DE10108703C1

DE10108703C1 - Radial piston pump, with tandem pump stages, has radial pistons supported by bearing sleeves in two identical pump housings

Info

Publication number: DE10108703C1
Application number: DE2001108703
Authority: DE
Original assignee: ATS Spartec Inc
Current assignee: ATS Spartec Inc
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2021-02-24

Abstract

The pump has 2 relatively rotatable support rings (5) attached to axially spaced eccentric sections (2,3) of a pump shaft (4), each having at least 3 equi-angularly spaced planar support surfaces (6) for piston shoes (7) attached to radial pistons (9), supported by bearing sleeves (10) within identical pump housings (14,15), spaced from the pump shaft via roller bearings (11,12,13). The fluid spacings of the pump housings communicate with one another, each pump housing having a circular length section (16) and a stepped length section (17) providing a support function.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe in Form einer Tandempumpe.The invention relates to a radial piston pump in the form of a tandem pump.

Es ist zur Erzielung größerer Fördervolumen bekannt, Radialkolbenpumpen in sogenannter Tandembauart zusammen zu fassen. Hierzu wird ein Doppel flansch in vergleichsweise großvolumiger und schwerer Bauweise verwen det, an den von beiden Seiten zwei komplette Einzelpumpen angesetzt wer den. Ferner ist es im bekannten Fall erforderlich, die Fluid führenden Räume der beiden Einzelpumpen in aufwendiger Weise miteinander zu verrohren, damit auch das gewünschte Fördervolumen bereit gestellt werden kann. Ein weiteres Problem besteht in der Verbindung der beiden Pumpenwellen zu beiden Seiten des Doppelflansches im Hinblick auf die Übertragung des je weiligen Drehmoments. Meistens wird dies, auch unter Berücksichtigung eines möglichen Achsversatzes der beiden Pumpenwellen, unter Eingliede rung eines im Bereich des Doppelflansches liegenden kurzen Wellenab schnitts durchgeführt, der mit beiden Pumpenwellen in zumindest begrenz tem Umfang schwenkbeweglich verbunden wird. It is known to achieve larger delivery volumes, radial piston pumps summarized in a so-called tandem design. This will be a double use a flange of comparatively large volume and heavy construction det, on which two complete single pumps are attached from both sides the. Furthermore, it is necessary in the known case, the fluid-carrying rooms of the two individual pumps in a complex manner, so that the desired funding volume can also be made available. On Another problem is the connection of the two pump shafts both sides of the double flange with regard to the transmission of each torque. Most often, this is also taking into account a possible misalignment of the two pump shafts, under links a short shaft in the area of the double flange cut performed with the two pump shafts in at least limited the circumference is pivotally connected.

Der Bereitstellungs- und Fertigungsaufwand für eine solche Tandempumpe ist mithin hoch. Im Prinzip muss jedes Bauteil doppelt vorhanden sein.The provision and manufacturing effort for such a tandem pump is therefore high. In principle, every component must be duplicated.

Im Umfang der GB 1 485 531 ist eine Tandempumpe bekannt, bei der zwei unterschiedlich ausgebildete Gehäuse aneinander geflanscht sind. Eines der Gehäuse ist an einer Flanschplatte befestigt. Die beiden Gehäuse dienen jeweils der Lagerung der Enden einer Exzenterwelle, wobei die Kolbenan ordnungen in jedem Gehäuse in Umfangsrichtung zueinander versetzt an geordnet sind.In the scope of GB 1 485 531 a tandem pump is known in which two differently designed housings are flanged together. One of the Housing is attached to a flange plate. The two housings serve each of the bearing of the ends of an eccentric shaft, the piston orders in each housing in the circumferential direction to each other are ordered.

Durch die DE 198 14 506 A1 zählt eine Radialkolbenpumpe zum Stand der Technik, bei welcher ein Stützring umfangsseitig ebene Stützflächen zur gleitenden Anlage von Kolbenköpfen aufweist, die lösbar mit den Kolben verbunden sind.From DE 198 14 506 A1, a radial piston pump is part of the prior art Technology in which a support ring has flat support surfaces on the circumference Sliding system of piston heads, which is detachable with the piston are connected.

Die US-PS 5,944,493 offenbart eine Anordnung, bei der mehrere Radialkol benpumpen über ebene Stirnflächen aneinander geflanscht werden können. Jede Radialkolbenpumpe besitzt eine Pumpenwelle, deren eines Ende mit einem Zapfen und das andere Ende mit einer Zapfenaufnahme versehen ist. Die Kolben der Kolbenpumpe stützen sich mit konkaven Stirnflächen an konvexen Stirnflächen von Gleitschuhen ab, die wiederum umfangsseitig eines zylindrischen Stützrings anliegen.US Pat. No. 5,944,493 discloses an arrangement in which a plurality of radial pistons benpumps can be flanged together on flat end faces. Each radial piston pump has a pump shaft, one end of which has a pin and the other end is provided with a pin receptacle. The pistons of the piston pump are supported with concave faces convex end faces from sliding shoes, which in turn are circumferential of a cylindrical support ring.

Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zugrunde, eine Radialkolbenpumpe in Tandembauweise bereit zu stellen, deren Fertigung bei geringem Bauvolumen deutlich vereinfacht werden kann.The invention is based on the prior art - the task to provide a radial piston pump in tandem design, their manufacture can be significantly simplified with a small construction volume can.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den im Patentanspruch 1 ange gebenen Merkmalen gelöst.This object is according to the invention with the in claim 1 given characteristics solved.

Kerngedanke der Erfindung bilden die identisch ausgebildeten und axial formschlüssig zusammengefügten Pumpengehäuse für beide im axialen Ab stand zueinander und hinsichtlich der Stützflächen für die Kolbenschuhe ihrer Kolben fluchtend angeordneten Kolbenanordnungen. Durch die über einstimmende Gestaltung der Pumpengehäuse wird nicht nur die Fertigung insgesamt erheblich vereinfacht, sondern auch die Möglichkeit geschaffen, dass die Fluid führenden Räume beider Pumpengehäuse ohne komplizierte Verrohrungen auf kürzestem Wege fluidüberleitend miteinander verbunden werden können. Auch führt die axiale formschlüssige Zusammenfügung der beiden Pumpengehäuse (Ineinanderschachtelung) zu einer vergleichsweise kurzen axialen Länge einer derartigen Tandempumpe. Ferner können die Schmiermittelzuführungen zu allen zu schmierenden Bereichen vereinfacht und kurz ausgeführt werden.The core idea of the invention is that of identical and axial design form-fitting assembled pump housing for both in the axial Ab stood with each other and with regard to the support surfaces for the piston shoes their pistons arranged in alignment piston assemblies. Through the over unanimous design of the pump housing will not only be the manufacturing considerably simplified overall, but also created the opportunity that the fluid-carrying spaces of both pump housings without complicated Pipelines connected to each other in the shortest possible way to transfer fluid can be. The axial positive connection of the leads two pump housings (nesting) into one comparatively short axial length of such a tandem pump. Furthermore, the Lubricant supply to all areas to be lubricated simplified and run briefly.

Die Erfindung kann mit besonderem Vorteil dort eingesetzt werden, wo Fluide mit keinem oder nur einem geringen Anteil Schmiermittelzusatz geför dert werden sollen (Wasserhydraulik).The invention can be used with particular advantage where Fluids with little or no lubricant added should be changed (water hydraulics).

Jedes Pumpengehäuse weist zwei Längenabschnitte auf. Ein kreisringförmi ger Längenabschnitt ist exzentrisch aufgebohrt und trägt umfangsseitig der Aufbohrung die Laufbuchsen für die Kolben. Der andere Längenabschnitt erstreckt sich koaxial zur Aufbohrung und ist als Stutzen mit innerer La geraufnahme ausgebildet. Bezüglich seiner Außenkontur ist er an die end seitige Innenkontur der Aufbohrung angepasst. Dadurch, dass das eine Pumpengehäuse mit seinem stutzenartigen Längenabschnitt in die Aufboh rung des anderen Pumpengehäuses fasst, können beide Pumpengehäuse exakt miteinander verbunden werden. Dabei wird es als ein besonderer Vorteil erachtet, dass nunmehr für beide Pumpengehäuse mit den darin angeordneten Kolben lediglich drei Wälzlager erforderlich sind. Ein Wälzla ger erstreckt sich in einer Querebene zwischen den beiden Querebenen, in denen die Kolben angeordnet sind, während sich die beiden anderen Wälz lager in Querebenen jeweils außenseitig der Querebenen mit den Kolben erstrecken. Die Wälzlager können identisch ausgebildet werden. Each pump housing has two length sections. An annulus The longitudinal section is drilled out eccentrically and bears the circumference Drilling the liners for the pistons. The other length section extends coaxially to the borehole and is a socket with an internal La trained as a receptionist. In terms of its outer contour, it is at the end inner contour of the drilling adapted. Because the one Pump housing with its nozzle-like length section into the boring of the other pump housing, both pump housings can can be connected exactly. It is considered a special one Considered an advantage that now for both pump housings with the arranged piston only three roller bearings are required. A Wälzla ger extends in a transverse plane between the two transverse planes, in which the pistons are arranged while the other two rolling Bearings in transverse planes on the outside of the transverse planes with the pistons extend. The roller bearings can be designed identically.

Gemäß Patentanspruch 2 ist jetzt lediglich ein Pumpengehäuse an einer Flanschplatte festgelegt. Von der Flanschplatte aus erstrecken sich dann beide Pumpengehäuse gewissermaßen in fliegender Anordnung. Über die andere Seite der Flanschplatte steht lediglich der Antriebszapfen der Pum penwelle vor.According to claim 2 is now only a pump housing on one Flange plate set. Then extend from the flange plate both pump housings, so to speak, in a flying arrangement. About the the other side of the flange plate is only the drive pin of the pump pen wave before.

Die Pumpenwelle kann grundsätzlich einteilig ausgebildet sein. Entspre chend den Merkmalen des Patentanspruchs 3 ist es jedoch aus herstel lungs- und montagetechnischen Gründen vorteilhafter, wenn die Pumpen welle aus zwei spielfrei zusammengesteckten Wellenabschnitten besteht. Der Fügebereich der beiden Wellenabschnitte liegt dann etwa in der Quer ebene des mittleren Wälzlagers. Er besteht insbesondere aus einem Viel keilabschnitt. Eine derartige Fügeverbindung ist im Rahmen der Erfindung auch deshalb möglich, weil durch die identische Ausbildung der beiden Pumpengehäuse diese sehr präzise mit engen Toleranzen gefertigt werden können, so dass dann auch die Herstellung der zweiteiligen Pumpenwelle und ihre Integration in die Pumpengehäuse mit keinen Problemen behaftet sind.The pump shaft can basically be made in one piece. Entspre chend the features of claim 3, however, it is from herstel development and assembly reasons more advantageous if the pumps shaft consists of two shaft sections that are plugged together without play. The joining area of the two shaft sections then lies approximately in the cross level of the middle rolling bearing. In particular, it consists of a lot wedge section. Such a joint connection is within the scope of the invention also possible because of the identical training of the two Pump housing these are manufactured very precisely with tight tolerances can, so that then the production of the two-part pump shaft and their integration into the pump housing presents no problems are.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschau lichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below using one in the drawing clear embodiment explained in more detail.

Mit 1 ist eine Radialkolbenpumpe in Tandembauart bezeichnet. 1 designates a radial piston pump in tandem design.

Die Radialkolbenpumpe 1 weist zwei auf exzentrischen Längenabschnitten 2, 3 einer Pumpenwelle 4 im axialen Abstand A zueinander relativ verdreh bar angeordnete Stützringe 5 auf. Die Stützringe 5 besitzen mehrere, beim Ausführungsbeispiel sieben, umfangsseitig gleichmäßig zueinander ver setzte ebene Stützflächen 6 zur Anlage von Kolbenschuhen 7. Die Stützflä chen 6 der beiden Stützringe 5 fluchten miteinander. Die Kolbenschuhe 7 sind mit sich zur Längsachse 8 der Pumpenwelle 4 in Querebenen QE radial erstreckenden Kolben 9 verbunden. Die Kolben 9 gleiten in Laufbuchsen 10, die in zwei identisch ausgebildeten, axial formschlüssig zusammengefügten und durch Wälzlager 11, 12, 13 gegenüber der Pumpenwelle 4 distanzierten Pumpengehäusen 14, 15 austauschbar lageorientiert sind. Die Wälzlager 11-13 erstrecken sich in Querebenen QE1, die zwischen und neben den Querebenen QE verlaufen.The radial piston pump 1 has two support rings 5 arranged on eccentric longitudinal sections 2 , 3 of a pump shaft 4 at an axial distance A relative to one another in a relatively rotatable manner. The support rings 5 have several, in the exemplary embodiment seven, circumferentially evenly set ver flat support surfaces 6 for the installation of piston shoes 7th The Stützflä Chen 6 of the two support rings 5 are aligned. The piston shoes 7 are connected to pistons 9 which extend radially to the longitudinal axis 8 of the pump shaft 4 in transverse planes QE. The pistons 9 slide in liners 10 , which are exchangeably orientated in two identically designed, axially positively joined pump housings 14 , 15 spaced from the pump shaft 4 by roller bearings 11 , 12 , 13 . The roller bearings 11-13 extend in transverse planes QE1, which run between and next to the transverse planes QE.

Jedes Pumpengehäuse 14, 15 weist zwei Längenabschnitte 16, 17 auf. Von diesen Längenabschnitten 16, 17 ist ein kreisringförmiger Längenabschnitt 16 exzentrisch aufgebohrt. Umfangsseitig der Aufbohrung 18 trägt der kreis ringförmige Längenabschnitt 16 die Laufbuchsen 10 für die Kolben 9. Der andere als Stutzen ausgebildete Längenabschnitt 17 jedes Pumpengehäu ses 14, 15 erstreckt sich koaxial zu der Aufbohrung 18 und ist mit einer inne ren Lageraufnahme 19 versehen. Bezüglich seiner Außenkontur 20 ist der stutzenartige Längenabschnitt 17 an die endseitige Innenkontur 21 der Auf bohrung 18 angepasst.Each pump housing 14 , 15 has two longitudinal sections 16 , 17 . Of these length sections 16 , 17 , an annular length section 16 is drilled out eccentrically. On the circumferential side of the bore 18 , the circular annular length section 16 carries the liners 10 for the pistons 9 . The other formed as a length section 17 of each Pumpengehäu ses 14 , 15 extends coaxially to the bore 18 and is provided with an inner bearing receptacle 19 . With regard to its outer contour 20 , the neck-like length section 17 is adapted to the end inner contour 21 of the bore 18 .

Während zwischen den stutzenartigen Längenabschnitten 17 der Pumpen gehäuse 14, 15 und der Pumpenwelle 4 unmittelbar Wälzlager 11, 12 ange ordnet sind, ist zwischen das Wälzlager 13 und den kreisringförmigen Län genabschnitt 16 des in der Zeichnungsebene linken Pumpengehäuses 15 noch ein Ausgleichsring 22 eingebettet, der hier den stutzenartigen Längen abschnitt 17 ersetzt.While roller bearings 11 , 12 are directly arranged between the nozzle-like length sections 17 of the pump housing 14 , 15 and the pump shaft 4 , a compensation ring 22 is embedded between the roller bearing 13 and the annular length 16 of the pump housing 15 on the left in the plane of the drawing, the here the nozzle-like lengths section 17 replaced.

Das linke Pumpengehäuse 15 ist unmittelbar an einer Flanschplatte 23 fest gelegt. Dadurch erstrecken sich beide Pumpengehäuse 14, 15 in gewisser maßen fliegender Anordnung von der Seite 24 der Flanschplatte 23 aus.The left pump housing 15 is directly attached to a flange plate 23 . As a result, both pump housings 14 , 15 extend in a somewhat flying arrangement from the side 24 of the flange plate 23 .

Auf der anderen Seite 25 der Flanschplatte 23 erstreckt sich der Antriebs zapfen 26 der Pumpenwelle 4. Diese ist beim Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet. Sie besteht aus zwei spielfrei zusammengesteckten Wellenab schnitten 27, 28. Der Fügeabschnitt 29 der beiden Wellenabschnitte 27, 28 befindet sich nahe der Querebene QE1 des mittleren Wälzlagers 12 zwi schen den beiden Querebenen QE, in denen sich die Kolben 9 erstrecken. Der Fügeabschnitt 29 kann als Vielkeilabschnitt ausgebildet sein. On the other side 25 of the flange plate 23 extends the drive pin 26 of the pump shaft 4th In the exemplary embodiment, this is formed in two parts. It consists of two play-free shaft sections 27 , 28 . The joining section 29 of the two shaft sections 27 , 28 is located near the transverse plane QE1 of the central roller bearing 12 between the two transverse planes QE, in which the pistons 9 extend. The joining section 29 can be designed as a multi-wedge section.

Die Fluid führenden Räume der beiden Pumpengehäuse 14, 15 sind in nicht näher dargestellter Weise Fluid überleitend miteinander verbunden. Auch die mit Schmiermittel zu versorgenden Bereiche der Radialkolbenpumpe 1 wer den in nicht näher dargestellter Weise von z. B. dem Stirnende 30 der Pum penwelle 4 aus versorgt.The fluid-carrying spaces of the two pump housings 14 , 15 are connected to one another in a fluid-conducting manner in a manner not shown. The areas to be supplied with lubricant of the radial piston pump 1 who the in a manner not shown by z. B. the front end 30 of the Pum penwelle 4 supplied.

Claims

1. Radial piston pump with two support rings ( 5 ) arranged parallel and relatively rotatable on eccentric longitudinal sections ( 2 , 3 ) of a pump shaft ( 4 ) at axial distance (A), each of which offset at least three circumferentially evenly with respect to one another with respect to the support rings ( extend 5) aligned planar support surfaces (6) for engagement of radially extending to the pump shaft (4), piston (9) connected to the piston shoes (7), wherein the piston (9) sockets by run (10), which are identical in two The pump housings ( 14 , 15 ), which are designed to be axially interlocking, are interchangeably connected by roller bearings ( 11 , 12 , 13 ) to the pump shaft ( 4 ) and are fluidly interconnected with respect to their fluid-conducting spaces, each of which has two lengths ( 16 , 17 ), of which a ring-shaped Längenab section ( 16 ) with respect to its Längenac HSE is drilled eccentrically and circumferentially of the counter bore (18) carrying the cylinder liners (10), while the other length section formed (17) and coaxial with the counterbore (18) extending nozzle with hold rer bearing receptacle (19) and with respect. its outer contour ( 20 ) is adapted to the end inner contour ( 21 ) of the bore ( 18 ).

2. Radial piston pump according to claim 1, in which a pump housing ( 15 ) on a flange plate ( 23 ) is fixed.

3. Radial piston pump according to claim 1 or 2, in which the pump penwelle ( 4 ) consists of two backlash-free shaft sections ( 27 , 28 ).