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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Radialkolbenpumpe mit mehreren Pumpeneinheiten, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Eine derartige Radialkolbenpumpe
ist bereits aus der
DE
100 39 210 A1 bekannt. Die Radialkolbenpumpe weist eine
Pumpenwelle mit einem Exzenterabschnitt auf. Auf dem Exzenterabschnitt
ist ein beweglicher Hubring angeordnet, in dem ein Gleitring verdrehsicher
befestigt ist.
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Die Radialkolbenpumpe weist drei
in einem Abstand von 120 Grad zueinander angeordnete Pumpeneinheiten
auf. Jede Pumpeneinheit besitzt einen radial im Pumpengehäuse längs bewegbar
geführten
Pumpenkolben. Der Pumpenkolben liegt an einem Gleitschuh an, der
sich am Hubring abstützt. Hierzu
weist der Hubring eine der Anzahl der Pumpenkolben entsprechende
Zahl von Abflachungen auf. Um den Kolben mit dem ihm zugeordneten
Gleitschuh beim Betrieb der Kolbenpumpe ständig in Anlage an den Hubring
zu halten, weist jede Pumpeneinheit eine Gleitschuhanordnung mit
einer Rückstellfeder
sowie einem Stützkolben
auf. Die Rückstellfeder
stützt
sich mit einer Stirnseite am Pumpenzylinder und mit der anderen
Stirnseite am Stützkolben
ab. Durch das Vorspannen der Stützfeder
wird gewährleistet,
dass der Gleitschuh ständig
in Kontakt mit dem Hubring bleibt.
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Eine aus der
DE 100 39 210 A1 bekannte Gleitschuhanordnung
ist in
6 dargestellt.
Der Stützkolben
ist als gestufte Hülse
6 ausgebildet.
Im Bereich des kleineren Innendurchmessers liegt die Hülse
6 am
Zylinder
4 an und wird somit während der Auf- und Abbewegung
von Zylinder geführt.
Die Durchmessererweiterung der Hülse
im unteren Bereich dient zur Aufnahme des Gleitschuhs
8.
Der Gleitschuh
8 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet,
mit einem schmalen Bund
17 an seinem oberen Ende. Der Durchmesser
des Bundes
17 entspricht in etwa dem Innendurchmesser der
Hülse im
Bereich der Gleitschuhaufnahme. Zur Montage der beiden Bauteile
wird der Gleitschuh in die Aufnahme der Hülse geschoben und anschließend mit
dem Sprengring
12 gesichert, so dass beide Bauteile fest
miteinander verbunden sind. Um die Montage des Sprengrings zu ermöglichen,
ist es erforderlich, dass der Durchmesser des Gleitschuhs stets
kleiner ist, als der Sprengring bzw. der Innendurchmesser der Hülse 6 im
Bereich der Gleitschuhaufnahme. Hierdurch wird die Auflagefläche des
Gleitschuhs am Hubring begrenzt. Durch die immer höheren Anforderung
hinsichtlich der maximalen Druckerzeugung nimmt die Flächenpressung
zwischen dem Gleitschuh und den Hubring immer weiter zu, was zu
erhöhtem
Verschleiß der beiden
Bauteile führt.
Zudem muss bei einer Befestigung mittels Sprengring immer eine zusätzliche
Kontrolle erfolgen, ob der Sprengring korrekt montiert ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es
daher eine sichere und einfache Montage der Gleitschuhanordnung
zu ermöglichen
und die Flächenpressung
an der Aufstandsfläche
zwischen Gleitschuh und Hubring zu verringern.
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Die Aufgabe wird gelöst durch
die Merkmale des unabhängigen
Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Die Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, dass die Verbindung zwischen dem Gleitschuh und dem Stützkolben
unmittelbar formschlüssig
ist, wobei der Formschluss durch eine Rastverbindung erfolgt. Durch
den Formschluss mittels Rastverbindung lässt sich eine besonders einfache
Montage gewährleisten.
Ein zusätzliches
Sichern mittels Sprengring entfällt.
Durch den Wegfall eines zusätzlichen
Bauelementes reduzieren sich zudem die Materialkosten. Nach dem
Einrasten weisen die beiden Bauteile ein Spiel zueinander auf, wodurch
ein Achsversatz zwischen dem Gleitschuh und dem Stützkolben
ausgeglichen werden kann und eine vollflächige Anlage zwischen dem Gleitschuh
und dem Hubring gewährleistet
ist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der
Erfindung sieht vor, den Gleitschuh in Form eines Stempels auszubilden,
wobei die Stirnseite mit der größeren Querschnittsfläche am Hubring
aufliegt. Hierdurch kann eine besonders große Auflagefläche am Hubring
erzielt werden, wodurch die Flächenpressung
gegenüber
dem Stand der Technik deutlich reduziert werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch die Radialkolbenpumpe,
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2 einen
vereinfachten Querschnitt durch die, in Figur 1, gezeigte Radialkolbenpumpeneinheit,
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3 eine
Detailansicht einer Pumpeneinheit der in 1 und 2 gezeigten
Radialkolbenpumpe,
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4a eine
Detailansicht des Stützkolben mit
montiertem Gleitschuh,
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4b einen
Detailschnitt der Rastverbindung zwischen Stützkolben und Gleitschuh und
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5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Gleitschuhs.
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1 zeigt
einen Längsschnitt
durch die Radialkolbenpumpe 1. Die Radialkolbenpumpe 1 weist ein
Pumpengehäuse
auf, in dem eine Exzenterwelle 2 gelagert ist. Auf dem
Exzenterabschnitt ist ein beweglicher Hubring 9 angeordnet,
in dem ein Gleitring 10 verdrehsicher befestigt ist. Der
Hubring 9 weist, wie insbesondere in 2 zu erkennen ist, drei Abflachungen
auf, an denen sich je ein Gleitschuh 8 einer zugehörigen Pumpeneinheit 13 abstützt. Durch einen
Stützkolben 6 wird
der Gleitschuh 8 gegen den Hubring 9 gepresst,
so dass der Hubring 9 derart fixiert wird, dass dieser
der Drehbewegung der Exzenterwelle 2 nicht frei folgen
kann, sondern lediglich eine Taumelbewegung durchführt. Durch
diese Taumelbewegung werden die einzelnen Kolben der Radialkolbenpumpe
be wegt. Der Gleitschuh 8 ist dabei durch eine Rastverbindung
mit dem Stützkolben 6 verbunden.
Die Rastverbindung bildet einerseits eine formschlüssige Verbindung
zwischen den beiden Bauteilen und zum anderen gewährleistet
sie ein gewisses Spiel zwischen dem Stützkolben 6 und dem Gleitschuh
B. Durch das Spiel ist es möglich
einen eventuell auftretenden Achsversatz zwischen dem Stützkolben 6 und
dem Gleitschuh 8 auszugleichen und somit zu gewährleisten,
dass der Gleitschuh 8 stets vollflächig am Hubring 9 anliegt.
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3 zeigt
eine Detailansicht einer Pumpeneinheit wie sie in der Radialkolbenpumpe 1 nach 1 und 2 verwendet wird. Die Pumpeneinheit 13 besteht
aus einem Kolben 3, einem Zylinder 4, einer Rückstellfeder 5,
einem Stützkolben,6,
einem Rückstellelement 7 sowie
einem Gleitschuh 8. Der Kolben 3 ist axial frei
beweglich im Zylinder 4 geführt. An der zum Druckraum des
Zylinders abgewandten Stirnseite des Kolbens 3, liegt der
Kolben 3 am Gleitschuh 8 an. Der Gleitschuh 8 stützt sich
seinerseits wieder am Hubring 9 ab. Um den Kolben 3 mit
dem ihm zugeordneten Gleitschuh 8 beim Betrieb der Kolbenpumpe ständig in
Anlage am Hubring 9 zu halten, weist die Pumpeneinheit 13 einen
Stützkolben 6,
ein Rückstellelement 7 sowie
eine Rückstellfeder 5 auf.
Der Stützkolben 6 wird
im Bereich des Außenumfangs des
Zylinders 4 geführt.
Die Rückstellfeder 5 stützt sich
mit einer Stirnseite am Zylinder 4 und an der anderen Stirnseite
am Stützkolben 6 ab.
Der Gleitschuh 8 und der Stützkolben 6 sind derart
ausgebildet, dass ein Außenumfangsbereich
des Gleitschuhs 8 im montierten Zustand in den Innenumfangsbereich
des Stützkolben 6 eingerastet
ist und somit eine formschlüssige
Verbindung zwischen den beiden Bauteilen herstellt. Am Kolben 3 ist
zusätzlich
ein Rückstellelement 7 befestigt,
das sich an einem Schulterbereich des Stützkolbens 6 abstützt und
dafür sorgt, dass
der Kolben 3 aus seiner oberen Endpunktlage heraus in seine
untere Endpunktlage zurückgestellt wird
und dabei ständig
am Gleitschuh 8 anliegt.
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4a und 4b zeigen eine Detailansicht
der Gleitschuhanordnung. Der Gleitschuh 8 und der Stützkolben 6 sind
durch eine Rastverbindung formschlüssig miteinander verbunden.
Dabei rastet ein Außenbereich
des Gleitschuhs 8 in einen Innenbereich des Stützkolbens 6 ein.
Der Stützkolben 6 ist dazu
im wesentlich als stufenförmige,
zylindrische Hülse
ausgebildet. Der Gleitschuh 8 wird in das aufgeweitete
Ende des Stützkolbens 6 geschoben
und liegt an einem ersten Bund 15, der den Übergang vom
größeren zum
kleineren Innendurchmesser des Stützkolbens 6 bildet,
an. Die Rastverbindung erfolgt durch einen schmalen zweiten Bund
14 im Randbereich des aufgeweiteten Endes des Stützkolbens 6. Im Bereich
des zweiten Bundes 14, weist der Stützkolben 6 einen Innendurchmesser
D1 auf, der etwas kleiner ist als der zum Formschluss vorgesehene
Außenbereich
des Gleitschuhs 8, welcher den Durchmesser D3 hat. Abgesehen
vom zweiten Bund 14 weist das aufgeweitete Ende des Stützkolbens 6 einen
Innendurchmesser D2 auf, der etwas größer ist als der Durchmesser
D3 des Gleitschuhs 8. Zum Einrasten des Gleitschuhs 8 in
den Stützkolben 6 muss der
Gleitschuh 8 zunächst
den durch den zweiten Bund 14 verengten Bereich des Stützkolbens 6 überwinden.
Hierzu muss der Gleitschuh 8 mit einer entsprechenden Kraft
in den Stützkolben 6 gepresst werden.
Das Einpressen kann z.B. mit einem Hammer oder einer kleinen Presse
erfolgen. Hat der Gleitschuh 8 den zweiten Bund 14 überwunden,
rastet er in den Stützkolben 6 ein
und bildet dadurch eine formschlüssige
Verbindung mit dem Stützkolben 6. Durch
das Spiel zwischen Gleitschuh 8 und Hülse 6 nach dem Einrasten
kann ein eventuell vorhandener Achsversatz der beiden Bauteile zueinander
ausgeglichen werden und es wird sicher gewährleistet, dass der Gleitschuh 8 während der
Taumelbewegung des Hubrings 9 ständig vollflächig an Hubring 9 anliegt.
Vorzugsweise ist der zweite Bund 14 zur Außenseite
hin leicht angefast, wodurch das Einpressen des Gleitschuhs 8 in
den Stützkolben 6 erleichtert
wird. An der gegenüberliegenden
Seite weist der zweite Bund 14 eine scharfe Kante auf,
die ein Lösen der
Rastverbindung sicher verhindert.
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5 zeigt
ein weiteres, besonders vorteilhaftes, Ausführungsbeispiel der Gleitschuhverbindung.
Die Rastverbindung ist dabei identisch zu der in 4 dargestellten. Im Gegensatz zum vorherigen Ausführungsbeispiel
ist der Gleitschuh 8 stempelförmig ausgebildet, wobei die
Stirnseite mit der größeren Querschnittsfläche am Hubring 9 anliegt.
Durch die Rastverbindung, durch die die Sicherung mittels Sprengring
entfällt,
ist es möglich
den Gleitschuh 8 so auszubilden, dass die Stirnseite des
Gleitschuhs 8, welche am Hubring 9 anliegt, einen
größeren Umfang
hat als der maximale Umfang des Stützkolbens 6. Hierdurch
verringert sich bei gleicher Belastung des Kolbens die Flächenpressung
zwischen Gleitschuh 8 und Hubring 9, was zu einer
erhöhten
Lebensdauer der Bauteile führt.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht
auf die in den Ausführungsbeispielen
gezeigte Rastverbindung beschränkt
sondern schließt
alle dem Fachmann bekannten Rastverbindungen ein. Insbesondere sind
auch solche Rastverbindungen eingeschlossen, bei denen der Stützkolben
vom Gleitschuh umschlossen wird und in ihm einrastet.