DE2915239C2 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit umlaufendem Zylinderstern, bei der sich die Kolben über Gleitschuhe an der Hubkurve eines verstellbaren Exzenterringes abstützen und bei der die Kolben ohne Formschluß an den Gleitschuhen anliegen und durch einen Verbindungsring miteinander verbunden sind.

Eine Radialkolbenpumpe mit den vorstehend genannten Merkmalen ist durch die DE-AS 14 03 748 bekannt. Die bei dieser Radialkolbenpumpe durch den Verbindungsring bewirkte gegenseitige Koppelung der Kolben gewährleistet aber bei Hochdruckpumpen noch keinen einwandfreien Betrieb in jeder Betriebsphase der Pumpe, insbesondere nicht in der kritischen Anlaufphase.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Radialkolbenpumpe dahingehend weiterzubilden, daß die formschlüssige Gelenkverbindung zwischen Kolben und Gleitschuhen entfallen kann, ohne daß, insbesondere beim Anfahren und Abstellen der Pumpe, Beschädigungen ar. den Gleitflächen zwischen Hubkurve und Gleitschuh, sowie Gleitschuh und Kolben auftreten.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Radialkolbenpumpe mit den eingangs genannten Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verbindungsring sowohl mit den Kolben als auch mit dem Exzenterring radial gekoppelt ist, wobei der Verbindungsring konzentrisch zur Hubkurve verläuft.

Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Radialkolbenpumpe werden alle Kolben durch den Verbindungsring in gleichbleibendem Abstand zur Hubkurve gehalten, so daß ein Lösen der Gleitschuhe von den Kolben verhindert wird. Auf eine Kugelgelenkverbindung mit voll ausgebildeten Gelenkkugeln zwischen Gleitschuh und Kolben sowie auf eine mechanische Sicherung der Gelenkkugeln durch LJmbördeln oder mittels Sicherungsringen kann verzichtet werden. Dadurch lassen sich die Gleitschuhe sehr flach ausbilden, so daß sie eine geringe Bauhöhe in Radialrichtung haben, und es kann sich also nur ein kleines Kippmoment an den Kolben einstellen, was einen relativ kleinen Außendurchmesser des Gleitschuhes erlaubt

Erfindungsgemäß können die Radialkolbenpumpen gestuft sein, dergestalt, daß das gleitschuhseitige Kolbenende einen größeren Durchmesser als der Zylinder hat und der einen abgewinkelten Querschnitt aufweisende Verbindungsriiig die Stufung im Bereich des gleitschuhseitigen Kolbenendes hintergreift. Vorteilhafterweise können die Gleitschuhe außerdem innenseitig in einer Kugelkalotte oder einer sphärischen Lagermulde enden, die in eine passende sphärische Lagermulde oder auf eine Kugelkalotte auf der äußeren Stirnseite des zugeordneten Radialkolbens eintaucht bzw. aufgesetzt ist, wobei sich die sphärischen Kontaktflächen mindestens annähernd über den vollen Querschnitt des Radialkolbenendes erstrecken. Durch den großen Kugelradius wird der Gelenkpunkt praktisch nach außen gespiegelt, was wiederum zu einem kleingehaltenen Kippwinkel führt. Bei den verbreiterten Kolbenenden wird neben der Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen Kolben und Gleitschuh gleichzeitig die Bildung einer Anschlagkante für den Verbindungsring an der Kolbenstufe erreicht.

Die Erfindung ergibt also eine sehr kompakt baubare, regelbare Radialkolbenmaschine, die durch die großen Kontaktflächen und Auflageflächen praktisch eine vollständig hydrostatisch entlastete Gleitschuh/Kolben-Verbindung erlaubt.

Durch den gemeinsamen Verbindungsring ist auch die Gefahr beseitigt, daß beim Anfahren und Abstellen der Pumpe Beschädigungen an den Gleitschuhen durch ein Schlagen der Gleitschuhe zwischen Hubkurve und Kolben auftreten. Der Verbindungsring kann auch elastisch ausgebildet sein und somit eine Dämpfungswirkung in den Anlagebereichen ausüben.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen Teilquerschnitt durch den interessierenden Teil einer Radialkolbenpumpe entlang der Linie I-I in F ig. 2;

F i g. 2 eine Teilseitenansicht des interessierenden Teils der Radialkolbenpumpe.

In der Zeichnung sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile der Radialkolbenpumpe dargestellt. Nicht dargestellt sind das Gehäuse der Pumpe und die Verstelleinrichtung beim außenliegenden Exzenterring 10, an welchem die konkave Hubkurve 11 ausgebildet ist, gegen die sich die flachen Gleitschuhe 12 abstützen. Dargestellt sind der zentrale stationäre Steuerzapfen 13 der Radialkolbenpumpe, der Längskanäle 14, 15 für das Druckmedium und einen saugseitigen und einen druckseitigen Steuerschlitz aufweist, von denen in Fig. 1 der saugseitige Steuerschlitz 16 ersichtlich ist. Auf dem stationären Steuerzapfen 13 ist ein umlaufender Steuerstern 17 mit beispielsweise elf Zylindern 18 gelagert, in welchen jeweils ein glatter zylindrischer

Kolben 19 mit Kolbendichtungsringen 20 gelagert ist.

Der Kolben 19 weist einen verbreiterten äußeren Endbereich 33 auf, der mit dem kreiszylindrischen Teil des Kolbens eine Stufe 34 bildet Der verbreiterte äußere Bereich 33 bildet eine als Kugelkalotte 22 ausgebildete Stirnseite des Kolbens, die eine den Querschnitt des in den Zylinder ragenden Teils des Kolbens 19 weit übersteigende Anlagefläche gegen eine entsprechend sphärische Lagermulde 21 des anschließenden Gleitschuhes 12 ergibt. Der Kolben 19 und der Gleitschun 12 sind mit zer.xralen und miteinander fluchtenden Längsbohrungen 23 und 24 versehen, durch welche Druckflüssigkeit aus dem Zylinder 18 zu den Kammern 25 und 26 gelangen kann, die für eine hydrostatische Druckentlastung an den Verbindungsstellen Gleitschuh/Kolben und Gleitschuh/Hubkurve ausgebildet sind. Zur sicheren Führung der Gleitschuhe 12 an der Hubkurve 11 sind die Gleitschuhe 12 mit einer konvexen sphärischen Gleitfläche 35 versehen, die gegen die an dem außenliegenden verstellbaren Exzenterring 10 ausgebildete, entsprechend konkave Hubkurve 11 anliegt. Die Gleitfläche kann aber auch zylindrisch ausgebildet sein.

Die Radialkolbenpumpe ist mit einem Verbindungsring 28 versehen, der sämtliche Kolben 19 miteinander verbindet und gleichzeitig unter Einschluß der Gleitschuhe mit dem die Hubkurve 11 tragenden Exzenterring 10 koppelt. Der Verbindungsring 28 ist an beiden Enden zu Verbindungsstegen 29 und 30 abgewinkelt Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Verbindungsring 28 und seine Verbindungsstege 29,30 einstückig aus Metall hergestellt Der Verbindungsring 5 oder seine Verbindungsstege können aber auch aus einem elastischen Material gefertigt sein.

Der eine Verbindungssteg 29 des Verbindungsringes 28 liegt gegen die Stufe 34 der Kolben 19 an, während der andere Verbindungssteg 30 in eine Seitennut 35 des

ίο Exzenterringes 10 eingreift

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist der Verbindungsring 28 durch eine am Zylinderstern 17 lösbar befestigte Sicherungsscheibe 32 gegen eine Axialverschiebung gesichert.

Der Verbindungsring 28 verläuft immer konzentrisch zur Hubkurve 11 und hält somit zwangsläufig auch im Stillstand der Pumpe alle Kolben 19 im gleichen Abstand von der Hubkurve 11.
Jeder Gleitschuh 12 wird zwischen der Hubkurve 11 und seinem zugeordneten Kolben 19 eingeschlossen gehalten, so daß eine sonst übliche mechanische Sicherung der Gelenkverbindung zwischen Kolben und Gleitschuh entfällt und der Gleitschuh 12 die aus der Zeichnung ersichtliche flache Bauweise mit günstigen, hydrostatisch voll entlastbaren großen Lagerflächen auf beiden Seiten erhält.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Radialkolbenpumpe mit umlaufendem Zylinderstern, bei der sich die Kolben über Gleitschuhe an der Hubkurve eines verstellbaren Exzenterringes abstützen und bei der die Kolben ohne Formschluß an den Gleitschuhen anliegen und durch einen Verbindungsring miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsring (28) sowohl mit den Kolben (19) als auch mit dem Exzenterring (10) radial gekoppelt ist, wobei der Verbindungsring (28) konzentrisch zur Hubkurve (11) verläuft

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialkolben (19) gestuft sind, dergestalt, daß das gleitschuhseitige Kolbenende einen größeren Durchmesser als die Zylinder (18) hat und der einen abgewinkelten Querschnitt aufweisende Verbindungsring (28) die Stufung (34) im Bereich des gleitschuhseitigen Kolbenendes hintergreift.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschuhe (12) innenseitig in einer Kugelkalotte (22) oder einer sphärischen Lagermulde enden, die in eine passende sphärische Lagermulde (21) oder auf eine Kugelkalotte auf der anderen Stirnseite des zugeordneten Radialkolbens (19) eintaucht bzw. aufgesetzt ist, wobei sich die sphärischen Kontaktflächen mindestens annähernd über den vollen Querschnitt des Radialkolbenendes erstrecken.

4. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsring (28) elastisch ausgebildet ist.