DE2947860A1

DE2947860A1 - Radialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE2947860A1
Application number: DE19792947860
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. 5608 Radevorm-Wald Hertell; Roger 5650 Solingen May
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1979-11-28
Filing date: 1979-11-28
Publication date: 1981-07-23
Anticipated expiration: 1999-11-29
Also published as: DE2947860C3; DE2947860C2

Description

"Radialkolbenpumpe"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe, wie sie durch die FX-PS 1 247 443, DE-PS 1 903,256, DE-OS 26 31 799.7 (Bag. 992) bekannt ist. Derartige Radiaikolbenpumpen arbeiten als Hydraulikpumpen bei Drücken bis 200 Bar. Daher ist es erforderlich, das Zylindergehäuse, in welchem sich mehrere radiale oder sekantiale Zylinderbohrungen befinden und auf dessen Umfang der Ventilring aufliegt, sehr präzise zu fertigen, um zu vermeiden, daß das unter Druck stehende Öl zurück in die unter niedrigerem Druck stehenden Zylinder ab fließt. Bei den eingangs gezeigten Ausführungsformen ist diese hoch präzise Fertigung schwierig und äußerst kostspielig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Konstruktion anzugeben, die bei höchster Präzision gleichzeitig eine kostengünstige Fertigung erlaubt.
Die Lösung besteht darin, daß das Zylindergehäuse in dem Umfangsbereich, auf dem der Ventilring aufliegt, zylindrisch ausgebildet ist und seinen größten Außendurchmesser hat, und daß das Zylindergehäuse gegenüber dem Außengehäuse durch umlaufende Dichtringe, welche das Außengehäuse einerseits und das Zylindergehäuse andererseits dichtend berühren, in Axialrichtung abgedichtet ist.
Mehrere derartiger Zylinderkörper können beispielsweise im Außenrund-Schleifverfahren gleichzeitig und mit großer Präzision hergestellt werden. Der das Zylindergehäuse umgebende Ringkanal zur Sammlung und Abfuhr des Drucköls wird durch beidseits des Ventilrings auf dem Uafang des Zylindergehäuses angeordnete Dichtringe sowie Durchmesserabstufungen des Außengehäuses gebildet. Es ist ein besonderes Herkmal der vorliegenden Erfindung, daß die Dichtringe nicht nur einer radialen sondern auch einer axialen Pressung unterworfen werden.
Dabei können sich die Dichtringe zur Ausübung des axialen Drucks an den ringförmigen Stirnflächen der unterschiedlichen Durchmesserbereiche des Zylindergehäuses und/oder Außengehäuse6 und/oder des Gehäusedeckel6 ggf. und vorzugsweise unter Zwischenschaltung von Distanzringen und Stützringen abstützen.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbildung des Zylindergehäuses stellt eine sehr wesentliche konstruktive Vereinfachung dar, die sich zum einen fertigungstechnisch und funktionell vorteilhaft auswirkt. Zum anderen erlaubt diese Ausführung aber auch.
daß - wie weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen wird - die Radialkolbenpumpe mit ihrem Antriebsmotor integriert wird, indem ein stirnseitiger Gehäusedeckel der Radialkolbenpumpe gleichzeitig der Deckel oder sonstiger Gehäuseteil des Antriebsmotors ist.
In einem derartigen bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt der Deckel des Antriebsmotors auf seiner Außenstirnfläche eine Ausdrehung, die dem Außenumfang des Zylindergehäuses angepaßt ist. Das Zylindergehäuse wird in diese Ausnehmung eingesetzt und mittels eines topfförmigen Gehäuses, welches auf den Deckel des Antriebsmotors gesetzt ist, in der Ausnehmung gehalten.
Vorzugsweise wird die Welle des Antriebsmotors an ihrem in das Zentrum des Zylindergehäuses ragenden Ende als Exzenter ausgebildet, oder es wird ein Exzenter auf dieses Wellenende gesetzt, so daß eine besondere Welle und Wellenlagerung für die Radialkolbenpumpe eingespart wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel; Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Radialkolbenpumpe mit dem Gehäuse des Antriebsmotors integriert ist.
Die Radialkolbenpumpe nach Fig. 1 besteht aus den Teilen 1 bis 22 laut Bezugszeichenaufstellung. Das Zylindergehäuse 1 ist ein ringförmiger Körper. In ihm befinden sich in radialer oder auch sekantialer Richtung Zylinderbohrungen, in welchen sich die Kolben 2 bewegen. Die Kolben 2 sind hülsenartig ausgebildet.
Sie werden durch Federn 3 radial nach innen und durch Exzenter 11 auf Antriebswelle 10 nach außen gedrückt. Durch Tankverbindungskanal 5 im Deckel 8 gelangt Cl in das Zentrum des Zylindergehäuses 1 und von dort - in der radial inneren Stellung des Kolbens 2 - durch Ventileinlaß 4 in die jeweilige Zylinderbohrung. Ublicherweise sind mehrere Zylinderbohrungen und Kolben 2 auf dem Umfang des Zylindergehäuses 1 angeordnet.
Jede Zylinderbohrung im Zylindergehäuse 1 besitzt eine Auslaßöffnung 13, welche auf dem Außenumfang des Zylindergehäuses mündet und in einer Einsatzplatte 34 angebracht ist, welche im übrigen die Zylinderbohrung verschließt und bevorzugt aus Sintermetall hergestellt ist. Die Auslaßöffnungen 13 werden durch den Ventilring 14 verschlossen. Die Ausbildung dieses Ventilrings ergibt sich beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung P 26 31 799.7 (Bag. 992). Der Ventilring liegt satt auf dem Außenumfang des Zylindergehäuses an. Er wird durch den Auslaßdruck aufgeweitet. Hierdurch werden die Auslaßöffnungen 13 in steter Folge geöffnet und verschlossen. Es ist wichtig, daß der Ventilring t3 mit dem Außenumfang des Zylindergehäuses dicht schließt, da andernfalls Drucköl aus dem Druckkanal 15, welcher als Ringkanal das Zylindergehäuse umgibt, in die nicht unter Druck stehenden Zylinderbohrungen entweicht. Deshalb müssen Zylindergehäuse und Ventilring mit engen Toleranzen gefertigt sein.
Das Außengehäuse besitzt in axialer Richtung stufenartig mehrere Bereiche mit vergrößertem Durchmesser, und das Zylindergehäuse 1 ist in das Außengehäuse 6, d.h. in dessen kleineren Innenumfang derart eingepaßt, daß zwischen AuXengehiuse 6 und Zylindergehäuse 7 im Bereich der Ventilauelässe 13 bzw. des Ventilrings 14 zwischen Außenumfang des Zylindergehäuses und vergrößertem Innenumfang des Außengehäuses der ringförmige Druckölauslaßkanal 15 gebildet wird. Dieser steht mit dem Druckölauslaß 16 im Gehause 6 in Verbindung. Gegen die Schulter 17 eines weiteren folgenden stufenartigen Bereichs mit vergrößertem Außendurchmesser des Außengehäuses 6 ist ein Distanzring 18 gelegt, welcher die andere Begrenzung des ringförmigen Druckölkanals 15 bildet. Die Abdichtung erfolgt durch den Dichtring 19, welcher durch den umlaufenden Anpreßring 20 und Deckel gegen den Distanzring 18 gepreßt wird. Die Dichtung auf der anderen Seite des Ventilrings 13 erfolgt durch Dichtring 22, welcher in eine stufenartige Ausnehmung des Zylindergehäuses mit kleinere. Durchmesser 21 eingelegt und radial und axial zusammengedrückt ist.
Das Wesentliche besteht darin, daß der Ventilring 14 auf dem Außenumfang des Zylindergehäusee 1 liegt, welcher den größten Durchmesser besitzt. Der Ringkanal für den Druckölauslaß wird dagegen durch Ausnehmungen im Außengehäuse 6 sowie durch Dichtungen 19 und 22 gebildet1 welche axial und radial dichtend anliegen.
Das Ausfübrungsbeispiel nach Fig. 2 besteht ebenfalls aus den Teilen 1 bis 16 der Bezugszeichenaufstellung. Insofern kann auf die Beschreibung von Fig. 1 Bezug genommen werden.
Die Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß das Motorgehäuse 26 des hier nicht dargestellten Antriebsmotors ( Dektromotor, Verbrennungsmotor o.a.) eine Ausnehmung 29 besitzt, welche dem Außenumfang des Zylindergehäuses 1 angepaßt ist. Das Zylindergehäuse 1 ist in diese Ausnehmung eingefügt und wird darin durch das topfförmig ausgebildete Außengehäuse 6 mit Flansch 31 axial gehalten. Das Zylindergehäuse 1 besitzt an seinen beiden axialen Enden einen stufenartigen Bereich 21 bzw. 23 mit verklcinertem Durchmesser. Gegen die Schulter des Bereichs 23 liegt ein Stützring 24 an. In jedem stufenartigen Bereich 21 und 23 wird je ein Dichtring 22 und 25 zwischen Ausnehmung 29 und Außengehäuse 6 einerseits radial und deren Stirnflächen andererseits axial dichtend eingeklemmt.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besitzt die Motorwelle 32 auf ihrem freien Ende den Exzenter 27.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sitzt der Tankanschluß 5 zentrisch in dem Außengehäuse 6. Der Verbraucheranschluß 16 befindet sich im Motorgehäuse und steht über einen Stichkanal 33 im Motorgehäuse mit dem ringförmigen Druckölsammelkanal 15 in Verbindung. Dieser ringförmige Druckölsammelkanal 15 wird gebildet zwischen Außenumfang des Zylindergehäuses 1, dem zylindrischen Innenumfang des Außengehäuses 6 sowie dem Motorgehäuse 26 einerseits und dem Stützring 24 andererseits, wobei die Dichtungen in axialer Richtung durch die Dichtringe 22 und 25 bewirkt wird. Der besondere Vorteil des Ausführungsbeispiels 2 besteht in dem konstruktiv sehr einfachen und fertigungstechnisch sehr günstigen Aufbau der Radialkolbenpumpe, wobei wesentliche Teile wie Wellenlagerung, Welle und Kupplung der Radialkolbenpumpe eingespart werden.

Claims

Anspriiche Radialkolbenpumpe mit folgenden Merkmalen: 1.1 ein ringförmiges Zylindergehäuse rit radialen oder sekantialen Zylinderbohrungen und einem zentrischen Loch, 1.2 eine in das Loch ragende Antriebswelle mit darauf sitzendem Exzenter, 1.3 Kolben, die in den Zylinderbohrungen durch den Exzenter nach außen bewegt werden, 1.4 Auslaßlncher aus den Zylinderbohrungen, die auf dem Außenumfang des Zylindergehciuses münden, 1.5 ein bandförmiger Ventilring, der den Außenumfang des Ventilrings im Bereich der Auslaßlöcher umschließt, 1.6 ein Außengehäuse, welches das Zylindergehause auf seinem Außenumfang umschließt und mit diesem im Bereich des Ventilrings einen das Zylindergehäuse umgebenden Ringkanal bildet und mit den kennzeichnenden Merkmalen: 7.7 das Zylindergehäuse (1) ist auf seinem größten Außenumfang ein zylindrischer Körper, auf dem die Auslaöffnungen (t3) austreten und der Ventilring (14) aufliegt, 7.8 zwischen Außengehäuse (6) und Zylindergehäuse (1) wird durch beidseits des Ventilrings (t4) angeordnete umlaufende Dichtringe (19, 22, 25) der axial abgedichtete Ringkanal (15) gebildet.
2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, Kennzeichen: die Zylinderbohrungen im Zylindergehäuse (1) sind gegenüber dem Außenumfang des Zylindergehäuses durch einen Einsatz (10C) mit Auslaßloch (13) - vorzugsweise aus Sintermetall - abgeschlossen.
3. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, Kennzeichen: der auf dem größten Außenumfang des Zylindergehäuses (1) im Bereich der Auslaßlöcher (13) umlaufende Ringkanal (15) wird zu den axialen Enden des Zylindergehäuses hin durch umlaufende Dichtringe (19, 22; 25, 22) abgedichtet, welche in radialer Richtung zwischen Außenumfang des Zylindergehäuses (1) und Innenmantel des Außengehäuses (6) und in axialer Richtung zwischen einer auf dem Außenumfang des Zylindergehäuses (1) und/oder auf dem Innenumfang des Gehäuses (6) gebildeten Durchmesserstufe bzw. einem Gehäusedeckel - ggf.

unter Zwischenschaltung von Ringen Stützring,n, Distanzringen (18, 20, 24)-eingeklemmt werden.
4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 3, Kennzeichen: 4.1 das Außengehäuse (6) besitzt auf seinem Innenumfang stufenartig ineinander übergehende Bereiche mit verschiedenem Innendurchmesser, 4.2 der kleinere Innendurchmesserbereich ist dem Außenumfang des Zylindergehäuses (1) angepaßt und dient ggf.

unter Zwischenschaltung eines Stützringes, Dichtringes (22) o. dgl. der axialen Begrenzung des Ringkanals (15) und zur axialen Festlegung des Ventilringes, 4.3 der größere Innendurchmesserbereich bildet mit dem größten Außenumfang des Zylindergehäuses (1) den Ringkanal (15).
5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 3, Kennzeichen: 5.1 das Außengehäuse (6) besitzt auf seinem Innenumfang drei stufenartig ineinander übergehende Durchmesserbereiche, 5.2 der kleinste Innendurchmesserbereich ist dem Außenumfang des Zylindergehäuses (1) angepaßt und dient ggf. unter Zwischenschaltung eines Stützringes, Dichtringes o. dgl. zur axialen Festlegung des Ventilrings und zur axialen Begrenzung des Ringkanals (15), 5.3 der mittlere Innendurchmesserbereich bildet mit dem größten Außenumfang des Zylindergehäuses (1) den Ringkanal (15), der den Ventilring 1k umgibt, 5.4 in dem Ringraum zwischen der Stirnfläche (17) des größten Innendurchaesserbereichs und dem Gehäu6edeckel (8) einerseits und dem größten Innendurchmesserbereich des Außengehhuses und dem Außendurchmesser des Zylindergchäuses (1) andererseits ist - ggf. unter Zwischenschaltung eines Rings bzw. Distanzrings (18, 20) - ein Dichtring (19) axial und radial dichtend eingeklemmt.
6. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, Kennzeichen: das Zylindergehäuse (1) besitzt endseitig einen stufenartigen Bereich mit verrlngertm Außendurchmesser, gegen dessen ringförmige Stirnfläche ein Dichtring (22, 25) ggf. unter Zwischenschaltung eines Stützringes (24) anliegt.
7. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 6, Kennzeichen: der Dichtring (22, 25) wird durch eine Deckelwand des Außengehäuses (6) axial angepreßt.
8. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, Kennzeichen: zwischen einem stirnseitigen Deckel (r) bzw. einer Gehäusestirnwand und dem Ventilring (,4) befindet sich ein dem Außenumfang des Zylindergehiuses (1) angepaßter Distanzring (18, 20, 24) zur axialen Festlegung des Ventilrings.
9. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, Kennzeichen: ein Deckel bzw. eine Gehiusestirnwand (D) besitzt eine ringförmige Erweiterung (2C) welche mit ihrem Außen-und Innendurchmesser in den zwischen Außengehcuse (6) und Außenumfang des Zylindergehäuses (1) entstehenden Ringraum paßt und ggf. unter Zwischenschaltung eines Distanzrings (18, 24) zur axialen Festlegung des Ventilrings (14) dient.
10. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, Kennzeichen: der Auslaß (s7) aus dem umlaufenden Mlauslaßkanal (Ringkanal 1,) befindet sich in einem Gehäusedeckel (26) und ist axial oder schräg gegen den Ringkanal (15) gerichtet.
17. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, Kennzeichen: der Einlaßkanal (5) ist axial durch einen stirnseitigen Gehäusedeckel in das Innere des in dem Zylindergehäuse (1) befindlichen konzentrischen Lochs gerichtet.
12. Radialkolbenpumpe nach einen oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, Kennzeichen: das Außengehäuse (6) ist topfförmig ausgebildet und umfaßt einen den umlaufenden Ringkanal bildenden zylindrischen Teil und eine den Gehäusedeckel bildende Stirnfläche.
13. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, insbesondere anspruch 12, Kennzeichen: ein stirnseitiger Gehäusedeckel ist gleichzeitig der Deckel oder ein sonstiger Gehäuseteil (2C) des Antriebsmotors.
14. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 13, Kennzeichen: der Exzenter (27) befindet sich auf dem durch den Deckel ragenden Ende der Antriebswelle (5,1) des Antriebsmotors.
15. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 13 oder 14, Kennzeichen: der Deckel oder sonstige Gehäuseteil (26) des Antriebsmotors besitzt eine zur Antriebswelle (31) konzentrische Ausnehmung (29). die dem Außenumfang des Zylindergehäuses (,) angepaßt ist und in ihrer axialen Abmessung gemeinsam mit dem Außengehäuse (6) der Höhe des Zylindergehäuses (1) entspricht.