DE3046753A1 - Hydrostatische radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

Hydrostatische Radialkolbenpumpe

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Radialkolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Durch die DE-AS 27 16 888 ist eine solche hydrostatische Radialkolbenpumpe bekannt. Die Abstützfläche mit Dichtkante des Zylinders am Auflager am Druckventileinsatz ist> bei dieser vorbekannten hydrostatischen Radialkolbenpumpe so groß bemessen, daß die auftretenden von der Andrückfeder bewirkten Andrückkräfte von der Abstützfläche auf das Auflager verschleißarm zu übertragen sind. Hierbei muß berücksichtigt werden, daß die während des Druckhubos auftretenden Abhebkräfte in Folge des zwischen dem Auflager und der Abstützfläche wirkenden hydrostatischen Druckes kleiner sind als die eine sichere Dichtung des Zylinderraumes nach außen wirkenden Andrückkräfte. Neben der Federkraft wirkt zusätzlich noch eine hydrostatische Kraft als Andrückkraft in Richtung des Auflagers am Druckventileinsatz auf den Zylinder. Die hydrostatischen Andrückkräfte ergeben sich durch entsprechende Bemessung des Innendurchmessers der Dichtkante des Zylinders. Je kleiner dieser Durchmesser gegenüber dem Kolbendurchmesser

β· Λ, —m

gewählt wird, desto größer ist die in Richtung des Auflagers wirkende hydrostatische Andrückkraft. Je größer jedoch die Abstützfläche des Zylinders am Auflager am Druckventileinsatz ausgeführt wird, desto größer ist die Gefahr einer Trockenreibung während des Saughubes der Pumpe, insbesondere, wenn von der Pumpe niedrig viskose Flüssigkeiten gefördert werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Abstützfläche mit Dichtkante des Zylinders auf ein Kleinstmaß zu halten, um kleine Abhebkräfte zu erhalten und darüber hinaus mit Sicherheit einen verschleißarmen Betrieb zwischen Abstützfläche und Auflager von Zylinder und Druckventileinsatz zu gewährleisten.

Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht.

Dadurch, daß die Abstützfläche in zwei Ringflächen aufgeteilt wird, wovon die eine keine Dichtungsaufgäbe übernimmt, sondern ausschließlich der Abstützung, insbesondere während des Saughubes des betreffenden Pumpenelementes dient, kann die andere die Dichtkante aufweisende innere Ringfläche auf ein Kleinstmaß beschränkt bleiben und damit die Abhebkräfte in engen Grenzen gehalten werden. Durch die radial verlaufende Nuten an der äußeren Ringfläche, die die umlaufende Nut zwischen den beiden Ringflächen mit dem Saugraum der Pumpe verbindet, ergibt sich

5 -

der zusätzliche Vorteil einer guten Schmierflüssigkeitszufuhr im Bereich, der äußeren Ringflache.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben.

In der Zeichnung veranschaulicht

Figur 1 einen Schnitt quer zur Pumpenachse im Bereich der Pumpenelemente,

Figur 2 einen Axialschnitt nach der Linie II-II in Figur 1, Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des Pumpenelementes

gemäß Figur 2 mit Druckventileinsatz und Figur 4 eine Draufsicht der Abstützfläche des Zylinders.

In den Figuren ist mit 1 die Pumpenwelle und mit 2 der Exzenter bezeichnet. Die Pumpenwelle 1 ist nach Fig. 2 beidseitig gelagert und gehäuseseitig nach außen geführt. Das eine Ende 3 ist im Gehäusedeckel 4 und das andere wellenstumpfseitige Ende 6 im Pumpengehäuse 7 gelagert. Pumpengehäuse und Gehäusedeckel sind als Gußteile ausgebildet, wobei der Gehäusedeckel 4 eine umlaufende PaßflHche 9 aufweist, die in eine entsprechende Ausnehmung Io des Pumpengehäuses 7 eingepaßt ist. Der Gehäusedeckel 4 ist am Pumpengehäuse 7 mittels Schrauben befestigt. Am Umfang des Pumpengehäuses sind drei gleichmäßig verteilte Radialbohrungen 12 für die Druckventileinsätze 13 vorgesehen. Der äußere Bereich 14 jeder Rad-'-".-

bohrung wjeist ein Gewinde zur Aufnahme einer Verschlußschraube 15 bzw. eines den radial nach außen geführten Druckanschluß bildenden Schraubhülseneinsatz 16 auf.

Der innere Bereich 17 jeder .Radialbohrung weist einen kleineren Durchmesser auf als der äußere Bereich 14 und ist als Paßfläche zur Aufnahme des Druckventileinsatzes 13 ausgebildet. Der Druckventileinsatz 13 hat einen Ringflansch 18, der sich auf der Ringschulter 19 der Radialbohrung abstützt und von einer Hohlschraube 2o in radialer Richtung lagefixiert ist. Der Dichtring 21 gewährleistet einen dichten Abschluß zwischen dem Druckraum 22 und dem den Saugraum bildenden Gehäuseraum 23 mit radial nach außen geführtem Sauganschluß 24. Der Druckventileinsatz 13 weist eine abgesetzte Durchtrittsbohrung 54, auf (Fig. 3). Die hierbei sich ergebende Schulter 27 weist im Bereich der größeren Bohrung 54 eine umlaufende Nut 56 auf, so daß die Schulter 27 einen halsförmigen Vorsprung bildet und für den Ventilkörper 25 den Ventilsitz bildet. Der Ventilkörper 25 ist plattenförmig ausgebildet und von einer Druckfeder 26 geringer Kraft auf den Ventilsitz angedrückt. Die Druckfeder stützt sich mit ihrem anderen Ende an einen sternförmig ausgebildeten Federteller 58 ab. Der mittlere Teil 59 des Federtellers ist nabenförmig ausgebildet und dient gleichzeitig als Abstützfläche für den Ventilkörper 25 in dessen geöffneter Stellung. Der Federteller 58 stützt sich über einen Sprengring 57 am Druckventileinsatz 13 ab. Die jeweils von dem Druckventileinsatz 13 und der Verschlußschraube 15 bzw. den den Druckanschluß bildenden Schraub-

einsatz 16 begrenzten Druckräume 22 stehen über eingegossene Kanäle 28, 29 . - die im.: Bereich' der Ebene E der Druckventileinsätze sowie zwischen der Hohlschraube 2o und den .Verschlußschrauben 15 bzw. dem Schraubhülseneinsatz 16 liegen - untereinander in Verbindung (Fig. 1). Der Schraubhülseneinsatz 16 weist ein Innengewinde 31 zum Anschluß einer nicht dargestellten Druckleitung auf.

Die dem Gehäuseraum zugekehrte Seite 32 des Druckventileinsatzes ist als Kugelabschnitt ausgebildet, an dem der Zylinder

33 mit der die Dichtkante 34 aufweisenden Abstützfläche 3o dichtend anliegt. Der Durchmesser der ringförmigen Dichtkante

34 ist kleiner als der Durchmesser der den Zylinderraum 35 bildenden Zylinderbohrung für den Kolben 36 und kleiner als der den Druckventileinsatz 13 aufnehmene Teil 17 der Radialbohrung 12. Dadurch ist sichergestellt, daß die Dichtkante 34 während des Arbeits- bzw. Druckhubes des Kolbens 36 an dem Kugelabschnitt 32 dichtend anliegt und der Druckventileinsatz zusätzlich vom im Druckraum 22 wirkenden Pumpendruck mit seinem Ringflansch IS auf der Ringschulter 19 der stufenförmig ausgebildeten Radialbohrung gedrückt und damit lagefixiert wird. Zusätzlich wird der Zylinder 33 von der Kraft der Druckfeder 37 mit seiner Dichtkante 34 gegen den Kugelabschnitt 32 des Druckventileinsatzes 13 gedrückt,' damit auch während des Saughubes des Kolbens 36 die Dichtkante 34 des Zylinders 33 dichtend an dem Kugelabschnitt 32 des Druckventileinsatzes 13 anliegt. Die Druckfeder 37 stützt sich hierbei mit dem einen Ende an dem mit dem Kolben 36 verbundenen Kolbenschuh 38 und mit dem anderen Ende an der

— Q mm

vorspringenden Fläche 39 des Zylinders 33 ab. Die die Dichtkante 34 aufweisende Abstützfläche 3o weist im etwa mittleren Bereich eine umlaufende Nut 5o auf (Fig. 4). Diese Nut teilt die Abstützflächa in eine innere und äußere Ringfläche 51, auf. Auf der äußeren Ringfläche 52 sind radial verlaufende Nuten 53 eingelassen, die die umlaufende Nut 5o mit dem Saugraum 23 der Pumpe verbinden. Dadurch ist sichergestellt, daß die äußere Ringfläche 52 ausschließlich unter dem im Saugraum herrschenden Druck steht. Abhebkräfte können somit 'zwischen äußerer Ringfläche 52 des Zylinders 33 und konvexem Auflager des Druckventileinsatzes 13 nicht auftreten. Diese bleiben auf die innere Ringfläche 51 beschränkt und sind somit in engen Grenzen zu halten.

Die umlaufende Nut 5o ist derart angeordnet, daß die beiden Ringflachen annähernd gleiche Größe aufweisen, wobei deren Gesamtfläche in Bezug auf die maximal auftretende die Ringflächen gegen das Auflager am Druckventileinsatz drückenden Federkraft einen Wert von 2,5 kp/cm nicht überschreitet. Dadurch ist sichergestellt, daß auch bei Förderung niedrig viskoser Flüssigkeiten keine die Betriebssicherheit beeinträchtigende Reibungskräfte auftreten, zumal durch die radial verlaufenden Nuten 53 an der äußeren Ringfläche 52 eine gute Schmierung der letzteren gewährleistet ist. Der Kolben 36 ist mit einer axialen Bohrung 4o versehen, die im oberen dem Druckventileinsatz 13 zugekehrten Ende 41 einen größeren Durchmesser aufweist. In diesem Bereich sind die das Saugventil 42 bildenden Elemente, wie. Ventilsitz 43, plattenförmiger Verschlußkörper 44, Druckfeder 45 und mit dem Kolben

in Kraftachluß stehender Federabatützring 46 vorgesehen. Die den Kolbenhohlraum bildende axiale Bohrung 4o durchdringt gleichzeitig den Kolbenschuh 38 und steht mit der Saugnut 47 in der Lauffläche 48 des Exzenters 2 in Wirkverbindung. Die Saugnut 47 erstreckt sich vom höchsten Umkehr-' punkt H bis zum niedrigsten Umkehrpunkt N des Exzenters 2. Dadurch ist lediglich während des Saughubes des Kolbens die Lauffläche des Exzenters um den Oberflächenbereich der die Verbindung zwischen den Saugraum bildenden Gehäuseraum 23 und der den Kolbenhohlraum bildenden Bohrung 4o herstellenden Saugnut 47 vermindert, während für den sich daran anschließenden Arbeits- bzw. Druckhub des Kolbens die vollen Querschnittsfläche der Lauffläche 48 des Exzenters zur übertragung der Betätigungskraft auf den Kolben 36, und zwar über dessen Kolbenschuh 38 zur Verfügung steht.

Leerseite

Claims (1)

1. G.L. Rexroth GmbH 11.12.198ο

   Akte 121.316

   . P. a /t e, χι t .a n .s p. χ .ü .c. h e

   l.y Hydrostatische Radialkolbenpumpe mit einer zwischen umlaufendem Exzenter und einem konvexen Auflager an einem Druckventileinsatz am Gehäuse pendelnd eingespannten Baueinheit aus Kolben mit Kolbenschuh und Zylinder, wobei zwischen Kolbenschuh und Zylinder eine Druckfeder zur kraftschlüssigen Anlage des Kolbenschuhes am Exzenter und der Abstützfläche mit Dichtkante des Zylinders am Auflager am Druckventileinsatz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Abstützfläche (3o) durch eine

   umlaufende Nut (5o) in eine innere (51) und äußere Ringaufgeteilt ist und die äußere Ringfläche (52) fläche (52)/ein oder mehrere radial verlaufende Nuten (53) aufweist/ die die umlaufende Nut mit dem Saugraum (23) der Pumpe verbindet.

   2. Hydrostatische Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Ringflächen (51, 52) annähernd gleiche Größe aufweisen.

   3. Hydrostatische Radialkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der die Abstützflächen (51, 52) auf das Auflager (32) am Druckventileinsatz (13) andrückenden Federkraft (37) und der Größe der Abstützflächen (51,

   52) ein Verhältnis von ca. 2,5 kp/cm besteht.