DE2827609A1 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

FICHTEL & SACKS AGr - SCHWEINFURT

PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG

Ra dial lc ο Ib enpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe mit mehreren in einem Gehäuse etwa in einer Ebene angeordneten, von einem Exzenter gegen die Kraft von Rückholfedern betätigten Kolben, welche jeweils in einer Zylinderbüchse geführt sind.

Eine Radialkolbenpumpe der obengenannten Art ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 6l6 435 bekannt. Bei dieser bekannten Radialkolbenpumpe ist jeder Kolben in einer Zylinderbüchse geführt, das offene Ende der Zylinderbüchse ist durch eine federbelastete Ventilplatte abgeschlossen und als Rückschlagventil ausgebildet, jede Gehäusebohrung für eine Zylinderbüchse ist durch einen Stopfen abgedichtet und ein gemeinsamer Druckkanal für das geförderte Druckmedium ist konzentrisch zur Exzenterwelle und parallel zur Ebene der Zylinderbüchsen angeordnet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radialkolbenpumpe zu erstellen, welche gegenüber dem Stand der Technik mit geringerem Herstellungsaufwand zu fertigen ist, einen möglichst geringen Platzbedarf, insbesondere in axialer Richtung, aufweist und möglichst universell einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jeder Zylinderbüchse ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches während des Druckhubes die Druckseite der Kolben mit dem Druckkanal verbindet. Durch Verwendung von Zylinderbüchsen ist einmal die Möglichkeit gegeben, mit einem Standardmaß für die .Gehäusebohrungen der Zylinderbüchsen bei einer Gehäusegröße verschiedene Liefermengen durch unterschiedliche Kolbendurehmesser zu realisieren. Dabei können die Gehäusebohrungen mit wesentlich weniger Aufwand an Formgenauigkeit und Oberflächengüte hergestellt werden, als dies bei den Bohrungen für die Kolben nötig ist. Durch die Zuord-

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nung eines Ruckschiagventiles in jede Zylinderbüchse ist es möglich, diese Aggregate komplett vor dem Einbau in das Gehäuse vorzumontieren und die Punktion zu überprüfen. Dadurch kann der Ausschuß, insbesondere von kompletten Gehäusen, bei welchen lediglich eine Zylinderbohrung unbrauchbar ist, wesentlich verringert werden.

Gemäß der Erfindung wird weiterhin.vorgeschlagen, daß die Zylinderbüchsen eine zylindrische Außenkontur mit im mittleren Bereich verringertem Durchmesser aufweisen, außerhalb des verringerten Durchmessers gegenüber den Gehäusebohrungen abgedichtet sind und die von den verringerten Durchmessern und den Gehäusebohrungen gebildeten Ringräume sowohl mit dem Druckkanal als auch mit den Auslaßseiten der Rückschlagventile in Verbindung stehen. Eine solche Ausführung bringt einmal den großen Vorteil von völlig zylindrischen Gehäusebohrungen für die Zylinderbüchsen. Desweiteren ist durch die Bildung des Ringraumes zwischen de,n Zylinderbüchsen und den Gehäusebohrungen ein genügend großer Querschnitt für das Abführen des Druckmediums realisierbar, und zwar unabhängig von der Stellung der Zylinderbüchse in der Gehäusebohrung.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Druckkanal in das Gehäuse eingegossen ist, konzentrisch zur Exzenterwelle verläuft und, z. B. in Drehrichtung der Exzenterwelle gesehen, an der ersten Zylinderbüchse beginnt und an der letzten Zylinderbüchse endet. Ein in das Gehäuse eingegossener Druckkanal weist u. a. den Vorteil auf, weder bearbeitet noch durch die Bearbeitung an irgendeiner Stelle nach außen abgedichtet werden zu müssen. Zudem kann dieser Kanal leicht so angeordnet werden, daß er keinen vollständigen, in sich geschlossenen Ringraum bildet, sondern lediglich von der ersten bis zur letzten Zylinderbüchse reicht.

In Verbindung mit einem solcherart ausgestalteten Druckkanal ergibt sich der große Vorteil, im GehäuseZwischenraum zwischen der letzten und der ersten Zylinderbüchse den Saugkanal für das Pumpmedium anzuordnen. Somit ist dadurch der ungehinderte Zugang sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zum Exzenterraum der Radialkolbenpumpe gegeben, aus welchem Pumpen dieser Art üblicherweise das Pumpmedium durch Steueröffnungen der hohlen Kolben ansaugen.

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Es wird weiterhin .vorgeschlagen, daß der Druckkanal innerhalb der von-den Zylinderbüchsen gebildeten Ebene verläuft. Eine solche Anordnung ist besonders im Hinblick auf die axiale Erstreckung der gesamten Pumpe vorteilhaft, wobei gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung-der Druckkanal eine Breite aufweist, die gleich oder geringer als der Durchmesser der Gehäusebohrungen für die Zylinderbuchsen ist. Dies ist vor allem in Verbindung mit den Ringräumen zwischen den Gehäusebohrungen und den verringerten Durchmessern der Zylinderbüchsen möglich. Somit kann sowohl die Zufuhr des Druckmediums als auch seine Abfuhr in der Ebene der Zylinderbüchsen erfolgen und die Pumpe als ganze sehr kurz gehalten werden.

Zur Verringerung der Einzelteile und Vereinfachung der Montage wird vorgeschlagen, daß die Zylinderbüchsen in den Gehäusebohrungen durch einen axial über das Gehäuse geschobenen Ringflansch gehaltensind. Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dieser Ringflansch gleichzeitig als Befestigungselement der gesamten Pumpe ausgeführt werden. Eine Anpassung der Radialkolbenpumpe an unterschiedliche Antriebsaggregate kann somit in einfacher Weise durch Verändern des beispielsweise aus Blech hergestellten Ringflansches in axialer Richtung und in seinem Bohrbild für die Befestigungsschrauben erfolgen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Radien beider Lagerstellen der Exzenterwelle gleich groß und größer als die Exzentrizität plus dem Radius des Exzenters ausgeführt sind. Auf diese Weise ist es möglich, im Gehäuse zur Lagerung der Exzenterwelle eine einzige Bohrung anzubringen und die Exzenterwelle auf beiden Seiten des Exzenters mit dem gleichen Durchmesser auszustatten und gleich zu bearbeiten. Damit ergibt sich ein besonders günstiges Laufverhalten der Exzenterwelle und eine einfache Montage.

Die Erfindung sieht vor, daß die Exzenterwelle in Achsrichtung über die Kolben bzw. zusätzlich oder nur über Gleitschuhe im Zwischenraum zwischen dem Exzenter und den Lagerstellen der Exzenterwelle geführt ist. Durch die Verringerung des Durchmessers des Exzenters gegenüber den Lagerstellen der Exzenterwelle ist es möglich, diese Exzenterwelle in Achsrichtung ohne zusätzliche

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Elemente direkt durch die Kolben bzw. durch die zwischen den Kolben und dem Exzenter angeordneten Gleitschuhe zu führen.

Die Erfindung wird anschließend an Hand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Schnitt C-D durch eine Radialkolbenpumpe; Fig. 2 den Schnitt A-B gem. Fig. 1.

Fig. 1 zeigt den Schnitt C-D durch eine Radialkolbenpumpe in der Ebene der Kolben 3· Der entsprechende Schnitt A-B ist in Fig. 2 wiedergegeben. Die Kolbenpumpe besteht aus einem Gehäuse 1, welches beispielsweise durch Gießen hergestellt ist und in welches die.Gehäusebohrungen 8 radial eingebracht sind. Die Durchmesser der Gehäusebohrungen 8 sind erheblich größer als die Durchmesser der Kolben 3 und jeder Kolben 3 weist eine eigene Zylinderbüchse 14-17 auf. Jede Zylinderbüchse 14-17 sitzt, durch Dichtringe 23 abgedichtet, in einer Gehäusebohrung 8. Alle Zylinderbüchsen sind mit einer exakt bearbeiteten Bohrung zur Aufnahme eines Kolbens 3 versehen. Jeder Kolben 3 ist innen hohl ausgeführt und wird durch eine Rückholfeder 4, die sich innen an der Zylinderbüchse abstützt, in Richtung auf den Exzenter 2 der Exzenterwelle 10 vorgespannt und dort in Anlage gehalten. Im vorliegenden Fall ist zwischen jedem Kolben 3 und dem Exzenter 2 ein Gleitschuh 21 angeordnet, der mit den Kolben formschlüssig über einen Zapfen 22 und eine entsprechende Öffnung im Gleitschuh verbunden ist. Die Exzenterwelle 10 ist drehbar im Gehäuse 1 gelagert, und zwar in zwei Lagerstellen mit dem gleichen Durchmesser. Dabei sind diese Durchmesser so groß gewählt, daß der Exzenter 2 in jedem Falle einen geringeren Abstand von der Drehachse aufweist als die Lagerstellen der Exzenterwelle 10, d. h., die Radien R der Lagerstellen der Exzenterwelle 10 sind größer ausgeführt als die Exzentrizität E des Exzenters 2 plus dem Radius r des Exzenters. Damit wird beispielsweise eine einfache Herstellung der Exzenterwelle selbst, ein taumelfreier Lauf in einer im Durchmesser gleichbleibenden Bohrung im Gehäuse 1 sowie die Führung dieser Exzenterwelle 10 in axialer Richtung durch die Kolben 3 bzw. durch die Gleitschuhe 21 erzielt.

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Jede Zylinderbüchse weist ein Rückschlagventil β auf, welches im wesentlichen aus einer Kugel 5 besteht, welche durch eine entsprechende Feder auf einen Ventilsitz gedrückt wird. Dieses Rückschlagventil 6 steht mit einem Ringraum 9 in Verbindung, der durch einen geringeren Durchmesser der Zylinderbüchsen innerhalb der beiden Dichtringe 23 gegenüber der Gehäusebohrung 8 gebildet ist. Sämtliche Ringräume 9 stehen mit dem Druckkanal 7 in Verbindung, der von der ersten Zylinderbüchse 14 bis zur letzten Zylinderbüchse reicht. Dabei verläuft dieser Druckkanal· 7, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtiich, in der Ebene der Zylinderbuchsen 14-17· Er kann dabei sogar mit seiner axialen Ausdehnung kleiner gehalten werden als der Außendurchmesser der Zylinderbüchsen, da er über die Ringräume 9 mit jedem Rückschlagventil 6 in Verbindung steht. Der zwischen den beiden Zylinderbüchsen 17 und 14 vom Druckkanal 7 nicht benötigte Raum ist für die Anordnung des Saugkanals 11 vorgesehen, welcher den Sauganschluß 19 mit dem Exzenterraum verbindet. Der Druckanschluß 20 kann praktisch an jeder beliebigen Stelle, vom Druckkanal 7 ausgehend, vorgesehen werden. Wie weiterhin insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Zylinderbüchsen 14-17 nach außen -hin durch den Ring^ansch 12 in ihrer Lage fixiert. Der Ringflansch 12 weist einen radial nach innen gerichteten Bund 18 auf, mit dem er in axialer Richtung gegenüber dem Gehäuse 1 der Radialkolbenpumpe in montierter Stellung abschließt. Der Fiansch 13, welcher am anderen axialen Ende des Ringfiansches 12 nach radial· außen weist, dient der Befestigung des gesamten Aggregates beispieisweise an einer mit einem entsprechenden Abtrieb versehenen Brennkraftmaschine.

Die Funktion der dargeste^ten Radialkolbenpumpe ist folgende:

Die Exzenteri/fe^e 10 wird in nicht dargesteirter Weise angetrieben. Durch die un^aufende Exzenterwelle 10 mit dem Exzenter 2 werden die Koiben 3 der einzeinen Zylinderbüchsen 14-17 nacheinander zu Hubbewegungen veranlaßt. Dabei bleiben die Kolben 3 durch ihre Rückholfedern 4 in ständiger A^age mit dem Exzenter 2 bzw. bei Zwischenschartung von Gl·eitschuhen 21 in ständiger Anlage zu diesen Gl·eitschuhen und diese wiederum zum Exzenter 2. Bei der Bewegung der Kolben 3 nach radial· innen baut sich durch den Abschluß der Ruckschlagventiie 6 im Innenraum der Zylinderbüchsen ein Unterdruck auf, bis die Saugöffnungen 24 in den hohien Ko^en 3 aus den Zy^nderbüchsen in den Exzenterraum eintreten. Damit ist es

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möglich, das Druckmedium über den Sauganschluß 19, den Saugkanal 11 und den Exzenterraum in die entsprechenden Kolben einzusaugen. Beim darauffolgenden Druckhub verschließen sich diese Saugöffnungen 24 und das Druckmedium wird so lange komprimiert, bis der Innendruck die Rückschlagventile 6 öffnen kann. Dann strömt das Druckmedium an den Kugeln 5 vorbei in die Ringräume 9 und von dort über den Druckkanal 7 in den Druckanschluß 20.

Durch Ausbildung der Zylinderbüchsen als komplette Einheit unter Einbeziehung des Rückschlagventils ist es möglich, ausgehend von einem Grundgehäuse, für sehr viele verschiedene Anwendungsbereiche Radialkolbenpumpen mit einem geringen Aufwand zu erstellen. So ist es einerseits möglich, mit nur einer einzigen Zylinderbüchse und mit einem einzigen Kolben eine Pumpe für geringe Leistungen zu erstellen als auch mehrzylindrige Maschinen zu verwenden. Desweiteren ist es unter Beibehaltung des einen Gehäuses möglich, durch Variieren der Kolbendurchmesser bei Verwendung bereits vorhandener Zylinderbüchsen unterschiedliche Liefermengen bereitzustellen, nur bei unwesentlicher Änderung der Einzelteile. Gleichzeitig ist durch die Anordnung des Druckkanals 7 als gegossener Kanal in Verbindung mit dem Ringraum 9 eine sehr platzsparende Abführung des Druckmediums möglich. Durch die Verwendung der einzelnen Zylinderbüchsen von der ersten bis zur letzten durch den Druckkanal 7 und durch das Freilassen des Raumes zwischen der letzten und der ersten Zylinderbüchse zur Anordnung des Saugkanals 11 ist ein weiterer raumsparender Vorteil genutzt. Zudem ist der Anbau des kompletten Aggregates lediglich durch Änderung des Flansches 13 des Ringflansches 12 ohne Einwirkung auf die Bearbeitung an den besonders kritischen Stellen einer Pumpe, nämlich an der Lagerung der Exzenterwelle sowie an den Laufflächen zwischen den Kolben und den Zylinderbohrungen.

02.06.1978
TIPP-2 Ho/whm-

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Leerseite

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE

1.) Radialkolbenpumpe mit mehreren in einem Gehäuse etwa in einer Ebene angeordneten, von einem Exzenter gegen die Kraft von Rückholfedern betätigten Kolben, welche jeweils in einer Zylinderbüchse geführt sind, dad. gek., daß in jeder Zylinderbüchse (14-17) ein Rückschlagventil (6) angeordnet ist, welches während des Druckhubes die Druckseite der Kolben (3) mit dem Druckkanal (7) verbindet.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dad. gek., daß die Zylinderbüchsen (14-17) eine zylindrische Außenkontur mit im mittleren Bereich verringertem Durchmesser aufweisen, außerhalb des verringerten Durchmessers gegenüber den Gehäusebohrungen (8) abgedichtet sind und die von den verringerten Durchmessern und den Gehäusebohrungen gebildeten Ringräume (9) sowohl mit dem Druckkanal (7) als auch mit den Auslaßseiten ;der Rückschlagventile (6) in Verbindung stehen.

3. Radialkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dad. gek., daß der Druckkanal (7) in das Gehäuse (1) eingegossen ist, konzentrisch zur Exzenterwelle (10) verläuft und, z. B. in Drehrichtung der Exzenterwelle gesehen, an der ersten Zylinderbüchse (14) beginnt und an der letzten Zylinderbüchse (17) endet.

4. Radialkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dad. gek., daß im Gehäusezwischenraum zwischen letzter (17) und erster Zylinderbüchse (l4) der Saugkanal (11) für das Pumpmedium angeordnet ist.

5. Radialkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dad. gek., daß der Druckkanal (7) innerhalb der von den Zylinderbüchsen (14-17) gebildeten Ebene verläuft.

6. Radialkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 5₃ dad. gek., daß der Druckkanal (7) eine Breite aufweist, die gleich oder geringer als der Durchmesser der Gehäusebohrungen (8) für die Zylinderbüchsen (14-17) ist.

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7. Radialkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dad. gek., daß die Zylinderbüchsen (14-17) in den Gehäusebohrungen (8) durch einen axial über das Gehäuse (1) geschobenen Ringflansch (12) gehalten sind.

8. Radialkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 7₃ dad. gek., daß der Ringflansch (12) gleichzeitig als Befestigungselement der gesamten Pumpe ausgeführt ist.

9. Radialkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 8, dad. gek., daß die Radien (R) beider Lagerstellen der Exzenterwelle (10)
gleich groß und größer als die Exzentrizität (E) plus dem
Radius (r) des Exzenters (2) ausgeführt sind.

10. Radialkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 9, dad. gek., daß die Exzenterwelle (10) in Achsrichtung über die Kolben (3)
bzw. zusätzlich oder nur über Gleitschuhe (21) im Zwischenraum zwischen dem Exzenter (2) und den Lagerstellen der Exzenterwelle (10) geführt ist.

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