DE2504854C2 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ei··*: Radialkolbenpumpe mit wenigstens einem in einem Zylinder radial durch einen Exzenterantrieb verschiebbar geführten Kolben, der an seiner An'.riebsseite durch einen in radialer Richtung durch den Exzenter geführten Rückführungsring in Anlage am Exzenter gehalten wird, wobei der Rückführungsring in eine Ringnut des Kolbens eingreif!.

Bei einer bekannten Radialkolbenpumpe dieser An (US-PS 25 12 025) ist der Rückführungsring durch eii.e Blechscheibe gebildet, von der sich parallel zur Exzenterachse erstreckende Zungen abgebogen sind, die eine in die Ringnut des Kolbens eingreifende Gabel bilden. Diese Anordnung des Rückführungsrings hindert den Kolben an einer verschleißausgleichenden Drehbewegung. Außerdem kann es infolge der Exzenterbewegung zu Zwangskräften kommen.

Es ist weiterhin eine Radialkolbenpumpe mit einem feststehenden Zylinderblock (DE-PS 14 53 663) bekannt, in dessen radial angeordneten Zylindern mehrere Kolben geführt sind, die mit ihren einander zugekehrten Stirnseiten an dem Exzenter eines innenliegenden Exzenterantriebs anliegen. In einem in dem Zylinderblock ausgebildeten Ringraum ist ein Rückführungsring angeordnet, der in Ringnuten von diametral paarweise angeordneten Kolben eingreift und die Kolben derart miteinander verbindet, daß bei einem Arbeitshub eines Kolbens der diametral gegenüberliegende Kolben einen Saughub ausführt. In dem Bereich, in dem der Rückführungsring in die Ringnut am Kolben eingreift. weist der Riickführungsnng eine zur jeweiligen Zylinderlängsachse senkrechte Tangetialflächc auf.

Bei einer Pumpe dieser Art ist es grundsätzlich mn möglich eine gerade Anzahl von Kolben vorzusehen, da immer ein sich diametral gegenüberliegendes Kolbenpaar durch einen Rückführungsring verbunden sein muß. Eine Anordnung einer ungeraden Zahl von Kolben, insbesondere nur eines Kolbens, ist nicht möglich. Auch erfordert diese Pumpe teuere und aufwendige Maßnahmen, um ein Herausfallen des Rückführungsringes aus den Ringnuten der Kolben zu verhindern. So ist in dem einen Ausführungsbeispiel dieser Schrift eine auf dem Zylinderblock angeordnete, L-förmige Gleitführung und in dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Mulde an der Auflagefläche des Rückführungsringes in der Ringnut, in die der Rückführungsring eingreift, vorgesehen. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel besteht noch der besondere Nachteil, daß der in die Mulde eingreifende

; "j Rückführungsring ein Verdrehen des Kolbens um seine Längsachse verhindert. Dieses führt durch die einseitige Belastung im Pumpenbetrieb zu einem schnellen und ungleichmäßigen Verschleiß an Kolben und Zylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radialkolbenpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Drehung des Kolbens um seine Längsachse zum Ausgleich von einseitigem Verschleiß ermöglicht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in die Ringnut des Kolbens eingreifende Teil des Rückführungsringes gerade ausgebildet ist und sich soweit erstreckt daß eine Relativbewegung zwischen Rückführungsring und Kolben in eine Ebene des Rückführungsrings senkrecht zur Kolbenlängsachse bei

jo Drehung des Exzenters ungehindert möglich ist Hierdurch wird erreicht, daß die Bewegung des Rückführungsringes während des Pumpenbetriebes quer zur Kolbenlängsachse infolge der Reibung zwischen Rückführungsring und Kolben eine Drehung des Kolbens um seine Längsachse bewirkt. Einseitiger Verschleiß an Stirnfläche und Laufbahn des Kolbens wird auf diese Weise vermieden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, ist die Ringöffnung diametral gegenüber dem in die Ringnut eingreifende Teil des Rückführungsringes angeordnet, so daß bei einer Überlastung der Pumpe der Kolben in seiner Lage bleibt und die radiale Federkraft des Rückführungsringes durch das Weiterdrehen des Exzenters im Sinne zur unteren Totpunktlage überwunden und die Ringöffnung des Rückführungsringes aufgeweitet wird. Eine einfache und billig herstellbare Sicherung des Rückführungsringes gegen axiales Verschieben auf dem Exzenter und dabei Herausgleiten auf der Ringnut des Kolbens besteht

iu darin, daß der Rückführungsring in eine an den Exzenter radial umlaufend ausgebildete Führungsrille eingesetzt ist. Der Rückführungsring wird lediglich beim Saughub Jurch den Unterdruck im Zylinder gegenüber dem Exzenter belastet, während der anderen Betriebsphasen gleitet der Rückführungsring belastungsfrei in der Führungsrille des Exzenters. Auch ist der spezifische Anpreßdruck des Rückführungsringes in der Führungsrille beim Saughub gering, da der Rückführungsring eine relativ große Anlagefläche in der Führungsrille hat.

W) Vorteilhafterweise kann der Rückführungsring aus einem endlichen Federstahldraht hergestellt sein, Dadurch entfallen Toleranzprobleme, wodurch die Herstellung dieses Rückführungsringes sich erheblich verbilligt. Durch die Elastizität des Rückführungsringes

·.. werden grobe Fertigungstoleranzen ausgeglichen.

Die erfindiingsgeinäße Ausbildung einer Radialkolbenpumpe ist nicht auf Radialkolbenpumpen mit innenliegendem L.x/.enterantneb und außenliegenden

Zylindern beschränkt, sondern betrifft auch Radialkolbenpumpen mit innenliegenden Zylindern und auOenliegendem Exzenterantrieb.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgcmäße Radialkolbenpumpe im Schnitt,

F i g. 2 die Radialkolbenpumpe nach F i g. 1 im Schnitt entlang der Linie 1-1.

In einer öffnung 1 eines topfförmigen Gehäuses 2 ist koaxial zur Längsachse der öffnung 1 eine Antriebswelle 3 angeordnet, die mit einem Ende 4 in einer Lagerbohrung 5 am Boden 6 der topfförmigen öffnung 1 und mit dem anderen Ende 7 in einer Durchgangsbohrung 8 eines die topfförmige öffnung t nach außen verschließenden Deckelteiles 9, gelagert ist. Der aus der Durchgangsbohrung 8 nach außen ragende Teil der Antriebswelle 3 ist als Kupplungsstück 10 zur Verbindung mit einem Antrieb ausgebildet

In dem zwischen Deckelteil 9 und Boden 6 der topfförmigen Öffnung ί gebildeten Raum 1 ί ist auf der Antriebswelle 3 ein Exzenter 12 angeordnet, an dessen zylindrischer Mantelfläche ein Kolben 13 mit einer Stirnseite 14 anliegL Der Kolben 13 ragt in einen radial in den Raum 11 einmündenden im Gehäuse 2 ausgebildeten Zylinder 15 hinein, an dessen radial nach außen gerichteter Stirnwand 16 ein Auslaßventil 17 angeordnet ist. Das Auslaßventil 17, dessen Verschlußglied eine Kugel 18 ist, die auf einer Durchgangsbohrung 19 in der Stirnwand 16 sitzt, sperrt den Arbeitsraum 20, der durch den Zylinderraum zwischen der radial nach außen gerichteten Stirnfläche 21 des Kolbens 13 und der radial nach außen gerichteten Stirnwand 16 des Zylinders 15 gebildet ist, von einem Durchgang 22 zu dem Druckanschluß 23 der Pumpe ab. Dieser Durchgang 22 verbindet den Druckanschiuß 23 mit einem Raum 24, in dem die Kugel 18 axial beweglich angeordnet ist, so daß während des Saughubes der am Druckanschluß 23 herrschende Druck, der in dieser Arbeitsphase größer ist als der im Arbeitsraum 20 herrschende Druck, die Kugel 18 auf ihren von der Mündung der Durchgangsbohrung 19 gebildeten Ventilsitz 25 drückt

Im Bereich der nach außen gerichteten Stirnfläche 21 des Kolbens 13 bei eingefahrenem Kolben 13, mündet ein Ansaugkanal 26 an der zylindrischen Mantelfläche des Zylinders 15 in den Arbeitsraum 20. Dieser Ansaugkanal 26 ist über einen Ringkanal 27 und einen weiteren Ansaugkanal 28 mit dem Raum 11 verbunden, in dem wiederum ein Verbindungskanal 29 vom Sauganschluß 30 der Pumpe zu diesem Raum 11 einmündet. Beim Saughub, d. h. bei dem Verschieben des Kolbens 13 radial nach innen wird die von der zylindrischen Kolbenmantelfläche verschlossene Mündungsöffnung 31 des Ansaugkanals 26 in den Arbeitsraum 20 frei, so daß vom Sauganschluß 30 über den Verbindungskanal 29, den Raum 11, den Ansaugkanal 28, den Ringkanal 27 und den Ansaiigkanal 26, Druckmittel in den Arbeitsraum 20 angesaugt wird. An dem radial nach innen gerichteten Ende weist der Kolben 13 eine Ringnut 32 auf, in die ein Rückführungsring 33 eingreift. Dieser Rückführungsring 33 ist aus einem endlichen Federstahldraht als offener Ring hergestellt und umschließt den Exzenter 12, so daß der Kolben 13 mit seiner nach innen gerichteten Stirnfläche 14 in Anlage an der Kolbenanlagefläche 34 des

iü Exzenters 12 gehalten wird. Um ein axiales Verschieben auf dem Exzenter 12 und damit ein Herausgleiten des Rückführur.^sringes 33 aus der Ringnut 32 des Kolbens 13 zu verhindern, ist der Rückführungsring 33 in einer radial am Exzenter 12 umlaufenden Führungsrille 35 eingesetzt. Der in die Ringnut 32 des Kolbens 13 eingreifende Teil 36, des Rückführungsringes 33 ist in Längsrichtung der Ringnut 32 ausgebildet, und zwar erstreckt sich dieser Teil 36 soweit, daß eine Relativbewegung zwischen Kolben 13 und Rückführungsring 33 in der Ebene des Rückführungsrings 33 und senkrecht zur Kolbenlängsachse ι !gehindert möglich ist. Eine solche Relativbewegung üntsteht bei jeder Umdrehung des Exzenters 12, da hierbei der Rückführungsring 33 in einer Ebene eine Kreisbewegung um den Exzentermittelpunkt 37 macht Die BewegungsKomponente dieser Kreisbewegung in Richtung der Kolbenlängsachse ist der Pumpenhub die Bewegungskomponente in Richtung senkrecht zur Kolbenlängsachse ist die Relativbewegung mit der der in die Ringnut 32 des Kolbens 13 eingreifende Teil 36 des Rückführungsringes

33 sich gegenüber dem Kolben 13 verschiebt. Die Ringöffnung 38 des Rückführungsringes 33 ist diametral gegenüber dem in die Ringnut 32 des Kolbens 13 eingreifenden Teiles 36 des Rückführungsringes 33

S5 angeorndet, wobei die freien Enden an der Ringöffnung 38 radial nach außen abgebogen sind.
Bei einer Umdrehung der Antriebswelle 3 wird durch den Exzenter 12 der Kolben 13 radial nach außen gedrückt. Dabei überdeckt die zylindrische Muntelfläehe des Kolbens 13 die Mündungsöffnung 31 des Ansaugkanals 26 in den Arbeitsraum 20. Das im A.beitsraum 20 befindliche Druckmittel wird bei weiterer Bewegung radial nach außen durch das Auslaßventil 17 und den Durchgang 22 zum Druckan-Schluß 23 gefördert. Nach Überfahrer, des oberen Totpunktes in der Hubbewegung, bewegt sich der Kolben 13, da er durch den Rückführungsring 33 in Anlage an der Kolbenanlagefläche 34 des Exzenters 12 gehalten wird, radial nach innen und gibt die Mündungsöffnung 31 des Ansaugkanals 26 in den Arbeitsraum 20 frei, so daß wie schon beschrieben. Druckmittel über den Ansaugkanal 26 in den Arbeitsraum 20 angesaugt werden kann.
Di .Jer Raum 11 immer mit Druckmittel gefüllt ist,

γ. wird die Reibung zwischen Rückführungsring 33 und Exzenter 12 zwischen Rückführungsring S3 und Kolben 13, sowie zwischen Kolben 13 und Koibenanlagefläche

34 des Exzenters 12 gering gehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Radialkolbenpumpe mit wenigstens einem in einem Zylinder radial durch einen Exzenterantrieb verschiebbar geführten Kolben, der an seiner Antriebsseite durch einen in radialer Richtung durch den Exzenter geführten Rückführungsring in Anlage am Exzenter gehalten wird, wobei der Rückführungsring in eine Ringnut des Kolbens eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Ringnut (32) des Kolbens (13) eingreifende Teil (36) des Rückführungsringes (33) gerade ausgebildet ist und sich soweit erstreckt, daß eine Relativbewegung zwischen Rückführungsring und Kolben in einer Ebene des Rückführungsringes senkrecht zur Kolbenlängsachse bei Drehung des Exzenters (12) ungehindert möglich ist

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführungsring (33) eine Ringöffnung (38) diametral gegenüber dem in die Ringnut (32) eingreifenden Teil (36) aufweist

3. Radialkolbenpumpe, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführungsring (33) in eine an dem Exzenter (12) radial umlaufend ausgebildete Führungsrille (35) einsetzbar ist.

4. Radialkolbenpumpe, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführungsring (33) aus elastischem Material, insbesondere aus Federstahldraht herstellbar ist.