DE3827726C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrzylinderkolbenpumpe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige Kolbenpumpen mit zu einer Antriebswelle radial oder axial geführten Förderkolben sind z. B. aus der DE-PS 25 40 879 bekannt. Die Druckräume der einzelnen Kolben haben über Druckkanäle Verbindung mit einem gemeinsamen Ringraum, in welchem eine durch eine sogenannte Wellfeder gegen eine Sitzfläche gedrückte ringförmige Dichtscheibe aus Stahl untergebracht ist. Die in die Sitzfläche mündenden Druckkanäle haben speziell ausgeführte Abströmöffnungen. Die Sitzfläche befindet sich unmittelbar im Gehäuse, so daß dieses aus verschleißfestem Werkstoff, z. B. Grauguß, gefertigt sein muß. Das Einarbeiten der Abströmöffnungen, z. B. in Form von Kerben in die Druckkanalmündungen, ist besonders dann mit gewissen Schwierigkeiten verbunden, wenn man die Sitzfläche in der radialen Fläche einer Gehäuseringnut vorsieht. Eine solche Ringnut ist für das Ansetzen eines Werkzeuges schlecht zugänglich. Hinzu kommt, daß durch die Sprödigkeit des Gusses kleine Materialausbrüche entstehen können, worunter die Maßgenauigkeit leidet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fertigung der Sitzfläche der Ventilplatte mit den Abströmöffnungen zu erleichtern.

Die Lösung dieser Aufgabe enthält der Anspruch 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6.

Nach der Erfindung ist als Sitzfläche für die Dichtscheibe eine ringförmige Ventilplatte in den Ringraum des Gehäuses eingesetzt, in die mit den Druckkanälen korrespondierende Durchströmquerschnitte eingearbeitet sind. Die Ventilplatte läßt sich mit geringem Aufwand in das Pumpengehäuse einsetzen. In die Ventilplatte lassen sich auch kompliziertere Abströmöffnungen einarbeiten, über welche beim Abheben der Dichtscheibe eine Verbindung von den im Pumpengehäuse vorhandenen Druckkanälen in den mit dem Verbraucher verbundenen Ringraum herstellbar ist.

Nach einem Merkmal findet das aus den Druckkanälen ankommende Öl zunächst Aufnahme in einer segmentartigen Aussparung auf der Rückseite der Ventilplatte und verteilt sich von dort auf Mehrfachbohrungen. Die Mehrfachbohrungen stehen vorne an der Sitzfläche der Ventilplatte mit in Umfangsrichtung parallel verlaufenden Rillen in Verbindung, welche in Umfangsrichtung über die Mehrfachbohrungen hinausragen. Dabei sind vorzugsweise zwei Rillen vorgesehen, welche die Mehrfachbohrungen zwischen sich einschließen. Durch die besondere Art der Abströmöffnungen erhält man große Abströmquerschnitte und damit kleine Ventilhübe. Als Folge des kleinen Ventilhubes ist es möglich, die Dichtscheibe nur unter leichter Vorspannung zu halten, so daß als Andrückelement beispielsweise ein O-Ring ausreicht. Dies wiederum ergibt eine bessere Förderkennlinie bei niedrigen Pumpenantriebsdrehzahlen und die Geräusche verringern sich.

Nach einem weiteren Merkmal kann man zum schnellen Ableiten des Drucköls von der Sitzfläche zwischen den Abströmöffnungen liegende Vertiefungen mit verhältnismäßig großem Durchtrittsquerschnitt vorsehen. Hierbei besteht ein wesentlicher Vorteil darin, daß sich die verschiedenen Abströmöffnungen und die Vertiefungen außerhalb des Gehäuses in die Ventilplatte einarbeiten lassen. Die Abströmöffnungen und Vertiefungen lassen sich preisgünstig durch Prägen oder Erodieren und Bohren herstellen.

Zur Sicherung und Lagefixierung der Ventilplatte in der Ringnut des Pumpengehäuses sieht man nach einem Merkmal außerdem Stifte vor, auf welche die Ventilplatte nur lose aufgesteckt ist. Damit sich die nur aufgesteckte Ventilplatte durch eventuell entstehende Druckpolster vom Pumpengehäuse nicht abheben läßt, können schließlich nach einem weiteren Merkmal auf deren Rückseite Nuten vorgesehen sein.

Die Erfindung ist anhand einer in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellten Radialkolbenpumpe näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt;

Fig. 2 eine ausgebaute Ventilplatte mit Blick auf die Sitzfläche;

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

Fig. 4 die Rückseite der Ventilplatte und

Fig. 5 einen Teilschnitt.

Die Radialkolbenpumpe nach Fig. 1 weist ein durch Deckel 1 und 1A verschlossenes Gehäuse 2 mit einer Welle 3 auf. Die Welle 3 trägt einen Nocken 4 zum Betätigen von z. B. vier oder sechs radial zur Welle angeordneten Förderkolben 5. Eine in einem Innenraum 6 eingesetzte Druckfeder 7 hält den Förderkolben 5 an einer Umfangsfläche des Nockens 4 in Anlage. Der Förderkolben 5 bewegt sich in einer Zylinderbohrung 8, die durch eine Schraubkappe 10 verschlossen ist. Die Schraubkappe 10 dient gleichzeitig zum Abstützen der durch einen Bolzen 9 geführten Druckfeder 7. Ein nicht dargestellter Ölbehälter hat über eine Ansaugbohrung 11 mit einem ringförmigen Saugraum 12 Verbindung. Dieser Saugraum 12 umgibt sämtliche dem Nocken 4 zugewandte Kolbenfüße. Der Förderkolben 5 weist Einlaßöffnungen 13 auf, die in den Saugraum 12 eintauchen. An den Innenraum 6 des Förderkolbens 5 schließt ein zu einem Ringraum 14 führender Druckkanal 15 an. Dieser Ringraum ist durch eine Nut im Gehäuse 2 gebildet, in die der Deckel 1 öldicht eingreift. An den Ringraum 14 sind die Innenräume 6 aller Förderkolben 5 über zugehörige Druckkanäle 15 angeschlossen. Der Ringraum 14 steht über eine Bohrung oder einen Kanal 16 mit einem zu einem Verbraucher führenden Auslaßanschluß 17 in Verbindung.

Nach der Erfindung sitzt in dem Ringraum 14 des Gehäuses 2 eine Ventilplatte 20. Ein Federelement, z. B. ein in einer Nut 21 gehaltener O-Ring 22, drückt eine Dichtscheibe 18 aus Stahl mit gleichmäßiger Kraft gegen eine Sitzfläche 24 (Fig. 2) der Ventilplatte 20. Die Ventilplatte 20 ist so in den Ringraum 14 eingepaßt, daß segmentartige Aussparungen 25 (Fig. 4) auf der Rückseite der Ventilplatte 20 über den mit dem Förderkolben 5 verbundenen Druckkanälen 15 mittig zu liegen kommen. Die Aussparungen 25 münden über nebeneinander liegende Mehrfachbohrungen 26 (Fig. 2) an der Sitzfläche 24.

Sieht man anstelle des gezeichneten Druckkanals 15 für jeden Förderkolben 5 drei kleinere, dicht nebeneinander liegende Druckkanäle (nicht dargestellt) vor, die mit den Mehrfachbohrungen 26 fluchten, so können die Aussparungen 25 fortfallen.

Zwei in Umfangsrichtung parallel verlaufende Rillen 27 schneiden die Mehrfachbohrungen 26 an und ragen über diese auf beiden Seiten um eine bestimmte Länge hinaus. In der Sitzfläche 24 befinden sich mit den aus den Mehrfachbohrungen 26 und den Rillen 27 geschaffenen Abströmöffnungen abwechselnd Vertiefungen 23, die ein unbehindertes und schnelles Abfließen des Druckölstromes nach innen und außen ermöglichen. Dadurch läßt sich eine gegenseitge Beeinflussung der Abströmöffnungen vermeiden. Die durch den O-Ring 22 auf die Sitzfläche 24 gedrückte Dichtscheibe 18 öffnet bei angetriebener Pumpe in einer wellenartigen Umlaufbewegung entsprechend der aufeinanderfolgenden Hubbewegungen (Druckölausstoß) der durch den Nocken 4 betätigten Förderkolben 5. Der durch die Mehrfachbohrungen 26 geschaffene große Übertrittsquerschnitt sorgt dabei für verhältnismäßig kleine Strömungsgeschwindigkeiten und damit für geringe Öffnungsbewegungen der Dichtscheibe 18. Durch die kleineren Wege verringert sich das Schließgeräusch. Die Rillen 27 sichern hierbei eine günstige Druckbelastung der Dichtscheibe 18, so daß diese einer kleineren Beanspruchung unterworfen ist. Außerdem tragen sie dazu bei, Druckspitzen zu dämpfen. Dadurch, daß die Dichtscheibe 18 im Bereich der Rillen 27 lediglich auf drei Schultern aufliegt, läßt sich nämlich das sogenannte "Kleben" infolge der Adhäsion weitestgehend abbauen. Die Vertiefungen 23 unterstützen hierbei diese gegen das "Kleben" vorgesehene Maßnahme.

Die Lage der Ventilplatte 20 läßt sich durch Stifte 28 (Fig. 5) sichern, die in Bohrungen 30 (Fig. 2) eingreifen. Da der O-Ring 22 über die Dichtscheibe 18 auf die Ventilplatte 20 drückt und in dem Ringraum 14 zusätzlich der Auslaßdruck herrscht, kann die Ventilplatte nicht über die Stifte zurückgleiten.

Die den Druckkanälen 15 zugekehrte Rückseite der Ventilplatte 20 kann glatt oder profiliert sein. Wie in Fig. 4 gezeichnet, kann man bei profilierter Ausführung z. B. gekrümmte Nuten 31 vorsehen. Da die Ventilplatte 20 durch die Stifte 28 nur lose gehalten ist, sichern die Nuten 31 eine gute Druckölabfuhr und vermeiden die Entstehung von Druckpolstern auf der Rückseite.

Die in das Pumpengehäuse eingesetzte gehärtete Ventilplatte 20 bietet den Vorteil, daß man als Gehäusewerkstoff auch ein Material geringerer Oberflächenhärte, z. B. Al-Druckguß, verwenden kann.

Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch in einer Axialkolbenpumpe anwenden. Eine solche Pumpe ist beispielsweise in der eingangs erwähnten DE-PS 25 40 879 in den Fig. 4 und 5 beschrieben.

Bezugszeichen

 1 Deckel
 1A Deckel
 2 Gehäuse
 3 Welle
 4 Nocken
 5 Förderkolben
 6 Innenraum
 7 Druckfeder
 8 Zylinderbohrung
 9 Bolzen
10 Schraubkappe
11 Ansaugbohrung
12 Saugraum
13 Einlaßöffnungen
14 Ringraum
15 Druckkanal
16 Kanal
17 Auslaßanschluß
18 Dichtscheibe
19 -
20 Ventilplatte
21 Nut
22 O-Ring
23 Vertiefungen
24 Sitzfläche
25 Segmentartige Aussparungen
26 Mehrfachbohrungen
27 Rillen
28 Stifte
29 -
30 Bohrungen
31 Nuten

Claims (7)

1. Mehrzylinderkolbenpumpe mit folgenden Merkmalen:

• - In einem Pumpengehäuse betätigt ein Hubelement federbelastete Förderkolben;
• - die Druckräume der Förderkolben stehen über auslaßseitig mit Abströmöffnungen versehene Druckkanäle mit einem gemeinsamen Ringraum in Verbindung;
• - der Ringraum enthält als Auslaßventil eine durch ein Federelement gegen eine Sitzfläche gedrückte ringförmige Dichtscheibe, die sämtliche Druckkanäle verschließt,

dadurch gekennzeichnet, daß als Sitzfläche für die Dichtscheibe (23) eine ringförmige Ventilplatte in den Ringraum (14) des Gehäuses (2) eingesetzt ist, in die mit den Druckkanälen (15) korrespondierende Durchströmquerschnitte (25, 26, 27) eingearbeitet sind.

2. Mehrzylinderkolbenpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - Als Durchströmquerschnitte weist die Ventilplatte (20) den Druckkanälen (15) zugekehrte segmentartige Aussparungen (25) auf, die in durch die Dichtscheibe (23) abgedeckte Mehrfachbohrungen (26) münden und
• - die Mehrfachbohrungen (26) der Ventilplatte (20) sind mit Rillen (27) verbunden, die in Umfangsrichtung über die Mehrfachbohrungen (26) hinausragen.

3. Mehrzylinderkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Umfangsrichtung parallel verlaufende Rillen (27) vorgesehen sind, welche die Mehrfachbohrungen (26) zwischen sich einschließen.

4. Mehrzylinderkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aus Mehrfachbohrungen (26) und Rillen (27) bestehenden Abströmöffnungen Vertiefungen (23) liegen.

5. Mehrzylinderkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (20) durch Stifte (28) im Gehäuse lose gehalten ist.

6. Mehrzylinderkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druckkanälen (15) zugekehrte Rückseite der Ventilplatte (20) mit Nuten (31) versehen ist.