DE19543780B4

DE19543780B4 - Radial piston pump

Info

Publication number: DE19543780B4
Application number: DE1995143780
Authority: DE
Inventors: Günter Pannek; Michael Reichenmiller; Peter Schmid; Ralf Zischka
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-11-24
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2015-11-25
Also published as: DE19543780A1

Abstract

Radialkolbenpumpe, mit mindestens einem durch einen Exzenter in Hubbewegung versetzten Kolben, der Drucköl ansaugt und durch einen im Volumen veränderbaren Zylinderraum über eine Ventileinrichtung ausstößt, wobei zur Dämpfung von Förderschwingungen ein Dämpfer vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (14, 15, 16) auf der Ansaugseite des Kolbens angeordnet ist.Radial piston pump, with at least one piston displaced by an eccentric in stroke motion, the pressure oil sucks and by a variable volume cylinder space over a Valve device ejects, wherein for damping of conveyor oscillations damper is present, characterized in that the damper (14, 15, 16) is arranged on the suction side of the piston.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit mindestens einem Kolben, den ein Exzenter beim Umlauf in Hubbewegungen versetzt, wobei der Kolben Drucköl ansaugt und durch einen im Volumen veränderbaren Zylinderraum über eine Ventileinrichtung ausstößt.The The invention relates to a radial piston pump with at least one piston, an eccentric while moving offset in strokes, the piston pressure oil sucks and by a variable volume cylinder space over a Valve device ejects.

Aus der DE 7 416 426 U ist es bereits bekannt, in einer Radialkolbenpumpe Druck- und Förderstromschwingungen durch ein in einen ringförmigen Sammelraum eingebautes, aufgeschäumtes Material zu dämpfen.From the DE 7 416 426 U It is already known to damp pressure and delivery flow oscillations in a radial piston pump by a built-up in an annular collecting space, foamed material.

Dieses auf der Druckseite eingesetzte Kunststoffmaterial soll durch die eingeschlossenen Luft- bzw. Glasbläschen sowohl niederfrequente als auch hochfrequente Schwingungen durch Volumenänderungen aufnehmen. Bei hohen Öltemperaturen kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass nach längerer Betriebszeit der Pumpe das Kunststoffmaterial; durch die Hitzeeinwirkung versprödet und anschließend zerfällt. Als Folge davon muss mit einer erheblichen Ölverschmutzung bei nachfolgendem Pumpenausfall gerechnet werden.This on the pressure side used plastic material is intended by the enclosed air or glass bubbles both low-frequency as well as high-frequency vibrations due to volume changes take up. At high oil temperatures can However, it can not be ruled out that after prolonged operation of the pump the plastic material; embrittled by the action of heat and subsequently decays. As a result of this, with significant oil pollution in the following Pump failure can be expected.

Aus der DE 39 12 937 A1 ist eine Dämpfungseinrichtung für hydraulische Verdrängerpumpen bekannt, die Druckmittel von einem Sauganschluß über eine Arbeitskammer in einen mit einem Druckanschluß verbundenen Druckraum fördern, wobei zwischen Druckraum und Arbeitskammer ein Rückschlagventil angeordnet ist und im Druckraum ein elastisches Mittel vorgesehen ist, welches mit seiner dem Druckraum abgewandten Seite und einer festen Wand mindestens einen Hohlraum begrenzt.From the DE 39 12 937 A1 is a damping device for hydraulic displacement pumps known to convey the pressure fluid from a suction port via a working chamber in a connected to a pressure port pressure chamber, wherein between the pressure chamber and working chamber, a check valve is arranged and in the pressure chamber, an elastic means is provided which with its side facing away from the pressure chamber and a fixed wall bounded at least one cavity.

In der DE 42 40 590 A1 wird eine Verdrängerpumpe mit zumindest einem durch ein Saug- und ein Druckventil abgeschlossenen Verdrängerarbeitsraum und einem zumindest ein Saugventil sowie ein Saugleitungsteil umfassenden Pumpenkörper, z. B. Ventilkopf bzw. Verdrängergehäuseblock, sowie einem nach Art eines Windkessels ausgebildeten saugseitigen Schwingungsdämpfer beschrieben, bei welcher unmittelbar am Pumpenkörper ein den Windkessel bildender Sackraum zumindest teilweise oberhalb eines mit ihm verbundenen Saugleitungsteiles des Pumpenkörpers angeordnet bzw. als Teil des Pumpenkörpers ausgebildet ist. Der Kessel hat negative Auswirkungen auf die Baugröße der Pumpe und die Schwingungsausbreitung.In the DE 42 40 590 A1 is a positive displacement pump with at least one completed by a suction and a pressure valve Verdrängerarbeitsraum and at least one suction valve and a Saugleitungsteil comprehensive pump body, z. B. valve head or Verdrängergehäuseblock, as well as designed in the manner of an airbag suction-side damper described in which directly on the pump body, a wind tank forming blind space is at least partially disposed above a connected thereto Saugleitungsteiles the pump body or formed as part of the pump body. The boiler has a negative effect on the size of the pump and the vibration propagation.

Bei Kolbenpumpen entsteht beim Ansaugen ein starkes "Schlürfgeräusch", welches, je nach Drehzahl, als mehr oder weniger starkes Klopfen hörbar ist. Dieses Geräusch erzeugt das Öl beim Einströmen in den Kolbeninnenraum bei Unterdruck. Bei einem Kolbenhub schiebt der Kolben einen Teil des bereits angesaugten Öles durch die Ansaugöffnung wieder aus, bis die Ansaugöffnung schließt. Dies führt zu Pulsationen und damit zu dem erwähnten Geräusch.at Piston pumps creates a strong "snoring sound" when sucked in, which, depending on the speed, is heard as more or less strong knocking. This noise is generated the oil when flowing in into the piston interior at negative pressure. With a piston stroke pushes the piston a part of the already sucked oil through the suction again out until the intake opening closes. this leads to to pulsations and thus to the mentioned noise.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Geräusche im Ansaugbereich des Kolbens zu vermindern. Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, dass dem Kolben im Ansaugbereich ein Dämpfer vorgeschaltet ist. Bei Kolbenpumpen, die mit Obenbefüllung arbeiten, baut man den Dämpfer vorteilhaft in einen Ringraum ein, mit dem jeder Kolben verbunden ist. Dagegen legt man den Dämpfer bei Pumpen mit Ansaugbohrungen im Bereich des Kolbenfußes zweckmäßig in den Kolbenfuß, wobei die Kolbenbohrungen durch den Dämpfer überdeckt sein müssen. Der Dämpfer bremst das einfließende Öl ab und erlaubt eine gleichmäßige Befüllung der Kolben. Der im Kolben untergebrachte Dämpfer schafft außerdem eine Zylinderraumverkleinerung, wodurch sich die Schwingungsmöglichkeit des eingeschlossenen Öles verringert. Dies ergibt weniger Rückwirkungen auf das Rückschlagventil. Der Dämpfer besteht aus einem hochtemperaturfesten Sintermetall, vorzugsweise einem Bronzepulver, dessen hochporöse Kugelform eine exakte Festlegung der Filterfeinheit zuläßt. Da der Werkstoff elastisch ist, kann er Stöße und Schwingungen aufnehmen. Wenn keine so hohe Anforderung an die Hochtemperaturfestigkeit gestellt wird, kann man als Dämpfermaterial auch Kunstoffasern verwenden, die als Packung in den Ringraum oder die Kolbenfüße eingelegt werden.The The object of the invention is to make these noises in the intake of the To reduce the piston. This object is achieved by the invention solved, that the piston in the intake is preceded by a damper. at Piston pumps with top filling work, you build the damper advantageous in an annulus to which each piston is connected. On the other hand put the damper at Pumps with suction holes in the area of the piston foot appropriate in the piston base, wherein the piston bores must be covered by the damper. Of the damper slows down the inflowing oil and allows a uniform filling of the pistons. The damper housed in the piston creates Furthermore a Zylinderraumverkleinerung, whereby the oscillation possibility of trapped oil reduced. This results in fewer reactions to the check valve. The damper consists of a high-temperature resistant sintered metal, preferably a bronze powder, the highly porous spherical shape an exact determination of Filter fineness allows. Since the Material is elastic, it can absorb shocks and vibrations. If no high demands made on high-temperature strength can, as a damper material Also use plastic fibers that are packaged in the annulus or inserted the piston feet become.

Eine Ausführungsform besteht darin, daß der Dämpfer innerhalb des Kolbens angeordnet ist und der Dämpfer sich hohlkegel- oder hohlzylinderförmig bis zum Kolbenrand erstreckt, wobei ein im Zylinderraum abgetrenntes Konstantvolumen entsteht. Diese Variante zeichnet sich dadurch aus, daß die Pumpe mit zwei Räumen arbeitet, nämlich dem veränderlichen Volumen im Zylinderraum und einem konstanten Dämpferraum. Dies ergibt einen besonders schwingungsarmen Pumpenbetrieb.A embodiment is that the damper within the piston is arranged and the damper is hollow cone or hollow cylindrical up extends to the piston edge, wherein a separated in the cylinder chamber Constant volume arises. This variant is characterized by that the Two-chamber pump works, namely the changeable Volume in the cylinder chamber and a constant damper space. This gives a particularly low-vibration pump operation.

Im folgenden ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert.in the The following is the invention of two embodiments with reference to Drawings explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Radialkolbenpumpe im Schnitt mit einem Dämpfer in einem Ringraum; 1 a radial piston pump in section with a damper in an annulus;

2 eine Radialkolbenpumpe im Halbschnitt ohne äußeres Gehäuse mit einem Dämpfer im Kolbenfuß und 2 a radial piston pump in half section without outer housing with a damper in the piston and

3 eine Variante von 2 mit einem hohlkegelförmigen Dämpfer. 3 a variant of 2 with a hollow conical damper.

Die Radialkolbenpumpe nach 1 weist einen Pumpenkörper 1 auf, der in einem ringförmigen Gehäuseteil 2 mit einem Auslaß 3 und einem Sammelraum 4 eingebaut ist. Der Sammelraum 4 ist durch einen Stopfen 5 von einem Innenraum 6 getrennt. Im Innenraum 6 ist ein Kolben 7 mit sogenannter Obenbefüllung geführt, d. h., der Kolben 7 saugt Drucköl beim Anschneiden einer Saugbohrung 8 über einen Kolbenrand 7A an. Ein mit einer nicht dargestellten Antriebswelle drehender Exzenter 10, der sich an Anlaufscheiben 11, 12 abstützt, versetzt einen oder mehrere Kolben 7 in Hubbewegungen. Eine Auslaßbohrung 5A im Stopfen 5 ist durch ein Bandfederventil 9 abgedeckt, das beim Rotieren des Exzenters 10 in einer umlaufenden Wellenbewegung die Innenräume 6 der einzelnen Kolben 7 nacheinander freigibt.The radial piston pump after 1 has a pump body 1 on, in an annular housing part 2 with an outlet 3 and a collection room 4 is installed. The collection room 4 is through a stopper 5 from an interior 6 separated. In the interior 6 is a piston 7 performed with so-called top filling, ie, the piston 7 sucks pressure oil when cutting a suction hole 8th over a piston edge 7A at. A rotating with a drive shaft, not shown eccentric 10 that is attached to thrust washers 11 . 12 supports, displaces one or more pistons 7 in strokes. An outlet hole 5A in the stopper 5 is by a band spring valve 9 covered when rotating the eccentric 10 in a circulating wave motion the interiors 6 the single piston 7 releases one after the other.

Nach der Erfindung ist im Ansaugbereich sämtlicher Kolben 7 in einem Ringraum 13 ein Dämpfer 14 eingebaut. Der Dämpfer 14 besteht aus einem hochtemperaturfesten, hochporösen Sinterwerkstoff, z. B. Bronze. Wenn die Anforderungen an die Temperaturfestigkeit niedriger liegen, läßt sich im Ringraum 13 auch eine Packung aus Kunststoffasermaterial verwenden.According to the invention, all pistons are in the intake area 7 in an annulus 13 a damper 14 built-in. The damper 14 consists of a high temperature resistant, highly porous sintered material, eg. B. bronze. If the requirements for the temperature resistance are lower, can be in the annulus 13 also use a plastic fiber packaging.

Die 2 zeigt eine Ausführungsform, in der ein Dämpfer 15 im Kolbenfuß im Bereich von Ansaugbohrungen 17 angeordnet ist. Der Dämpfer 15 weist Aussparungen 18 auf, die dafür sorgen, daß das Öl ungehindert über die Ansaugbohrungen 17 in den Innenraum 20 einströmen kann. Zwischen einer Druckfeder 21 und dem Dämpfer 15 befindet sich eine Scheibe 22, die ein leichtes Drehen des Kolbens 23 ermöglicht. Der Kolben 23 saugt, im Gegensatz zu 1, Drucköl über die Ansaugbohrungen 17 an, indem dieser in einen ölgefüllten Exzenterraum 24 eintaucht. Dadurch, daß das Drucköl durch das Dämpfermaterial hindurchströmen muß, wird es in beiden Strömungsrichtungen stark abgebremst und die Schwingungen werden unterdrückt.The 2 shows an embodiment in which a damper 15 in the piston foot in the area of suction holes 17 is arranged. The damper 15 has recesses 18 on, which ensure that the oil passes unhindered through the intake holes 17 in the interior 20 can flow in. Between a compression spring 21 and the damper 15 there is a disk 22 that a slight turning of the piston 23 allows. The piston 23 sucks, as opposed to 1 , Pressure oil through the suction holes 17 by placing it in an oil-filled eccentric cavity 24 dips. Characterized in that the pressure oil must flow through the damper material, it is greatly slowed down in both flow directions and the vibrations are suppressed.

In 3 ist der innenliegende Dämpfer 16 hohlkegelförmig oder hohlzylinderförmig ausgeführt. Im unteren Teil ist der Dämpfer 16 wie in 2 gestaltet, an den sich ein in den Innenraum 25 erstreckender hohlkegelförmiger Fortsatz 26 anschließt. Der Dämpfer 16 hat also hier eine große wirksame Fläche, durch die das in den Kolben 28 einströmende Öl gebremst wird. Der Innenraum 25 des Kolbens 28 ist durch den Dämpfer 16 unterteilt und hat ein variables Volumen oberhalb des Dämpfers, während ein Dämpferraum 27 mit einem Konstantvolumen arbeitet. Der unterteilte Zylinderraum wirkt sich besonders günstig auf das Öl-Schwingungsverhalten aus.In 3 is the inside damper 16 hollow cone-shaped or hollow cylindrical. In the lower part is the damper 16 as in 2 designed to be in the interior 25 extending hollow cone-shaped extension 26 followed. The damper 16 So here has a large effective area through which in the piston 28 is braked incoming oil. The interior 25 of the piston 28 is through the damper 16 divided and has a variable volume above the damper, while a damper chamber 27 works with a constant volume. The subdivided cylinder chamber has a particularly favorable effect on the oil oscillation behavior.

11: Pumpenkörperpump body
22: Gehäuseteilhousing part
33: Auslaßoutlet
44: Sammelraumplenum
55: StopfenPlug
5A5A: Auslaßbohrungoutlet bore
66: Innenrauminner space
77: Kolbenpiston
7A7A: Kolbenrandpiston edge
88th: Saugbohrungsuction bore
99: BandfederventilBand spring valve
1010: Exzentereccentric
1111: AnlauafscheibeAnlauafscheibe
1212: Anlaufscheibethrust washer
1313: Ringraumannulus
1414: Dämpferdamper
1515: Dämpferdamper
1616: Dämpferdamper
1717: Ansaugbohrungensuction holes
1818: Aussparungenrecesses
1919
2020: Innenrauminner space
2121: Druckfedercompression spring
2222: Scheibedisc
2323: Kolbenpiston
2424: Exzenterraumcam chamber
2525: Innenrauminner space
2626: Fortsatzextension
2727: Dämpferraumdamper space
2828: Kolbenpiston

Claims

Radial piston pump, with at least one offset by an eccentric in stroke piston, the pressure sucks oil and ejects through a variable volume cylinder space via a valve device, wherein for damping of conveyor vibrations, a damper is present, characterized in that the damper ( 14 . 15 . 16 ) is arranged on the suction side of the piston.

Radial piston pump according to claim 1, characterized in that the damper ( 14 ) when filling the pump on the suction side in an annular space ( 13 ) is used.

Radial piston pump according to claim 1, characterized in that the damper ( 15 . 16 ) in the piston foot in the region of the intake bores ( 17 ) is used.

Radial piston pump according to claim 1, characterized in that the damper ( 16 inside half of the piston ( 28 ) is arranged and the damper ( 16 ) extends in the shape of a hollow cone or hollow cylinder to the edge of the piston, wherein a damping chamber ( 27 ) arises with a separate constant volume.

Radial piston pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the damper ( 14 . 15 ) consists of a high temperature resistant sintered material.

Radial piston pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the damper ( 14 . 15 ) consists of a Kunststoffasermaterial.