DE3813774C2 - - Google Patents

Description

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

Niedrige Druckspitzen in den Förderräumen einer Radialkolbenpumpe wirken sich nicht nur auf die Lebensdauer, sondern auch auf die Leistungsaufnahme und die Geräusche vorteilhaft aus. Bei einem Förderhub der Kolben soll die gesamte Ansaugmenge möglichst schnell und ohne zusätzlichen Widerstand durch das Rückschlagventil hindurchströmen. Besonders bei hohen Drehzahlen verringert sich die Förderzeit erheblich, so daß hohe Druckspitzen entstehen können.

Es sind bereits verschiedene Maßnahmen bekannt, um solche Druckspitzen zu senken. So ist es z. B. in einer Radialkolbenpumpe mit einem sogenannten Blattfederventil (DE-PS 25 40 879) bekannt, in die Sitzfläche der Blattfeder segmentartige vom Arbeitsdruck beaufschlagte Aussparungen einzuarbeiten und die der Blattfeder zugekehrten Druckkanalöffnungen mit Kerben zu versehen. Diese Verbesserung ist auf Pumpen beschränkt, die mit einem einzigen Ventilelement für sämtliche Kolben-Förderräume arbeitet. Die Dichtfläche für die Blattfeder befindet sich an einer durchgehenden radialen Gehäusefläche.

Für Radialkolbenpumpen, die mit über die Ventilsitze geschobenen ringförmigen Bandventilen (DE-PS 28 52 852) arbeiten, sind solche Maßnahmen zur Druckspitzensenkung wegen der verhältnismäßig seltenen Anwendung und wegen der Fertigungsprobleme weniger üblich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in einer mit Bandventilen ausgerüsteten Radialkolbenpumpe Maßnahmen vorzusehen, durch die sich die hohen Druckspitzen und damit auch die hohe Druckbelastung der Pumpe vermeiden lassen. Außerdem soll man die Bandventile zeitsparend montieren können.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4.

Nach der Erfindung sieht man den Ventilsitz an einer in das Pumpengehäuse eingeschraubten Kappe vor. Dabei münden die Auslaßöffnungen in eine durch die Bandfeder abgedeckte etwa halbkreisförmige Nut ein. Die Breite der Nut ist so groß, daß eine auf der Auslaßseite (zum Verbraucher) der Bandfeder wirksame, vom Auslaßdruck beaufschlagte Differenzfläche möglichst klein ist. Daraus ergibt sich, daß die gesamte der Nut zugewandte Fläche der Bandfeder vom Pumpendruck beaufschlagt ist. Der Pumpendruck öffnet die Bandfeder über eine wesentlich größere Fläche, als der nach der DE-PS 28 52 852 nur auf die Bohrungsfläche wirkende Druck. Dadurch lassen sich Druckspitzen beträchtlich verringern. Die Nut läßt sich kostengünstig gleichzeitig mit dem Einschraubgewinde einwalzen. Ein weiterer Vorteil des Bandventils besteht darin, daß der Pumpendruck auf nur etwa eine Hälfte der ringförmigen Bandfeder wirkt. Die Bandfeder weitet sich daher nur in einer Hauptrichtung aus, wodurch sich ihr Schließverhalten verbessert und sich das Rückströmen von Öl verringern läßt. Eine zusätzliche Biegebelastung, wie sie auftritt, wenn Auslaßbohrungen über den gesamten Umfang des Ventilsitzes verteilt sind, kann man dadurch vermeiden. Die Lebensdauer und die Dichtheit des Bandventils lassen sich somit erhöhen.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist der Ventilsitz kegelstumpfartig ausgeführt. Durch die geringe Auflagefläche läßt sich einerseits das sogenannte "Kleben" der Bandfeder in der Förderphase vermeiden und andererseits schließt dieses auch wieder sehr schnell, da nur kleinste Ölmengen von den Auflageflächen verdrängt werden müssen.

Nach einem weiteren Merkmal ist die Bandfeder ringförmig mit zwei nach innen gebogenen, nebeneinanderliegenden Enden ausgeführt, die in eine Nut der Kappe hineinragen. Diese Verankerung der Bandfeder läßt sich einfach herstellen und montieren. Die Bandfeder läßt sich auch so gegen Drehen sichern, indem zwischen den Enden der geschlitzten Bandfeder ein an der Kappe ausgebildeter Höcker liegt.

Eine weitere preisgünstige Möglichkeit die Bandfeder zu verankern besteht darin, diese an einem Bandende mit einer Nase zu versehen, die in eine Aussparung eines an der Kappe vorhandenen Ringbundes eingreift.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Radialkolbenpumpe;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Einzelheit II in Fig. 1, in welchem für die Erfindung unwesentliche Bauteile fehlen;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III - III in Fig. 2;

Fig. 4 einen Teilschnitt einer Ausführungsform;

Fig. 5 die Draufsicht auf die Enden einer weiteren Ausführungsform einer Bandfeder und

Fig. 6 einen Teilschnitt mit der Verankerung der Bandfeder nach Fig. 5.

Die Pumpe weist ein Gehäuse 1 mit einem angebauten Tilgertopf 2 auf. Eine Welle 3 mit einem Exzenter 4 betätigt mehrere gleichmäßig verteilte und radial zur Welle 3 angeordnete Förderkolben 5. Die Förderkolben 5 sind in Zylinderbohrungen 6 geführt. In das Gehäuse 1 eingeschraubte Kappen 7 verschließen die Zylinderbohrungen 6. Die Kappen 7 tragen Führungsbolzen 8 für Druckfedern 10, welche die Förderkolben 5 gegen den Exzenter 4 drücken. Ein nicht gezeichneter Ölbehälter steht über eine Ansaugbohrung 11 und einen Ringkanal 12 mit einem ringförmigen Saugraum 13 in Verbindung. Der Saugraum 13 umgibt sämtliche dem Exzenter 4 zugewandte Kolbenfüße. Jeder Förderkolben 5 hat Einlaßöffnungen 14, die bei rotierender Welle 3 in bekannter Weise in den Saugraum 13 eintauchen und nachfolgend, während des Druckhubes durch die Zylinderbohrung 6 verschlossen sind. Während des Druckhubes spricht ein an jeder Kappe 7 sitzendes Bandfederventil 15 an, dessen Auslaßseite über einen Ringraum 19 und eine Bohrung 16 mit dem Tilgertopf 2 in Verbindung steht. Ein Auslaßanschluß 17 verbindet einen Sammelraum 9 des Tilgertopfs 2 mit einem Verbraucher, z. B. einer Hilfskraftlenkung. Ein Überdruckventil 18 begrenzt den Pumpendruck auf einen Höchstwert.

Nach Fig. 2 und 3 hat die Kappe 7 einen kegelstumpfartigen Ventilsitz 20, auf welchem sich eine Bandfeder 21 abstützt. Dieser Ventilsitz 20 entsteht durch Einwalzen einer flachen Nut 22 und durch beidseitige Freistiche 23 und 24. Die Nut 22 steht über mehrere Bohrungen 25 mit einem Kolbendruckraum 26 in Verbindung. Die Bandfeder 21 hat zwei nach innen gebogene, nebeneinanderliegende Enden 27 und 28, die in eine an der Kappe 7 befindliche Nut 30 einrasten.

Beim Druckhub der Förderkolben 5 wirkt der Pumpendruck im Kolbendruckraum 26 über die Bohrungen 25 und die Nut 22 auf eine große Innenfläche der Bandfeder 21. Die Bandfeder 21 hebt daher im Bereich der halbkreisförmigen Nut 22 von ihrem Ventilsitz 20 ab. Die dem Auslaßdruck ausgesetzte Differenzfläche der Bandfeder 21 ist aus ihrer dem Ringraum 19 zugekehrten Außenseite wegen der schmalen Auflagefläche des Ventilsitzes 20 verhältnismäßig klein. Der Öffnungsdruck der Bandfeder 21 läßt sich daher sehr niedrig halten. Dabei sorgen die Freistiche 23 und 24 für eine weitere Entlastung der Bandfeder 21 auf deren Innenfläche. Wie bereits angeführt, weitet sich die Bandfeder 21 beim Druckhub im Bereich der Nut 22 auf, so daß die abgebogenen Enden 27 und 28 an den Seitenflächen der Nut zur Anlage gelangen.

Nach Fig. 4 kann die Bandfeder 21 auch nur geschlitzt sein, zwischen deren Enden 31, 32 ein Höcker 33 der Kappe 7 liegt. Auch mit dieser Ausführung erhält man eine gute Sicherung gegen Drehen der Bandfeder 21.

Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform, in welcher das eine Ende der Bandfeder 21 A eine Nase 34 aufweist. Diese Nase 34 greift in eine entsprechende Aussparung 35 eines Ringbundes 36 der Kappe 7 A ein.

Bezugszeichen:

 1 Gehäuse
 2 Tilgerkopf
 3 Welle
 4 Exzenter
 5 Förderkolben
 6 Zylinderbohrungen
 7 Kappen
 7 A Kappen
 8 Führungsbolzen
 9 Sammelraum von 2
10 Druckfeder
11 Ansaugbohrung
12 Ringkanal
13 Saugraum
14 Einlaßbohrung
15 Bandfederventil
16 Auslaßbohrung
17 Auslaßanschluß
18 Überdruckventil
19 Ringraum
20 Ventilsitz
21 Bandfeder
21 A Bandfeder
22 Nut
23 Freistich
24 Freistich
25 Bohrungen
26 Kolbendruckraum
27 abgebogenes Ende
28 abgebogenes Ende
29 -
30 Nut in 7
31 Ende von 21
32 Ende von 21
33 Höcker
34 Nase
35 Aussparung
36 Ringbund

Claims (6)

1. Radialkolbenpumpe mit folgenden Merkmalen:

• - Es ist mindestens ein federbelasteter Förderkolben durch einen auf einer Antriebswelle angeordneten Exzenter betätigbar;
• - eine Zylinderbohrung zur Aufnahme des Förderkolbens ist durch ein Verschlußelement mit einem Ventilsitz verschlossen, das zwischen sich und dem Förderkolben einen Druckraum bildet;
• - der Ventilsitz ist mit Auslaßöffnungen versehen, die durch eine elastische, ringförmige Bandfeder abgedeckt sind;
• - die Auslaßseite des Bandfederventils steht mit einem Verbraucher in Verbindung,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - der Ventilsitz (20) zur Aufnahme der Bandfeder (21) ist an einer in das Pumpengehäuse (1) eingeschraubten Kappe (7) vorgesehen;
• - die Auslaßöffnungen (25) am Ventilsitz (20) münden in eine etwa halbkreisförmige Nut (22) ein;
• - die Breite der Nut (22) ist so groß, daß eine auf der Auslaßseite der Bandfeder (21) wirksame, vom Auslaßdruck beaufschlagte Differenzfläche möglichst klein ist.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (20) kegelstumpfartig ausgeführt ist.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandfeder (21) ringförmig mit zwei nach innen abgebogenen, nebeneinanderliegenden Enden (27, 28) ausgeführt ist und die Enden in eine Nut (30) der Kappe hineinragen.

4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden (31 und 32) der Bandfeder (21) ein Höcker (33) der Kappe (7) liegt (Fig. 4).

5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandfeder (21 A) an einem Ende eine Nase (34) aufweist, die in eine Aussparung (35) eines Ringbundes (36) der Kappe (7 A) eingreift (Fig. 5 und 6).