DE2551826A1

DE2551826A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE2551826A1
Application number: DE19752551826
Authority: DE
Inventors: Ludwig Budecker; Georg Obersteiner
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1975-11-19
Filing date: 1975-11-19
Publication date: 1977-05-26
Also published as: DE2551826C2

Description

K 0 1 b en p u m p e
Kolbenpumpe mit einem Zylinderblock,in dem Arbeitszylinder ausgebildet sind, mit Arbeitskolben, die in den Arbeitszylindern verschiebbar und zu Saug- und DruckhubbeXfegungen antreibbar angeordnet sind, mit während des Saughubs den Sauganschluß der Pumpe mit den Arbeitszylindern verbindenden den Druckan-Saugleitun>^;en und während des Druckhubs /Druckanschluß der Pumpe mit den Arbeitszylindern verbindenden Druckleistungen, wobei in dem Sauganschluß eine Drossel und in den Druckleitungen den Rückstrom vom Druckanschluß zu den Arbeitszylindern sperrende Rückschlagventile angeordnet sind.
Aus der DOS 2 1o3 645 ist eine Kolbenmaschine bekannt, die einen Zylinderblock aufweist, in dem radial gerichtete Arbeitszylinder ausgebildet sind. In den Arbeitszrlindern sind Arbeitekolben verschiebbar geführt, die mit ihrer radial nach außen gerichteten Stirnfläche an der Innenkontur eines den Zylinderblock exzentrisch schließenden I-Iubringes anliegen. Der Zylinderblock ist drehbar auf einem Steuerzapfen gelagert und mit radialen Bohrungen versehen, die die Arbeitszylinder mit dem Steuerzapfen verbinden. Der Steuerzapfen weist in dem Bereich, den die von den Arbeitszylindern zum Steuerzapfen führenden Bohrungen bei Drehung des Zylinderblocks überfahren, eine Saug- und eine Druckkammer auf, die mit dem Saug- bzw. dem Druckanschluß der pumpe verbunden sind.
Der Steuerzapfen ist mit radialen Durchbrüchen versehen, über die die Saug- und die Druckkammer bei tberfahren dieser Bohrungen von den zu den Arbeitszylindern führenden Bohrungen mit den Arbeitszylindern verbunden werden. Dabei sind in den zur DrucEçammer führenden radialen Durchbrüchen Rückschlagventile angeordnet, deren Ventilkörper von dem am Druckanschluß herrschenden Druck beaufschlagt und auf an den radialen Druckbrüchen ausgebildete Ventilsitze gedrückt werden. Dadurch kann von den Arbeitszylindern nur Druckmittel mit einem höheren Druck als dem am Druckanschluß herrschenden Druck in die Druckkammer gefördert werden.
In der zur Saugkammer der Pumpe führenden Saugleitung ist ein in Abhängigkeit vom Auslaßdruck gesteuertes Drosselglied angeordnet.
Diese Kolbenpumpe hat den Nachteil, daß die Rückschlagventile in jedem radialen Durchbruch des Steuerzapfens bei Betrieb der Pumpe eine starke Geräuschentwicklung verursachen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung,eine Kolbenpumpe der obengenannten Art zu schaffen, die nur geringe Geräusche während des Betriebs verursacht und einfach im Aufbau und billig in der Herstellung ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Rückschlagventile enthaltenden Druckleitungen im Anfangsbereich der Druckphase angeordnet sind und im Endbereich der Druckphase eine oder mehrere zum Druckanschluß führende Druckleitungen angeordnet sind, die keine Rückschlagventile enthalten. Vorteilhafterweise sind die die Rückschlagventile enthaltenden Druckleitungen im ersten Dreiviertel der Druckphase angeordnet. Dadurch, daß die Rückschlagventile erst öffnen, wenn der Druck im Arbeitszylinder größer ist als der Druck am Druckanschluß der Pumpe, ist ein schlagartiges Einströmcn von Druckmittel höheren Drucks, von der DruckIcamnicr zurück in einen nicht ganz gefüllten Arbeitszylinder, nicht möglich.
Eine nur teilweise Füllung der Arbeitszylinder während des Saughubes ist z.B. dann gegeben, wenn der Saugstrom des Druck mittels durch die Drosselung in der Saugleitung und in den Saugbohrungen verringert wird. Wenn das Drucicraittel höheren Drucks von der Druckkammer zurück in einen nur teilweise gefüllten und damit unter niederem Druck stehenden Arbeitszylinder zurückströmen könnte, würde es durch die schlagartige Entspannung des Druckmittels zu sehr starken Geräuschen und zu Druckpulsationen in der Druckleitung führen, was durch die Rückschlagventile verhindert wird.
Da aber die normalerweise auch bei Saugdrosselung angesaugte Druciunittebnenge immer so groß ist, daß ein Viertel des Arbeits-Zylinders gefüllt ist, wird im letzten Endbereich der Druck- -phase auch immer Druckmittel unter einem Druck, der größer ist als der Auslaßdruck, in die Druckkammer gefördert. Die bei dem bekannten Stand der Technik auch in diesem Bereich der Druckphase in den von den Arbeitszylindern zum Druckanschluß führenden Druckleitungen angeordneten Rückschlagventile öffnen also bei jedem Druckhub und verursachen dadurch Geräusche. Da in diesem Bereich aber der Druck in den Arbeitszylindern mindestens immer dem Auslaßdruck entspricht, kann im Endbereich der Druckphase auf die Rückschlagventile verzichtet erden, wodurch die Betriebsgeräusche reduziert werden und der Aufbau der Pumpe einfacher und billiger wird.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Druckleitungen in einem Ventilblock ausgebildet, von dem eine Bohrung zum Druckanschluß der Pumpe führt. Dabei erçöglicht die Ausbildung des Ventilblocs als komplett ein baubare Baueinheit eine einfache und billige erstellun dieses Teils.
Die i Ventilblock ausgebildeten Druckleitungen führcn vom Zylinderblock zu einer Druckkanlmer im Ventilblock, wobei die BIündungen der Druckleitungen in die Druckkammer, die die Arbeitszylinder im Anfangsbereich der Druckphase mit der Druckkammer verbinden, als Ventilsitze von Rückschlagventilen ausgebildet sind.
Die Schließkörper der Rückschlagventile sind günstigefl'Teise Kugeln, die in der Druckkammer des Ventilblocks angeordnet sind.
Bei einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe, die als Radialkolbenpumpe ausgebildet ist und einen auf einem feststehenden Steuerzapfen drehbar angeordneten Zylinderblock aufweist, kann der Ventilblock in den Steuerzapfen einbaubar sein. Dabei ist eine einfache Fertigung und Montage gegeben, wenn der Ventilblock zylindrisch ausgebildet und in eine entsprechend ausgebildete Axialbohrung im Steuerzapfen einsetzbar ist.
In einer vorteilhaften Ausbildung sind die Druckleitungen in dem Ventilblock radiale Bohrungen, die vom Zylinderblock zu Axialbohrungen im Ventilblock führen, wobei die Axialbohrungen in eine Druckkasllmer münden, die über eine Anschlußbohrung mit einer zum Druckanschluß der Pumpe führenden Bohrung verbunden ist. Diese Ausbildung führt vorteilhafterweise zu einer geringeren radialen Baugröße der Kolbenpuinpe, da die Ventile in den Druckleitungen nicht radial, sondern axial zur Längsachse des Steuerzapfens angeordnet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichfliiii' dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. bs zeigen, Fig. 1 eine Radialkolbenpunipe im Schnitt Fig. 2 die Radialkolbenpumpe aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie I - I Auf einem drehfest im Gehäuse 1 angeordneten und in den Gehäuseinnenraum 2 hineinragenden Steuerzapfen 3 ist ein Zylinderblock 4 drehbar gelagert. Durch eine mit dem Zylinderblock 4 gekuppelte Antriebswelle 5 ist der Zylinderblock 4 antreibbar. In dem Zylinderblock 4 sind radial gerichtete Arbeitszylinder 6 ausgebildet, die zum Steuerzapfen 3 hin offen sind. In den Arbeitszylindern 6 verschiebbar geführte Arbeitskolben 7 ragen aus den Arbeitszylindern 6 radial nach außen und liegen mit den nach außen gerichteten Stirnseiten an der Innenkontur eines den Zylinderblock 4 exzentrisch umschließenden Hubringes 8 an. Zur Vermeidung der Reibung durch Schleifen der Stirnseiten der Arbeitskolben 7 an dem Hubring, ist der Hubring 8 über ein Kugellager 9 drehbar im Gehäuse 1 gelagert.
Im Steuerzapfen 3 ist eine Axialbohrung 10 ausgebildet, die von einer Gehäusebohrung 11 zu einer Saugkammer 12 führt. Die Saugkammer 12 ist im Bereich der Saugphase 13 radial nach außen offen, sodaß die den Bereich der Saugphase 13 überfahrenden Arbeitszylinder 6 mit der Saugkammer 12 verbunden sind. Die Gehäusebohrung 11 führt zu einem Sperrventil 14, das über eine Verbindungsbohrung 15 mit dem Druckanschluß 16 der Pumpe verbunden und von dem am Druckanschluß 16 herrschenden Druck steuerbar ist. Über den Durchgang 17 des Sperrventils 14 und die Drossel 30 ist die Gehäusebohrung 11 mit dem Gehäuseinnenraum 2 verbunden, in den der Sauganschluß 18 der Pumpe einmündet.
In einer weiteren Axialbohrung 19 im Steuerzapfen 3 ist ein Ventilblock 20 eingesetzt, von dem eine Bohrung 21 übc ein Rückschlagventil 22 zum Druckanschluß 16 der Pumpe führt. In dem Ventilblock 2c ist eine Druckkammer 23 ausgebildet, die mit der Bohrung 21 verbunden ist. Weiterhin führen Druckleitungen 24, 24a, 21Cb und eir.eDruckleitung 25 von der Druckkann;lcr 23 zu dem Teil der zylindrischen Mantelfläche des Steuerzapfens 3, der im Bereich der Druckphase 26 ist und von den Arbeitszylindern 6 überfahren wird.
Während die Druckleitungen 24, 24a, 24b, die die Arbeitszylinder 6 im ersten Dreiviertel der Druckphase 26 mit der Druckkammer 23 verbinden, über Rückschlagventile 27 in die Druckkammer 23 einmünden, ist die im letzten Viertel der Druckphase 26 angeordnete Druckleitung 25 direkt mit der Druckkammer 23 verbunden. Die Rückschlagventile 27 sind als Kugelventile ausgebildet.
Bei Betrieb der Pumpe wird über den Sauganschluß 18, den Gehäuseinnenraum 2, die Drossel 30, den Durchgang 17 des Sperrventils 14, die Gehäusebohrung 11, die Axialbohrung 1o und die Saugkammer 12 Druckmittel in die die Saugkammer 12 überfahrenden Arbeitszylinder 6 gesaugt und beim Überfahren der Bohrungsmündungen der Druckleitungen 24, 24a, 24b und 25 an der zylindrischen Mantelfläche des Steuerzapfens 3 im Bereich der Druckphase über diese Druckleitungen 24, 24a, 24b und 25 in die Druckkamm.er 23 und von da über die Bohrung 21 im Steuerzapfen 3 und das Rückschlagventil 22 zum Druckanschluß 16 gefördert. Eine Förderung über die Druckleitungen 24, 24a, 24b und die vom Druck am Druckanschluß 16 auf ihren Ventilsitz gedrückten Rückschlagventile 27 ist aber nur möglich, wenn der Druck am Druckanschluß 16 geringer ist als der Druck in den Arbeitszylindern 6. Ein geringerer Druck in den Arbeitszylindern 6 als am Druckanschluß 16 ist dann gegeben, wenn z.B. bei steigender Pumpendrehzahl die Drossel 30 in der Saugleitung nur eine teilweise Füllung der Arbeitszylinder 6 zuläßt.
Außerdem ist ein geringerer Druck in den Arbeitszylindern 6 immer dann gegeben, wenn das Sperrventil 14 bei Erreichullr eines bestimmten Höchstdruckes in der Druckleitung 16 die Saugleitung am Durchgang 17 ganz absperrt. Beim anschließenden Druckhub der Arbeitskolben 7 baut sich dadurch in den Arbeitszylindern 6 nur ein Druck auf, der geringer ist als der Druck am Druckanschluß 16, sodaß die Rückschlagventile 27 nicht öffnen.
Es wird aber immer eine solche Menge Druckmittel angesaugt, daß das Volumen, das die Arbeitszylinder 6 im letzten Viertel der Druckphase 26 haben, gefüllt ist. In diesem Bereich wird also auch immer ein Druck in den Arbeitszylindern 6 aufgebaut, der größer ist als der Druck am Druckanschluß 16. Ein Zurückströmen des Druckmittels von der Druckkammer 23 zu den Arbeitszylindern 6 ist daher nicht möglich, sodaß in diesem Bereich des letzten Viertels der Druckphase 26 in der-Druckleitung 25 kein Rückschlagventil erforderlich ist, was die Bauweise vereinfacht und zu geringeren Arbeitsgeräuschen der Pumpe führt und eine geringere radiale Baugröße der Pumpe ermöglicht. Vorteilhafterweise bleibt auch bei geschlossenem Sperrventil 14 der Gehäuseinnenraum 2 über den Sauganschluß 18 immer mit dem Behälter verbunden, sodaß die weiter umlaufenden Pumpenteile im Ölbad bleiben und weiter geschmiert werden.
Leerseite

Claims

Ansprüche S Kolbenpumpe mit einem Zylinderblocklin dem Arbeitszylinder ausgebildet sind, mit Arbeitskolben, die in den Arbeitszylindern verschiebbar und zu Saug- u. Druckhubbewegungen antreibbar angeordnet sind, mit während der Saugphase den Sauganschluß der Pumpe mit den Arbeitszylindern verbindenden Saugleitungen und während der Druckphase den Druckanschluß der Pumpe mit den Arbeitszylindern verbindenden Druckleitungen, wobei in dem Sauganschluß eine Drossel und in den Druckleitungen den Rückstrom vom Druckanschluß zu den Arbeitszylindern sperrende Rückschlagventile angeordnet sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die die Rückschlagventile enthaltenden Druckleitungen (24, 24a, 24b) im Anfangsbereich der Druckphase (26) angeordnet sind und im Endbereich der Druckphase (26) eine oder mehrere zum Druckanschluß (16) führende Druckleitungen (25) angeordnet sind, die keine Rückschlagventile enthalten.
2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die die Rückschlagventile (27) enthaltenden Druckleitungen (24, 24a, 24b) im ersten Dreiviertel der Druckphase (26) angeordnet sind.
3. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Druckleitungen (24, 24a, 24b, 25) in einem Ventilblock (20) ausgebildet sind, von dem eine Bohrung (21) zum Druckanschluß (16) der Pumpe führt.
4. kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Ventilblock (20) als komplette Baueinheit einbaubar ist.
5. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die im Ventilblock ausgebildeten Druckleitungen (24, 21Ca, 24b, 25) vom Zylinderblock (4) zu einer Druckkammer (23) im Ventilblock (20) führen, wobei die Mündungen der Druckleitungen (24, 24a, 24b) in die Druclckammer (23), die die Arbeitszylinder im Anfangsbereich der Druckphase (26) mit der Druckkammer (23) verbinden, als Ventilsitze von P.ückschlagventilen (27) ausgebildet sind.
6. Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Schließkörper der Rückschlagventile (27) Kugeln sind, die in der Druckkammer (23) des Ventilblocks (20) angeordnet sind.
7. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die als Radialkolbenpumpe ausgebildet ist und einen auf einem feststehenden Steuerzapfen drehbar angeordneten Zylinderblock aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ventilblock (2e) in den Steuerzapfen (3) einbaubar ist.
nach 8. Kolbenpumpe / Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Ventilblock (20) zylindrisch ausgebildet und in eine entsprechend ausgebildete Axialbohrung (19) im Steuerzapfen (3) einsetzbar ist.
9. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Druckleitungen (24, 24a, 24b, 25) im Ventilblock (20) radiale Dohrunacn sind, die vom Zylinderblock (4) zu Axialbohrungen im Vcntilblock (20) führen, und daß die Axialbohrungen in eine Druckkammer (23) münden, die über eine Anschlußbohrung mit einer zum Druckanschluß (16) der Pumpe führenden Bohrung (21) verbunden ist.