DE2947860C2

DE2947860C2 -

Info

Publication number: DE2947860C2
Application number: DE19792947860
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. 5608 Radevorm-Wald De Hertell; Roger 5650 Solingen De May
Original assignee: Barmag AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1979-11-28
Filing date: 1979-11-28
Publication date: 1994-10-20
Anticipated expiration: 1999-11-29
Also published as: DE2947860C3; DE2947860A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Unter sekantialen Zylinderbohrungen werden solche verstanden, die im Querschnitt gesehen von dem zentrischen Loch des Zylindergehäuses im Winkel zum vom in dem Außenumfang des zentrischen Loches liegenden Ausgangspunkt der Zylinderbohrung nach außen geführten Radius verlaufen.

Eine Radialkolbenpumpe, von der die Erfindung ausgeht, wurde durch die DE-AS 11 01 153 bekannt. In einer im Pumpengehäuse vorgesehenen und mit diesem verbundenen Exzenterscheibe laufen mehrere Kolben und greifen mit ihren Fußenden in einen Exzenter ein, mit dem sie durch seitliche Ansätze verbunden sind. Durch einen Exzenterzapfen der Antriebswelle wird ein Exzenter in Bewegung versetzt, ohne die Drehbewegung der Antriebswelle mitzumachen. Die Kolben sind innen hohl und über eine Bohrung im Boden intermittierend mit einer Flüssigkeitsversorgung verbindbar. Ihre nach außen weisenden offenen Enden sind durch ein gemeinsames ringförmiges Ventilband abgedeckt, das auf einer zylindrischen Mantelfläche der Exzenterscheibe aufliegt. Die Druck- oder Förderkammer wird zwischen der Innenbohrung des Pumpengehäuses und einem randseitig vorgesehenen, über die zylindrische Mantelfläche hinausragenden Ringwulst auf der Außenfläche der Exzenterscheibe gebildet.

Weitere Radialkolbenpumpen sind durch die FR-PS 12 47 443, die DE-PS 19 03 256 oder die DE 26 31 799 A1 bekannt. Derartige Pumpen arbeiten als Hydraulikpumpen bei Drücken bis 200 bar. Daher ist es erforderlich, das Zylindergehäuse, in dem sich 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 niedrigem Druck stehenden Zylinder abfließt. Bei den im Stand der Technik bekannten Ausführungsformen ist die hochpräzise Fertigung schwierig und äußerst kostspielig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Radialkolbenpumpe so zu verbessern, daß das Außen- und das Zylindergehäuse im Bereich der Abdichtung des Ringkanals mit hoher Präzision und kostengünstig hergestellt werden können. Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.

Das Zylindergehäuse ist in dem Umfangsbereich, auf dem der Ventilring aufliegt, zylindrisch ausgebildet und hat dort seinen größten Außendurchmesser. Das Zylindergehäuse ist gegenüber dem Außengehäuse durch umlaufende Dichtringe, welche das Außengehäuse einerseits und das Zylindergehäuse andererseits dichtend berühren, in Axialrichtung abgedichtet.

Mehrere derartige 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 Umfang des Zylindergehäuses angeordnete Dichtringe sowie Durchmesserabstufungen des Außengehäuses gebildet. Es ist ein besonderes Merkmal 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 Außengehäuses und/oder des Gehäusedeckels 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 zeigt

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 Öl in das Zentrum des Zylindergehäuses 1 und von dort - in der radial inneren Stellung des Kolbens 2 - durch Ventileinlaß 4 in die jeweilige Zylinderbohrung. Üblicherweise 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 13 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 Außengehäuse 6 und Zylindergehäuse 1 im Bereich der Ventilauslässe 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 Gehäuse 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 8 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 kleinerem Durchmesser 21 eingelegt und radial und axial zusammengedrückt ist.

Das wesentliche besteht darin, daß der Ventilring 14 auf dem Außenumfang des Zylindergehäuses 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 gebildet, welche axial und radial dichtend anliegen.

Das Ausführungsbeispiel 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 (Elektromotor, 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 verkleinertem 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

1. Radialkolbenpumpe mit folgenden Merkmalen:

1.1 ein ringförmiges Zylindergehäuse mit 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 Auslaßöffnungen aus den Zylinderbohrungen, die auf der Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses münden,
1.5 ein bandförmiger Ventilring, der die Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses im Bereich der Auslaßöffnungen umschließt,
1.6 ein Außengehäuse, welches die Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses umschließt und mit dieser im Bereich des Ventilrings einen das Zylindergehäuse umgebenden Ringkanal bildet,
1.7 zwischen Außengehäuse und Zylindergehäuse wird durch beidseits des Ventilrings angeordnete umlaufende Dichtringe der Ringkanal axial abgedichtet,

und mit den kennzeichnenden Merkmalen:

1.8 der Ventilring (14) liegt auf der größten Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses (1) auf den dort austretenden Auslaßöffnungen (13) auf,
1.9 die Dichtringe (19, 22; 25, 22) werden in radialer Richtung zwischen dem Zylindermantel des Zylindergehäuses (1) und dem Innenmantel des Außengehäuses (6) und in axialer Richtung zwischen einer auf dem Zylindermantel des Zylindergehäuses (1) und einer auf dem Innenumfang des Außengehäuses (6) oder zwischen einer auf dem Zylindermantel des Zylindergehäuses (1) oder auf dem Innenumfang des Außengehäuses (6) gebildeten Durchmesserstufe und einem Gehäusedeckel eingeklemmt.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1,

Kennzeichen:
2.1 das Außengehäuse (6) besitzt auf seinem Innenumfang stufenartige ineinander übergehende Bereiche mit verschiedenen Innendurchmesser,
2.2 der kleinere Innendurchmesserbereich ist der größten Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses (1) angepaßt und dient unter Zwischenschaltung eines (Stützringes) Dichtringes (22) der axialen Begrenzung des Ringkanals (15) und zur axialen Festlegung des Ventilringes,
2.3 der größere Innendurchmesserbereich bildet mit der größten Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses (1) den Ringkanal (15).

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1,

Kennzeichen:
3.1 das Außengehäuse (6) besitzt auf seinem Innenumfang drei stufenartige ineinander übergehende Durchmesserbereiche,
3.2 der kleinste Innendurchmesserbereich ist der größten Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses (1) angepaßt und dient unter Zwischenschaltung eines (Stützringes) Dichtringes zur axialen Festlegung des Ventilrings und zur axialen Begrenzung des Ringkanals (15),
3.3 der mittlere Innendurchmesserbereich bildet mit der größten Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses (1) den Ringkanal (15), der den Ventilring (14) umgibt,
3.4 in den Ringraum, der axial durch die Stirnfläche (17) des größten Innendurchmesserbereichs und durch den Gehäusedeckel (8) und radial durch den größten Innendurchmesserbereich des Außengehäuses und durch die größte Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses (1) begrenzt ist, ist ein Dichtring (19) axial und radial dichtend eingeklemmt.

4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2,

Kennzeichen:
4.1 das Zylindergehäuse (1) besitzt endseitig einen stufenartigen Bereich mit verringertem Außendurchmesser, gegen dessen ringförmige Stirnfläche ein Dichtring (22, 25) mit oder ohne Zwischenschaltung eines Stützringes (24) anliegt,
4.2 der Dichtring (22, 25) wird durch eine Deckelwand des Außengehäuses (6) axial angepreßt.

5. Radialkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

Kennzeichen:
zwischen einem stirnseitigen Deckel (8) oder einer Gehäusestirnwand und dem Ventilring (14) befindet sich ein der größten Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses (1) angepaßter Distanzring (18, 20, 24) zur axialen Festlegung des Ventilrings.

6. Radialkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

Kennzeichen:
ein Deckel oder eine Gehäusestirnwand (8) besitzt eine axial ringförmige Erweiterung (20), welche mit ihrem Außen- und Innendurchmesser in den zwischen Außengehäuse (6) und der größten Zylindermantelfläche des Zylindergehäuses (1) entstehenden Ringraum paßt und unter Zwischenschaltung eines Dichtrings (19) mit oder ohne Distanzring (18) zur axialen Festlegung des Ventilrings (14) dient.

7. Radialkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

Kennzeichen:
das Außengehäuse (6) ist topfförmig ausgebildet und umfaßt einen den umlaufenden Ringkanal begrenzenden zylindrischen Teil und eine den Gehäusedeckel bildende Stirnfläche.

8. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 5 oder 7,

Kennzeichen:
der Deckel oder sonstige Gehäuseteil (26) des Antriebsmotors der Pumpe besitzt eine zur Antriebswelle (32) konzentrische Ausnehmung (29), die dem Außenumfang des Zylindergehäuses (1) angepaßt ist und in ihrer axialen Abmessung gemeinsam mit dem Außengehäuse (6) der Höhe des Zylindergehäuses (1) entspricht.