DE4318073A1

DE4318073A1 - Radialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE4318073A1
Application number: DE19934318073
Authority: DE
Inventors: Siegfried Hertell
Original assignee: Barmag Luk Automobiltechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Barmag Luk Automobiltechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1992-06-06
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1993-12-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1. Diese Radialkolbenpumpe ist bekannt durch z. B. die DE-A 41 09 072 (Bag. 1819).

Diese Radialkolbenpumpen haben die Eigenschaft, daß bei einem Kolbenhub nicht nur das Flüssigkeitsvolumen radial auswärts transportiert werden muß, das verdrängt werden soll; vielmehr befindet sich in dem topfförmigen Kolben ständig eine Flüssig keitsmenge, die in dem topfförmigen Kolben bzw. dem Zylinder verbleibt und die die radiale Auswärts- und Einwärtsbewegung ständig mitmacht.

Bisher hat man angenommen, daß dieses vergrößerte Flüssig keitsvolumen eine dämpfende Wirkung hat und zur Vergleichmäßi gung der Arbeitsweise der Radialkolbenpumpe beiträgt.

Der Vermutung folgend, daß das Gegenteil der Fall sein könnte, hat sich die Anmelderin die Aufgabe gestellt, das genannte, in dieser Anmeldung sogenannte "Totraumvolumen" zu verringern.

Die Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruches 1.

Die Lösung hat den Vorteil, daß die Förderleistung durch die Verminderung des Totraumvolumens nicht beeinträchtigt wird, daß sich aber eine ganz erhebliche Geräuschverminderung er gibt, wenn die Pumpe mit hohen Drucken betrieben wird. Eine Erklärung dafür steht noch aus.

Die Lösung gewährleistet, daß die Druckfedern, durch welche die topfförmigen Kolben radial nach innen gegen den Exzenter gedrückt werden, weiterhin in dem Kolbeninneren untergebracht und dabei so dimensioniert werden können, daß auch in der radial äußeren Extremlage der Kolben noch genügend Platz für die Druckfedern zur Verfügung steht.

Die Lösungen nach den Ansprüchen 2 und 4 haben den Vorteil, daß der Verdrängerkörper konzentrisch zur Kolbenachse und zu der vorzugsweise angewandten Schrauben-Druckfeder ausgebildet werden kann.

Die Lösung nach Anspruch 2 hat darüber hinaus den Vorteil, daß der Verdrängerkörper die Kolbenbewegung nicht mehr zu machen braucht.

Die Lösung nach den Ansprüchen 3 und 5 hat darüber hinaus den Vorteil der einfachen Montage.

Es ist durch die DE-A 41 07 952 (Bag. 1817) bekannt, daß auf dem Exzenter ein frei drehbarer Tragring angeordnet wird. Dieser Tragring hat Abflachungen, die leicht ballig oder eben sein können und mit denen der Tragring an jeweils einem Kol benboden anliegt. Dadurch wird verhindert, daß der Tragring gegenüber dem Kolbenboden eine große Relativgeschwindigkeit hat. Die Relativgeschwindigkeit ist vielmehr auf eine trans latorische Hin- und Herbewegung von der Größe der Exzentrizi tät des Exzenters beschränkt.

Es wird nun weiter vorgeschlagen, für die erfindungsgemäße Pumpe eine Steuerung des Einlaßventils vorzuziehen, die nicht - wie bisher üblich - von der Kolbenbewegung abhängig ist. Bei der bekannten Pumpe wurde dieser Nachteil bereits dadurch teilweise überwunden, daß die Einlaßöffnung des Kol bens zwar auch in der Seitenwand des Kolbens angeordnet ist, jedoch eine wesentlich größere Erstreckung in Umfangsrichtung als in axialer Richtung hat. Hierdurch kann bereits das im Bereich des inneren Totpunktes des Kolbens zunächst eingesaug te und dann wieder ausgestoßene Flüssigkeitsvolumen klein ge halten werden. Die Weiterbildung nach Anspruch 9 erlaubt eine weitere Optimierung.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Radi alkolbenpumpe;

Fig. 2 einen Radialschnitt einer Radialkolbenpumpe;

Fig. 3 eine alternative Ausführung des Verdrängerkörpers.

In Fig. 1 ist die Radialkolbenpumpe gemäß der Erfindung in einem Axialschnitt dargestellt. Diese Pumpe hat ein Pumpenge häuse 1, das aus den in axialem Abstand angeordneten Seiten deckeln 1.2 und 1.3 sowie dem diese radial abschließenden, kreiszylindrischen Ring 1.1 gebildet ist. In das Pumpengehäuse 1 ist ein Zylinderkörper 2 mit radialen Kolbenbohrungen einge paßt. Der Zylinderkörper ist vorzugsweise ein gerader Kreiszy linder. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kolbenboh rungen in einen Zylindereinsatz 4 eingebracht, der in eine im Durchmesser etwas größere Radialbohrung des Zylinderkörpers 2 eingepreßt ist. In dem Zylinder 4 ist ein topfförmiger Kolben 3 beweglich angeordnet. Der Zylinder 4 ist auf der dem Boden 3.1 des Kolbens 3 abgewandten Seite durch einen Zylinderdeckel 5 verschlossen. Auf dem Umfang des Zylinderdeckels 5 sind Aus laßbohrungen verteilt, die durch Auslaßventile 6 verschlossen sind. Dabei sind die Auslaßventile vorzugsweise durch ein den Zylinderdeckel 5 mit geringem radialen Spiel umschließendes, endloses, flexibles Ventilband gebildet. Die Auslaßbohrungen verbinden den Zylinderraum, in dem sich der Kolben 3 bewegt, mit dem Druckraum 7 der Radialkolbenpumpe. Dieser ist zwischen den umfangsverteilten Zylinderdeckeln 5 (Fig. 2), dem Zylin derkörper 2 oder den Seitendeckeln 1.2, 1.3 des Pumpengehäuses 1 und dem Gehäusering 1.1 ausgebildet. Dabei ist der Druckraum 7 im Ausführungsbeispiel durch O-Ring-Dichtungen 18 zwischen dem Gehäusering 1.1 und den Seitenflanschen des Zylinderkör pers 2 abgedichtet.

In den Zylinderkörper 2 ist eine zentrische Ausnehmung einge bracht, die von den Seitendeckeln 1.2, 1.3 axial verschlossen ist. Sie bildet die Einlaßkammer 15 der Radialkolbenpumpe. Sie ist durch eine Einlaßbohrung 14 in dem einen Seitendeckel 1.3 des Pumpengehäuses 1 mit einem nicht dargestellten Reservoir für die zu pumpende Flüssigkeit, beispielsweise Schmieröl oder Hydrauliköl verbunden.

Eine Antriebswelle 11 der Pumpe ragt in die zentrische Aus nehmung des Zylinderkörpers 2 und ist beidseitig in den Sei tendeckeln 1.2, 1.3 des Pumpengehäuses 1 gelagert. Auf der An triebswelle 11 sitzt ein Exzenter 12, an dem die topfförmigen Böden 3.1 der Kolben 3 anliegen. Beim Drehen des Exzenters 12 treibt dieser die Kolben 3 an und bewegt sie gegen die Kraft von Federn 8 in radialer Richtung. Die Federn 8 sind dabei zwischen dem Zylinderdeckel 5 und dem Boden 3.1 eines jeden Kolbens 3 verspannt und bewirken den Rückhub der Kolben, bei dem die Flüssigkeit angesaugt wird.

Auf dem Exzenter 12 sitzt vorzugsweise ein Tragring 13, der auf diesem frei drehbar ist und an dem sich die Böden 3.1 der Kolben 3 abstützen. Der Tragring weist - wie der Radialschnitt gemäß Fig. 2 zeigt - umfangsverteilte Abflachungen 19 auf, die auf die Böden 3.1 der Kolben 3 einwirken und diese in radialer Richtung nach außen bewegen. In dem Tragring 13 oder in dem Exzenter 12 ist eine in Umfangsrichtung begrenzte Einlaßöffnung 16 angeordnet, die mit der Einlaßkammer 15 verbunden ist und zeitweilig mit einer Einlaßbohrung 17 im Boden 3.1 jedes Kolbens 3 ventilartig zusammenwirkt.

Erfindungsgemäß ist zur Verringerung des Totraumes in dem Pumpenzylinder 4 in jedem Kolben 3 ein Verdrängerkörper 10 angeordnet. Dieser liegt vorzugsweise konzentrisch zu der Druckfeder 8 im Kolben 3. Der Verdrängerkörper ist entweder direkt am Zylinderdeckel 5 oder am Boden 3.1 jedes Kolbens 3 befestigt. Es besteht auch die Möglichkeit, den Verdrängerkör per 10 an einer Scheibe 9, die als Widerlager für die Druckfe der 8 ausgebildet ist, zu befestigen. Die Scheibe 9 wiederum kann am Zylinderdeckel 5 oder am Boden 3.1 jedes Kolbens 3 aufliegen. Die Befestigung des Verdrängerkörpers 10 am Zylin derdeckel 5 hat dabei den Vorteil, daß seine Masse ruht und nicht mit dem Kolben 3 bewegt und beschleunigt wird. Sie ist deshalb die bevorzugte Ausführung. Der Verdrängerkörper 10 ist vorzugsweise ein kreiszylindrischer Stift, dessen Außendurch messer kleiner ist als der Innendurchmesser des ihm zugeord neten Kolbens 3. Insbesondere ist jedoch zwischen dem Außen durchmesser des Verdrängerkörpers 10, der Druckfeder 8 und dem Innendurchmesser des Kolbens 3 soviel Platz vorhanden, daß der Kolben 3 sich in radialer Richtung frei bewegen kann und eine Verklemmung des Kolbens auf der Feder 8 oder der Feder 8 auf dem Verdrängerkörper 10 nicht eintritt. Die Länge ist so bemessen, daß er im unteren Totpunkt der Kolbenbewegung nicht gegen den Kolbenboden 3.1 anstößt.

In Fig. 2 ist der Radialschnitt der Radialkolbenpumpe gemäß der Erfindung dargestellt. Insbesondere sind hier deutlich der Exzenter 12, der auf dem Exzenter 12 frei drehbare Tragring 13 und die Abflachungen 19 erkennbar, gegen die die Böden 3.1 der Kolben 3 abgestützt sind. Im übrigen wurden in der Zeichnung für gleiche Bauteile die gleichen Bezugsziffern verwendet wie in Fig. 1.

In Fig. 3 ist eine alternative Ausführung der Verdrängerkör per in den Kolben 3 der Pumpe dargestellt. Die Verdrängerkör per 10 sind dort mittels einer Scheibe 9, die am Boden 3.1 eines jeden Kolbens 3 anliegt, am Kolben 3 abgestützt. Die Einlaßbohrung 17.1 ist bei dieser Ausführung des Verdränger körpers 10 in axialer Richtung durch den Boden 3.1 des Kolbens 3 und die Scheibe 9 axial bis in den Verdrängerkörper 10 ge führt, wo die angesaugte Flüssigkeit durch eine Querbohrung austreten kann.

Bezugszeichen

1 Pumpengehäuse
1.1 Gehäusering, kreiszylindrischer Ring
1.2 Seitendeckel
1.3 Seitendeckel
2 Zylinderkörper
3 Kolben
3.1 Kolbenboden, Boden
4 Zylindereinsatz, Zylinder
5 Zylinderdeckel
6 Auslaßventil
7 Druckraum, Auslaßraum
8 Druckfeder
9 Federplatte, Scheibe
10 Verdrängerkörper
11 Antriebswelle
12 Exzenter
13 Tragkörper, Tragring
14 Einlaß
15 Einlaßkammer, Loch
16 Einlaßnut
17 Einlaßbohrung
17.1 Einlaßbohrung
18 Dichtung, O-Ring
19 Abflachung

Claims

1. Radialkolbenpumpe,
mit einem zylindrischen Gehäuse (1.1) und Seitendeckeln (1.2, 1.3),
einem darin eingepaßten zylindrischen Zylinderkörper (2) mit radialen Kolbenbohrungen,
einer Einlaßkammer (15), die in dem Zylinderkörper (2) als zylindrische Ausnehmung eingebracht ist;
einer Antriebswelle (11) mit einem darauf sitzenden Exzenter (12),
topfförmigen Kolben (3), die in den Kolbenbohrungen be weglich sind und die sich mit ihrem Boden (3.1) auf dem Exzenter (12) abstützen;
Zylinderdeckeln (5), die die Kolbenbohrungen radial nach außen gegenüber einem in dem Gehäuse (1.1, 1.2, 1.3) verlaufenden Druckraum (7) abschließen und ein Auslaßven til (6) enthalten und
einer zwischen dem Zylinderdeckel (5) und dem Boden (3.1) eines jeden Kolbens (3) verspannten Druckfeder (8),
gekennzeichnet durch
einen in jedem Kolben (3) angeordneten Verdrängerkörper (10).

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (10) an dem Zylinderdeckel (5) befestigt ist.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (10) an einer Scheibe (9) befestigt ist, die auf dem Zylinderdeckel (5) aufliegt und gegen die sich die Druckfeder (8) abstützt.

4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (10) auf der Innenseite des Bodens (3.1) eines jeden Kolbens (3) befestigt ist.

5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (10) an einer Scheibe (9) befestigt ist, die auf dem Boden (3.1) des Kolbens (3) aufliegt und gegen die sich die Druckfeder (8) abstützt.

6. Radialkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (10) zylindrisch ist und daß sein Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des zugeordneten Kolbens (3) ist.

7. Radialkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Exzenter (12) frei drehbar ein Tragring (13) sitzt, an dem die Kolben (3) sich abstützten.

8. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (13) mit jeweils einer Abflachung (19) an dem Boden (3.1) eines Kolbens (3) anliegt.

9. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß in dem Boden (3.1) eines jeden Kolbens (3) eine Einlaß bohrung (17) angeordnet ist, die mit einer in Umfangs richtung des Exzenters (12) begrenzten Einlaßöffnung (16) ventilartig zusammenwirkt.