DE4017956C2 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

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

Eine Radialkolbenpumpe mit durch Bandfedern abgedeckten Auslaßöffnungen ist aus der DE-OS 38 13 774 bekannt. In dieser Ausführung sind Zylinderbohrungen durch Schraubkappen verschlossen, in deren radialer Seitenwand sich mehrere in einer Ringnut liegende Druckbohrungen befinden. Diese Druckbohrungen liegen an einem Ventilsitz, den ein ringförmiges Federband umspannt. Enden des Federbandes sind abgewinkelt und in einer Nut der Schraubkappe eingehängt. In dieser Radialkolbenpumpe ist also jedem Förderkolben eine gesonderte Schraubkappe mit jeweils zugehörigem Federbandventil zugeordnet.

In einer anderen DE-OS 36 23 392 ist eine Doppelpumpe, bestehend aus einer Flügelzellen- und einer Radialkolbenpumpen beschrieben. Die Radialkolbenpumpe weist den Zylinderbohrungen zugeordnete, auf einem Außenumfang liegende Auslaßöffnungen auf, die ein gemeinsames Federband verschließt.

Diese bekannten Radialkolbenpumpen zeigen zwar im Betrieb ein günstiges Öffnungs- und Schließverhalten der Federbandventile, jedoch dichten die Federbänder nach dem Einbau der Pumpe und noch nicht ölgefüllten Förderzylindern und -kanälen auf ihrem Ventilsitz nur unzureichend ab. Dies ist darauf zurückzuführen, daß eine exakte zylindrische Anlagefläche am Bandmaterial nur schwer herstellbar ist und außerdem auf der Auslaßseite des Federbandes noch kein Druck herrscht, der dieses gegen den Ventilsitz drückt.

Eine derartige Pumpe ist daher bei der ersten Inbetriebnahme nicht selbstansaugend, d. h., sie muß umständlich entlüftet und von Hand befüllt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Dichtverhalten der Pumpe, insbesondere im entleerten Zustand, erheblich zu verbessern. Die Pumpe soll nach dem Einbau in ein Fahrzeug, auch bei der Verwendung von niederviskosem Öl, über größere Förderhöhen selbst ansaugen.

Diese Aufgabe läßt sich durch die Merkmale nach Anspruch 1 lösen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.

Nach der Erfindung wählt man ein Federband, das im Bereich der Druckbohrungen mindestens zwei übereinanderliegende Windungen aufweist. Durch die mehrfachen Windungen erhält man bei entleerter Pumpe eine gleichmäßige Anlage des Federbandes auf dem Ventilsitz. Die äußere Bandwindung zentriert gewissermaßen die innenliegende Windung über den Auslaßöffnungen. Die Schließkraft des Federbandventiles läßt sich auf diese Weise erhöhen. Die Pumpe arbeitet daher mit dem Selbstansauge-Effekt.

Das neuartige Federbandventil verursacht im Betrieb außerdem nur geringe Geräusche. Durch die Reibung der geschichteten Bandwindungen aufeinander läßt sich nämlich eine sehr gute Dämpfung erreichen. Die bei Einfach- Federbandventilen vorhandenen sogenannten Nagelgeräusche verschwinden bei Mehrfach-Federbändern nahezu vollständig. Die Erfindung läßt sich anwenden in Pumpenausführungen mit durch Zylinderstopfen geschaffenen Förderräumen. Die einzelnen mit den Auslaßöffnungen versehenen Zylinderstopfen umspannt man dann vorteilhaft mit dem geschichteten Federband. Ebenso ist die Erfindung anwendbar in Pumpen, bei denen die Druckbohrungen radial aus den Zy­ lindern nach außen in einen Sammelraum führen. Diese Druck­ bohrungen verschließt man zweckmäßig mit einem gemeinsamen mehrschichtigen Federband. Eine solche Pumpenausführung läßt sich preisgünstig herstellen.

Bei einem aus der DE-PS 726 958 bekannten Ventil für einen Kolbenverdichter liegt zwar ein Stahlband mit einer Windung an der eine Ventilsitzfläche bildenden Innenfläche eines Bordes an. Die beiden freien Enden des Stahlbandes liegen jedoch nur auf einer kurzen Strecke an der ersten Windung des Stahlbandes an, so daß nicht alle Drucköffnun­ gen von übereinanderliegenden Windungen des Federbandes überdeckt werden. Dadurch kann das Dichtverhalten der Pumpe nicht verbessert werden. Außerdem kann die Schließbewegung des Ventiles nicht gedämpft werden, da das Ventil radial von außen angeströmt wird.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Merkmalskombi­ nationen der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von An­ sprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgaben­ stellung.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Radialkol­ benpumpe in der Ausführung mit um Zylinder­ stopfen gelegten Federbändern;

Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 bei fortgelassenem Gehäuse;

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt der Einzel­ heit III in Fig. 1 und

Fig. 4 als Ausführungsform einen weiteren Teil­ längsschnitt mit einem sämtliche Förderzy­ linder am Außenumfang umschließenden Feder­ band.

Die Radialkolbenpumpe nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 1 mit einem angebauten Tilgertopf 2 auf. Eine Welle 3 mit einem darauf befestigten Exzenter 4 betätigt mehrere in gleichen Abständen um den Exzenter verteilte Förderkol­ ben 5. In das Gehäuse 2 eingesetzte Zylinderstopfen 6 füh­ ren die Förderkolben 5. In den Zylinderstopfen 6 sitzen Führungsbolzen 7 für Druckfedern 8, welche die Förderkolben 5 gegen den Exzenter 4 drücken. Eine gängige Pumpenausführung weist z. B. vier Förderkolben 5 auf. Ein nicht dargestellter Ölbehälter steht über nicht sichtbare Ansaugkanäle mit einem ringförmigen Saugraum 10 in Verbindung. Der Saugraum 10 umgibt sämtliche dem Exzenter 4 zugewandte Kolbenfüße. Jeder Förderkolben 5 hat Einlaßöffnungen 11, die bei rotierender Welle 3 in bekannter Weise in den Saugraum 10 eintauchen und nachfolgend in der Phase des Druckhubes durch die Zylinderstopfen 6 überdeckt werden. Während des Druckhubes öffnet ein in einem Ringraum 12 (Fig. 3) des Zylinderstopfens 6 sitzendes Federbandventil 13, auf dessen Innenseite unter einem Winkel von ca. 180° (Fig. 2) mehrere mit einem Innenraum 14 verbundene Bohrungen 15 enden. Die Förderkolben 5 haben seitliche Abflachungen 9 (Fig. 2), an denen das Drucköl vorbei und in die Bohrungen 15 einströmen kann. Das unter dem Förderdruck stehende Öl drückt ein Federband 16 im Bereich der Bohrungen 15 von einem Ventilsitz 17 ab, so daß dieses über den Ringraum 12 und Kanäle 18, 20 in den als Sammelraum dienenden Tilgertopf 2 abströmen kann. Ein Auslaßanschluß 21 verbindet den Tilgertopf 2 mit einem Verbraucher, z. B. einer Hilfskraftlenkung.

Nach der Erfindung ist das Federband 16 mehrschichtig aufgewickelt, d. h., es hat mindestens zwei übereinander liegende Windungen. Die mehrschichtige Anordnung läßt sich am besten in den Fig. 2 und 3 erkennen. Ein Ende des Federbandes 16 ist abgewinkelt und in einer flachen Bohrung 22 verankert. Beim Druckhub weitet sich das mit etwas höherer Schließkraft auf dem Ventilsitz 17 aufliegende Federband 16 auf und bildet sich anschließend nach dem Ausschub des Öles über seine Eigenreibung wieder auf den ursprünglichen Durchmesser zurück. Daraus ergibt sich eine gute Dämpfung ohne die sonst störenden "Nagelgeräusche". Durch Verlängerung oder Verkürzung des Federbandes 16 kann man die Dämpfung des Federbandventils 13 verändern und an die Pumpe anpassen.

Die Fig. 4 zeigt eine Radialkolbenpumpe mit in einen Zylinderstopfen 23 eingesetzten Förderkolben 24. In diesem Falle umspannt ein gemeinsames, mehrschichtig aufgewickeltes Federband in einem Stopfeneinsatz 29 befindliche, radial nach außen führende Druckbohrungen 25. In dieser Ausführung vollzieht sich die Öffnungsbewegung des Federbandes 26 wellenartig in Umfangsrichtung über einen in einem Ringraum 27 befindlichen Ventilsitz 28. Ähnlich der Ausführung nach Fig. 3 befindet sich am Umfang des Ventilsitzes 28 eine Bohrung (nicht sichtbar) zum Einhängen des einen Endes des Federbandes 26. Anstelle der einzelnen Zylinderstopfen 23 kann man zwischen Gehäuseteilen 30 und 31 auch einen ringförmigen, alle Förderkolben 24 aufnehmenden Zylinderring (nicht dargestellt) vorsehen.

Bezugszeichen

1

Gehäuse

2

Tilgertopf

3

Welle

4

Exzenter

5

Förderkolben

6

Zylinderstopfen

7

Führungsbolzen

8

Druckfeder

9

seitliche Abflachungen an

5

10

Saugraum

11

Einlaßöffnungen

12

Ringraum

13

Federbandventil

14

Innenraum

15

Druckbohrungen

16

Federband

17

Ventilsitz

18

Kanäle

19

-

20

Kanäle

21

Auslaßanschluß

22

flache Bohrung

23

Zylinderstopfen

24

Förderkolben

25

Druckbohrungen

26

Federband

27

Ringraum

28

Ventilsitz

29

Stopfeneinsatz

30

Gehäuseteil

31

Gehäuseteil

Claims (3)

1. Radialkolbenpumpe mit folgenden Merkmalen:

• - es sind ein oder mehrere in Zylinderbohrungen geführ­ te, federbelastete Förderkolben (5) durch einen auf ei­ ner Antriebswelle angeordneten Exzenter (4) betätig­ bar;
• - jede Zylinderbohrung weist einen mit mindestens einer Druckbohrung (15) versehenen Sammelraum (Innenraum 14) auf;
• - die Druckbohrungen (15) weisen auslaßseitig durch ein Federband (16) abgedeckte Ventilsitze (17) auf, wobei das Federband (16) die Ventilsitze von außen umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Feder­ band (16) mindestens zwei übereinanderliegende Windungen hat.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für jeden Förderkolben (5) ein Zylinderstopfen (6) mit rechtwinklig zur Zylinderboh­ rung verlaufenden Druckbohrungen (15) vorhanden ist und die Druckbohrungen (15) jedes Stopfens (6) mit dem mehrfach übereinanderliegenden Federband (16) abgedeckt sind.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein gemeinsames Feder­ band (26) die aus dem Zylinderraum radial nach außen füh­ renden Druckbohrungen (25) umspannt (Fig. 4).