarkeit der Kolbenpumpe ohne Erhöhung ihrer Materialstärke zu steigern.

Bezogen auf die Pumpenlängsachse ist der Druckventilsitz günstigerweise in axialer Richtung auf derselben Höhe wie der Saugventilsitz angeordnet. Vorteilhafterweise sind der Saugventilsitz und der Druckventilsitz aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Kolbenpumpe drei um die Kolbenlängsachse gleichmäßig verteilt angeordnete Saugventilsitze und drei um die Kolbenlängsachse gleichmäßig verteilt angeordnete Druckventilsitze auf. Die Saugventilsitze sind bei einer derartigen Ausgestaltung in einem Winkelabstand von 120° zueinander angeordnet und auch die Druckventilsitze weisen zueinander einen Winkelabstand von 120° auf. Sowohl die Saugventilsitze als auch die Druckventilsitze bilden somit die Eckpunkte eines gedachten gleichseitigen Dreiecks. Hierbei fällt der Mittelpunkt des gedachten Dreiecks der Saugventilsitze mit dem Mittelpunkt des gedachten Dreiecks der Druckventilsitze zusammen. Allerdings ist das gedachte Dreieck der Druckventilsitze gegenüber dem gedachten Dreieck der Saugventilsitze um die Kolbenlängsachse verdreht angeordnet. Der Drehwinkel beträgt günstigerweise 10° bis 40°, insbesondere 20° bis 30°, vorzugsweise 25°.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Kolbenpumpe einen Pumpenblock und einen Pumpenkopf, wobei der Pumpenkopf den Saugeinlass und den Druckauslass aufweist und der Pumpenblock die Pumpräume umfasst und die Saug- und die Druckventile aufnimmt, und wobei der Pumpenkopf auf einem dreieckförmigen Rand des Pumpenblocks aufgesetzt ist, wobei die Saugventile in einer Draufsicht des Pumpenblocks in den Eckbereichen des Rands angeordnet sind und die Druckventile in einer Draufsicht des Pumpenblocks innerhalb des Rands von einer zylindrischen Innenwand umgeben sind. Eine derartige Ausgestaltung verleiht der Kolbenpumpe eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit, ohne dass hierzu die Materialstärke der Kolbenpumpe beträchtlich vergrößert werden muss.

Die Saugventile weisen jeweils einen Saugventildurchlass auf, der vom Saug- ventilschließkörper verschließbar ist, sowie eine Saugventilschließfeder, die den Saugventilschließkörper mit einer Federkraft in Richtung auf den Saug- ventildurchlass beaufschlagt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Saugventilschließfeder in einem axialen Abstand zum Saugventildurchlass positioniert ist. Die in den Pumpraum einströmende Flüssigkeit kann bei einer derartigen Ausgestaltung seitlich an der Saugventilschließfeder vorbeiströmen, ohne dass diese von der Flüssigkeit zwingend durchströmt werden muss. Dies reduziert Strömungsverluste im Bereich der Saugventilschließfeder, da der von der Saugventilschließfeder ausgeübte Strömungsverlust gering gehalten werden kann.

Bevorzugt ist die Saugventilschließfeder in einer Saugventilkammer angeordnet, die über den Saugventildurchlass mit einem Pumpraum in Strömungsverbindung steht, wobei im Abstand zum Saugventildurchlass in die Saugventilkammer ein Haltearm hineinragt, an dem sich die Saugventilschließfeder abstützt. Bei bekannten Kolbenpumpen stützt sich die Saugventilschließfeder unmittelbar am Saugventildurchlass ab und die Flüssigkeit muss die Saugventilschließfeder durchströmen, um zum Saugventildurchlass zu gelangen. Dies ist bei einer Weiterbildung der Erfindung nicht erforderlich, da sich die Saugventilschließfeder mit ihrem dem Saugventildurchlass zugewandten Ende an einem Haltearm abstützt, der im Abstand zum Saugventildurchlass in die Saugventilkammer hineinragt.

Günstigerweise ist der Haltearm bezogen auf die Kolbenlängsachse radial ausgerichtet.

Die Saugventilkammer wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vom Haltearm lediglich teilweise durchgriffen, das heißt der Haltearm steht von der Wand der Saugventilkammer frei ab, ohne mit seinem freien Ende den diametral gegenüberliegenden Wandbereich der Saugventilkammer zu erreichen.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Haltearm nur etwa bis zur Mitte der Saugventilkammer hineinragt. Günstig ist es, wenn der Haltearm eine Führung ausbildet für den Saugventilschließkörper. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise verhindert werden, dass der Saugventilschließkörper bei einer Hubbewegung verkantet.

Der Haltearm umfasst günstigerweise eine Durchgangsöffnung, die vom Saugventilschließkörper durchgriffen ist.

Der Saugventilschließkörper kann beispielsweise pilzförmig ausgestaltet sein und einen Ventilteller umfassen, an den sich ein Ventilschaft anschließt, wobei der Ventilschaft die Durchgangsöffnung des Haltearms durchgreift und vom Haltearm geführt ist.

Besonders günstig ist es, wenn die Saugventilschließfeder auf der dem Saug- ventildurchlass abgewandten Seite des Haltearms zwischen dem Haltearm und dem Saugventilschließkörper eingespannt ist. Bei einer derartigen Konstruktion stützt sich die Saugventilschließfeder einerseits an der dem Saugventil- durchlass abgewandten Seite des Haltearms und andererseits am Saugventilschließkörper ab. Der Saugventilschließkörper kann hierzu einen Federhalter aufweisen. Günstigerweise ist der Federhalter mit einem Schaft des Saugven- tilschließkörpers verpresst.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen :

Figur 1 : eine schematische Längsschnittansicht einer vorteilhaften

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe;

Figur 2 : eine Draufsicht auf einen Pumpenblock der Kolbenpumpe aus

Figur 1;

Figur 3 : eine Schnittansicht des Pumpenblockes längs der Linie 3-3 in

Figur 2; Figur 4: eine Schnittansicht eines Saugventiles längs der Linie 4-4 in Figur 3; und

Figur 5 : eine Schnittansicht des Pumpenblockes längs der Linie 5-5 in

Figur 2.

In der Zeichnung ist schematisch eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe dargestellt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegt ist. Sie umfasst einen Pumpenkopf 12 mit einem Saugeinlass 14 und einem Druckauslass 16. An den Saugeinlass 14 kann eine Versorgungsleitung angeschlossen werden, über die der Kolbenpumpe 10 unter Druck zu setzende Flüssigkeit zugeführt werden kann. An den Druckauslass 16 kann eine Abgabeleitung angeschlossen werden, über die die von der Kolbenpumpe 10 unter Druck gesetzte Flüssigkeit auf einen Gegenstand oder eine Fläche gerichtet werden kann, um den Gegenstand bzw. die Fläche zu reinigen. Die Abgabeleitung kann an ihrem freien Ende ein Abgabeorgan tragen, beispielsweise eine Sprühlanze oder eine Sprühdüse.

Der Pumpenkopf ist auf einen Pumpenblock aufgesetzt, der insgesamt drei identisch ausgebildete Pumpräume umfasst, in die jeweils ein Kolben eintaucht. In den Figuren 1, 3, 4 und 5 ist einer der Pumpräume 20 dargestellt, in den ein Kolben 22 hineinragt. Jedem Pumpraum 20 ist ein Saugventil 24 und ein Druckventil 26 zugeordnet. Über das Saugventil 24 kann Flüssigkeit vom Saugeinlass 14 in den Pumpraum 20 eingesaugt werden und über das Druckventil 26 kann die im Pumpraum 20 unter Druck gesetzte Flüssigkeit aus dem Pumpraum 20 entweichen.

Die Saugventile 24 umfassen jeweils einen Saugventilschließkörper 28, der an einen Saugventilsitz 30 dichtend anlegbar ist. Der Saugventilsitz 30 umgibt einen Saugventildurchlass 32. Über den Saugventildurchlass 34 steht der Pumpraum 20 mit einer Saugventilkammer 34 in Strömungsverbindung, die auf der dem Pumpenkopf 12 zugewandten Seite des Pumpenblockes 18 in den Pumpenblock 18 eingeformt ist. In einem axialen Abstand zum Saugventil- durchlass 32 ragt in die Saugventilkammer 34 ein Haltearm 36 hinein, der sich bis etwa zur Mitte der Saugventilkammer 34 erstreckt und der fluchtend zum Saugventildurchlass 32 ausgerichtet eine Durchgangsöffnung 38 aufweist.

Der Saugventilschließkörper 28 ist pilzförmig ausgestaltet. Er umfasst einen in den Pumpraum 20 hineinragenden Ventilteller 40, an den sich einstückig ein Ventilschaft 42 anschließt, der den Saugventildurchlass 32 durchgreift und in die Saugventilkammer 34 eintaucht. Der Ventilschaft 42 durchgreift die

Durchgangsöffnung 38 des Haltearms 36 und trägt an seinem freien Ende einen Federhalter 44, der auf den Ventilschaft 42 aufgepresst ist. Zwischen dem Federhalter 44 und dem Haltearm 36 ist eine Saugventilschließfeder 46 eingespannt. Die Saugventilschließfeder 46 ist als Schraubenfeder ausgebildet und umgibt den Ventilschaft 42 im Bereich zwischen dem Haltearm 36 und dem Federhalter 44. Unter der Wirkung der Saugventilschließfeder 46 wird der Ventilteller 40 des Saugventilschließkörpers 28 gegen den Saugventilsitz 30 gepresst.

Das Druckventil 26 weist einen Druckventilschließkörper 48 auf, der von einer Druckventilschließfeder 50 gegen einen Druckventilsitz 52 gepresst wird. Das Druckventil 26 ist in einer Druckventilkammer 54 angeordnet. Jedem Pumpraum 20 der Kolbenpumpe 20 ist eine Saugventilkammer 34 und eine Druckventilkammer 54 zugeordnet, wobei sämtliche Druckventilkammern 54 der Kolbenpumpe 10 in eine gemeinsame Zentralkammer 56 übergehen, die vom Pumpenblock 18 und dem Pumpenkopf 12 gebildet wird. In die Zentralkammer 56 ist ein zentrales Einsatzteil 58 eingesetzt, das von Dichtringen umgeben ist und einen zentralen Durchlass 60 aufweist, der von einem zentralen Schließkörper 62 verschließbar ist. Der Schließkörper 62 bildet in Kombination mit dem zentralen Einsatzteil ein zentrales Rückschlagventil aus, an das sich koaxial zu einer Pumpenlängsachse 64 ausgerichtet eine Druckleitung 66 anschließt, über die die Zentralkammer 56 mit dem Druckauslass 16 in Strömungsverbindung steht. Der Pumpenkopf 12 ist in axialer Richtung auf den Pumpenblock 18 aufgesetzt unter Zwischenlage eines elastisch verformbaren Elements. In der dargestellten Ausführungsform ist das elastisch verformbare Element als Dichtring 68 ausgestaltet. Der Dichtring 68 umgibt einen kragenförmigen Rand 70 des Pumpenblockes 18. Dies wird insbesondere aus Figur 2 deutlich . Der Rand 70 weist die Form eines gleichseitigen Dreiecks mit abgerundeten Eckbereichen auf. Bezogen auf eine Draufsicht des Pumpenblockes 18 sind die Saugventile 24 jeweils in einem Eckbereich des Rands 70 angeordnet. Dies wird insbesondere aus Figur 2 deutlich . Der Rand 70 umgibt eine zylindrische Innenwand 72, die im Bereich des Pumpenblockes 18 die Zentralkammer 56 definiert. Die Druckventile 26 sind in einer Draufsicht des Pumpenblockes 18 innerhalb der Innenwand 72 angeordnet. Auch dies wird aus Figur 2 deutlich .

Wie bereits erwähnt, ist jedem Pumpraum 20 ein Saugventil 24 mit einem Saugventilsitz 30 und ein Druckventil 26 mit einem Druckventilsitz 52 zugeordnet. Wie insbesondere aus Figur 2 deutlich wird, ist der jeweilige Druckventilsitz 52 bezogen auf die Pumpenlängsachse 64 sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung der Kolbenpumpe 10 versetzt zum Saugventilsitz 30 angeordnet. Der radiale Abstand des Druckventilsitzes 52 zur Pumpenlängsachse 64 ist geringer als der radiale Abstand, den der Saugventilsitz 30 zur Pumpenlängsachse 64 einnimmt, und in Umfangsrichtung der Kolbenpumpe 10 ist der Druckventilsitz in der dargestellten Ausführungsform um einen Winkel a von etwa 25° zum Saugventilsitz 30 versetzt.

Die Kolbenpumpe 10 weist insgesamt drei Saugventilsitze 30 und drei Druckventilsitze 52 auf, wobei die Saugventilsitze 30 ebenso wie die Druckventilsitze 52 ein gedachtes gleichseitiges Dreieck definieren . Die Mittelpunkte der gedachten Dreiecke sind auf der Pumpenlängsachse 64 angeordnet, das gedachte Dreieck der Druckventilsitze 52 ist aber um den Winkel a von 25° gegenüber dem gedachten Dreieck der Saugventilsitze 30 um die Pumpenlängsachse 64 gedreht. An den Pumpenblock 18 schließt sich in axialer Richtung bezogen auf die Pumpenlängsachse 64 ein aus einem Kunststoffmaterial gefertigtes Stützschild 74 an mit drei zylindrischen, jeweils fluchtend zu einer Kolbenlängsachse 76 ausgerichteten Stützhülsen 78. Die Stützhülsen 78 sind jeweils mit einer Ringwand 80 des Pumpenblockes 18 verschweißt, die in die jeweilige Stützhülse 78 eintaucht und einen Dichtring 82 umgibt, der mit einer Dichtlippe am Kolben 22 dichtend anliegt.

Der Stützschild 74 stützt sich in axialer Richtung an einem Führungsschild 84 ab. Der Führungsschild 84 weist drei zylindrische Führungshülsen auf, wobei in Figur 1 eine Führungshülse 86 erkennbar ist. Die Führungshülsen 86 bilden Führungselemente für die Kolben 22 aus und sind koaxial zur jeweiligen Kolbenlängsachse 76 ausgerichtet. Der Führungsschild 84 bildet einen konvex ausgebildeten Deckel, der auf einem Taumelscheibengehäuse 88 aufsitzt, in dem eine Taumelscheibe 90 um die Pumpenlängsachse 64 drehbar gelagert ist. Jeder Kolben 20 wird von einer Rückstellfeder 92 gegen die Taumelscheibe 90 gepresst. Dies ermöglicht es, durch eine Drehbewegung der Taumelscheibe 90 die Kolben 20 in axialer Richtung bezogen auf die Pumpenlängsachse 64 hin und her zu bewegen, so dass die Volumina der Pumpräume 20 periodisch geändert werden. Der Antrieb der Taumelscheibe 90 erfolgt in üblicher Weise mittels eines an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmotors, beispielsweise eines Elektromotors, der über ein in Figur 1 nur schematisch dargestelltes Getriebe 94 mit der Taumelscheibe 90 gekoppelt ist.

Bewegt sich der Kolben 22 in die dem Pumpenkopf 12 abgewandte Richtung nach hinten, so wird Flüssigkeit vom Saugeinlass 14 über die Saugventilkammer 34 und den Saugventildurchlass 32 in den Pumpraum 20 eingesaugt, wobei der Saugventilschließkörper 28 entgegen der Wirkung der Saugventilschließfeder 46 vom Saugventilsitz 30 abhebt und den Saugventildurchlass 32 freigibt. Die Flüssigkeit kann hierbei innerhalb der Saugventilkammer 34 seitlich an der Saugventilschließfeder 46 vorbeiströmen und unterliegt daher in der Saugventilkammer 34 nur geringen Strömungsverlusten . Bewegt sich der Kolben 22 anschließend in die dem Pumpenkopf 12 zugewandte Richtung nach vorne, so geht der Saugventilschließkörper 28 in seine Schließstellung über, in der er am Saugventilsitz 30 dichtend anliegt, wie dies in den Figuren 3, 4 und 5 dargestellt ist. Die Flüssigkeit wird daraufhin im Pumpraum 20 soweit unter Druck gesetzt bis der Druckventilschließkörper 48 entgegen der Schließkraft der Druckventilschließfeder 50 vom Druckventilsitz 52 abhebt und damit die Strömungsverbindung zwischen dem Pumpraum 20 und der Zentralkammer 56 freigibt. Die Druckventilschließfeder 50 stützt sich am zentralen Einsatzteil 58 ab, dessen Durchlass 60 vom zentralen Schließkörper 62 freigegeben wird, so dass die unter Druck gesetzte Flüssigkeit über die Druckleitung 66 zum Druckauslass 16 strömen kann.

Die Flüssigkeit kann im Pumpraum 20 unter einem Druck von über 100 bar gesetzt werden. Trotz einer verhältnismäßig geringen Materialstärke kann der aus einem Kunststoffmaterial gefertigte Pumpenblock 18 den hohen Drücken der Flüssigkeit standhalten. Hierzu sind die Druckventilsitze 52, wie voranstehend bereits erläutert, in radialer Richtung und in Umfangsrichtung bezogen auf die Pumpenlängsachse 64 versetzt zu den Saugventilsitzen 30 angeordnet. Die Kolbenpumpe 10 zeichnet sich daher durch eine hohe mechanische Belastbarkeit und eine verhältnismäßig geringe Material stärke aus.