DE4314217C2 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit einem Pumpenkörper, in welchem mehrere Zylinderbohrungen für die Aufnahme von Förderkolben angeordnet sind, die durch einen Exzenter angetrieben werden. Die Druckräume der Förderkolben stehen über radiale Druckkanäle mit einem gemeinsamen Ringraum in Verbindung. Den Druckkanälen sind auf der Abströmseite in Umfangsrichtung verlaufende Auslaßrillen zugeordnet. Der Ringraum enthält außerdem als Auslaßventil ein ringförmiges Federband, das auf einer Sitzfläche der Abströmseite der Druckkanäle und der Auslaßrillen anliegt.

In der DE 39 30 248 A1 wird eine Radialkolbenpumpe mit radial angeordneten Zylinderbohrungen beschrieben, die jeweils in einem Auslaß münden und deren Kolben mit einem gemeinsamen Exzenter kämmen und über eine Einlaßbohrung mit einem den Exzenter umgebenden Einlaßraum kommunizieren. Radial außen weisen die Zylinderbohrungen Auslaßventile auf, die in einer Umfangsnut münden. In der Umfangsnut liegt ein ringförmiges Federband das die Auslaßkanäle überdeckt. Die Zylinderbohrungen werden in der DE 38 13 774 A1 durch eingeschraubte Kappen bzw. in der DE 42 12 931 A1 durch Zylinderbohrungsdeckel verschlossen, die den Ventilsitz (Nut) für das ringförmige Federband aufweisen.

Bei diesen aus dem angegebenen Stand der Technik bekannten Radialkolbenpumpen wird der Öffnungsquerschnitt nur durch Bohrungen, die die Verbindung mit den Umfangsnuten herstellen, gebildet, so daß das Ringventil einen sehr großen Hub ausführen muß, um genügend Flüssigkeit zu fördern.

Weiterhin ist eine Radialkolbenpumpe dieser Bauart, deren Druckkanäle auf der Abströmseite in Umfangsrichtung verlaufende Außenrillen zugeordnet sind in der nicht vorveröffentlichten P 41 39 611.1 (Fig. 2) bereits beschrieben worden. Die Radialkolbenpumpe ist Bauteil eines Automatgetriebes und dient der Schmierölversorgung und der Versorgung der Steuer- und Betätigungseinrichtungen. In dieser Pumpe sind die in einen Pumpenkörper eingearbeiteten Zylinderbohrungen durch eingepreßte Stopfen verschlossen. Die Stopfen enthalten die radialen Druckkanäle, die in einen mit dem Verbraucher verbundenen gemeinsamen Ringraum einmünden. In die Stopfen sind im Mündungsbereich der Druckkanäle in Umfangsrichtung des Ringraumes verlaufende Auslaßrillen eingearbeitet, die die Druckkanäle anschneiden. Durch die Auslaßrillen soll der Ausschiebedruck auf das ringförmige Federband verringert werden. Außerdem halten die Auslaßrillen die Sitzfläche für das Federband klein, womit man ein sogenanntes "Kleben" des Federbandes beim Öffnungshub vermeiden kann. Aus Gründen der einfachen Bearbeitung hat man in der vorgeschlagenen Radialkolbenpumpe die Auslaßrillen in ihrer Länge auf den Durchmesser der bearbeiteten Stirnfläche der Stopfen begrenzt. Durch die Auslaßrillen ist die Montage der einzelnen Stopfen erschwert, da diese stellungsabhängig in die Zylinderbohrungen eingepreßt werden müssen. Hinzu kommt, daß ein Lockern der in den Pumpenkörper eingepreßten Stopfen durch die prinzipbedingten Druckpulsationen der Radialkolben­ pumpe nicht ganz auszuschließen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstel­ lung und den Einbau des Auslaßventilsystems zu vereinfachen und die Betriebseigenschaften der Pumpe zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 enthalten. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.

Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht darin, auf den Pumpenkörper einen Ring aufzuschieben, der die den Zylinder­ bohrungen zugeordneten Druckkanäle mit den auf der Abström­ seite liegenden Auslaßrillen enthält. Durch diese Maßnahme erübrigt es sich, eine Anzahl von Stopfen jeweils stellungs­ abhängig einzupressen. Man muß jetzt nur noch ein einziges Bauteil, ausgerichtet auf die Lage der Zylinderbohrungen, auf den Pumpenkörper aufschieben. Die Druckkanäle, Rillen und Nuten lassen sich leicht in den Ring einarbeiten.

Um einen festen Sitz des Ringes auf dem Pumpenkörper und im Gehäuse zu sichern, ist der Ring mit einer geringfügig konischen Innenfläche versehen. Außerdem ist es zweckmäßig, eine radiale Stirnfläche des Ringes mit einer Schneidkante zu versehen, die sich bei der Montage in das Pumpengehäuse einarbeitet und so für eine gute axiale Abdichtung sorgt. Die konische Innenfläche ermöglicht hierbei eine axiale Kraftübertragung.

Die Auslaßrillen liegen beiderseits der Druckkanäle auf deren Abströmseite und können sich durch die Verwendung des Ringes vorteilhaft über ein größeres Umfangssegment er­ strecken. Die Auslaßrillen sind also nicht mehr auf eine verhältnismäßig kleine Umfangslänge, wie in der älteren An­ meldung, begrenzt. Der Differenzdruck auf der Öffnungsseite des Federbandes läßt sich somit bei kleinem Federbandhub noch geringer halten.

Die zwischen den Auslaßrillen gebildeten Stege und die in Umfangsrichtung zwischen den Druckkanälen liegenden ge­ schlossenen Umfangsflächen bilden hierbei eine verhältnis­ mäßig kleine Sitzfläche für das Federband. Der beim partiel­ len Öffnen des jeweils aktiven Federbandabschnitts ent­ stehende Hafteffekt auf der Sitzfläche des Ringes bleibt da­ her sehr klein.

Beiderseits der Auslaßrillen können weitere parallel verlaufende Abströmrillen vorgesehen sein, die durch das Federband nicht verschlossen sind. Diese Abströmrillen lassen das geförderte Öl schnell in den gemeinsamen Ringraum ab­ fließen.

Zwischen den in Umfangsrichtung unterbrochenen Abström­ rillen bleiben seitliche Vorsprünge stehen, die zur Führung des Federbandes dienen.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch eine Radial­ kolbenpumpe;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen ausgebauten Ring;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Ring in Richtung des Pfeils III der Fig. 2 in einem anderen Maßstab;

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt entsprechend der Linie IV-IV der Fig. 2 und

Fig. 5 eine starke Vergrößerung des Ausschnittes entsprechend der Einzelheit V der Fig. 2.

Die Radialkolbenpumpe nach Fig. 1 weist ein Pumpenge­ häuse 1 mit einem Pumpenkörper 2 auf. In den Pumpenkörper 2 sind mehrere über den Umfang verteilte Zylinderbohrungen 3 eingearbeitet, in welchen Förderkolben 4 gleiten. Ein auf einer Antriebswelle 5 fester Exzenter 6 versetzt bei seiner Rotation die Förderkolben nacheinander in Hubbewegungen. Die Förderkolben haben seitliche Einlaßbohrungen 7, die beim Eintauchen in einen Exzenterraum 8 Drucköl ansaugen. Der Exzenterraum 8 hat mit einem nicht dargestellten Behälter Verbindung. Nach der Erfindung sitzt auf dem Pumpenkörper 2 ein Ring 12. Der Ring 12 ist zur Fixierung auf seiner Innen­ fläche 13 mit einer geringen Konizität mit dem Winkel α (Fig. 2) versehen. Da das Pumpengehäuse 1 an dem Pumpen­ körper 2 angeschraubt ist, kann der Ring 12 nicht abrut­ schen. Der Ring 12 enthält den Zylinderbohrungen 3 zugeord­ nete Druckkanäle 14, die in eine gemeinsame Ringnut 15 ein­ münden. Die Ringnut 15 ist mit einem zu einem Verbraucher führenden Auslaß 24 verbunden. Der Ring 12 hat zur axialen Abdichtung gegen den Niederdruckbereich des Exzenterraumes 8 zweckmäßig eine übertrieben hervorgehobene Schneidkante 9, die sich bei der Montage in das Pumpengehäuse 1 einarbeitet.

Weiter ist zur axialen Abdichtung nach außen ein O-Ring 10 vorgesehen. Anstelle der Schneidkante 9 kann aber auch ein weiterer O-Ring in einer Nut 11 (Fig. 2) vorgesehen sein.

Wie Fig. 3 zeigt, sind auf der Abströmseite der Druck­ kanäle 14 parallele Auslaßrillen 16 und 16A vorgesehen. Die Auslaßrillen 16 und 16A schneiden die Druckkanäle 14 an und sind in ihrer Länge auf einen festgelegten Umfangsabschnitt begrenzt. Die Druckkanäle 14 und die Auslaßrillen 16, 16A umspannt eine ringförmige Bandfeder 17, die einen Druck­ raum 19 oberhalb der Förderkolben 4 gegen die Ringnut 15 abdichtet. Beiderseits der Auslaßrillen 16, 16A sind außer­ dem sogenannte Abströmrillen 18 und 18A vorgesehen, die über den gesamten Umfang des Ringes 12 verlaufen. Wie die Fig. 1 und 5 zeigen, verschließt die Bandfeder 17 diese Abström­ rillen 18, 18A jedoch nicht. In die Abströmrillen 18 und 18A ragen Vorsprünge 22 und 22A hinein, die zur seitlichen Führung der Bandfeder 17 dienen. Lange, teilkreisförmige Abströmspalte 23 und 23A seitlich der Bandfeder 17 sorgen dafür, daß größere Ölströme schnell abfließen können. Bei kleineren Förderströmen kann man auf die Vorsprünge 22 und 22A verzichten, so daß die Bandfeder 17 beidseitig durch­ gehend geführt ist. Die Bandfeder 17 liegt daher im Bereich der Auslaßrillen 16 und 16A und der Abströmrillen 18 und 18A auf einer Sitzfläche, die aus einem Mittelsteg 20 und zwei Seitenstegen 20A und 20B besteht. Zwischen den den Druck­ kanälen zugeordneten Rillenfeldern dienen als Sitzfläche für das Federband außerdem noch geschlossene Umfangsflächen 21.

Während des Pumpenbetriebs wölbt sich die Bandfeder 17 über dem jeweils einen Druckhub ausführenden Förderkolben 4 im Bereich des Druckkanals 14 und der Auslaßrillen 16, 16A in einer umlaufenden Wellenbewegung hoch. Die Bandfeder 14 ist mit Hilfe von zwei nicht gezeichneten Stiften, die in Bohrungen eingepreßt werden, gegen Drehen verankert.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Rillenfelder hat den Vorteil, daß eine große Abströmfläche pro Zylinderbohrung bei einer kleinen Bandfeder-Sitzfläche vorgesehen werden kann. Daraus ergibt sich beim Ausschieben des Fördermittels eine nur geringe Drucküberhöhung auf der Kolbenseite der Bandfeder 17 und ein kleiner Bandfeder-Hub. Als Folge davon läßt sich bei besserer Dichtheit eine Geräuschverminderung und ein besserer Wirkungsgrad erzielen.

Bezugszeichen

1

Pumpengehäuse

2

Pumpenkörper

3

Zylinderbohrungen

4

Förderkolben

5

Antriebswelle

6

Exzenter

7

Einlaßbohrungen

8

Exzenterraum

9

Schneidkante

10

O-Ring

11

Nut

12

konischer Ring

13

Innenfläche

14

Druckkanal

15

Ringnut

16

,

16

A Auslaßrillen

17

Bandfeder

18

,

18

A Abströmrillen

19

Druckraum

20

Mittelsteg

20

A,

20

B Seitensteg

21

geschlossene Umfangsflächen

22

,

22

A Vorsprünge

23

,

23

A Abströmspalte

24

Auslaß
α Winkel der Konizität

Claims (7)

1. Radialkolbenpumpe mit folgenden Merkmalen:

• - in einem Pumpenkörper (2) sind mehrere Zylinderboh­ rungen (3) für die Aufnahme von Förderkolben (4) vorgesehen, die durch einen Exzenter (6) angetrieben werden;
• - die Druckräume (19) der Förderkolben (4) stehen über Druckkanäle (14) und diese anschneidende, parallele Auslaßrillen (16, 16A) mit einer gemeinsamen Ring­ nut (15) in Verbindung;
• - die Auslaßrillen (16, 16A) verlaufen in Umfangsrich­ tung der Ringnut (15);
• - die Ringnut (15) enthält als Auslaßventil eine ring­ förmige Bandfeder (17), die an einer Sitzfläche auf der Abströmseite der Druckkanäle (14) anliegt,
• - auf dem Pumpenkörper (2) ist ein Ring (12) aufgeschoben, der die den Zylinderbohrungen (3) zugeordneten Druckkanäle (14) mit den Auslaßrillen (16, 16A) enthält.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ring (12) mit einer konischen Innenfläche (13) auf dem Pumpenkörper (2) ge­ halten ist.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ring (12) mittels einer an einer radialen Stirnfläche vorgesehenen Schneidkante (9) im Pumpengehäuse (1) abdichtet.

4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auslaßrillen (16, 16A) beiderseits der Druckkanäle (14) liegen und in ihrer Um­ fangslänge begrenzt sind.

5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den Auslaß­ rillen (16, 16A) gebildete Stege (20, 20A, 20B) und zwischen den Druckkanälen (14) liegende geschlossene Umfangs­ flächen (21) die Sitzfläche für die Bandfeder (17) bilden.

6. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beiderseits der Auslaß­ rillen (16, 16A) mit diesen parallel verlaufende Abström­ rillen (18, 18A) vorgesehen sind.

7. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch die Abströmril­ len (18, 18A) Vorsprünge (22, 22A) zur Führung der Band­ feder (17) gebildet sind.