EP0929743B1

EP0929743B1 - Radialkolbenpumpe

Info

Publication number: EP0929743B1
Application number: EP97939965A
Authority: EP
Inventors: Egon Eisenbacher
Original assignee: Hydraulik Ring GmbH
Current assignee: Hilite Germany GmbH
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 2002-12-11
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: WO1998014704A1; DE19640596A1; EP0929743A1; DE59708963D1; ES2184129T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei derartigen Pumpen ist in der Regel eine Vielzahl von Zylindern sternförmig in einer oder mehreren Ebenen um eine Antriebswelle angeordnet, die als Exzenterwelle ausgebildet ist. Die Kolben der Zylinder liegen an dem Exzenter an und machen einen konstanten Hub, der der doppelten Exzentrizität entspricht.

Derartige Pumpen sind in der Regel mit Druckventilen - beispielsweise selbsttätige, federvorgespannte Ventile - ausgerüstet, über die das druckbeaufschlagte Medium ausstoßbar ist. Das Ansaugen kann über ebenfalls selbsttätige federvorgespannte Saugventile erfolgen, die während des Saughubes des Kolbens öffnen.

In der EP 0 520 286 B1 wird eine Radialkolbenpumpe beschrieben, bei der auf der Antriebswelle ein Exzenterring gelagert ist, an dessen Außenumfang Abflachungen vorgesehen sind, an denen die Radialkolben anliegen. Durch die Drehbewegung des Exzenters wird der Exzenterring in eine Taumelbewegung versetzt, wobei die Kolben in Radialrichtung bewegt werden und zusätzlich noch eine Bewegungskomponente parallel zur Auflagefläche, d.h. in Tangentialrichtung, vorliegt.

Anstelle der vorbeschriebenen Saugventile sind bei der bekannten Radialkolbenpumpe die Kolben mit Bohrungen versehen, die mit einer Einlaßöffnung in der Stirnfläche des Kolbens münden. In jeder Abflachung ist eine Tangentialnut ausgebildet, die bei vorbestimmten Drehpositionen aufgrund der Tangentialverschiebung des Exzenterringes die Einlaßöffnungen freigibt, so daß das zu fördernde Fluid durch die Tangentialnut und die Bohrung des Kolbens hindurch angesaugt werden kann.

Da durch die Tangentialnuten im Exzenterring die Auflagefläche des Kolbens verringert wird, treten bei derartigen Lösungen relativ hohe Flächenpressungen auf, so daß es erforderlich ist, den Exzenterring aus einem vergleichsweise harten Material herzustellen, um Beschädigungen der Radialkolbenpumpe durch vorzeitigen Verschleiß zu vermeiden.

Auch bei der gattungsgemäßen Radialkolbenpumpe (US-A-4 975 025) sind in den Abflachungen des Exzenters Vertiefungen vorgesehen, die bei vorbestimmten Drehpositionen aufgrund der Tangentialverschiebung des Exzenters die Einlaßöffnungen der Kolben freigeben, so daß das zu fördernde Fluid durch die Vertiefungen und die Bohrungen der Kolben hindurch angesaugt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Radialkolbenpumpe so auszubilden, daß mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand ein Verschleiß vermindert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Radialkolbenpumpe erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Tangentialfläche des Exzenters ist als geschlossene Fläche ausgebildet, weist also keine Vertiefungen auf. Dadurch steht die gesamte Tangentialfläche als Aufstandsfläche für den Radialkolben zur Verfügung. Der Verschleiß wird dadurch beim Einsatz der Radialkolbenpumpe gering gehalten. Die Aufsteuerung der Einlaßöffnung des Kolbens erfolgt durch die Umfangskante, die zwischen der Tangentialfläche und der Umfangsfläche des Exzenters gebildet wird. Durch den Wegfall von Nuten oder Vertiefungen, die mit hoher Präzision gefertigt werden müssen, können die Fertigungskosten gegenüber der herkömmlichen Lösung auf ein Minimum reduziert werden. Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn zwischen dem Exzenter und dem Kolben ein Exzenterring vorgesehen wird, der gleitend auf der Antriebswelle geführt ist. Durch die flächige Auflage der Kolbenstirnfläche wird die Verwendung eines Materials mit Notlaufeigenschaften für den Exzenterring ermöglicht, wobei aufgrund der niedrigeren Flächenpressung die Kolbenstirnfläche hydrostatisch teilentlastet wird, so daß ein vorzeitiger Verschleiß des Exzenterringes weitestgehend vermieden werden kann.

Prinzipiell bieten sich zwei Lösungen an, um das Aufsteuern der Einlaßöffnung durch die Umfangskante der Tangentialfläche in optimaler Weise bewirken zu können.

In einer ersten Alternative wird die Kolbenbohrungsachse, die bei den herkömmlichen Lösungen jeweils koaxial zu den Mittelachsen des Antriebswellenquerschnittes angeordnet waren, entgegen der Drehrichtung versetzt, so daß die Bohrungsachse im Parallelabstand zu der entsprechenden Mittelachse verläuft.

In kinematischer Umkehrung des oben genannten Prinzipes kann auch die Tangentialfläche mit Bezug zur Kolbenachse in Drehrichtung versetzt werden, so daß sich der gleiche Effekt erzielen läßt.

Durch das Maß der seitlichen Versetzung zwischen Kolbenstirnfläche und Tangentialfläche läßt sich die Relativposition der die Einlaßöffnung aufsteuernden Umfangskante mit Bezug zur Einlaßöffnung auf einfache Weise variieren, so daß die Öffnungsdauer während des Saughubes an unterschiedliche Bedingungen anpaßbar ist.

Durch die seitliche Versetzung des Kolbens mit Bezug zur Tangentialfläche werden die auf den Kolben wirkenden Querkräfte während des Arbeitshubes gegenüber der herkömmlichen Lösung verringert, so daß geringere Anforderungen an die seitliche Abstützung des Kolbens im zugeordneten Zylinder gestellt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einlaßöffnung mit einem rechteckförmigen Querschnitt ausgeführt wird, so daß bereits bei Beginn des Aufsteuerns ein maximaler Saugquerschnitt bereitgestellt wird.

Das Zuströmen des zu fördernden Fluids läßt sich weiter vereinfachen, wenn die Tangentialflächen jeweils durch einen Radialvorsprung ausgebildet werden, so daß das Fluid ungehindert in den Öffnungsquerschnitt eintreten kann.

Bei der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe wird es bevorzugt, wenn an der Kolbenstirnfläche Dichteinrichtungen vorgesehen werden, so daß eine optimale Abdichtung der Einlaßöffnung während des Arbeitshubes möglich ist.

Insbesondere beim Ausführungsbeispiel mit einer rechteckförmigen Einlaßöffnung ist es erforderlich, dem Radialkolben eine Verdrehsicherung zuzuordnen, so daß die Relativposition zwischen der aufsteuernden Umfangskante der Tangentialfläche und der benachbarten Umfangskanten der Einlaßöffnung erhalten bleibt.

Die seitliche Versetzung zwischen der Wellenquerschnittsachse und der Bohrungsachse läßt sich auch einstellen, indem die Achse der Einlaßöffnung im Abstand zur Kolbenachse ausgebildet wird.

Eine besonders gleichmäßige Belastung des Exzenterrings und damit der Antriebswellen erhält man, wenn drei Zylinder mit jeweils einem Arbeitskolben in einer oder mehreren Ebenen in Radialrichtung gleichmäßig am Außenumfang der Antriebswelle verteilt werden.

Ein Kippen des Exzenterringes läßt sich verhindern, wenn der Arbeitshub des Kolbens auf ein Maximum begrenzt wird, so daß stets eine flächige Anlage der Kolbenstirnfläche an der Tangentialfläche gewährleistet ist.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Radialkolbenpumpe;

Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 1;

Figur 3 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe;

Figur 4 eine Detaildarstellung einer Kolbenstirnfläche und einer Tangentialfläche eines Exzenterringes eines weiteren Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe;

Figur 5 eine Detaildarstellung eines mit einer Aufsteuerfase versehenen Kolbens und

Figur 6 eine Detaildarstellung einer Kolbenstirnfläche mit Dichtung und eines Exzenterringes eines letzten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe 1, bei der in einem zylinder- oder topfförmigen Gehäuse 2 drei über den Umfang verteilte Pumpzylinder 4 angeordnet sind, deren Kolben 6 durch eine Pumpen-Antriebswelle 8 angetrieben werden, wobei die Hubachsen der jeweiligen Kolben 6 etwa in Radialrichtung der Antriebswelle 8 angeordnet sind.

Das Gehäuse 2 hat einen Befestigungsflansch, der in Figur 1 geschnitten dargestellt ist und an dem auf einem Teilkreis verteilte Durchgangsbohrungen 10 für Flanschschrauben (nicht gezeigt) ausgebildet sind, so daß eine stirnseitige Abdeckung befestigbar ist. In einer Rückwandung 12 des Gehäuses sind eine Vielzahl von Gewindebohrungen 14 ausgebildet, über die die Pumpe an einem Aggregat befestigbar ist.

Die Drehachse 16 der Pumpen-Antriebswelle 8 verläuft koaxial zur Gehäusemittelachse, wobei in der Darstellung nach Figur 1 lediglich ein Exzenter 18, der sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckenden Antriebswelle 8 zu sehen ist. Die Exzenterachse ist in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 20 versehen. Das Maß der Exzentrizität e entspricht - wie bereits eingangs erwähnt - der halben Hubhöhe des Kolbens 6.

Die Radialkolbenpumpe 1 hat koaxial zur Antriebswellenachse 16 und zum Gehäuse 2 ein Innengehäuse 22, das mit drei sich in Radialrichtung erstreckenden Zylinderaufnahmen 24 versehen ist, in die die Zylinder 4 eingeschraubt sind. Die Axiallänge der Zylinderaufnahmen 24 und der Zylinder 4 ist so gewählt, daß der in Figur 1 zur Antriebswelle 8 weisende Endabschnitt jedes Zylinders 4 etwa tangential zu dem zylinderförmigen Innenraum 26 des Innengehäuses 22 verläuft. Jeder Zylinder 4 ist mit einem Anschlagbund 28 versehen, mit dem der Zylinder 4 an der außenliegenden Stirnseite der Zylinderaufnahme 24 abgestützt ist. An den Anschlagbund 28 schließt sich in Richtung zur Wandung des Gehäuses 2 ein Zylinderkopf 30 an, in dem eine Ventileinrichtung 32 aufgenommen ist, über die eine Zylinderbohrung nach außen, d.h. zu dem vom Gehäuse 2 einerseits und von dem Innengehäuse 22 andererseits eingeschlossenen Ringraum 34 absperrbar ist.

Figur 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 1, wobei einer der Zylinder 4 mit dem entsprechenden Teil des Exzenters 18 in vergrößerter Darstellung gezeigt ist. Demgemäß wirkt die Ventileinrichtung 32 auf einen Ventilkörper 36, der über eine Feder 38 gegen einen Ventilsitz 40 im Zylinderkopf 30 vorgespannt ist. Der Ventilkörper 36 liegt an der äußeren Stirnseite des Zylinderkopfes 30 an, so daß die Ventileinrichtung 32 eine Fluidströmung aus dem Zylinderrraum heraus zuläßt, eine Rückströmung jedoch verhindert.

Selbstverständlich können anstelle des in den Figuren 1 und 2 dargestellte Rückschlagventiles auch andere Ventilkonstruktionen, wie beispielsweise Membranventile, etc. verwendet werden.

An einer Innenstirnfläche 42 des Zylinderkopfes 30 ist eine Feder 44 abgestützt, über die der Kolben 6 in Richtung auf den Exzenter 18 vorgespannt ist.

Die Zylinderbohrung ist im Anschluß an den Ventilsitz 36 in Radialrichtung stufenförmig erweitert, wobei durch einen ersten Stufenabschnitt die Innenstirnfläche 42 gebildet wird. An diesen ersten stufenförmigen Abschnitt schließt sich dann die in Radialrichtung erweiterte Zylinderbuchse 46 an, in der der Kolben 6 gleitend aufgenommen ist.

Der Kolben 6 hat einen etwa tassenförmigen Querschnitt, wobei im Boden des Kolbens eine Einlaßöffnung 48 ausgebildet ist.

An der durch den Boden gebildeten Innenstirnfläche des Kolbens 6 greift die Kolbenfeder 44 an, um den Kolben 6 vorzuspannen. Der antriebswellenseitige Endabschnitt ist als durchmesserverringerter Radialvorsprung 50 ausgebildet, dessen Stirnfläche die Anlagefläche des Kolbens 6 bildet.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der Kolben 6 mit seiner Stirnfläche nicht direkt auf dem Außenumfang des Exzenters 18 der Antriebswelle 8 auf, sondern zwischen Exzenter 18 und Vorsprung 50 ist ein Exzenterring 52 mit einer Innenbohrung 54 ausgebildet, die von dem Exzenter 18 gleitend durchsetzt wird.

Am Außenumfang des Exzenterrings 52 sind drei am Umfang verteilte Abflachungen 56 ausgebildet (siehe Fig. 1), die als Stützflächen für die Kolben 6 dienen, die durch die Federvorspannung mit ihren Stirnflächen auf den Abflachungen 56 abgestützt sind.

Wie insbesondere der Darstellung des in Figur 1 oben in Vertikalstellung angeordneten Zylinders 4 entnehmbar ist, ist die Kolbenachse 60 in der in Figur 1 dargestellten oberen Totpunktstellung dieses Kolbens 6 gegenüber der eine Senkrechte auf die Abflachung 56 enthaltende Mittelebene der Antriebswelle 16 um das Maß a entgegen der Drehrichtung Z (siehe Pfeil in Figur 1) versetzt.

Des weiteren sind die Breite B der Abflachung und die lichte Weite o der Einlaßöffnung 48 so gewählt, daß die in Figur 1 senkrecht zur Zeichenebene verlaufende, rechte Umfangskante gerade noch außerhalb der Einlaßöffnung 48 verläuft. Da die Einlaßöffnung 48 während der weiteren Drehbewegung des Exzenters 18 durch diese Umfangskante aufgesteuert wird, wird diese im folgenden als Saugsteuerkante 62 bezeichnet.

Da der Exzenterring 52 gleitend auf dem Exzenter 18 aufliegt, macht dieser die Drehbewegung des Exzenters 18 nicht mit, sondern wird durch diesen in eine Taumelbewegung versetzt, wobei diese Taumelbewegung eine Bewegungskomponente in Hubrichtung und eine Bewegungskomponente parallel zur Abflachung, d.h. in Tangentialrichtung aufweist. Demzufolge wird bei einer Drehung des Exzenters 18 in Pfeilrichtung Z in Figur 1 die Abflachung 56 (oben in Figur 1) aufgrund der Exzentrizität e radial nach innen und tangential nach links (Ansicht nach Figur 1) bewegt, so daß der Kolben 6 in der Darstellung nach Figur 1 nach unten bewegt wird und die Saugsteuerkante 62 die Einlaßöffnung 48 aufsteuert. Daraufhin kann das sich im Innenraum 26 des Innengehäuses 22 befindliche Fluid durch die Einlaßöffnung 48 in das Kolbeninnere einströmen. Das Fluid wird durch eine nicht gezeigte Zuführleitung aus einem Tank dem Innenraum 26 zugeführt.

Der in Figur 1 rechts unten dargestellte Kolben befindet sich gerade in dieser Saugstellung, in der das Fluid in das Kolbeninnere gesaugt wird. Aufgrund des Unterdruckes im Zylinderraum und der Federvorspannung ist die Ventileinrichtung 32 geschlossen, so daß das angesaugte Fluid nicht durch den Zylinderkopf 30 hindurch austreten kann.

Der Saughub des in Figur 1 oben liegenden Kolbens 6 ist beendet, wenn sich die Antriebswelle 6 - ausgehend von der gezeigten Bezugsposition - um 180° gedreht hat, so daß sich der Exzentermittelpunkt in Vertikalrichtung unterhalb des Antriebswellenmittelpunktes befindet, so daß entsprechend der Saughub das doppelte der Exzentrizität e beträgt. In dieser Drehposition der Antriebswelle wird die Saugsteuerkante 62 aufgrund der Taumelbewegung des Exzenterringes 52 wieder in seine Ausgangsposition zurückbewegt, so daß die Einlaßöffnung 48 gerade zugesteuert ist und kein Fluid mehr angesaugt werden kann.

In der Folge, d.h. bei der weiteren Drehung der Antriebswelle 8 hin zur in Figur 1 dargestellten Ausgangsposition wird der Kolben 6 wieder nach oben bewegt (Arbeitshub), wobei die Saugsteuerkante 62 stets außerhalb der Einlaßöffnung 48 angeordnet ist, so daß diese geschlossen bleibt (siehe den in Figur 1 links unten angeordneten Kolben 6). Der Kolben 6 führt nun seinen Arbeitshub durch, bei dem das druckbeaufschlagte Fluid durch die sich öffnende Ventileinrichtung 32 hindurch in den Ringraum 34 ausgestoßen wird, bis der Kolben 6 seinen in Figur 1 oben dargestellten oberen Totpunkt erreicht hat. Das druckbeaufschlagte Fluid im Ringraum 34 wird über eine nicht gezeigte Gehäusebohrung zum Verbraucher hin abgegeben.

Die anderen beiden Kolben (unten in Figur 1) durchlaufen entsprechende Saug-/Arbeitszyklen, wobei diese versetzt zu denjenigen des in Figur 1 oben dargestellten Kolbens 6 verlaufen, so daß ein quasi kontinuierlicher Förderstrom erzielbar ist.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die seitliche Versetzung (a) des Kolbens 6 mit Bezug zur Antriebswellenebene erreicht, indem die Aufnahmebohrung der Zylinderaufnahme 24 exzentrisch ausgebildet wird, so daß die Zylinderaufnahme 24 in der Darstellung nach Figur 1 an der linken Seite eine größere Wandstärke als an der rechten Seite hat. Selbstverständlich ließe sich die seitliche Versetzung auch durch eine entsprechende Anordnung der Zylinderaufnahme 24 bewirken, so daß dann die Aufnahmebohrung zentrisch eingebracht werden kann. Durch die Wahl der überdeckung a läßt sich die Länge des Saug- und Arbeitshubes bestimmen, wobei für eine optimale Füllung des Kolbens ein 180°-Saughub angestrebt wird.

Gegenüber konventionellen Lösungen von sauggedrosselten Radialkolbenpumpen mit Saugöffnungen im Kolbenhemd hat die erfindungsgemäße Lösung den weiteren Vorteil, daß kein Hubvolumenverlust auftritt.

Da der Kolben 6 mit etwa ½ Exzentrisität achsversetzt zur Wellenachse angeordnet ist, werden die auf den Kolben 6 wirkenden Querkräfte während des Arbeitshubes auf ein Minimum reduziert.

Eine besonders gute und schnelle Füllung des Kolbenund Zylinderinnenraumes läßt sich erzielen, wenn die Einlaßöffnung 48 mit einem rechteckförmigen Querschnitt ausgeführt ist, wobei eine Seitenkante parallel zur Saugsteuerkante 62 angeordnet ist, so daß bereits zu Beginn des Aufsteuervorgangs ein großer Saugquerschnitt zur Verfügung gestellt wird. Bei dieser Variante muß dem Kolben 6 jedoch eine Verdrehsicherung (nicht gezeigt) zugeordnet werden.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Exzenterring 52 aus einem Material mit Notlaufeigenschaften, wie beispielsweise Bronze ausgeführt, wobei durch die Selbstnachstellung (Federvorspannung des Kolbens 6 hin zur Stützfläche (Abflachung 56)) eine Verschleißkompensation stattfinden kann. Diese Materialwahl ermöglicht es auch, den Exzenterring 52 direkt auf dem Exzenter 18 der Antriebswelle 8 zu lagern, ohne daß eine Lagerbuchse vorgesehen werden muß.

Anstelle der seitlichen Versetzung des Kolbens mit Bezug zu der Antriebswellenebene kann auch die Einlaßöffnung 48 exzentrisch im Kolbenboden ausgeführt werden, so daß sich der gleiche Effekt einstellt (Verdrehsicherung erforderlich).

Das in Figur 3 dargestelle Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich in der Ausgestaltung des Exzenterringes 52, so daß auf die nochmalige Beschreibung der sonstigen Bauelemente verzichtet werden kann.

Der Exzenterring 152 des in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiels ist nicht ringförmig mit Abflachungen ausgebildet, sondern mit drei Radialvorsprüngen 64, die in Radialrichtung aus der Ringumfangsfläche 66 hervorstehen. D.h., bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die mit X gekennzeichneten, die Abflachungen 56 begrenzenden Seitenbereiche freigeschnitten, so daß bei aufgesteuerter Einlaßöffnung 48 das Einströmen des Fluids in den Kolben 6 erleichtert wird, so daß die Druckverluste in der Pumpe auf ein Minimum reduzierbar sind und somit der Wirkungsgrad erhöht wird. Des weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Materialaufwand zur Herstellung des Exzenterringes 152 auf ein Minimum reduziert, da die Ringwandungen im Bereich der Ringumfangsflächen 66 auf ein Minimum reduziert sind.

Um ein Kippen des Exzenterringes 152 mit Bezug zum Kolben 6 zu verhindern, sind die Axiallängen von Zylinder 4 und Kolben 6 sowie der Radialabstand der Abflachung 56 mit Bezug zur Exzenterachse 20 so gewählt, daß der Kolben 6 am Zylinderkopf 30 anschlägt, bevor der Exzenterring aus seiner Anlageposition herauskippen kann, so daß ein Kippen ohne Beschädigung des Exzenterringes 152 nahezu ausgeschlossen ist.

In Figur 4 ist eine weitere Möglichkeit dargestellt, mit der die seitliche Versetzung zwischen der Kolbenstirnflache und der Abflachung 56 einstellbar ist.

Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem lediglich der Stütz- oder Exzenterring 252 und einer der Kolben 6 dargestellt sind, schneidet die Kolbenachse 58 stets die Wellenachse 16, so daß die Kolbenachsen 58 jeweils in einer Mittelebene der Antriebswelle 8 enthalten sind.

Die seitliche Versetzung wird bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch bewirkt, daß die Abflachungen (Stützflächen) nicht symmetrisch zu den Mittelebenen durch die Exzenterachse 20 angeordnet sind, sondern seitlich versetzt dazu, so daß diese Mittelebenen die Abflachungen 256 in zwei Teilflächen mit unterschiedlicher Breite d, f unterteilen. D.h., durch die seitliche "Verschiebung" der Abflachung 256 mit Bezug zur Kolbenachse 58 wird ebenfalls erreicht, daß die Saugsteuerkante 62 im Bereich des oberen Totpunktes des Kolbens gerade noch die Einlaßöffnung 48 abdeckt. Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel ist somit eine kinematische Umkehr des Konstruktionsprinzips der in den Figuren 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiele, bei denen die Kolbenachse oder besser gesagt die Achse der Einlaßöffnung 48 gegenüber den Wellenachsenebenen seitlich versetzt wurde. Um den gleichen Effekt erzielen zu können, erfolgt die seitliche Versetzung der Abflachung 256 nicht entgegen sondern in Drehrichtung Y (siehe Fig. 4).

In den Figuren 5 und 6 sind zwei weitere Varianten dargestellt, bei denen die stirnflächenseitigen Endabschnitte der Kolben 6 gegenüber den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen abgewandelt wurden.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einlaßöffnung 48 im Mündungsbereich durch eine Anfasung 68 erweitert, so daß die Einlaßöffnung 48 zu Beginn des Aufsteuervorganges durch die Saugsteuerkante 62 zunächst zu einem durch die Anfasung 68 bestimmten Spalt aufgesteuert wird. Durch diese Variante wird ein "weicher" Umsteuervorgang vom Arbeitshub zum Saughub gewährleistet. Das Einbringen dieser Anfasung im Kolben 6 bereitet fertigungstechnisch keinerlei Schwierigkeiten, so daß diese zusätzliche Variante sehr kostengünstig hergestellt werden kann.

Eine besonders gute Dichtwirkung zwischen der Stirnfläche des Kolbens 6 und der Abflachung 56 läßt sich erzielen, wenn im Umfangsbereich der Mündung der Einlaßöffnung 48 eine Dichteinrichtung 70 vorgesehen ist, über die der Kolben 6 auf der Abflachung 56 abgestützt ist. Dabei kann es sich um eine elastomere Dichtung handeln, die durch Federwirkung oder durch Eigenelastizität in Richtung auf die Abflachung 56 vorgespannt ist.

Durch geeignete Abstimmung der Abflachungsbreite B, des Kolbendurchmessers, des Versatzmaßes a und des Kolbenhubes (Exzentrizität e) kann bei der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe der Saughub in optimaler Weise an die Anforderungen angepaßt werden, wobei sich Saughübe über mehr als 180° einer Antriebswellenumdrehung einstellen lassen.

Claims

Radialkolbenpumpe mit einer einen Exzenter (18) aufweisenden Antriebswelle (8) und mit zumindest einem Zylinder (4), in dem ein gegen eine Tangentialfläche (56) des Exzenters (18) vorgespannter Radialkolben (6) geführt ist, der eine Bohrung mit einer Einlaßöffnung (48) hat, durch die hindurch Fluid aus einem Niederdruckteil der Radialkolbenpumpe (1) ansaugbar ist, und mit einem dem Radialkolben (6) zugeordneten Druckventil (32) im Hochdruckteil der Hochdruckpumpe (1), wobei die Relativposition der Stirnfläche des Radialkolbens (6) mit Bezug zur Tangentialfläche (56) derart gewählt ist, daß die Einlaßöffnung (48) der Bohrung durch eine in Drehrichtung (Z) hinten liegende Kante (62) der Tangentialfläche (56) aufsteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangentialfläche (56) als geschlossene Fläche ausgebildet ist, und daß die Kante (62) eine zwischen der Tangentialfläche (56) und der Umfangsfläche des Exzenters (18) gebildete Umfangskante ist.
Radialkolbenpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Einlaßöffnung (48) entgegengesetzt zur Drehrichtung (Z) der Antriebswelle (8) versetzt, im Abstand zu der eine Vertikale der Tangentialfläche (56) enthaltenden Mittelebene der Antriebswelle (8) angeordnet ist.
Radialkolbenpumpe nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Einlaßöffnung (48) in einer Antriebswellen-Mittelebene liegt und eine Saugsteuerkante der Tangentialfläche (56) in Richtung der Antriebswellendrehrichtung (Y) versetzt zu der Antriebswellen-Mittelebene angeordnet ist.
Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (48) einen rechteckförmigen Querschnitt hat, dessen eine Rechteckkante parallel zur Umfangskante (62) der Tangentialfläche (56) angeordnet ist.
Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Exzenter (18) der Antriebswelle (8) und dem Kolben (6) ein auf der Antriebswelle (8) gleitend gelagerter Exzenterring (52) angeordnet ist.
Radialkolbenpumpe nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangentialfläche (56) an einem Radialvorsprung (50) des Exzenterringes (52) ausgebildet ist.
Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Einlaßöffnung (48) mit Bezug zu der Kolbenachse versetzt ist.
Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnfläche des Radialkolbens (6) eine die Einlaßöffnung (48) umgebende Dichteinrichtung (70) vorgesehen ist, die mit der Tangentialfläche (56) zusammenwirkt.
Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialkolben (6) eine Verdrehsicherung hat.
Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (48) im Mündungsbereich erweitert ist.
Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (52) aus einem Material mit Notlaufeigenschaften, vorzugsweise Bronze besteht.
Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswelle (8) drei Zylinder (4) zugeordnet sind.
Radialkolbenpumpe nach einem der Patentansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitshub des Radialkolbens (6) durch einen Anschlag derart begrenzt ist, daß der Exzenterring (52) nicht aus seiner Soll-Lage kippen kann.