DE2263837A1

DE2263837A1 - Radialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE2263837A1
Application number: DE2263837A
Authority: DE
Inventors: Hans Erdmann
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1972-12-28
Filing date: 1972-12-28
Publication date: 1974-07-04

Description

Radialkolbenpumpe Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit einer einen Exzenterring tragenden angetriebenen Exzenterwelle und mindestens einem radial beweglichen und gegen den Exzenterring vorgespannten Kolben und einem diesem nachgeschalteten Rückschlagventil, wobei der hin- und herbewegte Kolben bei seiner radialen Einwärtsbewegung Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, ansaugt und bei der radialen Auswärtsbewegung das Fluid über das Rückschlagventil zum Druckanschluß fördert.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine räumlich sehr kompakte Radialkolbenpumpe dieser Art zu schaffen, die sich insbesondere zum Anbau an Kraftfahrzeugmotoren eignet, wo häufig sehr beengte Platzverhältnisse vorliegen.
Die Pumpe soll sich jedoch auch zum Anfbischen an einen Antrieb, z.B. an das Nockenwellenende, eignen.
Eine weitere Forderung besteht darin, daß die Pumpe mit möglichst geringen Kosten herstellbar sein soll. Insbesondere soll das bei derartigen Pumpen häufig auftretende unangenehme Geräusch abgeschwächt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Speisung der Ansaugseite des Kolbens durch'die Exzenterwelle und den radial am weitesten vorstehenden Exzenterbereich erfolgt. Aufgrund dieser Ausbildung wird die Exzenterpumpe als Vorförderpumpe ausgenutzt, wodurch die Geräuscherzeugung wesentlich abgeschwächt wird. Durch die Ausnutzung des Exzenters für die Vorförderung wird auch der Wirkungsgrad der Pumpe wesentlich verbessert.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Exzenterwelle einen axial durchbohrten zylindrischen Teil, an dem die Lager angreifen, und einen Exzenterteil aufweist, in dem eine mit der Axialbohrung kommunizierende Radialbohrung vorgesehen ist. Von der Radialbohrung führen zweckmäßigerweise Bohrungen zu den Stirnseiten des Exzenterteils. Hierdurch gelangt die geförderte Flüssigkeit in den Ansaugraum des Kolbens, ohne daß der auf der Exzenterwelle laufende Exzenterring durchbohrt oder sonstwie besonders bearbeitet sein müßte.
Bevorzugt weist der hohle Kolben in seiner Wand Bohrungen auf, die während des Saughubes in den mit den Bohrungen verbundenen Rau eintreten. Diese Bohrungen im Kolbenmantel wirken als Drosselstelle, da sie als Löcher kurzer Länge als Blenden wirken und dem Gesetz von Bernoulli gehorchen. Diese Maßnahme hat zur Folge, daß der Durchsatz der Pumpe nicht durch Temperaturen beeinflußt wird, was insbesondere bei der Anwendung in der Kraftfahrzeugtechnik einen bedeutenden Vorteil darstellt.
Der Sauganschluß mündet zweckmäßigerweise an der einen Stirnseite der Exzenterwelle, so daß eine wirksame Zufuhr des zu fördernden Strömungsmittels gewährleistet ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Rückschlagventile in einem gemeinsamen Ringraum münden, der mit dem Druckanschluß verbunden ist. Dabei umgibt der Ringraum zweckmäßigerweise eines der Lager. Dies hat den Vorteil, daß sich die Lagerbuchse bei zunehmendem Druck verengt. Das Laufspiel wird hierbei verringert, und die Tragfähigkeit des Lagers wird automatisch der Belastung angepaßt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Pumpe durch eine Keil-Riemenscheibe angetrieben ist, die über eine schüsselförmige Nabe mit der Exzenterwelle drehfest verbunden ist. Dabei liegt die Riemenscheibe im wesentlichen zwischen den Lagern, so daß sich die Riemenkraft in etwa gleichmäßig auf beide Lager verteilt. Diese Ausführung ist aber auch baulich sehr vorteilhaft, weil zumindest die eine Hälfte der Pumpe in dem schüsselförmigen Raum der Nabe untergebracht ist.
Eine zu einem besonders platzsparenden Aufbau führende Ausführungsform, die sich außerdem durch eine hohe und gleichmäßige Pumpenleistung auszeichnet, ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß drei Kolben in einer Ebene gleichmäßig auf den Umfang verteilt sind, daß in geringem axialen Abstand von jedem Kolben sich das zugehörige Rückschlagventil befindet, radial nach innen von dem der genannte gemeinsame Ringraum liegt, und daß Kolbeninnenraum und Rückschlagventil durch einen radial außen liegenden Kanal verbunden sind.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die an den Außenseiten der Zylinder vorgesehenen Deckel innen Ring-Vertiefungen auf, in die die Hohlkolben eintreten können. Hierdurch kann ein minimaler Außendurchmesser der Pumpe erzielt werden.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt: Fig. 1 einen Axialschnitt einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe, Fig. 2 den zu Fig. 1 gehörenden Querschnitt, Fig. 3 eine Ansicht des Zylinderdeckels von unten und Fig. 4 eine Ansicht des gleichen Deckels von oben.
Nach der Zeichnung sind im Gehäuse 1 der Pumpe in axialem Abstand Lager 2, 2a angeordnet, welche eine Exzenterwelle 3 drehbar und axial unverschiebbar tragen, deren exzentrischer Teil über einen Exzenterring 4 drei auf dem Umfang gleichmäßig verteilte Kolben 5 zu einer Hin- und Herbewegung antreibt. Der Saughub jedes Kolbens wird durch eine jedem Kolben 5 zugeordnete Schraubendruckfeder 6 herbeigeführt, welche sich zwischen dem Boden des Hohlkolbens 5 und dem Zylinderdeckel 7 erstreckt.
Der Deckel 7 ist mittels Schrauben 25 am Gehäuse befestigt und durch eine Dichtung 8 abgedichtet.
An der Innenseite des Deckels befindet sich innerhalb der Dichtung 8 eine ringförmige Vertiefung 23, in die der zylindrische Teil des Kolbens 5 bis zu der in der Zeichnung dargestellten Tiefe eintreten kann. Außerdem befindet sich im Deckel 7 im Anschluß an die ringförmige Vertiefung ein Kanal 9, der zum Eingang eines jedem Kolben zugeordneten Rückschlag- oder Druckventils 22 führt. Die Auslaßseite der Ventile 22 mündet in einen ringförmigen Sammelraum 10, von welchem die Flüssigkeit zum Druckanschluß 11 (Fig. 2) gelangt.
Die angesaugte Flüssigkeit tritt an einem radial zwischen zwei Kolben angeordneten Schlauchstutzen 12 in einen Raum 13,ein, der sich vor der einen Stirnseite der Exzenterwelle 3 in koaxialer Anordnung mit dieser befindet. Von dort gelangt die Flüssigkeit durch eine Axialbohrung 14 der Exzenterwelle 3 in das Innere dieser Welle. In Höhe des Exzenterteils der Exzenterwelle 3 zweigt zu dem am weitesten radial vorstehenden Exzenterbereich eine Radialbohrung 15 ab, an deren Ende zwei zu den Stirnseiten des Exzenterbereiches führende Schrägkanäle 16, 16a vorgesehen sind. Die Flüssigkeit gelangt durch diese Kanal 16, 16a in den den Exzenter umgebenden Gehäuseraum 17.
In geringem Abstand vom Boden der Kolben 5 sind in deren Mantel Bohrungen 18 angeordnet, welche die Förderleistung der Pumpe begrenzen. Sobald diese Löcher 16 sich in dem Gehäuseraum 17 befinden, erfolgt das Ansaugen der Flüssigkeit.
Der Antrieb der Pumpe erfolgt über einen Keilriemen 19 und eine Keilriemenscheibe 20, die über eine schüsselartig ausgebildete Nabe 21 drehfest mit der Exzenterwelle 3 verbunden ist. Die Nabe 21 ist derart ausgebildet, daß sich die Rietenkraft in etwa gleichmäßig auf beide Lager 2, 2a verteilt.
Gegenüber der Radialbohrung 15 ist eine weitere Radialbohrung 26 vorgesehen, die sich radial nach außen bis zum Exzenterring 4 erstreckt, und durch welche ein Teil der Flüssigkeit für die Schmierung der aneinanderliegenden Flächen des Exzenters und des Exzenterringes abgezweigt wird. Durch diese Ausführungsform wird also der Exzenterring ohne größeren baulichen Aufwand in weiterer Weise ausgenutzt.
Die sich aus den Fig. 1 und 2 ergebende Bauart führt zu einer Pumpe kleinsten Durchmessen und kleinsten Platzbedarfs.
Zweckmäßigerweise können in der Nabe 21 noch Ventilationsbohrungen 24 vorgesehen sein, durch die hindurch eine Kühlung der Pumpe erfolgt.
Der Abschluß nach außen erfolgt erfindungsgemäß durch eine ein Hauptlager tragende Buchse 27, welche so ausgebildet ist, daß die Preßsitz-Verformung das Lagerspiel nicht beeinflussen kann.
Die Ubertragung des Drehmomentes von der Riemenscheibe 20 auf die Exzenterwelle geschlecht durch ein Schraubgewinde 28, das so geschnitten ist, daß sich durch die Drehung automatik h eine Festziehung des Gewindes ergibt.
Hierdurch kann wesentlich an axialer Baulänge eingespart werden.

Claims

Patentansrüche

W Radialkolbenpumpe mit einer einen Exzenterring tragenden angetriebenen Exzenterwelle und mindestens einem radial beweglichen und gegen den Exzenterring vorgespannten Kolben und einem diesem nachgeschalteten Rückschlagventil, wobei der hin- und herbewegte Kolben bei seiner radialen Einwärtsbewegung Fluid ansaugt und bei der radialen Auswärtsbewegung das Fluid über das Rückschlagventil zum Druckanschluß fördert, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Speisung der Ansaugseite des Kolbens (5) durch die Exzenterwelle (3) und den radial am weitesten vorstehenden Exzenterbereich erfolgt.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Exzenterwelle (3) einen axial durchbohrten zylindrischen Teil, an dem die Lager (2, 2a) angreifen, und einen Exzenterteil aufweist, in dem eine mit der Axialbohrung (14) kommunizierende Radialbohrung (15) vorgesehen ist.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß von der Radialbohrung (15) Bohrungen (16, 16a) zu den Stirnseiten des Exzenterteils führen.
4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der hohle Kolben (5) in seiner Wand Bohrungen (18) aufweist, die während des Saughubes in den mit den Bohrungen (16, 16a) verbundenen Raum eintreten.
5. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sauganschluß (12) an der einen Stirnseite der Exzenterwelle (3) mündet.
6. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rückschlagventile (22) in einem gemeinsamen Ringraum (10) münden, der mit dem Druckanschluß (11) verbunden ist.
7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Ringraum (10) eines der Lager (2) umgibt.
8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie durch eine Keil-Riemenscheibe (20) angetrieben ist, die über eine schüsselförmige Nabe mit der Exzenterwelle (3) drehfest verbunden ist.
9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Riemenscheibe (20) im wesentlichen zwischen den Lagern (2, 2a) liegt.
10. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek e n n z ei c h ne t , daß drei Kolben (5) in einer Ebene gleichmäßig auf den Umfang verteilt sind, daß in geringem axialen Abstand von jedem Kolben (5) sich das zugehörige Rückschlagventil (22) befindet, radial nach innen von dem der gemeinsame Ringraum (10) liegt, und daß Kolbeninnenraum und RUckschlagventil (22) durch einen radial außen liegenden Kanal (9) verbunden sind.
11. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die an den Außenseiten der Zylinder vorgesehenen Deckel (7) innen Ring-Vertiefungen (23) aufweisen, in die die Hohlkolben (5) eintreten können.