DE4216877C2 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe in der Ausbildung als Radialkolben-Exzenterpumpe gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Pumpe ist beispielsweise aus dem Dokument EP 0 304 743 A1 bekannt. In diesem Fall sind drei sternför­ mig angeordnete Pumpenkolben vorgesehen, die radial nach innen federvorgespannt sind und sich mit ihrem innenliegen­ den Kopfende an der inneren Bodenfläche eines becherförmi­ gen Gleitschuhs abstützen. Dieser Gleitschuh steht in Flä­ chen-Anlagekontakt mit einer zugehörigen Abflachung einer Exzenterscheibe, d. h. einer Steuerscheibe, die drehbar auf einem zur Pumpen-Antriebswelle exzentrischen Wellenab­ schnitt gelagert ist. Bei Drehbewegung der Pumpen-Antriebs­ welle wandert dementsprechend die Steuer- bzw. Exzenter­ scheibe ohne eine Drehbewegung bezüglich des Pumpengehäuses auszuführen auf einer Kreisbahn mit dem Radius des Exzen­ trizitätsmaßes um die Achse der Pumpen-Antriebswelle herum. Während dieser Bewegung wird der Flächenkontakt zwischen den Abflachungen der Steuerscheibe und den zugehörigen Gleitschuhen ständig aufrechterhalten, es findet jedoch ei­ ne hin- und hergehende Relativ-Verschiebebewegung im Be­ reich der Gleitkontaktflächen statt, während der Gleitschuh und damit der Kolben in radialer Richtung nach außen bzw. unter Einwirkung der Federvorspannung der Rückstellfeder nach innen bewegt wird. Eine ähnliche Anordnung zeigt das Dokument CH 677 955 A5.

Durch eine verhältnismäßig großflächige Gestaltung des Kontaktbereichs zwischen Abflachung und Gleitschuh gelingt es zwar, die Flächenpressungen im Kontaktbereich ohne zu­ sätzliche steuerungstechnische Maßnahmen, wie z. B. hydro­ statische Entlastungen oder Saugsteuerfunktionen, zu be­ grenzen. Die Relativbewegung zwischen Gleitschuh und Ab­ flachung führt jedoch dazu, daß Querkräfte, d. h. Kräfte senkrecht zur Kolbenachse auftreten, die abgefangen werden müssen.

Im bekannten Fall wird deshalb der Gleitschuh als be­ cherförmiger Kolben ausgeführt und der Zylinder erhält ra­ dial außerhalb der Rückstellfeder einen zylindrischen Füh­ rungskragen, über den die Querkräfte in das Zylindergehäuse eingeleitet und damit wirksam aufgenommen werden können. Allerdings erfordert diese Konstruktion eine hochpräzise Fertigung der Funktions- und Führungsflächen mit enger La­ getolerierung und eine sehr genaue Montage der einzelnen Komponenten. Darüber hinaus sind zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. die Anbringung von Entlastungsbohrungen im Führungs­ kragen, erforderlich, um während des Hubs des Pumpenkolbens und damit des Gleitschuhs stets einen Fluidaustausch zum Inneren des becherförmigen Gleitschuhs sicherzustellen. Schließlich erfordert die bekannte Konzeption eine verhält­ nismäßig voluminöse Ausgestaltung der einzelnen Pumpenkol­ ben-/Zylinderanordnungen, was bei vorgegebenen Platzver­ hältnissen zu einer unerwünschten Verkleinerung der eigent­ lichen Gleitkontaktfläche zwischen Gleitschuh und Ab­ flachung führen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Radialkolben-Exzenterpumpe der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sich eine möglichst gedrungene und robuste Baueinheit für die einzelnen Pumpenzylinder ergibt, wobei die Möglichkeit eröffnet sein soll, durch eine wei­ tere Reduzierung der Flächenpressung zwischen Gleitschuh und Steuer- bzw. Exzenterscheibe nach wie vor ohne zusätz­ liche Maßnahmen zur hydrostatischen Entlastung der Kontakt­ flächen und/oder bezüglich einer Saugsteuerfunktion zu ar­ beiten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden bei getrennter Ausbildung von Gleitschuh und Kolben die auftretenden, reibkraftbedingten Querkräfte unmittelbar auf den zugehörigen Pumpenkolben übertragen, und zwar vorzugsweise derart, daß zwischen Kol­ ben und Gleitschuh gleichzeitig eine Verliersicherung aus­ gebildet wird, mit der dafür gesorgt wird, daß im Pumpenbe­ trieb eine unkontrollierte Trennung zwischen Kolben und Gleitschuh, beispielsweise beim Festfahren des Pumpenkol­ bens, wirksam ausgeschlossen wird. Durch die erfindungsge­ mäße, direkte Einleitung der Querkräfte auf den Kolben kann bei vorgegebenem Pumpen-Zylinder-Außendurchmesser die Gleitkontaktfläche vergrößert werden, wodurch sich die Flä­ chenpressung zwischen Gleitschuh und Exzenterscheibe erheb­ lich reduzieren läßt. Besondere hydraulische und steue­ rungstechnische Maßnahmen zur Entlastung der Reibkontakt­ flächen, wie z. B. eine hydrostatische Entlastung, sind nicht mehr erforderlich, ebensowenig wie die Verwirklichung von Saugsteuerfunktionen in diesem Bereich. Aufgrund der Beibehaltung einer getrennten Ausbildung von Gleitschuh und Kolben werden Spannungskonzentrationen in diesen Bereichen vermieden und hohe Standzeiten erzielt. Gleichzeitig ergibt sich ein besserer Spielausgleich der verschiedenen Kompo­ nenten zueinander und in bezug zum Gehäuse der Pumpe.

Dabei wird die Herstellung der Einzelkomponenten ver­ einfacht, da eine bislang hochpräzise zu fertigende Füh­ rungsfläche zwischen Zylinder und Gleitschuh entfallen kann. Die seitliche Stabilisierung des Gleitschuhs in bezug zum Kolben kann mit verhältnismäßig geringer Genauigkeit erfolgen, so daß die Herstellungskosten kleiner gehalten werden. Es hat sich gezeigt, daß die unmittelbare Einlei­ tung der Querkräfte auf den Pumpenkolben selbst unter Bei­ behaltung herstellungsbedingter Toleranzen zwischen Kolben und Zylinder, keine spürbaren, negativen Auswirkungen auf den Pumpen-Wirkungsgrad haben. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Radialkolbenpumpe ergibt sich allerdings der Vorteil, daß im Bereich der Passungstoleranzen Ausgleichsbewegungen infolge von Schiefwinkligkeiten zwischen den Achsen der Einzelkomponenten in ausreichendem Maße möglich werden, wodurch Zwängungen und punktueller erhöhter Verschleiß ausgeschlossen werden können. Die als Verliersicherung fungierende Klammereinrichtung kann einfach montiert werden und setzt keine hohen Genauig­ keitsanforderungen bei der Fertigung voraus. Darüberhinaus hat sie den Vorteil, daß das von ihr in Anspruch genommene Bauvolumen insbesondere in axialer Richtung selbst dann sehr klein bleibt, wenn die Gleitkontaktfläche größer wird, was zur Herabsetzung der Flächenpressung wünschenswert ist. Die Stabilität der Verliersicherung wird mit zunehmender Größe der Gleitkontaktfläche größer, so daß der Klammereinrichtung sogar eine den Gleitschuh stabilisierende Funktion übertragen werden kann. Die erfindungsgemäße Gestaltung ermöglicht somit zuverlässig die Aufnahme der gleitkraftbedingten Querkräfte, wobei es ohne weiteres möglich bleibt, die Kolbenachse senkrecht zur Kontaktfläche zwischen Gleitschuh und Steuerscheibe auszurichten. Eine geometrische Anpassung an die Laufrichtung ist nicht erforderlich. Der Eingriff des Stanz-Biegeteils in den Kolben und in den Gleitschuh kann ebenfalls so gestaltet werden, daß bei der Herstellung eine grobe Toleranz genügt und die Flächen des Hintergriffs keine komplizierte Form haben müssen. Denn der Gleitschuh muß ebensowenig wie die Klammereinrichtung im Betrieb der Radialkolbenpumpe keine spezifische Ausgleichs- Relativbewegung ausführen.

Erfindungsgemäß ist es möglich, daß das Stanz-Biegeteil den Gleitschuh über den Umfang erfaßt, was Gegenstand des Anspruchs 2 ist. Die Haltekraft ist damit nicht mehr abhängig von der Einbau-Orientierung, wodurch die Montage weiter vereinfacht wird. Außerdem wird dadurch die Krafteinleitung von dem Gleitschuh auf den Radialkolben verbessert.

In den Ansprüchen 3 bis 5 und 6 bis 14 sind weitere Varianten zur unmittelbaren Aufnahme der auf dem Gleitschuh einwirkenden Querkräfte durch den Pumpenkolben spezifiziert. Mit diesen Weiterbildungen läßt sich die axiale Bauhöhe der Kolben-/Zylinderanordnung zusätzlich verringern.

Die Klammereinrichtung gemäß Anspruch 3 hat den Vor­ teil, daß sich aufgrund der besonderen Gestaltung der kraftschlüssigen Mitnahme des Kolbens bei einer Zugbeanspruchung der Verbindung zwischen Kolben und Klemmscheibe eine Erhöhung der Klemmkraft ergibt. Diese Funktion läßt sich besonders einfach mit der Ausbildung gemäß Anspruch 4 verwirklichen, wobei sich der besondere Vorteil ergibt, daß der Pumpenkolben als reines Vollzylin­ der-Bauteil ausgebildet werden kann.

Die Verliersicherung in der Ausgestaltung nach den An­ sprüchen 6 bis 11 hat den Vorteil, daß zum einem das Ge­ wicht der Klammereinrichtung reduziert werden kann, wodurch die Massenkräfte kleiner werden, und zum anderen ein gerin­ ger Verschleiß im Bereich der Kontaktflächen zwischen Klam­ mereinrichtung und Kolben auftritt. Für die formschlüssige Halterung der Tellerscheibe am Kolben genügt ein sehr fla­ cher Einstich, so daß der Kolben möglichst wenig geschwächt wird. Dabei ist die Montage der Verliersicherung nach wie vor sehr einfach. Es ist lediglich erforderlich, die Tel­ lerscheibe beim montiertem Sprengring auf den Kolben auf zu­ fädeln und dann von der anderen Seite den Gleitschuh auf zu­ drücken, so daß die Klammerarme in Hintergriff mit der Ra­ dialschulter der Gleitschuhplatte schnappen.

Durch die formschlüssige Abstützung der Tellerscheibe am Axial-Sicherungsring gemäß Anspruch 9 kann die Beanspru­ chung der Kontaktflächen zwischen Axial-Sicherungsring und Tellerscheibe verhältnismäßig klein gehalten werden.

Den formschlüssigen Hintergriff des Axial-Sicherungs­ rings durch die Tellerscheibe erzielt man am einfachsten mit der Weiterbildung des Anspruchs 10, da der umlaufende, herausgedrückte Kragen mit einem einfachen Präge- bzw. Stanz-Biegewerkzeug herstellbar ist. Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Klammereinrichtung im Bereich der zentralen Öffnung für den Durchgriff des Kolbens stabi­ ler und widerstandsfähiger wird.

Durch die flächige Auflage des Kolbens auf der Innen- Bodenfläche des Gleitschuhs gemäß Anspruch 14 läßt sich die Flächenpressung zwischen den separat ausgebildeten Elementen Gleitschuh und Kolben verringern.

Zwar ist aus der DE 30 39 197 C2 ist eine Anordnung bekannt, bei der der Gleitschuh durch den Kolben positioniert wird. Der Gleitschuh ist jedoch mit dem Kolben fest verschraubt. Die zylinderförmige, mit dem Exzenter eine Flächenpaarung bildende Innenoberfläche des Gleitschuhs zwingt den Kolben während einer Hub- und Senkphase der Exzenterbewegung zu folgen. Dadurch vollzieht der Kolben eine Kippbewegung, die eine spezielle, relativ aufwendige Gestaltung des dem Gleitschuh abgewandten Kolbenabschnitts erfordert. Durch diese Konstruktion werden die Querkräfte weder durch den Kolben noch durch den Zylinder aufgenommen, sondern durch die Kippbewegung kompensiert.

Schließlich wird in der DE 34 19 741 A1 ebenso wie in der DE 34 24 862 C1 eine Hochdruck-Kolbenpumpe mit Radialkolben und Antriebsglied beschrieben, wobei zwischen Kolben und Antriebs-Exzenter ein Gleitstück vorgesehen ist. Im Falle der DE 34 24 862 wird das Gleitstück am Kolben mittels einer Verbindungsmuffe gehalten. Bei diesen Hochdruck-Kolbenpumpe wird versucht, die zwischen den Elementen der Pumpe auftretenden Flächen- bzw. Reibungskräfte stark herabzusetzen. Diese Verminderung der Kontaktkräfte wird einerseits durch eine besondere Gestaltung des Zwischenglieds bzw. durch eine spezifische Materialwahl erreicht, insbesondere durch ein Material mit sehr guten Gleiteigenschaften. Während bei der Anordnung gemäß DE 34 19 741 A1 das Zwischenstück lose den Kolben aufnimmt, ist bei der Radialkolbenpumpe gemäß DE 34 24 862 eine speziell gestaltete Verbindungsmuffe vorgesehen, die abweichend vom Erfindungsgegenstand mehrteilig ausgebildet ist, und zwar derart, daß ein durch Befestigungsschrauben gehaltenes Ringelement das Zwischenstück so hintergreift, daß es eine Relativbewegung bezüglich des Kolbens zuläßt. Diese Relativbewegung ist zur Anpassung an die sich vom Erfindungsgegenstand unterscheidende Kinematik erforderlich. In diesem bekannten Fall pendelt sich das Zwischenstück mit seiner kugelkalottenförmigen Stützfläche am Kolben entsprechend der Lage des ballig geformten zylindrischen Exzenters stets mit wechselnder Neigung ein. Es wird somit - ebenso wie im Falle der DE 34 19 741 - als Kugelgelenk einer Kippbewegung unterworfen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert, wobei in den Fig. 1 bis 3 der grundsätzliche Aufbau der Radialkolbenpumpe dargestellt ist, jedoch mit einer vom Erfindungsgegenstand abweichender Gestaltung der Verliersicherung. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine schematisierte Schnittansicht der Radialkolben- Exzenterpumpe mit zugehörigem Strömungsmittel- Versorgungskreislauf;

Fig. 2A, 2B in der linken Hälfte (Fig. 2A) den Schnitt entsprechend IIA-IIA in Fig. 1 und auf der rechten Seite (Fig. 2B) die Ansicht IIB in Fig. 1;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab die Einzelheit III in Fig. 2;

Fig. 4 in einem noch größerem Maßstab eine erste erfindungsgemäße Ausführ­ ungsform einer Einheit aus Pumpenkolben und Gleit­ schuh;

Fig. 5 in einem etwas größeren Maßstab einen Teilschnitt ähnlich der Darstellung gemäß Fig. 1 zur Veranschau­ lichung einer weiteren Ausführungsform der aus Pumpenkolben und Gleitschuh mit Verliersicherung bestehenden Einheit im fertig montierten Zustand;

Fig. 6 eine Draufsicht der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 für die Verliersicherung verwendeten Klammer­ einrichtung; und

Fig. 7 den Schnitt entsprechend VII-VII in Fig. 6.

In den Figuren ist mit dem Bezugszeichen 10 eine Radi­ alkolben-Exzenterpumpe bezeichnet, die drei im Winkelabstand von 120° sternförmig angeordnete Zylinder 12-1, 12-2 und 12- 3 mit den Mittelachsen 41 aufweist. Die zugehörigen Gehäuse- Mittelebenen 14 schneiden sich in der Achse 16 der Pumpen­ welle 18. Zwischen Lagerbereichen 20 und 22 in Form von Gleitlagern weist die Pumpenwelle 18 einen Exzenterabschnitt 24 auf, der von einem Zylinder gebildet ist, welcher um das Exzentrizitätsmaß ME zur Achse 16 der Pumpenwelle 18 ver­ setzt ist. Auf dem Exzenterabschnitt 24 sitzt über eine Gleitlagerung 26 drehbar gelagert eine Exzenter- bzw. Steuerscheibe 28, die von einer Kreisscheibe mit einer zen­ trischen Lagerbohrung 30 gebildet ist, wobei außenseitig drei Abflachungen 32-1, 32-2 und 32-3 vorgesehen sind, die senkrecht zu den einzelnen Zylinderachsen ausgerichtet und den betreffenden Zylindern zugeordnet sind. Jeweils be­ nachbarte Abflachungen schließen miteinander einen Winkel von 60° ein.

Die Exzenter-Steuerscheibe 28 wird in der in den Figuren gezeigten Ausrichtung durch die Einwirkung der einzelnen Pumpenkolben stabilisiert, wobei allerdings bei Drehung der Pumpenwelle 18 das Zentrum 34 mit dem Radius ME um die Achse 16 kreist. Die einzelnen Abflachungen 32-1 bis 32-3 werden dadurch ebenfalls auf einer Kreisbahn parallel zu sich selbst verschoben und bewirken hierdurch eine zyklische Ver­ kleinerung bzw. Vergrößerung der einzelnen Pumpenkammern, was nachfolgend näher beschrieben werden soll:

In den einzelnen Zylindern 12-1 bis 12-3 ist jeweils ein Zylindereinsatz 36 verschiebefest aufgenommen. Jeder Zylin­ dereinsatz 36 hat eine Führungsbohrung 38 mit der Achse 41 zur passungsgenauen Aufnahme eines Pumpenkolbens 40, dessen Stirnseite im radial äußeren Bereich die Pumpen-Arbeitskam­ mer 42 mit veränderbarem Volumen definiert. Die Pumpen- Arbeitskammer 42 hat einen Strömungsmittel-Zulauf 44 mit einem Rückschlagventil 46 und einen Strömungsmittel-Ablauf 48, der ebenfalls über ein Rückschlagventil 50 speisbar ist.

Der Strömungsmittel-Zulauf 44 wird über eine Leitung 52 von einer Vorförderpumpe 54 gespeist, deren Überschußmenge durch ein nicht näher bezeichnetes Kanalsystem zur Kühlung thermisch höher beanspruchter Bereiche der Pumpe, wie z. B. der Lager- und Stützflächen, sowie von thermisch beanspruch­ ten Ventilkörpern zum Tank T geleitet wird. Vom Strömungs­ mittel-Ablauf 48 zweigt eine Leitung 56 zu einem Druckbe­ grenzungs-Ventileinsatz 58 ab, wobei der Ventilkörper dieses Druckbegrenzungsventils durch eine elektromagnetische Stell­ einrichtung 60 mit variabler Kraft beaufschlagbar ist, um den Maximaldruck im strömungsmittel-Ablauf 48 einzustellen bzw. zu steuern.

Der Pumpenkolben 40 stützt sich mit seinem radial in­ nenliegenden Ende an einem Gleitschuh 62 ab, der in flächi­ gem Anlagekontakt mit der zugehörigen Abflachung 32-1 bis 32-3 steht. Der Gleitschuh 62 ist im Querschnitt vorzugs­ weise zylindrisch gestaltet und hat einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als die innere lichte Weite W einer Ausnehmung 64 für den Zylindereinsatz 36. Eine mit strichpunktierten Linien angedeutete Rückstellfeder 66 stützt sich einerseits an einer Schulter 68 der Zylinderein­ satzes 36 und andererseits so ab, daß der zugehörige Kolben 40 radial nach innen vorgespannt wird, so daß er unter Ver­ größerung des Pumpen-Arbeitskammervolumens der radial nach innen gerichteten Bewegung der Exzenter- bzw. Steuerscheibe 28, d. h. der zugehörigen Abflachung dieser Scheibe folgen kann.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Kreisbewegung der Steuer- bzw. Exzenterscheibe 28 wirkt reibkraftbedingt auf den Gleitschuh eine hin- und hergehende Mitnahmekraft Q ein, die den Gleitschuh in der Fläche der Abflachung 32 zu ver­ schieben sucht. Es sind deshalb Maßnahmen zu ergreifen, um den Gleitschuh 62 während des gesamten Arbeitszyklus der einzelnen Kolben-/Zylinderanordnung in der in den Figuren gezeigten Position, d. h. in axialer Fluchtung mit dem Pum­ penkolben zu halten.

Die lagemäßige Fixierung des Gleit­ schuhs 62 und damit das Abfangen der reibkraftbedingten Querkräfte in der auf der Zeichenebene gemäß Fig. 1 senk­ rechten Richtung erfolgt durch den zugeordneten Pumpenkolben 40 bzw. dessen Führung im Zylindereinsatz 36.

Die Darstellung gemäß Fig. 3 läßt erkennen, daß der Gleitschuh 62 einen Kreisscheibenabschnitt 70 und einen Kragenabschnitt 72 aufweist, dessen Innendurchmesser gering­ fügig größer ist als der Außendurchmesser einer Führungs­ scheibe 74, die mit einer Ringnut 76 im Bereich des innen­ liegenden Endabschnitts des ansonsten rein zylindrisch aus­ gebildeten Kolbens 40 verstemmt ist. Die Führungsscheibe 74 ist somit axial fest am Kolben 40 festgelegt und dient als Gegenhaltefläche für die Rückstellfeder 66 des Kolbens 40. Die Ringnut muß lediglich mit geringer Tiefe ausgeführt wer­ den, so daß der Kolben möglichst wenig geschwächt wird.

Mit 78 ist eine innere Bodenfläche des Gleitschuhs 62 bezeichnet, auf der sich flächig das radial innere Stirnende 80 des Kolbens 40 abstützt. Die innere Bodenfläche 78 ist parallel zur äußeren Stützfläche 82, die in flächigem Gleit­ kontakt mit der Abflachung 32 der Exzenterscheibe 28 steht.

Das mit S bezeichnete Spiel zwischen dem Außenumfang der Führungsscheibe 74 und der Innenoberfläche des Kra­ genabschnitts 72 kann verhältnismäßig grob sein, ohne die Funktion einer ausreichenden Stabilisierung des Gleitschuhs 62 gegen die einwirkenden Querkräfte zu beeinträchtigen. Die Höhe des Kragenabschnitts 72 ist so bemessen, daß die Führungsscheibe 74 während des gesamten Hubs des Kolbens 40, der dem doppelten Exzentrizitätsmaß ME entspricht, stets vom Kragenabschnitt 72 umfalt bleibt. Auf diese Art und Weise fungiert der Kragenabschnitt 72 als Verliersicherung für den separat vom Kolben 40 ausgebildeten Gleitschuh 62. Eine unkontrollierte Verselbständigung des Gleitschuhs 62 ist deshalb selbst dann ausgeschlossen, falls der Pumpenkolben 40 in der Führung 38 des Zylindereinsatzes 36 am oberen Totpunkt (Fig. 2 oben) festklemmen sollte.

In den Fig. 4 bis 7 sind die erfindungsgemäßen Verliersicherungen gezeigt. Zur Erleichterung des Verständnisses sind für diejenigen Komponenten, welche mit den Teilen der Radialkolbenpumpe gemäß Fig. 1 bis 3 vergleichbar sind, mit entsprechenden Bezugszeichen versehen, denen eine "1" bzw. "2" vorangestellt ist.

Gemäß Fig. 4 ist der Gleitschuh 162 als Kreisscheibe ausge­ bildet, die dementsprechend auch eine kreisförmige Stützflä­ che 182 für den flächigen Kontakt mit der zugehörigen Abfla­ chung 32 hat. Auf der der Stützfläche 182 abgewandten Seite der Kreisscheibe 162 ist eine zentrische Sackbohrung 184 vorgesehen, in der formschlüssig der zylindrische Pumpenkol­ ben 140 auf genommen ist, so daß er mit seiner Stirnfläche 180 satt am Ausnehmungsgrund 185 aufliegt. Der Pumpenkolben 140 ist von einem äußerlich glatten Vollzylinder gebildet.

Über die Seitenflächen der zentrischen Sackbohrung 184 wer­ den die Querkräfte Q auf den Pumpenkolben 140 übertragen, der in der zylindrischen Führungsbohrung im zugeordneten Zylindereinsatz sicher geführt ist.

Um eine unerwünschte Trennung zwischen Pumpenkolben 140 und Gleitschuh 162 auszuschließen, ist eine Verliersicherung in Form einer an die Kreisscheibe 162 angeklammerten Klemm­ scheibe 186 vorgesehen, die vorzugsweise von einer elasti­ schen Federscheibe gebildet ist. Die Klemmscheibe 186 hat im wesentlichen zwei Funktionsbereiche, nämlich einen als Kra­ gen ausgebildeten Klammerabschnitt 188 und einen Plattenfe­ derabschnitt 190, der zum einen als Widerlager für die mit strichpunktierten Linien angedeutete Rückstellfeder 166 und als Funktionsteil zur Ausbildung einer kraftschlüssigen Verbindung zum zylindrischen Pumpenkolben 140 dient.

Zu diesem Zweck weist der Plattenfederabschnitt 190 eine zentrische Ausnehmung 192 auf, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Pumpenkolbens 140. Der Pumpenkolben 140 kann dementsprechend in die zentrische Ausnehmung 192 unter federelastischer Verformung bzw. Verwölbung des Plattenfederabschnitts 190 nach unten eingedrückt werden, wodurch zumindest die an die zentrische Ausnehmung 192 angrenzenden Bereiche 194 federnd vorgespannt ausgelenkt werden.

Beim Pumphub des Kolbens 140 wird die Kraft über die äußere Stützfläche 182 in die Kreisscheibe 162 eingeleitet und über den Boden 185 der Planfläche auf die ebenfalls plan ausge­ bildete radial innenliegende Stirnfläche 180 des Kolbens 140 übertragen. Der Rückhub des Kolbens beim Saughub wird über die Rückstellfeder 166 bewirkt, die auf die Klemmscheibe 86 einwirkt.

Die kraftschlüssige Verbindung zwischen der zentrischen Aus­ nehmung 192 und dem Außenumfang des zylindrischen Pumpenkol­ bens 140 ist so gewählt, daß die Kontaktkraft zwischen der Ausnehmung 192 und dem Kolben 140 unter Einwirkung der Rück­ stellfederkraft zunehmend ansteigt, wodurch mit grober Sicherheit vermieden werden kann, daß sich der Pumpenkolben 140 vom Gleitschuh 162 trennt.

Schließlich wird unter Bezug auf die Fig. 5 bis 7 noch eine Ausführungsform der Radialkolbenpumpe mit einer modifi­ zierten Einrichtung zum Auffangen der seitlichen, reibkraft­ bedingten Querkräfte auf den Gleitschuh beschrieben. Diese Ausführungsform entspricht weitgehend der Variante gemäß Fig. 4.

Auch in diesem Fall ist der Gleitschuh 262 als Kreisscheibe ausgebildet, die in ihrer kreisförmigen Stützfläche 282 in flächigem Kontakt mit einer zugehörigen Abflachung 232 der Exzenter- und Steuerscheibe 228 steht. Mit 284 ist eine zentrische Sackbohrung bezeichnet, in die wiederum der zylindrische Pumpenkolben 240 eintaucht, so daß dieser mit seiner Stirnfläche satt am Ausnehmungsgrund der Sackbohrung 284 anliegt. Zur Übertragung der quer zur Kolbenachse 241 gerichteten Kräfte zwischen Gleitschuh 262 und Kolben 240 dient der Passungseingriff zwischen dem Kolben und der zylindrischen Ausnehmung 284.

Um den Gleitschuh 262 verliersicher am Pumpenkolben 240 zu fixieren, dient wiederum eine Klammereinrichtung in Form einer Tellerscheibe 286 mit nach unten abgebogenen Klammer­ armen 288, die mit ihren radial nach innen umgebogenen Endabschnitten 288a eine Radialschulter 298 des Gleitschuhs 262 hintergreifen. Einzelheiten der Klammereinrichtung sind den Fig. 6 und 7 entnehmbar, auf die später näher einge­ gangen werden soll.

Gehalten wird die Klammereinrichtung 286 durch einen Spreng­ ring 299, der einen kreisförmigen Querschnitt hat. Dieser Sprengring 299 ist formschlüssig in einem umlaufenden Ein­ stich 276 in der Nähe des unteren Endes des Pumpenkolbens 240 aufgenommen, so daß er um ein vorbestimmtes Maß radial von der Oberfläche des Pumpenkolbens 240 vorsteht. Am radial vorstehenden Teil des Sprengrings 299 stützt sich vorzugs­ weise flächig ein nach oben konvex herausgedrückter Kragen 294 der Tellerscheibe 286 ab. Der Kragen 294 definiert eine zentrische Öffnung 292 durch die sich der Pumpenkolben 240 hindurch erstreckt.

Fig. 5 zeigt den Pumpenkolben 240 in oberen Totpunkt. Der Saughub des Pumpenkolbens 240 wird durch die mit 266 bezeichnete Rückstellfeder bewirkt, welche sich auf der Oberseite der Tellerscheibe 286 abstützt. Durch den form­ schlüssigen Hintergriff des nach oben konvex herausgedrück­ ten Kragens 294 am Sprengring 299 wird der Pumpenkolben 240 bei Bewegung der Stützfläche 232 radial nach innen mitgenom­ men. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, den Gleit­ schuh 262 spielfrei über die Klammereinrichtung 286 am Pum­ penkolben 240 zu fixieren. Dies geschieht am einfachsten dadurch, daß die Anklemmung des Gleitschuhs 262 mit leichter federnder Vorspannung der Klammerarme 288 erfolgt.

Aus den Fig. 6 und 7 ist erkennbar, daß es sich bei der Klammereinrichtung um ein einfach herstellbares Stanz-Biege­ teil handelt, bei dem eine kreisförmige Tellerscheibe 286 sechs in gleichmäßigem Umfangsabstand zueinander stehende Klammerarme 288 aufweist. Der Kragen 294 ist - wie am besten aus der Fig. 7 ersichtlich - so nach oben ausgebeult, daß auf der dem Sprengring zugewandten Seite ein kleiner Radius R ausgebildet wird, der sich an die vorstehende Außenober­ fläche des Sprengrings 299 vorzugsweise flächig anschmiegt, wenn der Gleitschuh 262 über die Klammereinrichtung am Kolben 240 fixiert ist.

Mit 297 ist eine nach oben herausgedrückte Sicke bezeichnet, die im Bereich des Teilkreises der Rückstellfeder 266 liegt und für letztere als Verdrehsicherung dient.

Bei der Montage der Verliersicherung gemäß Fig. 5 bis 7 geht man beispielsweise wie folgt vor:
Zunächst wird auf dem Kolben 240 der Sprengring 294 fixiert. Anschließend wird die Klammereinrichtung bestehend aus Tellerscheibe 286 und Klammerarmen 288 auf den Kolben 240 aufgefädelt, bis der Kragen bzw. Bund 294 am Sprengring 299 anschlägt. Jetzt kann von der anderen Seite der Gleitschuh 262 unter federnder, elastischer radialer Aufspreizung der Klammerarme 288 in das Innere der Klammereinrichtung einge­ drückt werden. Dabei gleiten die Enden 288a der Klammerarme 288 an einer konischen Außenoberfläche 261 entlang und schnappen schließlich vorzugsweise unter Aufrechterhaltung einer gewissen axialen, federnden Vorspannung hinter die Schulter 298. In diesem Zustand kann die vormontierte Ein­ heit aus Kolben, Verliersicherung und Gleitschuh in die Zylinderbohrung 238 eingesetzt werden.

Selbstverständlich sind Abweichungen von den zuvor be­ schriebenen Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Grundge­ danken der Erfindung zu verlassen. So ist es beispielsweise bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 möglich, den kraft­ schlüssigen Kontakt zwischen Klemmscheibe 186 und Kolben 140 durch federnde Zungenabschnitte der Federscheibe herzustel­ len, die durch Radialschlitze voneinander getrennt sind. Auch sind die in der Darstellung gemäß Fig. 4 noch vorgese­ henen, separaten Einformungen 196 zur radialen Positio­ nierung der Rückstellfeder 166 nicht erforderlich. Schließ­ lich kann der Klammerabschnitt 188 für den Hintergriff einer Ringschulter 198 der Kreisscheibe 162 anders gestaltet sein und beispielsweise in eine Ringnut eingreifen.

Claims (14)

1. Radialkolbenpumpe mit mehreren, im Winkelabstand zueinander um eine zentrale Antriebswelle angeordneten Zylindern, in denen jeweils ein Kolben geführt angeordnet ist, der sich unter Federvorspannung mit seinem radial innenliegenden Ende an einem Gleitschuh abstützt, welcher auf einer zugehörigen Abflachung einer im wesentlichen polygonartigen Steuerscheibe aufliegt, die drehbar auf einem Exzenterabschnitt der Antriebswelle gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Achse (41; 141; 241) des Kolbens (40; 140; 240) gerichteten Gleitkontakt-Reibungskräfte (Q) zwischen Gleitschuh (62; 162; 262) und Steuerscheibe (28; 228) ausschließlich über den zugehörigen Kolben (40; 140; 240) unter Ausbildung einer Verliersicherung zwischen Kolben (40; 140; 240) und Gleitschuh (62; 162; 262) aufgenommen werden, wobei der Gleitschuh von einer Platte (162; 262) gebildet ist, in der eine Ausnehmung (184; 284) zur formschlüssigen Aufnahme des Kolbenendes (140; 240) ausgebildet ist, und daß als Verliersicherung eine Klammereinrichtung (186, 286) in Form eines Stanz-Biegeteils vorgesehen ist, mit der der Kolben (140; 240) am Gleitschuh (162, 262) axialfest positionierbar ist.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klammereinrichtung (186, 286) den Gleitschuh über den Umfang erfaßt.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klammereinrichtung von einer Klemmscheibe (186) gebildet ist, die mit einem Klammerabschnitt (188) in Hintergriff mit einer Radialschulter (198) der Gleitschuh-Platte (162) steht und eine zentrale Ausnehmung (192) zur kraftschlüssigen Mitnahme des Kolbens (140) aufweist.

4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klemmscheibe von einer Federscheibe (186) gebildet ist, in deren zentrale Ausnehmung (192) der Kolben (140) unter elastischer Verwölbung der Scheibenfläche (190) zumindest in dem der Ausnehmung (192) benachbarten Bereich (194) eindrückbar ist.

5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federscheibe (196) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

6. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammereinrichtung von einer Tellerscheibe (286) mit umgebogenen Klammerarmen (288) gebildet ist, die in Hintergriff mit einer Radialschulter (298) einer Gleitschuh-Platte (262) stehen.

7. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tellerscheibe (286) mittels eines Axial-Sicherungsrings (Sprengring 299) am Kolben (240) verliersicher gehalten ist.

8. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (240) zur formschlüssigen Auf­ nahme des Axial-Sicherungsrings (Sprengring 299) einen vorzugsweise flach gerundeten Einstich (276) aufweist.

9. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerscheibe (286) im Bereich einer zentralen Durchtrittsöffnung (292) für den Kolben (240) derart umgeformt ist, daß sie zumindest abschnittsweise und vorzugsweise umlaufend in form­ schlüssigen Kontakt mit dem Axial-Sicherungsring (Sprengring 199) bringbar ist.

10. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tellerscheibe (286) im Zentrum einen umlaufenden, aus der Tellerebene herausgedrückten Kragen (294) aufweist, über den sich die Tellerscheibe (286) am Axial-Sicherungsring (Sprengring 299) umlaufend abstützt.

11. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerscheibe (286) eine nach oben vorstehende Sicke (297) als Verdrehsicherung für die Kolben-Rückstellfeder (266) aufweist.

12. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm- und/oder Teller­ scheibe (186, 190; 286) Einformungen (196) zur Abstützung der Kolben-Rückstellfeder (166; 266) aufweist.

13. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (62; 162; 262) Kreisquerschnitt hat.

14. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (40) flächig auf der Innen-Bodenfläche (78) des Gleitschuhs (62) aufliegt.