DE10300144B3

DE10300144B3 - Radial piston pump comprises a sliding block and a support piston connected by a form-locking snap-in connection

Info

Publication number: DE10300144B3
Application number: DE2003100144
Authority: DE
Inventors: Uwe Nigrin; Hans-Joachim Salzinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: DE50308141D1; WO2004061303A1; EP1581744A1; EP1581744B8; EP1581744B1

Abstract

Radial piston pump (1) comprises an eccentric shaft (2) for driving several pump units housed in a pump housing and each having a piston (3), a cylinder (4), a restoring spring (5), a support piston (6), a restoring element (7) and a sliding block (8). The piston lies on the sliding block, which is supported on the eccentric shaft via an eccentric ring (9). The sliding block and the support piston are connected by a form-locking snap-in connection. Preferred Features: An outer peripheral region of the sliding block snaps in an inner peripheral region of the support piston.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit mehreren Pumpeneinheiten, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a radial piston pump with several pump units, according to the preamble of claim 1.

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.Such a radial piston pump is already out of the DE 100 39 210 A1 known. The radial piston pump has a pump shaft with an eccentric section. On the eccentric section, a movable cam ring is arranged, in which a slide ring is secured against rotation.

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.The radial piston pump has three Pump units arranged at a distance of 120 degrees from each other on. Each pump unit has a radially longitudinally movable in the pump housing out Pump piston. The pump piston rests on a sliding shoe that is supported on the cam ring. For this the cam ring has a number corresponding to the number of pump pistons Number of flattening on. To the piston with the associated with it Sliding shoe in operation of the piston pump constantly in contact with the cam ring to hold, each pump unit has a slide shoe arrangement a return spring and a support piston on. The return spring supports one end of the pump cylinder and the other Front side on the support piston from. By preloading the support spring is guaranteed that the shoe is constantly remains in contact with the cam ring.

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.One from the DE 100 39 210 A1 known slide shoe arrangement is in 6 shown. The support piston is a stepped sleeve 6 educated. The sleeve lies in the area of the smaller inner diameter 6 on the cylinder 4 on and is thus guided during the up and down movement of the cylinder. The diameter extension of the sleeve in the lower area serves to accommodate the slide shoe 8th , The sliding shoe 8th is essentially cylindrical, with a narrow collar 17 at its upper end. The diameter of the federal government 17 corresponds approximately to the inner diameter of the sleeve in the area of the slide shoe holder. To assemble the two components, the slide shoe is pushed into the receptacle of the sleeve and then with the snap ring 12 secured so that both components are firmly connected. In order to enable the assembly of the snap ring, it is necessary that the diameter of the slide shoe is always smaller than the snap ring or the inner diameter of the sleeve 6 in the area of the slide shoe receptacle. This limits the contact area of the slide shoe on the lifting ring. Due to the ever increasing requirement with regard to the maximum pressure generation, the surface pressure between the slide shoe and the cam ring continues to increase, which leads to increased wear of the two components. In addition, when fastening with a snap ring, an additional check must always be carried out to ensure that the snap ring is correctly installed.

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.The object of the invention is therefore a safe and simple assembly of the slide shoe arrangement to enable and the surface pressure on the footprint between sliding shoe and cam ring.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The task is solved by the characteristics of the independent Claim. Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims characterized.

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.The invention is characterized by this from that the connection between the shoe and the support piston immediately positive is, the positive connection is carried out by a snap connection. By the form fit by means of a snap connection can be particularly simple Ensure assembly. An additional Securing using a snap ring is not necessary. By eliminating an additional Component also reduce the material costs. After this When snapped in, the two components have a play with one another, which an axis offset between the slide shoe and the support piston can be compensated for and a full-surface contact between the shoe and the cam ring guaranteed is.

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.A particularly advantageous embodiment of the The invention provides for the slide shoe to be in the form of a stamp, the end face with the larger cross-sectional area on the cam ring rests. This enables a particularly large contact surface on the cam ring can be achieved, reducing the surface pressure across from the prior art can be significantly reduced.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with the aid of the schematic drawings. It demonstrate:

1 einen Längsschnitt durch die Radialkolbenpumpe, 1 a longitudinal section through the radial piston pump,

2 einen vereinfachten Querschnitt durch die, in Figur 1, gezeigte Radialkolbenpumpeneinheit, 2 3 shows a simplified cross section through the radial piston pump unit shown in FIG. 1,

3 eine Detailansicht einer Pumpeneinheit der in 1 und 2 gezeigten Radialkolbenpumpe, 3 a detailed view of a pump unit in 1 and 2 radial piston pump shown,

4a eine Detailansicht des Stützkolben mit montiertem Gleitschuh, 4a a detailed view of the support piston with mounted slide shoe,

4b einen Detailschnitt der Rastverbindung zwischen Stützkolben und Gleitschuh und 4b a detailed section of the locking connection between the support piston and sliding block and

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gleitschuhs. 5 another embodiment of a sliding shoe.

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. 1 shows a longitudinal section through the radial piston pump 1 , The radial piston pump 1 has a pump housing in which an eccentric shaft 2 is stored. There is a movable cam ring on the eccentric section 9 arranged in which a slide ring 10 is secured against rotation. The cam ring 9 points, as in particular in 2 You can see three flats on each of which there is a sliding block 8th an associated pump unit 13 supported. Through a support piston 6 becomes the glide shoe 8th against the cam ring 9 pressed so that the cam ring 9 is fixed in such a way that it rotates the eccentric shaft 2 cannot follow freely, but only wobbles. The individual pistons of the radial piston pump are moved by this wobble movement. The sliding shoe 8th is by a snap connection with the support piston 6 connected. On the one hand, the snap-in connection forms a positive connection between the two components and, on the other hand, it ensures a certain amount of play between the support piston 6 and the sliding block B. Due to the play, it is possible for a possible axial misalignment between the support piston 6 and the shoe 8th balance and thus ensure that the sliding shoe 8th always on the cam ring 9 is applied.

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. 3 shows a detailed view of a pump unit as in the radial piston pump 1 to 1 and 2 is used. The pump unit 13 consists of a piston 3 , a cylinder 4 , a return spring 5 , a support piston, 6, a restoring element 7 and a slide shoe 8th , The piston 3 is axially freely movable in the cylinder 4 guided. On the end of the piston facing away from the pressure chamber of the cylinder 3 is the piston 3 on the shoe 8th on. The sliding shoe 8th in turn is supported on the cam ring 9 from. Around the piston 3 with the slide shoe 8 assigned to it during operation of the piston pump constantly in contact with the cam ring 9 to hold the pump unit 13 a support piston 6 , a reset element 7 as well as a return spring 5 on. The support piston 6 is in the area of the outer circumference of the cylinder 4 guided. The return spring 5 supports itself with an end face on the cylinder 4 and on the other end of the support piston 6 from. The sliding shoe 8th and the support piston 6 are designed such that an outer peripheral region of the sliding block 8 in the assembled state into the inner peripheral region of the support piston 6 is engaged and thus creates a positive connection between the two components. On the piston 3 is also a reset element 7 attached to a shoulder area of the support piston 6 supports and ensures that the piston 3 is returned from its upper end point position to its lower end point position and is constantly on the shoe 8th is applied.

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. 4a and 4b show a detailed view of the shoe assembly. The sliding shoe 8th and the support piston 6 are positively connected to each other by a snap connection. An outer area of the shoe locks into place 8th into an inner area of the support piston 6 on. The support piston 6 is essentially designed as a step-shaped, cylindrical sleeve. The sliding shoe 8th is in the flared end of the support piston 6 pushed and lies on a first fret 15 which makes the transition from the larger to the smaller inside diameter of the support piston 6 educates. The locking connection is made by a narrow second collar 14 in the edge region of the expanded end of the support piston 6 , In the area of the second federal government 14 , shows the support piston 6 an inner diameter D1, which is slightly smaller than the outer area of the sliding block provided for positive locking 8th , which has the diameter D3. Except for the second fret 14 has the widened end of the support piston 6 an inner diameter D2, which is slightly larger than the diameter D3 of the sliding block 8th , To snap the glide shoe into place 8th in the support piston 6 must be the shoe 8th first of all through the second fret 14 narrowed area of the support piston 6 overcome. To do this, the glide shoe 8th with a corresponding force in the support piston 6 be pressed. Pressing can be done with a hammer or a small press, for example. Has the glide shoe 8th the second fret 14 overcome, he snaps into the support piston 6 and thereby forms a positive connection with the support piston 6 , Through the game between the shoe 8th and sleeve 6 After snapping in, any existing axial misalignment between the two components can be compensated for and it is guaranteed that the slide shoe 8th during the wobble of the cam ring 9 constantly on the cam ring 9 is applied. Preferably the second fret 14 slightly chamfered to the outside, which causes the glide shoe to be pressed in 8th in the support piston 6 is facilitated. The second fret on the opposite side 14 a sharp edge that reliably prevents the snap connection from coming loose.

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. 5 shows a further, particularly advantageous, embodiment of the sliding shoe connection. The snap connection is identical to that in 4 shown. In contrast to the previous embodiment, the slide shoe 8th stamp-shaped, the end face with the larger cross-sectional area on the cam ring 9 is applied. The snap-in connection, which eliminates the need for a snap ring, makes it possible to slide the shoe 8th to be designed so that the end face of the sliding block 8th which on the cam ring 9 is larger than the maximum circumference of the support piston 6 , As a result, the surface pressure between the sliding shoe is reduced with the same load on the piston 8th and cam ring 9 , which leads to an increased service life of the components.

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.Of course, the invention is not to those in the exemplary embodiments shown locking connection limited but closes all locking connections known to the expert. In particular are including such locking connections where the support piston is enclosed by the slide shoe and snaps into place.

Claims

Radial piston pump ( 1 ) with an eccentric shaft ( 2 ) for driving several pump units accommodated in a pump housing ( 13 ), which each have a piston ( 3 ), a cylinder ( 4 ), a return spring ( 5 ), a support piston ( 6 ), a reset element ( 7 ) and a slide shoe ( 8th ), whereby - the piston ( 3 ) on the shoe ( 8th ), which in turn is located on a cam ring ( 9 ) and a slide ring ( 10 ) on the eccentric shaft ( 2 ) supports, - the return spring ( 5 ) on a first face against the cylinder ( 4 ) or supports the housing and on a second face on the support piston ( 6 ) supports, - the piston ( 3 ) via the reset element ( 7 ) with the support piston ( 6 ) is connected and - the sliding block ( 8th ) with the support piston ( 6 ), characterized in that the connection between the slide shoe ( 8th ) and the support piston ( 6 ) is directly form-fitting, the form-fitting being carried out by a snap-in connection.

Radial piston pump according to claim 1, characterized in that an outer peripheral region of the sliding block ( 8th ) in an inner circumferential area of the support piston ( 6 ) snaps into place.

Radial piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding block ( 8th ) is essentially stamp-shaped and the end face with the larger cross-sectional area on the cam ring ( 9 ) is present.

Radial piston pump according to claim 3, characterized in that the end face of the sliding block ( 8th ), which on the cam ring ( 9 ) has a larger circumference than the maximum circumference of the support piston ( 6 ).

Radial piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the positive connection is designed such that between the sliding block ( 8th ) and the support piston ( 6 ) There is play to compensate for an axial misalignment between the slide shoe ( 8th ) and the support piston ( 6 ).