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Stand der Technik
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Radialkolbenpumpen,
bei der ein oder mehrere Pumpenelemente radial zu einer Antriebswelle angeordnet
sind und von der Antriebswelle betätigt werden, sind beispielsweise
aus der
DE 102 21
305 A1 bekannt.
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Bei
dieser Radialkolbenpumpe werden die Pumpenelemente über
einen Polygonring, der drehbar auf einem exzentrischen Abschnitt
der Antriebswelle gelagert ist, in eine oszillierende Bewegung versetzt.
Dabei wird die während des Förderhubs erforderliche
Kraft vom Polygonring auf den Pumpenkolben übertragen.
Damit der Kolben auch während des Saughubs in Anlage an
den Polygonring bleibt, ist eine Feder vorgesehen, die zwischen
dem Kolbenfuß und dem Zylinderkopf der hydrostatischen Pumpe
eingespannt ist.
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Bei
dieser Konstruktion, die stellvertretend für eine Vielzahl ähnlicher
Konstruktionen steht, hat die Geschwindigkeit mit der der Kolben
zwischen einem oberen Totpunkt OT und einem unteren Totpunkt UT
hin und her oszilliert einen sinusförmigen Verlauf. Daraus
resultieren teilweise sehr hohe Kolbengeschwindigkeiten mit entsprechend
hohen momentanen Förderleistungen, was sich negativ auf
die Geräuschentwicklung einer solchen Pumpe auswirkt.
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Des
Weiteren begrenzt die Feder, welche den Kolben in Anlage an dem
Polygonring hält, die Maximaldrehzahl der Pumpe. Durch
den Bauraumbedarf der Feder wird auch die Druckfestigkeit des Zylinders
limitiert.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radialkolbenpumpe bereitzustellen,
welche die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik überwindet
und insbesondere einen sehr ruhigen geräuscharmen Lauf
bei gleichzeitig sehr hohen Maximaldrehzahlen hat.
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Erfindungsgemäß ist
bei einer Radialkolbenpumpe mit einer drehbar gelagerten Antriebswelle, mit
mindestens einem bezüglich der Antriebswelle radial in
jeweils einer Zylinderbohrung angeordneten Kolben, wobei der mindestens
eine Kolben durch Drehen der Antriebswelle in der Zylinderbohrung
in radialer Richtung hin und her bewegbar ist, und mit einer dem
mindestens einen Kolben gekoppelten ersten Anlagefläche,
dadurch gelöst, dass ein Abschnitt der Antriebswelle als
Gleichdick mit mindestens einer Ecke ausgebildet ist.
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Als
Gleichdick oder „Roller” wird ein prismatischer
Stab bezeichnet, dessen Querschnitt so gestaltet ist, dass zwei
gegenüberliegende Seiten des Querschnitts immer den gleichen
Abstand zueinander haben.
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Das
wohl bekannteste Gleichdick ist das sogenannte Reuleaux-Dreieck.
Dieses Reuleaux-Dreieck basiert auf einem gleichseitigen Dreieck,
bei dem anstelle der Schenkel des Dreiecks Kreissegmente vorgesehen
sind. Der Radius dieser Kreissegmente entspricht der Seitenlänge
des zugrunde liegenden gleichseitigen Dreiecks.
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Erfindungsgemäß wird
anstelle einer Nocke oder eines Exzenters der Antriebswelle einer
Radialkolbenpumpe ein Gleichdick eingesetzt. Der erfindungsgemäße
Einsatz eines Gleichdicks bei einer Radialkolbenpumpe bringt unter
anderem folgende vorteile mit sich:
Das Gleichdick ermöglicht
Kolbenhübe, bei denen der Geschwindigkeitsverlauf des Kolbens
nicht sinusförmig ist, sondern während des Saughubs und/oder
des Förderhubs, nahezu konstant ist. Infolgedessen ist
die maximale Kolbengeschwindigkeit bei gleicher Fördermenge
beziehungsweise Drehzahl der Antriebswelle geringer, was sich positiv
auf die Geräuschbildung auswirkt. Außerdem werden
die durch das Ausschieben des geförderten Mediums verursachten
Druckpulsationen in dem nachgelagerten hydraulischen System verringert.
Wenn die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe zum
Beispiel Kraftstoff in ein Common-Rail fördert, dann werdend die
Druckpulsationen im Common-Rail reduziert, was sich positiv auf
das Betriebsverhalten des Einspritzsystems auswirkt, weil die Druckregelung
vereinfacht und verbessert wird. Entsprechendes gilt, wenn die erfindungsgemäße
Radialkolbenpumpe in den Druckspeicher eines Bremssystems mit Anti-Blockier-Schutz
(ABS) fördert.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweite
Anlagefläche vorgesehen, wobei die zweite Anlagefläche
in Richtung einer Längsachse des Kolbens zu der ersten
Anlagefläche beabstandet angeordnet ist, und wobei das
Gleichdick der Antriebswelle zwischen der ersten Anlagefläche
und der zweiten Anlagefläche angeordnet ist.
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Durch
die zwei Anlagefläche ist es möglich, den Kolben
desmodromisch zu steuern, so dass sowohl der Förderhub
als auch der Saughub des Kolbens durch die Antriebswelle beziehungsweise
das Gleichdick auf den Kolben übertragen wird. Eine solche
Zwangssteuerung, auch Desmodromik genannt, führt dazu,
dass eine Schließfeder zwischen Kolben und Zylinderkopf
des Pumpenelements entfallen kann. Dadurch wird die Maximaldrehzahl
der Pumpe erhöht und es steht mehr Bauraum für
den Zylinder zur Verfügung. In Folge dessen werden die
Druckfestigkeit des Zylinders und der hydraulische Wirkungsgrad
der Radialkolbenpumpe erhöht.
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Eine
weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Gleichdicks sieht vor, dass das Gleichdick als Reuleaux-Dreieck
oder als erweitertes Reuleaux-Dreieck ausgebildet ist und dass die
zwei Anlageflächen parallel zueinander verlaufen.
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Durch
die Wahl eines Reuleaux-Dreiecks oder eines erweiterten Reuleaux-Dreiecks
können die Anlagefläche parallel zueinander verlaufen,
was sich hinsichtlich der Führung und der auf die Pumpenelemente
wirkenden Kräfte positiv auswirkt. Durch die Gestaltung
des Gleichdicks als Reuleaux-Dreieck oder als erweitertes Reuleaux-Dreieck kann
der Geschwindigkeitsverlauf des Kolbens während des Saughubs
und des Förderhubs variiert werden. Damit steht bei der
erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe ein Optimierungsparameter
zur Verfügung steht, um einerseits eine möglichst
gleichmäßige Kolbengeschwindigkeit zu erreichen
und andererseits die Beschleunigungen und Verzögerungen
des Kolbens beim Übergang zwischen den Hüben nicht zu
groß werden zu lassen.
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Es
hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn die Anlageflächen
Teil einer Kulisse sind. Diese Kulisse kann Vorteilhafterweise in
Richtung der Längsachse des mindestens einen Kolbens axial
verschiebbar geführt sein, so dass die Querkräfte,
welche von dem Gleichdick auf die Anlagefläche übertragen
werden, von der Kulisse in das Gehäuse der Pumpe eingeleitet
werden. Infolgedessen ist der mindestens eine Kolben der erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe querkraftfrei, was sich positiv auf dessen Dichtheit
und Lebensdauer auswirkt.
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Konstruktiv
ist es möglich, dass die erste Anlagefläche in
Richtung der Längsachse des mindestens einen Kolbens mit
diesem Kolben gekoppelt, das heißt formschlüssig
verbunden ist oder einstückig mit diesem Kolben ausgebildet
ist.
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Des
Weiteren ist es möglich und in vielen Fällen vorteilhaft,
wenn die zweite Anlagefläche in Richtung der Längsachse
mit einem zweiten Kolben gekoppelt oder einstückig mit
diesem zweiten Kolben ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich,
eine Kolbenpumpe mit zwei Pumpenelementen auszubilden, bei denen
die Kolben um 180° versetzt angeordnet sind, so dass die
Kolben wie bei einem „Boxer”-Motor angeordnet
sind. Bei der Boxer-Anordnung der Pumpenkolben befindet sich immer
ein Kolben im Förderhub, während der gegenüberliegend
angeordnete Kolben sich im Saughub befindet. In Verbindung mit der
Tatsache, dass durch die erfindungsgemäße Verwendung
eines Gleichdicks mit mindestens einer Ecke der Förderstrom
während des Saughubs und des Förderhubs vergleichmäßigt
wird, ergibt sich bei dieser Variante eine besonders gleichmäßige
Fördercharakteristik. Dies führt zu weiter verringerten Druckpulsationen
auf der Förderseite der erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe.
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Vorteilhafterweise
ist die Antriebswelle in einem Pumpengehäuse drehbar gelagert.
Dabei ist es möglich, dass die eigentliche Lagerung in
separaten Lagerdeckeln erfolgt, die mit dem Pumpengehäuse verschraubt
sind.
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Eine
besonders vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe ist die Kraftstoffhochdruckerzeugung von Kraftstoffeinspritzsystemen,
beispielsweise für die Benzindirekteinspritzung. Eine weitere
bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe
ist die Bereitstellung des erforderlichen Bremsdrucks für Antiblockiersysteme
von Kraftfahrzeugen.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der
nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen
entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen
offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in
beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Zeichnung
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Es
zeigen:
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1 einen
Längsschnitt durch eine vereinfachte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe mit
einem Kolben,
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2 einen
Schnitt entlang der Linie A-A
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3 einen
Querschnitt
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3–5 Querschnitte
durch drei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer
Radialkolbenpumpen,
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6 ein
Reuleaux-Dreieck sowie
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7 die
geometrische Konstruktion eines Reuleaux-Dreiecks,
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8 die
geometrische der Konstruktion eines erweiterten Reuleaux-Dreiecks
und
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9 der
Geschwindigkeitsverlauf eines Kolbenhubs einer erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe im Vergleich zu dem sinusförmi gen Geschwindigkeitsverlauf
einer herkömmlichen Radialkolbenpumpe mit einer Polygonscheibe
und einem exzentrischen Abschnitt in der Antriebswelle.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
ein Längsschnitt durch ein vereinfacht dargestelltes erstes
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe dargestellt. Zentrales Bauteil
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Eine
Antriebswelle 1 ist drehbar gelagert in einem Pumpengehäuse 3.
Das Pumpengehäuse 3 des dargestellten Ausführungsbeispiels
hat einen quadratischen Querschnitt, wie aus 2 gut ersichtlich
ist. Zu beiden Seiten des Pumpengehäuses 3 ist
jeweils ein Lagerdeckel 5.1 und 5.2 angeordnet. In
den Lagerdeckeln 5.1 und 5.2 befinden sich Wälzlager 7,
welche die Antriebswelle 1 aufnehmen und drehbar lagern.
Das in 1 rechte Ende der Antriebswelle 1 ist
die so genannte Antriebsseite und ragt über den Lagerdeckel 5.2 hinaus.
Um den Innenraum des Pumpengehäuses 3 von der
Umgebung abzudichten, ist im Lagerdeckel 5.2 ein Wellendichtring 9 angeordnet.
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Der
innerhalb des Pumpengehäuses 3 befindliche Abschnitt
der Antriebswelle 1 ist als Gleichdick 11 ausgebildet.
Dieses Gleichdick 11 prägt einem ersten Kolben 13 eine
oszillierende Bewegung in Richtung seiner Längsachse 15 auf.
Der erste Kolben 13 ist in einem Zylinder 17 dichtend
geführt. Der Zylinder 17 ist mit dem Pumpengehäuse 3 verschraubt.
Die Schraubverbindungen sind lediglich durch strichpunktierte Linien
angedeutet. Auf der dem Zylinder 17 gegenüberliegenden
Seite ist das Pumpengehäuse 3 durch einen Deckel 23 verschlossen.
Dies bedeutet, dass das Pumpengehäuse 3 beispielsweise
aus einem durch Strangpressen hergestellten Vierkantrohr gebildet
werden kann.
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Das
obere Ende des Zylinders 17 und des Kolbens 13,
ein Förderraum sowie ein Saugventil und ein hochdruckseitiges
Rückschlagventil der Radialkolbenpumpe sind nicht dargestellt.
Diese Bauteile und deren Funktion sind aus dem Stand der Technik bekannt
und bedürfen daher im Zusammenhang mit der vorliegend beschriebenen
Erfindung keiner näheren Erläuterung.
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An
dem der Antriebswelle 1 zugewandten Ende des Kolbens 13 ist
ein Kolbenfuß ausgebildet, der einen größeren
Durchmesser als der Teil des Kolbens 13 hat, der im Zylinder 17 geführt
ist. Zwischen dem Kolbenfuß und dem Gleichdick 11 ist
eine Kulisse 21 angeordnet. Der Kolben 13 ist über
die Kolbenfußplatte 19 mit der Kulisse 21 in
Richtung der Längsachse 15 fest verbunden. Dies
bedeutet, dass die Kulisse 21 die oszillierenden Bewegungen
des Gleichdicks 11 in Richtung der Längsachse 15 auf
den Kolben 13 überträgt. Dabei ist es
unerheblich, ob sich der Kolben 13 in einem Saughub oder
einem Förderhub befindet. Die konstruktiven Details der
Kopplung zwischen Kolbenfußplatte 19 und Kulisse 21 sind
in 1 nicht dargestellt. Es stehen hier jedoch eine Vielzahl
konstruktiver Möglichkeiten zur Verfügung.
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In 2 ist
ein Schnitt entlang der Linie A-A durch den Kolben 13 und
das Pumpengehäuse 3 dargestellt. Die Lagerdeckel 5.1 und 5.2 sind
in 2 nicht dargestellt.
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Aus
der 2 wird deutlich, dass die Kulisse 21 quadratische
Außenabmessungen hat, die mit den Innenabmessungen des
Pumpengehäuses 3 korrespondiert. Dadurch wird
die Kulisse 21 durch das Pumpengehäuse 3 in
Richtung der Längsachse 15 des Kolbens 13 axial
geführt. Infolgedessen können keine Querkräfte
von der Antriebswelle 1 auf den Kolben 13 übertragen
werden. Dadurch werden die Lebensdauer des Kolbens 13 und
die Dichtheit des Kolbens 13 positiv beeinflusst.
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In 3 ist
ein Querschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe dargestellt.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Zylinder 17 nicht
dargestellt.
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Wie
aus 3 ersichtlich, ist die Kulisse 21 als
kastenförmiges Profil mit einem rechteckigen Innenraum
sowie einer ersten Anlagefläche 25.1 und einer
zweiten Anlagefläche 25.2 ausgebildet. Die Anlageflächen 25.1 und 25.2 sind
parallel zueinander angeordnet und berühren das Gleichdick 11,
welches als Reuleaux-Dreieck mit drei Ecken 27.1, 27.2 und 27.3 ausgebildet
ist, jeweils entlang einer Berührlinie, die senkrecht zur
Zeichenebene verläuft. In einer Richtung, die orthogonal
zur Längsachse 15 verläuft, berührt
das Gleichdick 11 die Kulisse 21 nicht.
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Die
erste Anlagefläche 25.1 und die zweite Anlagefläche 25.2 sind
durch Stege 29 miteinander verbunden, so dass der Abstand
der Anlageflächen 25.1 und 25.2 zueinander
stets konstant bleibt.
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Wenn
man nun die Antriebswelle 1 dreht, wird der Kulisse 21 und
mit ihr dem erste Kolben 13 eine oszillierende Bewegung
in Richtung der Längsachse 15 aufgeprägt.
Dadurch ist es möglich, dass der Kolben 13 im
Wechsel einen Förderhub und einen Saughub ausführt.
Besonders vorteilhaft an der von dem Gleichdick 11 aufgeprägten
Bewegung ist, dass der Geschwindigkeitsverlauf des Kolbens 13 nicht
sinusförmig ist, sondern, abgesehen von dem Bereich im
Bereich der Totpunkte nahezu linear ansteigt. Dieser Sachverhalt
wird nachfolgend anhand der 9 noch näher
erläutert.
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Ein
weiterer Vorteil der in 3 dargestellten erfindungsgemäßen
Konstruktion ist darin zu sehen, dass die Kulisse 21 mit
ihren Anlageflächen 25.1 und 25.2 den
Kolben 15 sowohl während des Förderhubs als
auch während des Saughubs antreibt. Dies bedeutet, dass
der Kolben 13 desmodromisch gesteuert wird. Infolgedessen
kann eine Feder, welche den Kolben 13 in Anlage an dem
Gleichdick 11 hält, entfallen. Dadurch wird Bauraum
eingespart und der Zylinder 17 (siehe 1)
kann entsprechend stärker dimensioniert werden.
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In 4 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein
zweiter Kolben 31 vorgesehen ist. Dieser zweiten Kolben 31 ist
gegenüberliegend dem ersten Kolben 13 angeordnet,
so dass eine Radialkolbenpumpe mit zwei Pumpenelementen in Boxeranordnung
gebildet wird. Dies bedeutet, dass sich jeweils einer der Kolben 13 oder 31 im
Förderhub befindet, so dass ein sehr gleichmäßiger
Förderstrom der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe gemäß 4 erzielt
wird.
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Selbstverständlich
ist die Erfindung nicht auf Gleichdicke 11 in Form eines
Reuleaux-Dreiecks beschränkt, sondern es können
auch andere Formen von Gleichdicken eingesetzt werden. Insbesondere ist
es bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem Kolben 13 denkbar,
dass während des Förderhubs auf eine besonders
konstante Kolbengeschwindigkeit geachtet wird, während
beim Saughub darauf geachtet wird, dass die zwischen Kolben 13 und
Kulisse 21 zu übertragenden Kräfte, die
ja eine Zugbeanspruchung der Verbindung zwischen Kolben 13 und Kulisse 21 bedeuten,
minimiert werden. Auch andere Optimierungskriterien oder Parameter
sind denkbar.
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In 5 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe ebenfalls stark vereinfacht dargestellt. Dabei
ist die erste Anlagefläche 25.1 in der Kolbenfußplatte 19 des
ersten Kolbens 13 ausgebildet. Entsprechend ist die zweite
Anlagefläche 25.2 am zweiten Kolben 31 ausgebildet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die von dem Gleichdick 11 auf
die Anlagefläche 25.1 und 25.2 ausgeübten
seitlichen Kräfte vom Kolben 13 auf den Zylinder 17 übertragen.
Diese konstruktive Variante hat den Vorteil eines vereinfachten
Aufbaus und eines verringerten Bauraumbedarfs, weil die Kulisse 21 entfallen
kann.
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Die
Kopplung zwischen der ersten Anlagefläche 25.1 und
der zweiten Anlagefläche 25.2 ist in 5 durch
einen Ring 33 angedeutet. Selbstverständlich sind
auch Stege 29, wie in 4 dargestellt,
als Kopplungselemente denkbar.
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Nachfolgend
wird anhand der 6–8 der
grundsätzliche Aufbau eines Reuleaux-Dreiecks beziehungsweise
dessen geometrische Konstruktion erläutert.
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Wie
aus der 6 ersichtlich, hat das Gleichdick 11 in
Form eines erweiterten Reuleaux-Dreiecks drei Ecken 27.1, 27.2 und 27.3.
Allerdings sind diese Ecken verrundet, da es sich um ein so genanntes
erweitertes Reuleaux-Dreieck handelt. Näheres wird dazu
im Zusammenhang mit der 8 gesagt.
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In 7 wird
nun zunächst die Konstruktion eines Reuleaux-Dreiecks erläutert.
Ausgangspunkt ist ein gleichseitiges Dreieck. Die Seiten dieses
Dreiecks werden bei einem Reuleaux-Dreieck durch Kreisbogenabschnitte
ersetzt. Beispielhaft ist in 7 eine Seite 35.1 des
gleichseitigen Dreiecks durch einen ersten Kreisbogenabschnitt 37.1 ersetzt. Der
Mittelpunkt des Kreisbogenabschnitts 37.1 liegt in der
gegenüberliegenden Spitze des zugrunde liegenden gleichseitigen
Dreiecks und hat das Bezugszeichen M.
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In
entsprechender Weise werden auch die anderen Seiten 35.2 und 35.3 durch
Kreisbogensegmente 37.2 und 37.3 ersetzt. Das
Ergebnis ist ein so genanntes Reuleaux-Dreieck, wie es ganz rechts
in 7 dargestellt ist. Ein solches einfaches Reuleaux-Dreieck
ist bei der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe
ohne Weiteres einsetzbar.
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Ausgehend
von diesem Reuleaux-Dreieck ist es jedoch auch möglich,
ein so genanntes erweitertes Reuleaux-Dreieck, wie es ganz rechts
in 8 dargestellt ist, einzusetzen. Dieses erweiterte
Reuleaux-Dreieck führt gegenüber dem einfachen
Reuleaux-Dreieck zu einem anderen Verlauf der Kolbengeschwindigkeit über
den Kolbenhub, so dass hiermit ein weiterer Parameter zur Optimierung
von Saug- und Förderhub der erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe gegeben ist.
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Ausgehend
von einem einfachen Reuleaux-Dreieck in 8 ganz links
werden bei dem erweiterten Reuleaux-Dreieck die Kreisbogenabschnitte 35.1, 35.2 und 35.3 radial
nach außen verschoben. Die Mittelpunkte der nach außen
verschobenen Kreisbogenabschnitte 39.1, 39.2 und 39.3 bleiben
jedoch in den gegenüberliegenden Spitzen des zugrunde liegenden
gleichseitigen Dreiecks. In einem weiteren Schritt werden die ”Lücken” zwischen
den Kreisbogenabschnitten 39.1 und 39.2 beziehungsweise 39.2 und 39.3 durch
Kreisbogenabschnitte 41 geschlossen, deren Mittelpunkte
in der der Lücke zugewandten Spitze des Dreiecks des dem
Reuleaux-Dreiecks zugrunde liegenden gleichseitigen Dreiecks liegt.
Das Ergebnis dieser Konstruktion ist ein so genanntes erweitertes
Reuleaux-Dreieck, wie es in 8 ganz rechts
dargestellt ist.
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Im
Vergleich zu dem einfachen Reuleaux-Dreieck gemäß 7 wird
deutlich, dass die Ecken runder sind, so dass infolgedessen auch
die Verzögerung beziehungsweise Beschleunigung des Kolbens 13 beziehungsweise 31 beim
Wechsel vom Saughub zum Förderhub und umgekehrt verringert werden.
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In 9 ist
der Geschwindigkeitsverlauf des Kolbens über eine Umdrehung
der Antriebswelle 1 über einen Förderhub
und einen Saughub normiert dargestellt. Während des Förderhubs
FH ist die Geschwindigkeit des Kolbens positiv. Während
des Saughubs SH ist die Geschwindigkeit des Kolbens negativ. Auf
der X-Achse gemäß 9 ist die
Geschwindigkeit normiert auf die maximale Geschwindigkeit dargestellt.
Dies bedeutet, dass die Geschwindigkeit zwischen Werten von +1 und –1
pendelt.
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Der
Geschwindigkeitsverlauf des Gleichdicks gemäß 8 ist
in 9 durch eine erste Linie 43 dargestellt.
Die geraden Lininestücke 43.1 und 43.2 zeigen
den Geschwindigkeitsverlauf des Kolbens, wenn ein Reuleaux-Dreieck
gemäß 7 eingesetzt wird. Vorteilhaft
ist die konstante Beschleunigung des kolbens; allerdings ist der
Sprung in der Geschwindigkeit beim Übergang vom Förderhub
FH in den Saughub SH problematisch.
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Dieser
Geschwindigkeitssprung kann mit Hilfe eines erweiterten Reuleaux-Dreieck
gemäß 6 und 8 vermeiden
werden. Es ergibt sich dann eine stetige Änderung der Kolbengeschwindigkeit gemäß den
Linienstücken 43.3 und 43.4. Da es beliebig
viele Gleichdicke gibt und die Erfindung nur exemplarisch anhand
der Reuleaux-Dreiecke erläutert wurde, kann der Verlauf
der Kolbengeschwindigkeit in weiten Grenzen entspreechend den anforderungen
des Einzelfalls konstruktiv vorgegeben werden.
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Als
Vergleich dazu ist der sinusförmige Geschwindigkeitsverlauf
einer konventionellen Antriebswelle mit einem kreisrunden exzentrischen
Abschnitt der Antriebswelle durch eine zweite Linie 45 dargestellt.
Durch den Vergleich der beiden Linien 43 und 45 wird
deutlich, dass durch den Einsatz des erfindungsgemäßen
Gleichdicks die Kolbenbeschleunigung vergleichmäßigt
wird. Daraus ergibt sich weiter, dass die Maximalgeschwindigkeit
des Kolbens 13 bei der erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe verringert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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