DE2835478A1

DE2835478A1 - Kolbenpumpe fuer hydraulische anlagen

Info

Publication number: DE2835478A1
Application number: DE19782835478
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Liska
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-08-12
Filing date: 1978-08-12
Publication date: 1980-02-14
Also published as: DE2835478B2

Description

Kolbenpumpe für hydraulische Anlagen.
===================================== Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für hydraulische Anlagen mit durch ein Hubelement betätigte, federbelastete Förderkolben, denen jeweils zur Abdichtung eine unter einer Federspannung stehende Ventilplatte zwischen Kolbenraum und Druckraum zugeordnet ist, wobei die Ventilplatte auf einem im Pumpengehäuse befestigten Ventilsitz unter Bildung einer Dichtfläche aufliegt.
Kolbenpumpen weisen eine relativ hohe Geräuschentwicklung auf, insbesondere wenn sie in einem hohen Druckbereich betrieben werden. Da man in zunehmendem Maße höhere Ansprüche an den Lärmschutz stellt, werfen Kolbenpumpen (Radialkolbenpumpen, Axialkolbenpumpen) hier Probleme auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Kolbenpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, deren GeräuschentwicKlung geringer ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ventilplatte und der Ventilsitz so ausgebildet sind, daß die Dichtfläche unter Berücksichtigung der Lebensdauer so klein wie möglich gehalten ist.
Der Erfinder hat nämlich in überraschenderweise festgestellt, daß eine der-Ursachm für die Geräuschentwicklung der Kolbenpumpe an dem Ventil zwischen dem Kolbenraum und dem Druckraum liegt.
Er hat dabei festgestellt, daß die Geräuschentwicklung an dem Ventil durch einen 'tKlebeffektt' zwischen der Ventilplatte und dem Ventilsitz verursacht wird.
Die Dichtfläche zwischen dem Ventilsitz und der Ventilplatte ist mit Ul benetzt und beide Teile sind durch einen ölfilm verbunden. Dieser d1-film muß nun bei jedem Öffnungsvorgang abgerissen werden. Dieses abreißen ist n X aer Hauptursachen für die entstehenden Geräusche.
In erfinderischerweise wurde nun erkannt, daß die Geräuschentwicklung um so niedriger ist, je kleiner die Dichtfläche ist. Dies bedeutet, daß erfindungsgemäß nunmehr unter entsprechender Berücksichtigung einer ausreichenden Lebensdauer die Berührunssfläche zwischen Ventilplatte und Ventilsitz möglichst klein gehalten wird.
Auf diese Weise wird der blfilm, der bei jedem bRfnungsvorgang abgerissen werden muß, geringer.
Es wurde dabei festgestellt, daß sich die Druckpulsation gegenüber den bekannten Ausführungen nicht vergrößert. Als weiterer Vorteil hat sich herausgestellt, daß die Abreißkraft dabei geringer ist.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform besteht darin, daß die Ventilplatte oder der Ventilsitz mit einem zum anderen Dichtteil hingerichteten ringförmigen Vorsprung mit stutnpfkeilartiger Spitze versehen ist.
Durch diese Ausbildung hat sich als weiterer Vorteil ergeben, daß das Ansaugverhalten der Pumpe bei Erstrnontage verbessert wird, da die Fläche des Ventiles von der Kolbenseite her und somit auch die zum Öffnen des Ventiles wi»ende Kraft vergrößert wird. Darüberhinaus wird durch die stumpfkeilartige Spitze des Vorsprunges, die eine Fase auf der Dichtfläche darstellt, die Strömung im Ventil günstiger, wodurch der Durchflußwiderstand geringer wird. Auf diese Weise kann die zum Öffnen des Ventiles notwendige Antriebsleistung gesenkt werden. Weiterhin können dadurch die Druckspitzen im Zylinderraum zum Öffnen des Ventiles gesenkt werden, was sich ebenfalls positiv auf die Beanspruchung der Wellenlagerung und die Reibung sowie die Antriebsleistung auswirkt.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Ventilplatte oder der Ventilsitz mit einem zum anderen Dichtteil hingerichteten Ringwulst versehen ist.
Durch diese Maßnahme liegt praktisch eine Zylinderfläche auf einer ebenen Fläche auf, wodurch sich ebenfalls nur eine geringe Dichtfläche ergibt.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ventilplatte und der Ventilsitz im Bereich der Dichtfläche aus gehärtetem Stahl sind.
Zur Erreichung einer ausreichenden Lebensdauer ist diese Maßnahme von Vorteil.
Auf diese Weise kann die Dichtfläche entsprechend verkleinert werden.
Nachfolgend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Radialkolbenpumpe nacb der Erfindung, Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Ventil, Fig. 3 vergrößerte Darstellung der Dichtfläche des Ventiles nach der Fig. 2, Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventiles, Fig. 5 vergrößerte Darstellung einer weiteren Ausbildungsmöglichkeit für die Dichtfläche.
In einem Gehäuse 1 das durch einen Deckel 2 verschloßen ist, ist eine Welle 3 gelagert. Die Radialkolbenpumpe ist -abgesehen von dem erfindungsgemäßen Ventil- von herkömmlichen Aufbau, weshalb sie nachstehend nur kurz beschrieben ist. Die Welle 5 weist einen Nocken 4 zum Betätigen von beispielsweise vier senkrecht zur Achse der Welle 3 angeordneten Förderkolben 5 auf. Eine Druckfeder 6 sorgt dafür, daß die Förderkolben 5 an der Umfangs fläche des Nocken 4 in Anlage gehalten werden. Die Zuleitung des Druckmittels, im allgemeinen Öl, erfolgt über eine Zuleitung 7, von wo aus es über Zweigleitungen 8 zu den einzelnen Förderkolben 5 weitergeleitet wird.
Der Innenraum jedes Förderkolbens 5 ist über ein Ventil 9 mit einem Druckraum 10 verbunden, von dem aus eine Auslaßbohrung 11 zu einem Verbraucher fUhrt.
Das Ventil 9 ist in den Fig. 2 - 5 näher beschrieben.
Es weist eine Ventilplatte 12 auf, die durch eine Feder 13 auf einen Ventilsitz 14 gepreßt wird, der innerhalb des Kolbenraumep in dem Pumpengehäuse angeordnet ist. Das Ventil wird mit einer Ventilkappe 15 verschloßen, die gleichzeitig auch die Abstützung für die Feder 13 bildet. Die Ventilplatte 12 liegt nun während des Betriebes der Pumpe an dem Ventilsitz 14 an und wird ledibl ch im Bereich des jeweils den Arbeitsdruck führenden Förderkolbens5 von seiner Sitzfläche abgehoben.
Die Dichtfläche wird dabei zwischen der Ventilplatte 12 und dem Ventilsitz 14 gebildet.
Gemäß Fig. 2 weist der Ventilsitz 14 im Bereich der Dichtfläche 16 einen ringförmigen Vorsprung-mit einer stumpfkeilartigen Spitze 17 auf. Dadurch ist die Dichtfläche 16 nur wenige 0,1 mm breit. enn der Ventilsitz 1 4 und die Ventilplatte 12 aus gehärtetem Material bestehen, ist diese Dichtfläche zur Sicherung einer entsprechenden Lebensdauer jedoch ausreichend.
Wie in Fig. 4 aufgezeigt, kann an Stelle des Ventilsitzes 14 auch die Ventilplatte 12 mit einem ebenfalls zum anderen Dichtteil hingerichteten ringförmigen Vorsprung mit stumpfkeilartiger Spitze 17'versehen sein.
Statt einer stumpfkeilartigen Spitze 17, die entweder der Ventilsitz 14 oder die Ventilplatte 12 aufweist, kann auch eines der beiden Teile einen Ringwulst 18 aufweisen. Dadurch wird die Dichtfläche zwischen einer ebenen Fläche und einer zylindrischen Fläche gebildet und ist dementsprechend in Abhängigkeit von dem Radius des Ringwulstes ebenfalls gering. Da durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Dichtfläche an beiden Seiten zwischen dem Kolbenraum 5a und dem Druckraum 10 Fasen entstehen,istder Strömungsverlauf günstiger und der Durchflußwiderstand des Ventiles wird kleiner.
Die Erfindung läßt sich auch für sauggeregelte Kolbenpumpen verwenden. Ebenso ist ein derartiges Ventil auch für Membranpumpen geeignet.

Claims

patent ans p r ü oh e: ============================== b Xolbenpurnpe für hydraulische Anlagen mit durch ein Hubelement betätigte, federbelastete Förderkolben, denen jeweils zur Abdichtung eine unter einer Federspannung stehende Ventilplatte zwischen Kolbenraum und Druckraum zugeordnet ist, wobei die Ventilplatte auf einem im Pumpengehäuse befestigten Ventilsitz unter Bildung einer Dichtfläche aufliegt.

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ventilplatte (12) und der Ventilsitz (14) so ausgebildet sind, daß die Dichtfläche (16) hunter Berücksichtigung der Lebensdauer so klein wie möglich gehalten ist.
2) Kolbenpumpe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ventilplatte (12) oder der Ventilsitz (14) mit einem zum anderen Dichtteil hingerichteten ringförmigen Vorsprung mit stumpfkeilartiger Spitze (17) versehen ist.
3) Kolbenpumpe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ventilplatte (12) oder der Ventilsitz (14) mit einem zum anderen Dichtteil hingerichteten Ringwulst (18) versehen ist.
4) Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ventilplatte (12) und der Ventilsitz (14) im Bereich der Dichtfläche (16) aus gehärtetem Stahl sind.