DE4336673C2

DE4336673C2 - Radialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE4336673C2
Application number: DE19934336673
Authority: DE
Inventors: Gerald Rowe
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2013-10-28
Also published as: DE4336673A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit meh reren in einem Pumpengehäuse vorgesehenen Zylinderbohrungen für die Aufnahme von federbelasteten Kolben, die sternför mig um einen Exzenter angeordnet sind. Auf dem Exzenter sind zum reibungsfreien Antrieb der Kolben aus Gleitring und Gleitbuchse bestehende Gleitelemente gelagert. Die Druckräume der Kolben stehen über Auslaßventile mit einem Verbraucher in Verbindung.

Eine in ein Wandlergetriebe eingebaute Radialkolben pumpe dieser Bauart ist bereits aus der DE 41 39 611 A1 (Fig. 2) bekannt. Ein durch einen Wellenzapfen angetriebe ner Exzenter trägt eine Gleitbuchse, auf der ein zusätzli cher Gleitring lagert. Auf diese Weise läßt sich eine Rela tivbewegung zwischen den Kolben und dem Exzenter vermeiden und der Abrieb an den Kolbenfüßen sehr klein halten. Eine Radialkolbenpumpe hat den durch ihr Arbeitsprinzip beding ten Vorteil, daß der Förderstrom ab einer mittleren Dreh zahl von zum Beispiel 1600 U/min durch die Ansaugdrosse lung begrenzt ist. Oberhalb dieser Drehzahl ist der Kolben innenraum nicht mehr vollständig gefüllt. Dies bedeutet, daß der Förderbeginn von der Füllung abhängig ist, nachdem der Kolben seine zugehörige Saugöffnung verschlossen hat. Beim Förderbeginn trifft der Kolben daher mit drehzahlab hängiger Geschwindigkeit auf die eingeschlossene Ölsäule auf und schiebt das Öl über ein als umlaufende Bandfeder ausgeführtes Rückschlagventil, das alle Auslaßbohrungen der Kolben verschließt, in einen mit dem Verbraucher verbunde nen Sammelkanal aus. Da der Kolben nicht mit der Geschwin digkeit Null zu fördern beginnt, entsteht ein starker Druckstoß im Kolbeninnenraum. Die durch einen solchen Druckstoß erzeugte Druckspitze übersteigt den Auslaßdruck im Sammelkanal um ein Mehrfaches. Die Druckstöße verstärken sich, prinzipbedingt mit steigender Drehzahl. Die Druckstöße sämtlicher Kolben regen den Körperschall an, der über die Ge häusewand als Luftschall abgestrahlt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diese durch die Druck stöße verursachten Druckspitzen zu senken und die Radialkol benpumpe leiser zu machen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Pumpe gelöst. Das Hauptmerkmal der neuartigen Pumpe besteht darin, daß zwischen den Kolben und den auf dem Exzenter ange ordneten Gleitelementen ein den Exzenter umfassender Federring eingebaut ist. Die Kolben stützen sich somit auf dem Exzenter federnd ab, so daß diese bei Beginn des Ausschiebens einfedern können. Auf diese Weise lassen sich die Druckspitzen vermin dern, die beim Auftreffen der Kolben auf die Ölsäule entste hen. Dabei wird dieser vorteilhafte Effekt durch ein einziges Bau teil erreicht.

Der Federring kann geschlitzt ausgeführt sein. Die ge schlitzte Ausführung läßt sich vorteilhaft aus Bandmaterial herstellen. Nach einem weiteren Vorschlag kann der Federring mit abwechselnd am Innen- und am Außendurchmesser in gleichem Abstand hervorstehenden Stütznoppen ausgeführt sein, so daß jedem Stütznoppen ein Zwischenraum zum Einfedern des äußeren Gleitringes gegenüberliegt. Auch diese Ausführung ist zweck mäßig geschlitzt ausgeführt, wodurch ein leichteres "Atmen" ermöglicht wird.

Schließlich ist es außerdem möglich, den Federring in Kunststoff einzubetten. Die Einbettung des Federringes kann wahlweise auch einseitig, nur außen oder innen, erfolgen. Die se Ausführungen zeichnen sich durch hohe Stabilität aus.

Aus der DE 39 00 327 A1 ist zwar eine Vorrichtung für ein An tiblockiersystem mit einer Radialkolbenpumpe bekannt, bei der zwischen den Pumpenkolben und dem Exzenter je ein federndes Zwischenelement angeordnet ist. Die federnden Zwischenelemente sind in einem Ausführungsbeispiel als Tellerfedern ausgebil det, die in einem zusätzlichen Zwischenelement aufgenommen sind. Durch diese Vielzahl von Zwischenelementen ist die vor liegende Erfindung jedoch nicht nahegelegt.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Querschnitt durch eine Radialkol benpumpe mit einer Abfederung der Kolben durch eine geschlitzte Wellfeder;

Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend Fig. 1 mit einem geschlitzten Federring;

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt mit einem elasti schen Ring und

Fig. 4 einen vergrößerten Teil-Querschnitt durch eine kombinierte Anwendung eines elastischen Ringes mit einem Federring.

Die Pumpe nach Fig. 1 weist in Zylinderbohrungen 1 eines Pumpengehäuses 2 eine Anzahl von Kolben 3 auf. Jeder Kolben 3 ist durch eine Feder 4 belastet, die sich an einem die Zylinderbohrung 1 verschließenden Stopfen 5 abstützt. Eine Bandfeder 6 umspannt ringartig alle Stopfen 5 und ver schließt an Innenräume 7 anschließende Auslaßbohrungen 8 gegen eine Sammelringnut 10. Die Bandfeder 6 ist mit Stif ten 9 auf dem Pumpengehäuse 2 in ihrer Lage gesichert. Eine Antriebswelle 11 trägt einen Exzenter 12, auf welchem eine Gleitbuchse 13 angeordnet ist. Nach der Erfindung ist zwi schen einem auf die Gleitbuchse 13 aufgeschobenen inneren Gleitring 14 und einem konzentrischen äußeren Gleitring 15 als Dämpfungselement eine Wellfeder 16 eingebaut. Die Well feder 16 läßt sich als geschlossener Ring oder, wie in der Zeichnung dargestellt, geschlitzt ausführen. Die letztere Ausführung ist wegen ihrer Toleranzunempfindlichkeit leich ter zu montieren. Beim Rotieren des Exzenters 12 können die jeweils das Drucköl ausschiebenden Kolben 3 auf dem zugehö rigen Abschnitt des Gleitringes 15 geringfügig einfedern, so daß sich die zu Beginn eines Druckhubes auftretenden Druckspitzen absenken lassen. Die Bandfeder 6 wölbt sich von ihrer Sitzfläche über jeweils dem Kolben 3 auf, der gerade einen Druckhub ausführt. Die Kolben 3 saugen das Drucköl an ihrer Oberkante über Saugöffnungen 17 an.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt ein Dämp fungsglied in Form eines geschlitzten Federringes 18. Der Federring 18 hat am Innen- und am Außendurchmesser in glei chem Abstand versetzt zueinander angeordnete Stütznoppen 20 und 21. Den Stütznoppen 20 und 21 liegen Zwischenräume 22 und 23 gegenüber, so daß die einen Druckhub ausführenden Kolben 3 einfedern können.

Der Teil-Längsschnitt nach Fig. 3 zeigt eine weitere Variante mit einem zwischen konzentrischen Gleitringen 24 und 25 liegenden elastischen Ring 26. Der elastische Ring 26 kann zum Beispiel aus Gummi hergestellt und beid seitig an die Gleitringe anvulkanisiert sein.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform mit einem inneren und einem äußeren Gleitring und einem in einen elastischen Ring 27 einvulkanisierten Federring 28. Der Federring 28 ist hier aus einer Vielzahl von geraden Abschnitten 30 zu sammengesetzt. Selbstverständlich eignen sich auch die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeichneten Dämpfungsglieder und abge wandelte Federringformen für eine solche Verbundlösung.

Es ist naheliegend, den Federring 28 auch ohne die Einbet tung in elastisches Material zu verwenden.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die beschriebenen Dämp fungsglieder auch in Axialkolbenpumpen anzuwenden.

Bezugszeichenliste

1

Zylinderbohrungen

2

Pumpengehäuse

3

Kolben

4

Feder

5

Stopfen

6

Bandfeder

7

Innenräume

8

Auslaßbohrungen

9

Stifte

10

Sammelringnut

11

Antriebswelle

12

Exzenter

13

Gleitbuchse

14

innerer Gleitring

15

äußerer Gleitring

16

Wellfeder

17

Saugöffnungen

18

Federring

19

-

20

Stütznoppen

21

Stütznoppen

22

Zwischenraum

23

Zwischenraum

24

Gleitring

25

Gleitring

26

elastischer Ring

27

elastischer Ring

28

Federring

29

-

30

gerade Abschnitte

Claims

1. Radialkolbenpumpe mit folgenden Merkmalen:

1. in einem Pumpengehäuse (2) sind mehrere Zylinderbohrungen (1) für die Aufnahme von Kolben (3) vorgesehen, die sternförmig um einen Exzenter (12) angeordnet sind;
2. auf dem Exzenter (12) sind zum reibungsfreien Antrieb der Kolben (3) Gleitelemente (Gleitring und Gleitbuchse) gelagert;
3. Innenräume der Kolben (3) stehen über Auslaßventile mit einem Verbraucher in Verbindung,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kol ben (3) und den Gleitelementen (Gleitring 14; 15; Gleitbuchse 13) ein den Exzenter (12) umfassender Federring (16, 18) eingebaut ist (Fig. 1).

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (18) mit abwechselnd am Innen- und am Außendurchmesser in gleichem Abstand hervorstehende Stütznoppen (20, 21) ausgeführt ist, so daß jedem Stütznoppen ein Zwischenraum (22 bzw. 23) gegenüberliegt (Fig. 2).

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (28) in Kunststoff eingebettet ist (Fig. 4).

4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (16, 18) geschlitzt ist (Fig. 1, 2 und 4).

5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (28) mit geraden Abschnitten (30) gleicher Seitenlänge ausgeführt ist (Fig. 4).

6. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (16) wellenförmig gebogen ist (Fig. 1).