DE3046753C2 - Hydrostatische Radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Radialkolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches.

Durch die DE-AS 26 22 010 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 Druckhubes 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 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.

Bei einem Hydromotor nach der DE-OS 20 15 890 ist es zur Verbesserung des Abdichtungssystems bekannt, die Abdichtfläche des an der die Arbeitsflüssigkeit zu- und abführenden Kugelkalotte anliegenden zylindrischen Teiles durch eine umlaufende Rille zu unterteilen und die Rille mittels Durchlässen am äußeren Teil, nach außen zu verbinden. Auf diese Weise sollen Einsickerungen von Flüssigkeiten im Dichtbereich sofort nach außen abgeführt werden und Infiltrationsunterdrücke vermieden werden.

Die Aufgabe der Erfindung beseht darin, eine gattungsgemäße Pumpe so zu verbessern, daß der Verschleiß zwischen Druckventileinsatz und Zylinder vermindert wird, ohne daß beim Druckhub die Gefahr des Abhebens zwischen diesen Teilen besteht Dazu ist es erforderlich, daß die Berührungsfläche zwischen Ventileinsatz und Zylinder zur Verminderung der Flächenpressung möglichst groß und der vom Hochdruck beaufschlagte Teil dieser Berührungsfläche zur Vermeidung des Abhebens definiert ist und ferner auch die Federkraft bezüglich der Berührungsfläche, damit beim Saughub die gewünschte Flächenpressung an der Berührungsfläche nicht überschritten wird. Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben.

In der Zeichnung veranschaulicht

F i g. 1 einen Schnitt quer zur Pumpenachse im Bereich der Pumpenelemente,

Fig.2 einen Axialschnitt nach der Linie II—II in

F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung des Pumpenelementes gemäß F i g. 2 mit Druckventileinsatz und

F i g. 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 F i g. 2 beidseitig gelagert und gehäuseseitig nach außen geführt. Des 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 Paßfläche 9 aufweist, die in eine entsprechende Ausnehmung 10 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 Radialbohrung weist 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 20 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, 55 auf (F i g. 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 Verschluß-

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schraube 15 bzw. den den Druckanschluß bildenden Schraubeinsatz 16 begrenzten Druckräume 22 stehen über eingegossene Kanäle 28, 29 — die im Bereicn der Ebene E der Druckventileinsätze sowie zwischen der Hohlschraube 20 und den Verschlußschrauben 15 bzw. dem Schraubhülseneinsatz 16 liegen — untereinander in Verbindung (Fig. 1). Der Schraubenhülssneinsatz 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 30 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 aufnehmende Teil 17 der Radialbo.hrung IZ Dadurch ist sichergestellt, daß die Dichtkante 34 während des Arbeits- bzw. Druckhubes des Kobens 36 an dem Kugelabschnitt 32 dichtend anliegt und der Druckventileinsatz zusätzlich vom im Druckraum 22 wirkenden Pumpendruck mit seinem Ringflansch 18 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 vorspringenden Fläche 39 des Zylinders 33 ab. Die die Dichtkante 34 aufweisende Abstützfläche 30 weist im etwa mittleren Bereich eine umlaufende Nut 50 auf (F i g. 4). Diese Nut teilt die Abstützfläche in eine innere und äußere Ringfläche 51, 52 auf. Auf der äußeren Ringfläche 52 sind radial verlaufende Nuten 53 eingelassen, die die umlaufende Nut 50 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 32 des Druckventileinsatzes 13 nicht auftreten. Diese bleiben auf die innere Ringfläche 51 beschränkt und sind somit in engen Grenzen zu halten.

Die umlaufende Nut 50 ist derart angeordnet, daß die beiden Ringflächen 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/cm² nicht überschreitet. Dadurch ist sichergestellt, daß auch bei Förderung niedrig viskoser Flüssigkeiten keine die Betriebssicherheit beeinträchtigende Reibungskkräfte 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 40 vesehen, 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 Kraftschluß stehender Federabstützring 46 vorgesehen. Die den Kolbenhohlraum bildende axiale Bohrung 40 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 Umkehrpunkt 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 40 herstellenden Saugnut 47 vermindert, während für den sich daran anschließenden Arbeits- bzw. Druckhub des Kolbens die volle Querschnittsfläche der Lauffläche 48 des Exzenters zur Übertragung der Betätigungskraft auf den Kolben 36, und zwar über dessen Kolbenschuh 38 zur Verfügung steht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   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 (30) durch eine umlaufende Nut (50) in eine innere (51) und äußere Ringfläche (52) aufgeteilt ist,

   daß die äußere Ringfläche (52) ein oder mehrere radial verlaufende Nuten (53) aufweist, die die umlaufende Nut (50) mit dem Saugraum (23) der Pumpe verbindet, daß die Federkraft (37) dividiert durch die am Auflager (32) des Druckventileinsatzes (13) anliegenden Abstützflächen (51,52) den Wert von ca. 2,5 kp/cm² nicht überschreitet.

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