DE3008575A1

DE3008575A1 - Radialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE3008575A1
Application number: DE19803008575
Authority: DE
Inventors: Johann 7085 Bopfingen Merz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-03-06
Filing date: 1980-03-06
Publication date: 1981-09-10
Also published as: US4385870A; ES499837A0; FR2478219B1; IT8147936A0; ES8201271A1; JPS56129775A; DE3008575C2; BR8101230A; FR2478219A1; IT1142652B; JPH0125895B2

Description

Stand der Technik;

Eine mit sogenannter "Obenbefüllung" arbeitende Radialkolbenmpurape ist z. B. aus der DE-OS 22 42 435 bekannt. Unter ¹¹ Obenbe füllung" ist hierbei das Ansaugen von Drucköl auf der der Exzenterwelle abgewandten Seite des Förderkolbens, also an dessen Oberseite, zu verstehen. Das Ansaugen erfolgt über eine an einen Behälter angeschlossene Einlaßbohrung, die bei der Hubbewegung durch den Förderkolben verschlossen wird. Das dabei geförderte öl gelangt über ein Rückschlagventil in eine Druckleitung und von dort zum Verbraucher. Während des Druckhubes überfährt der Förderkolben unmittelbar oberhalb der Einlaßbohrung einen Bereich mit verhältnismäßig geringer Dichtlänge zwischen der Kolbenoberkante und der Einlaßbohrung. Die geringe Oberdeckung der Einlaßbohrung durch den Förderkolben kann Ursache für einen starken Leckölstrom während des Druckhubes sein.

Aufgabe und Lösung;

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei den mit Obenbefüllung" arbeitenden Radialkolbenpumpen das im Bereich der kürzesten Dichtlänge vom Druckraum zur Einlaßbohrung am Förderkolben vorbeidrückende Lecköl möglichst zu vermeiden.

Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 enthalten.

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Nach der Erfindung liegt dem Bereich der kürzesten Dichtlänge zwischen der Einlaßbohrung und dem oberhalb des Förderkolbens wirksamen Druckraum ein während des Druckhubes wirksames Druckfeld gegenüber. Über das Druckfeld wirkt auf den Förderkolben eine hydraulische Querkraft, die das Kolbenspiel im Bereich der Einlaßbohrung verkleinert. Auf diese Weise kann Lecköl weitestgehend vermieden werden. Der Wirkungsgrad einer Radialkolbenpumpe kann durch diese Maßnahme erheblich verbessert werden.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei Radialkolbenpumpen, bei denen Pumpengehäuse und Förderkolben aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Sind beispielsweise aus Gewichtsgründen das Pumpengehäuse aus Leichtmetall und die Kolben aus Stahl gefertigt, so ist die Wärmedehnung des Gehäuses etwa doppelt so hoch wie die der Stahlkolben. Bei Betriebswärme ergeben sich daraus große Kolbenspiele und demzufolge ein hoher Leckölanteil. Durch die Erfindung ist es daher möglich, auch eine Werkstoffpaarung zu wählen, bei welcher Gehäuse und Kolben unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten besitzen.

Erläuterung der Erfindung?

"Die Erfindung ist nachfolgend anhand verschiedener, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.

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Diese zeigt in:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ein-Zylinder-Radialkolbenpumpe;

Fig. 2 ein Druckfeld nach dem Ausschnitt A der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel für ein Druckfeld ;

Fig. 4 einen Teil-Querschnitt durch eine weitere Radialkolbenpumpe mit einem Druckfeld im Kolbeninnenraum;

Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 4.

Die Radialkolbenpumpe nach Fig. 1 weist eine Antriebswelle 1 auf, die in einem Pumpengehäuse 2 gelagert ist. Die Welle 1 trägt einen Exzenter 3 zum Betätigen eines Förderkolbens 4. Durch eine Druckfeder 5 ist der Förderkolben 4 an der Umfangsfläche des Exzenters 3 in Anlage gehalten. Der Förderkolben 4 ist in einer Zylinderbohrung 6 geführt, die durch eine Schraubkappe 7 verschlossen ist. Ein nicht dargestellter öltank steht über einen Einlaßanschluß 8 mit einem Ringraum 10 in Verbindung. Der Ringraum 10 ist über eine Einlaßbohrung 11 an die Zylinderbohrung 6 angeschlossen. Beim

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- b' s—

Verdrängungshub trennt der Förderkolben 4 einen Druckraum 12 von der Einlaßbohrung 11 und fördert das Drucköl über ein Rückschlagventil 13 und einen Auslaßanschluß 14 zu einem Verbraucher. Soweit ist die Radialkolbenpumpe bekannt.

Die Erfindung besteht darin, daß dem Bereich der kürzesten Dichtlänge 15, oberhalb des Kolbens, zwischen dem Druckraum 12 und der Einlaßbohrung 11 ein Druckfeld D gegenüberliegt. Gemäß Fig. 2 ist das Druckfeld D derart gestaltet, daß die Einlaßbohrung 11 durch die Zylinderbohrung 6 hindurchgeführt ist. Auf diese Weise entsteht eine· Sackbohrung 16, die durch eine kleine Bohrung 17 ständig mit dem Druckraum 12 verbunden ist. Beim Druckhub (Aufwärtsbewegung) des Förderkolbens überfährt dieser die Einlaßbohrung 11 und verdichtet dabei das Drucköl im Druckraum 12. Dabei gelangt das verdichtete Drucköl über die Bohrung 17 in das durch die Sackbohrung 16 gebildete Druckfeld D. Es entsteht somit eine Querkraft auf den Förderkolben 4, so daß dieser geringfügig quer verschoben wird, wodurch sich das Kolbenspiel im Bereich der Einlaßbohrung 11 bzw. der geringen Dichtlänge 15 verkleinert. Ein Verkanten des Förderkolbens 4 ist dabei nicht möglich, da dieser durch die Kraft des Öldruckes im Druckraum 12 am Exzenter 3 in Anlage gehalten wird. Das bei bekannten Radialkolbenpumpen über die Dichtlänge 15 zur Einlaßbohrung 11 zurückströmende Lecköl kann in der beschriebenen Weise auf ein Minimum begrenzt werden. Zur Verbesserung der Dichtwirkung im Bereich unterhalb des Druckfeldes D ist es beispielsweise in bekannter Weise möglich, im Förderkolben 4 labyrinthartig wirkende Dichtrillen (nicht dargestellt) vorzusehen.

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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Druckfeld D als einseitiger, der Einlaßbohrung 11 gegenüberliegender Absatz 18 ausgebildet.

Das in Fig. 4 und 5 gezeichnete Ausführungsbeispiel weist einen Förderkolben 18 auf, der als Druckfeld D im Bereich der Einlaßbohrung 11 ein durch zwei Schlitze 19 in die Kolbenwandung eingebrachtes Kolbenhemd 20 aufweist. Beim Druckhub des Förderkolbens 18 wird das Kolbenhemd 20 durch den auf die Wandung einwirkenden Innendruck gegen die Zylinderbohrung 6 gedrückt. Auch durch diese Maßnahme läßt sich das Kolbenspiel im Bereich der Einlaßbohrung 11 erheblich verkleinern. Um ein Drehen des Förderkolbens 18 zu verhindern, ist der Kolbenfuß mit einer Abschrägung 21 versehen.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann ebenso für Pumpen mit mehreren Förderkolben verwendet werden.

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22.02.1980
«T-PA fr-hg

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Claims

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN

Aktiengesellschaft
Friedrichshafen

Radialkolbenpumpe

Patentansprüche

\ 1.) Radialkolbenpumpe für hydraulische Anlagen mit folgenden Merkmalen:

- die Pumpe weist in einer Zylinderbohrung einen durch einen Exzenter betätigten, federbelasteten Förderkolben auf;

der Förderkolben saugt an seiner Oberseite über eine in die Zylinderbohrung mündende Einlaßbohrung Drucköl in einen Kolben-Druckraum an;

der Ausstoß des Drucköls erfolgt über ein Rückschlagventil;

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

dem Bereich der kürzesten Dichtlänge (15) zwischen der Einlaßbohrung (11) und dem Kolben-Druckraum (12) ist ein auf den Förderkolben (4) einwirkendes Druckfeld (D) zugeordnet;
das Druckfeld (D) ist gegen die Einlaßbohrung (11) ge-

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2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durcti folgende Merkmale:

zur Gestaltung des Druckfeldes (D) ist die Einlaßbohrung (11) durch die Zylinderbohrung (6) hindurchgeführt, so daß eine Sackbohrung (16) entsteht; die Sackbohrung (16) ist über eine Bohrung (17) an den Druckraum (12) angeschlossen (Pig. 2).
3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- das Druckfeld (D) liegt in der Zylinderbohrung (6);

- das Druckfeld (D) ist als einseitiger, der Einlaßbohrung (11) gegenüberliegender Absatz (18) ausgebildet.
4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

der auf dem Exzenter (3) gleitende Boden des Förderkolbens (18) ist abgeschrägt;

die im Bereich der kürzesten Dichtlänge liegende Wandung des Förderkolbens (18) weist ein nachgiebiges Kolbenhemd (20) auf (Fig. 4 und 5).

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