DE2817173A1

DE2817173A1 - Radialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE2817173A1
Application number: DE19782817173
Authority: DE
Inventors: Joerg Dantlgraber; Horst Fischer; Horst Kramer
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1978-04-20
Filing date: 1978-04-20
Publication date: 1979-10-25
Also published as: US4257750A; JPS54141405A; EP0005190B1; ATA233779A; EP0005190A1; AT361301B

Description

.:..--!.3 -.-" G.L.: Rewfoth GmbH

19.4.1978 Ο.·Q 1 7 1 -7-3

Akte 121.232 £α I / I /J

Radialkolbenpumpe

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit wenigstens zwei Pumpenelementen. Werden derartige Radialkolbenpumpen beispielsweise für Spannzwecke im Werkzeugmaschinenbau eingesetzt, muß nach Erreichen der Spannstellung bzw. Arbeitsstellung der Spannzylinder zur Aufrechterhaltung der Spannkraft der gesamte Pumpenförderstrom über ein Druckbegrenzungsventil zum Tank abgeleitet werden. Damit ergibt sich während des Spannvorganges ein unwirtschaftlicher Betrieb der Radialkolbenpumpen. Hinzu kommt, daß durch das Abführen der Arbeitsflüssigkeit über ein die Spannkraft bestimmendes Druckbegrenzungsventil die Arbeitsflüssigkeit entsprechend aufgeheizt wird und deshalb wieder auf die vorgeschriebene Betriebstemperatur wieder abgekühlt werden muß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Radialkolbenpumpe zu schaffen, die insbesondere im Einsatz für Spannhydraulik mit einfachsten Mitteln einen energiesparenden Betrieb gewährleistet.

Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erzielt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

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Figur 1 zeigt einen Axialschnitt einer Radialkolbenpumpe

gemäß der Erfindung und
Figur 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II der Figur 1.

In den Figuren bezeichnet 1 das Pumpengehäuse und 2 den Pumpengehäusedeckel. In Aussparungen la des Pumpengehäuses sind fünf Druckventileinsätze IbI, Ib2, Ib3, Ib4, Ib5 über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet.Mit diesen Druckventileinsätzen arbeiten jeweils Pumpenelemente 3 zusammen, deren Zylinderkörper 3a sich am Aufnahmekörper 4 für das nicht näher dargestellte Druckventil dichtend abstützt. Der Kolben eines jeden Pumpenelementes 3 sützt sich mit seinem Fuß 3b an der Lauffläche des Exzenters 4 der Antriebswelle 5 ab, die auf beiden Seiten des Exzenters in Gleitlager 6, 7 gelagert ist. Das Gleitlager 6 ist in einer Ausnehmung des Pumpengehäuses und das Gleitlager 7 in einer entsprechenden Ausnehmung des Gehäusedeckels 2 angeordnet. Der Gehäuseraum bildet gleichzeitig den Saugraum für die einzelnen Pumpenelemente und steht über den Anschluß 9 mit dem nicht näher dargestellten Tank in Verbindung. In einer Stufenbohrung Io des Gehäusedeckels ist ein Steuerkolben 11 sowie eine Druckfeder 12 angeordnet. Die Druckfeder 12 stützt sich mit ihrem einem Ende über den Federteller 13 an dem einen Ende 11a des Steuerkolbens 11 ab und mit ihrem anderen Ende an einen Federteller 14, der sich seinerseits über einen Bolzen 15 an einer Anstellschraube 16 abstützt. Die Anstellschraube 16, die die Federspannung der Feder 12 festlegt, wird durch die Kontermutter 17 gegen Verdrehung gesichert.

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Die beiden Steuerkolbenabschnitte lib, lic des Steuerkolbens 11 schließen in der Stufenbohrung Io einen Steuerraum 18 ein und das Steuerkolbenende Hd begrenzt einen mit dem Druckanschluß 2o der Radialkolbenpumpe verbundenen Steuerraum 19. Zum ringförmigen Steuerraum 18 führt ein Kanal 21, der mit einem Sammelkanal 22 verbunden ist, an dem vier Querkanäle 23a, 23b, 24a, 24b angeschlossen sind. Die Querkanäle verbinden über den Sammelkanal 22, die von den Druckventileinsätzen Ib2, Ib5, Ib3, Ib4 gebildeten Druckseiten der diesen Druckventileinsätzen zugeordneten vier Pumpenelemente untereinander und über den Kanal 21 mit dem von den beiden S teuer kolbenabschnitten Hb, Hc des Steuerkolbens 11 begrenzenden Steuerraum 18. Der Druckventileinsatz IbI steht über den Kanal 26 im Pumpengehäuse 1 sowie über den Kanal 27 im Pumpengehäusedeckel 2 mit dem Steuerraum 19 in. Verbindung und ist somit von den restlichen vier Druckventileinsätzen getrennt.

Die Steuerkanten llbk, lick der beiden Steuerkolbenabschnitte Hb,Hc wirken mit Steuerkanälen 29 und 3o zusammen. Der Steuerkanal 29 mündet in einen Raum 31, der mit dem Tankanschluß 32 in unmittelbarer Verbindung steht. Dieser Raum 31 steht ferner über eine Bohrung 33 mit dem vom Steuerkolbenende Ha durchsetzten Ringraum in Verbindung und dieser mit dem Federraum 35. Damit steht der Federraum in dauernder Verbindung mit dem Tankanschluß 32. Der Steuerkanal 3o steht mit einem von einer Verschlußschraube 37 · "' begrenzten Raum 38 in Verbindung. Dieser Raum 38 steht seinerseits über eine Bohrung 39 mit dem Steuerraum 19 in Verbindung, der wiederum in unmittelbarer Verbindung mit dem Druckanschluß 2o der Radialkolbenpumpe steht.

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In der gezeigten Schaltstellung nach Fig. 2 befindet sich der Steuerkolben 11 in seiner Ausgangsstellung, in der der Steuerkolbenabschnitt lib mit Steuerkante llbk die Steuerbohrung 29 geschlossen hält, während der Steuerkolbenabschnitt lic mit Steuerkante lick die Steuerbohrung 3o freigibt, so daß der Steuerraum 18 über die Steuerbohrung 3o, den Raum 38 sowie über die Verbindungsbohrung 39 mit dem Steuerraum 19 und damit mit dem Druckanschluß der Pumpe in Verbindung steht. Damit stehen auch über den Kanal 21, der mit dem Steuerraum 18 in Verbindung steht, die von den Druckventileinsätzen IbI, Ib3, Ib4 und Ib5 gebildeten Druckseiten der Pumpenelemente 3 mit dem Druckanschluß 2o in Verbindung. Da außerdem das mit dem Druckventileinsatz IbI zusammenwirkende Pumpenelement 3 über die Kanäle 26 und.27 mit dem Druckanschluß 2o in dauernder Verbindung steht, sind sämtliche Pumpenelemente mit dem Druckanschluß 2o verbunden, so daß die gesamte Fördermenge der Radialkolbenpumpe dem nicht näher dargestellten Verbraucher beispielsweise einem Hydrozylinder, der als Spannzylinder eingesetzt ist, zur Verfügung steht. Sobald der Verbraucher beispielsweise ein Spannzylinder seine Endstellung erreicht hat, steigt der Verbraucherdruck an. Da dieser von der Pumpe bewirkte Verbraucherdruck auch an der der Stirnfläche Ils des Steuerkolbens 11 wirkt, wird letzterer entgegen der Kraft der Feder 12 verschoben, sobald der Verbraucherdruck eine solche Größe erreicht hat, daß die von diesem auf den Steuerkolben bewirkte Kraft größer ist als die in Gegenrichtung auf den Steuerkolben wirkende Kraft der Feder 12. Nimmt der Steuerkolben 11 die in Figur 1 gezeigte Schaltstellung ein, verschließt die Steuerkante lick des Steuerkolbenabschnittes lic die Steuerbohrung 3o und die Steuerkante llbk des Steuerkolbenabschnittes 11b gibt die Steuerbohrung 29 frei.

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Damit ist die Verbindung des Steuerraumes 18 zum Steuerraum 19 unterbrochen und die Verbindung des Steuerraumes 18 mit dem mit dem Tankanschluß 32 in Verbindung stehenden Ringraum 34 hergestellt. Die mit dem Kanal 21 verbundenen Pumpenelemente 3, die mit den Druckventileinsätzen Ib2, Ib3, Ib4 und Ib5 in Wirkverbindung stehen, fördern nunmehr drucklos zum Tank zurück. Lediglich das dem Druckventil IbI zugeordnete Pumpenelement 3 steht nach wie vor über die Kanäle 26, 27 mit dem Druckanschluß in Verbindung und hält den geforderten Verbraucherdruck aufrecht. Dieser Verbraucherdruck wird durch ein nicht näher dargestelltes Druckbegrenzungsventil festgelegt, das in der Verbindungsleitung zwischen Druckanschluß 2o und dem betreffenden Arbeitsraum des Verbrauchers angeordnet ist. Das Steuerkolbenende lld weist einen etwas größeren Durchmesser auf als der die Steuerkante lick aufweisende Steuerkolbenabschnitt lic. Dadurch wird eine Anschlagfläche llda geschaffen, die die gezeigte Schaltstellung gemäß Fig 1 festlegt. Die Ausgangsschaltstellung gemäß Figur 2 wird durch den Federteller 13 festgelegt, der sich mit seiner Auflagefläche 13a an die Fläche loa der Stufenbohrung anlegt.

Dadurch, daß das von der Stufenbohrung Io in Verbindung mit den Steuerbohrungen, dem Steuerkolben 11, der Steuerfeder 12 sowie der Anstellschraube 16 gebildete Umschaltventil im Pumpengehäusedeckel 2 integriert ist und die Kanäle 21, 22, 23a, 23b, 24a, 24b zum Verbinden der mit den Druckventileinsätzen Ib2, Ib3, Ib4 und Ib5 in Wirkverbindung stehenden Pumpenelementen, ergibt sich, eine besonders kompakte Baueinheit, die eine betriebssichere Umschaltfunktion des Umschaltventils auch bei rauhen Betriebsbedingungen

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gewährleistet. Die Radialkolbenpumpe arbeitet in zwei Druckbereichen, nämlich in einem Niederdruckbereich und in einem Hochdruckbereich. Der Niederdruckbereich ergibt sich bei einer Schaltstellung des Steuerkolbens 11 entsprechend Fig. 2, in der sämtliche Pumpenelemente mit dem Druckanschluß 2o verbunden sind. Der Hochdruckbereich ergibt sich bei einer Schaltstellung des Steuerkolbens 11 entsprechend Fig. 1, in der lediglich noch das den Druckventileinsatz IbI zugeordnete Pumpenelement zur Aufrechterhaltung des Verbraucherdruckes beiträgt, während die übrigen Pumpenr elemente mit dem Tank in Verbindung stehen. Dadurch ergibt sich ein besonders wirtschaftlicher Betrieb der Radialkolbenpumpe, zumal auch der Wärmeanfall in geringen Grenzen zu halten ist, nachdem lediglich die Fördermenge eines Pumpenelementes zur Aufrechterhaltung des geforderten Verbraucherdruckes über ein Druckbegrenzungsventil abgeführt werden muß, während die Fördermenge der restlichen Pumpenelemente drucklos zum Tank zurückströmt.

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Leerseite

Claims

G.L. Rexröth GmbH „· 1.9 ."4.197.8 "

Akte 121.232 _oo _{Λ n Λ n} _

I Q I / I/O

Patentansprüche

J Radialkolbenpumpe mit wenigstens zwei Pumpenelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseiten der Pumpenelemente (3) über ein Umschaltventil (Io, 11, 12, 16)

(Fig. 2) zu leiten sind, das in der einen Schaltstellung/die Druckseiten

sämtlicher Pumpenelemente miteinander verbindet und

in der anderen Schaltstellung (Fig. 1) die Druckseite eines Teiles der Pumpenelemente von der Druckseite des restlichen Teiles der Pumpenelemente trennt und die Druckseite der getrennten Pumpenelemente mit dem Tank verbindet.
2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Umschaltventil in der einen die Druckseite sämtlicher Pumpenelemente miteinander verbindenden Schaltstellung unter der Kraft einer Feder (12) steht und in der anderen Schaltstellung bei Überwindung der Federkraft unter der aus dem Verbraucherdruck sich ergebenden Kraft steht.
3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Federkraft einstellbar ist.
4. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden ■ Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil ein integrierender Bestandteil des Pumpendeckels (2) ist.

m~. O —

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ORIGINAL INSPECTED
5. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil als Kolbenventil (11) ausgebildet ist und die eine Stirnseite (Ha) dessen Steuerkolben in Richtung der die Druckseite sämtlicher Pumpenelemente miteinander verbindenden Schaltstellung unmittelbar über einen Federteller (13) von der Kraft einer Feder beaufschlagt ist und die andere gegenüberliegende Stirnseite (lld) unmittelbar vom Verbraucherdruck.
6. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckseiten jedes der beiden Teile der Pumpenelemente,die durch das Umschaltventil voneinander zu trennen sind, über im Pumpengehäusedeckel verlaufende Kanäle (21, 22, 23, 24) unter sich in Verbindung stehen und über jeweils einen Kanal (21, 27) im Pumpengehäusedeckel mit den betreffenden Steuerräumen (18, 19) des Umschaltventils verbunden sind.

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