-
Radialkolbenpumpe ait ringförinigem Seitenauslaßkanal und geschlitzter
Ventilfederplatte Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe mit mehreren
in Umfangsrichtung etwa in einer Ebene angeordneten Kolben und Zylindern, mindestens
einem ringförmigen Seitenauslaßkanal fUr das Pumpmedium, welcher koaxial um die
Exzenterwelle und parallel zu der oder den Zylinderebenen angeordnet ist, wobei
jeder Zylinder dber eine Druckleitung mit dem oder den Seitenauslaßkanälen verbunden
ist und ein Rückschlagventil in Form eines ebenen, ringförmigen Streifens in jedem
Seitenauslaßkanal axial verschiebbar angeordnet ist.
-
Ein Rückschlagventil der obengenannten Art ist beispielsweise aus
der Us-Patentschrift 3 125 034 bekannt. Wie insbesondere aus Fig. 6 hervorgeht,
ist das Rückschlagventil in Form eines ebenen ringförmigen Streifens im Seitenauslaßkanal
axial verschiebbar angeordnet. Jeweils im Bereich derjenigen Druckkleitungen, welche
Pumpmedium fördern, hebt der Streifen von der Dichtfläche ab und liegt an den nicht
fördernden Druckleitungen durch den Druck im Seitenauslaßkanal an. Insbesondere
bei Radialkolbenpumpen, welche direkt mit Brennkraftmaschinen gekoppelt sind, treten
infolge der immer mehr ansteigenden Nenndrehzahlen bei Ventilen
der
vorgenannten Bauart Brüche auf.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Ventilausführung und Ventilanordnung
im Seiteniauslaßkanal einer Radialkolbenpumpe zu finden, welche den an sie gestellten
Forderungen entspricht, einen möglichst geringen Bauaufwand erfordert und zumindest
keinen größeren Bauraum beansprucht.
-
Lrfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das RUckschlagventil
einen Trennschlitz über seine gesamte radiale Erstreckung aufweist und im Seitenauslaßkanal
gegen Verdrehen gesichert ist. Durch die Anordnung dieses Trennschlitzes ist es
dem Rückschlagventil möglich, örtlich auftretende Spannungsapitzen abzubauen und
dadurch eine erheblich verlängerte Lebensdauer zu erzielen. Gleichzeitig verhindert
die Verdrehsicherung ein Wandern des Rückschlagventiles und das überlaufen einer
Drucklcitung durch den Trennschlitz.
-
Weiterhin ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, daß die Verdrehsicherung
in der Betätigungsfolge der Kolben gesehen vorsugsweise unmittelbar nach dem Trennschlitz
am RUckschlagventil angreift. Damit ist das Rückschlagventil in Richtung der Betätigung
der Kolben gewissermaßen auf Zug beansprucht und es ist damit sichergestellt, daß
nach jedem Abheben des Rückschlagventils von der Dichfläche der nachfolgende Dichtvorgang
unverzUglich stattfindet. Diese Anordnung trägt erheblich zur einwandfreien Funktion
des Ventils bei.
-
Vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist es weiterhin, daf das Rückschlagventil
mit einer Bohrung an einem parallel zur Exzenterwelle im Seitenauslaßkanal angeordneten
Haltestift fixiert ist. Diese Fixierung ist leicht herstellbar, da der Haltestift
beispielsweise als serienmäßiger Spannstift ausgeführt sein kann und die entsprechende
Bohrung im Gehäuse zusammen mit den Druckleitungen in einem arbeitsgang hergestellt
werden kann0 Außerdem ist eine Bohrung im Rückschlagventil leicht herstellbar0 Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen daf das Rückschlagventil zur Verdrehsicherung
mit einem um 900 umgebogenen Lappen in einen entsprechenden Schlitz des Pumpegehäuse
eingreift. Kiese Fixierung ist besonders preiswert, da keine zusäptzlichen Einzelteile
benötigt werden.
-
Es wird weiterhin gemäß der Erfindung vorgeschlagen, das Rückschlagventil
jeweils im Bereich der Mündungen der Druckleitungen im Seitenauslaßkanal eine größeren
radialen Erstreckung zuzuordnen als in den dazwischenliegenden Bereichen. Dadurch
wird die Elastizität des Rückschlagventiles erhöht und gleichzeitig der Durchflußquerschnitt
für das Druckmedium bei gleiehbleibendem Hub des Ventils vergrößert.
-
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Abfuhr des Pmupmediums aus
deG seitenauslaßkanal durch einen Auslaßkanal erfolgt, welcher wie die Druckkanäle
von der Zylinderseite her im Seitenauslaläkanal mündet, wobei im Bereich dieser
Mündung der Trennschlitz
des Rückschlagventils angeordnet ist. Somit
ist auf einfache Weise die Möglichkeit gegeben, Auslaß- und binlaßkanal an der gleichen
Stirnseite bzw. im gleichen Gehäuseteil anzuordnen, Die Erfindung wird im folgenden
anhand der in den Zeichnungen beispielsweise dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
-
Es zeigen im einzelnen: Fig. 1 den Längschnitt durch eine Radialkolbenpumpe;
Fig. 2 einen Querschnitt II-II gemäß Fig. I; Fig. 3 - 6 verschiedene Ausführungsformen
des Rückschlagventils.
-
FiK. 1 Libt den Lingsscjinitt durch eine Radialkolbenpumpe wieder.
-
Das Pumpengehäuse 12 eist mehrere etwa in einer Ebene angeordnete
Zylinder 5 mit entsprechenden Kolben 3 auf. Die im Pumpengehäuse 12 und im Deckel
13 gelagerte Exzenterwelle 2 treibt über ihren Exzenter 1 die jeweils durch eine
Rückholfeder 18 radial nach innen vorgespannten Kolben 3 an. Jeder Zylinder 5 ist
radial nach außen durch einen Zylindwerverschluß 14 abgeschlossen. Jeder Kolben
weist Steueröffnungen 11 auf, welche im Bereich des unteren Totpunktes eine Verbindung
zwischen dem entsprechenden Zylinder 5 und dem Saugraum 10 herstellen. Im Bereich
des oberen Totpunktes weisen diese Steueröffnungen 11 eine Verbindung mit der jedem
Zylinder 5 zugeordneten Druckleitung 6 auf. Alle Druckleitungen 6 munden in einen
Seitenauslaßkanal 4, welcher konzentrisch zur Lxzenterwelle 2 angeordnet ist und
über einer gereinsamen Auslaßkanal 9 mit der abführenden Leitung verbunden ist.
Im Seitenauslaßkanal
4 ist ein Rückschlagventil 7 angeordnet. Dieses
Rückschlagventil 7 deckt alle Druckleitungen 6 ab, ist in Umfangsrichtung gegen
Verdrehung gesichert und läßt lediglich den Auslaßkanal 9 auf. Das Rückschlagventil
7 besteht aus einem ebenen, ringförmigen Streifen, welcher an einer Stelle einen
Trennschlitz über seine gesamte radiale Erstreckung aufweist. Ein parallel zur Exzenterwelle
2 angeordneter Haltestift P, auf welchen das Rückschlagventil 7 mit einer entsprechenden
Bohrung aufgesetzt ist, bewirkt die Fixierung in Umfangsrichtung. In axialer Richtung
ist das Rückschlagventil 7 entsprechend der axialen Erstreckung des Seitenauslaßkanales
4 frei beweglich.
-
In Fig. 2 ist der Schnitt II-II gesäß Fig. 1 wiedergegeben. Er zeigt
praktisch die Ansicht der Radialkolbenpumpe mit abgenommenem Deckel 13. Die einzelnen
Druckleitungen 6 sind durch das Rückschlagventil 7 abgedeckt und deshalb gestrichelt
eingezeichnet. Sie sind konzentrisch um die Exzenterwelle 2 angeordnet, welche zur
Schmierung eine Längsbohrung aufweist. Das Rückschlagventil 7 weist einen breiten
Trennschlitz 16 auf, welcher den Auslaßkanal 9 freigibt. Weiterhin sind im Pumpengehäuse
12 angeordnete Befestigungsöffnungen 20 sowie die den Deckel 13 mit dem Pumpengehäuse
12 verbindenden Schrauben 21 zu erkennen. Der in das PumpengehAuse 2 eingesetzte
Dichtring 19 weist einen etwas größeren Durchmesser auf als das Rückschlagventil
7.
-
Die Wirkungsweise der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kadialkolbenpumpe
ist folgende: Die Radialkolbenpumpe ist über Schrauben in den Befestigungsöffnungen
20 an der antreibenden Brennkraftmaschine
angeordnet. Die im Pumpengehäuse
12 und im Deckel 13 gelagerte Exzenterwelle 2 bewirkt mit ihrem Exzenter 1 eine
kontinuierliche, hin- und hergehende Bewegung der Kolben 3 in den Zylindern 5. Die
einzelnen Kolben bewegen sich nacheinander auf und ab. Dabei ist der Druckhub zwangsläufig
durch den Extenter 1 gesteuert und aer Saughub wird durch die Rückholfeder 18 ausgefiihrt.
Diese Rückholfeder IR stützt eich einmal im Kolben 3 und zum anderen im Zylinderverschluß
14 ab. Im unteren Totpunkt ist der Innenraum der Kolben 3 über Steueröffnungen 11
mit dem Saugraum 10 verbunden, wobei dieser Saugraum 10 mit der Saugleitung der
Kolbenpumpe in Verbindung steht. Während des zwangsläufig durch den Fizenter 1 gesteuerten
Pumphubes tauchen die Steueröffnungen 11 der Kolben 3 in die Zylinder 5 ein und
das Pumpmedium wird über die Druckleitung 6 in den Settenauslaßkanal 4 gefördert.
-
Da alle Druckleitungen 6 in einem gemeinsamen Seitenauslaßkanal 4
münden, ist in diesem Seitenauslaßkanal ein kUckschlagventil 7 angeordnet. Dieses
RUckschlagventil 7 ist, wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ein ringförmiger
Streifen, welcher einen Trennschlitz 16 aufweist. Auberdem ist dieses Rückschlagventll
7 gegen Verdrehen gesichert. Gemäß Fig. 1 besteht diene Verdrehsicherung aus einem
Haltestift 8, welcher eine entsprechende Bohrung des Rückschlagventiles 7 durchdringt.
Gemäß Fig. 2 ist diese Verdrehsicherung durch einen Lappen 15 dargestellt, welcher
aus dem Material des Rückschlagventiles 7 um 90° abgewinkelt ist und in einem entsprechenden
Schlitz im Pumpengehäuse 12 eingreift. Der Trennschlitz 16 des Rückschlagventiles
7 ist so angeordnet, daß er den Auslaßkanal 12, welcher parallel zu den
Druckleitungen
6 ebenfalls in Pumpengehäuse 12 verläuft, frei läßt. Die Verdrehsicherung am Rückschlagventil
7 ist so angeordnet, daß sie, in der Betätigungsfolge der Kolben gesehen, d. h.,
in Vrehrichtung der Exzenterwelle gemäß dem Pfeil F, vorzugsweise unmittelbar nach
dem Trennschlitz 16 am Rückschlagventil 7 angreift. Diese Anordnung bewirkt, das
das Rückschlagventil 7 in jedem Betriebszustand einem gewissen Zug-in in Umfangsrichtung
ausgesetzt ist, welcher die exakte Funktion des Rückschlagventiles 7 unterstützt.
Das Rückschlagventil 7 ist in Seitenauslaßkanal 4 in axialer Richtung lose angeordnet
und wird lediglich durch den Druckunterschied zwischen den Druckleitungen 6 und
dem Druck im Seitenauslaßkanal 4 bettigt. Entsprechend der Drehzahl der Exzenterwelle
2 wird das Rückschlagventil 7 umlaufende wellenförmige Erhebungen aufweisen Diese
wellenförmigen Erhebungen werden jeweils an den bruckleitungen 6 entstehen, deren
entsprechende Kolben 3 sich im Pumphub befinden. Diese wellenförmigen Erhebungen
bedingen geringfügige Veränderungen der Länge des Rückschlagventils 7 in Umfangsrichtung,
wobei das dem gegen Verdrehung gesicherten Ende des Rückschlagventils 7 gegenüberliegende
freie Ende diese Längenanderung ausgleichen kann. Belastungsspitzen können somit
abgebaut und die Lebensdauer wesentlich heraufgesetzt werden. Zudem bietet ein entsprechend
breit ausgeführter Trennschlitz 16 die Möglichkeit, den Auslaßkanal 9 parallel zu
den Druckleitungen 6 zu verlegen, wodurch eine sehr kompakte Bauart der gesamten
Pumpe erreichbar ist.
-
In den Figuren 3 bis 6 sind verschiedene Ausführungsformen von
Rückschlagventilen
7 wiedergegeben. Fig. 3 zeigt die einfachste Ausführungsform einen Rückschlagventiles
7 mit einem schmalen Trennschlitz 16 und einer Bohrung 17 zur Verdrehsicherung.
In diese Fall ist der Auskanal nicht in der Dichtebene des Rückschlagventils 7 angeordnet.
Fig. 4 zeigt ein Rückschlagventil 7, welches lediglich an den die Druckleituggen
6 Überdeckenden Stellen seine volle radiale Ausdehnung autweistt wOhrend di. dazwischenliegenden
Verbindungsteile schmal und besonders elastisch ausgeführt sind. Der Vorteil dieser
Bauart liegt einmal in der großen Elastizität des Rückschlagventiles 7 bei Ablub
$Auslaßkanales der Dichtfläche und zum anderen in dem relativ großen Ausströmquerschnitt
von den Urucklettungen in den Seiteneuslaßkanal. In Fig. 5 ist ein Rückschlagventil
7 wiedergegeben, welches einen breiten Trennschlitz 16 zur Freigabe des Auslaßkanales
aufweist und welches ber seine Bohrung 17 in Umfangsrichtung filiert ist.
-
In ähnlicher Weise ist des Rückschlagventil 7 gemäß Fig. 6 ausgebildet,
nur daß hier der Trennschlitz 16 zwar schmal ausgeführt ist, die Druchlaßöffnung
für den Auslaßkanal jedoch einen runden Querschnitt aufweist, dessen Durchmesser
größer ist als die Breite des Schlitzes 16. Die Wirkungsweise der tn den Figuren
3 - 6 dargestellten Rückschlagventile 7 ist die gleiche wie bereits oben beschrieben
und eine Wiederholung erübrigt sich.
-
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten beiden Ausführungsformen
einer Verdrehsicherung. Diese Verdrehsicherung kann jede andere Form annehmen, sofern
sie in der Nähe des richtigen Endes des Rückschlagventiles 7 angeordnet tat und
dessen
axiale Bewegungsfreiheit in Seitenauslaßkanal nicht behindert.