EP1230481B1 - Radial piston pump - Google Patents
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- EP1230481B1 EP1230481B1 EP00975952A EP00975952A EP1230481B1 EP 1230481 B1 EP1230481 B1 EP 1230481B1 EP 00975952 A EP00975952 A EP 00975952A EP 00975952 A EP00975952 A EP 00975952A EP 1230481 B1 EP1230481 B1 EP 1230481B1
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- eccentric
- pump according
- balance compensating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
- F04B49/225—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
Definitions
- the invention relates to a radial piston pump according to Preamble of claim 1.
- a radial piston pump having the features of claim 1. It has a suction connection having Suction chamber and arranged in the suction chamber rotatably driven eccentric for the drive at least a piston of the radial piston pump. In addition, points they have a cylinder bore leading to the piston and an inlet control element which depends on the piston position a connection between the suction chamber and the cylinder bore releases or closes.
- the throttled to inlet control element medium flow or flow substantially unhindered.
- the distance between the unbalance compensation element and the inlet control member and / or the suction connection chosen to be relatively small can realize a falling flow characteristic become. If this distance is sufficient is large, the one reaching the inlet control element Medium current essentially unaffected.
- the radial piston pump according to the invention thus has optionally a virtually unchanged flow characteristic but offers the advantage that compensate for the imbalance caused by the eccentric. As mentioned above, however, can also by the Contour of the unbalance compensation element of the inlet control element reaching medium current influenced become.
- the unbalance compensation element in radial Direction tapers to the area of the inlet control and / or the suction port one have greater distance to this, so that As a result, the medium flow is unaffected.
- the second Unbalance compensation element 25 integral with the drive shaft 7 trained.
- the first unbalance compensation element 24 is pressed onto the drive shaft 7. It can be seen that the imbalance compensation elements 24 and 25 so on the side surfaces 17 'of the eccentric 17 abut that the intermediate sleeve 18 and the steel bushing 19 not from the eccentric 17 can slip.
- the balancing elements have 24 and 25 an axial length such on top of that, they are with their outside at least partially on the side walls 22 and 23 support the suction chamber 20.
- the drive shaft 7 fixed in the axial direction, the rest is slidably mounted and at its housing passage 26th surrounded by a shaft seal 27 which is over a channel 28 is connected to the suction chamber 20.
- the unbalance compensation element 24 arranged in the suction chamber and / or contoured (chamfer 33, thickness D) so can a hydraulic resistance between suction port 8 'and inlet control element 31 are formed. It is also possible, the unbalance compensation element to be arranged in the suction chamber 20 or to contour so that the medium flow of Suction port 8 'to the inlet control member 31 in essentially unaffected.
- the inlet control member 31 is in the present Embodiment formed by a control edge 36 ', which is present on the cylinder block 10 and the Cylinder bore 12 in the mouth region 35 for Suction chamber 20 surrounds.
- the inlet control member 31 is In addition, at least one in the piston wall of the Piston 11 introduced breakthrough 36 assigned. So it becomes clear that depending on the piston position a connection from the suction port 8 'via the suction chamber 20 opened or closed in the piston chamber 37 can be.
- the control edge 36 ' has a corresponding opening cross-section formed, so that the radial piston pump 2 also be suction throttled can.
- the suction throttling is therefore preferred realized by means of the inlet control element 31.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a radial piston pump according to Preamble of claim 1.
Aus der DE 32 31 878 C1 ist eine gattungsgemäße Radialkolbenpumpe bekannt. Derartige, auch als unten ansaugende Radialkolbenpumpe bezeichnete Radialkolbenpumpen besitzen einen Saugraum, in dem ein drehantreibbarer Exzenter für den Antrieb zumindest eines Kolbens angeordnet ist. Ferner weist diese Radialkolbenpumpe ein Einlasssteuerelement auf, welches in Abhängigkeit der Kolbenstellung eine Verbindung zwischen Saugraum und Zylinderbohrung freigibt oder verschließt. Auf der den Exzenter tragenden Antriebswelle ist konzentrisch noch eine den Ansaugstrom beeinflussende Scheibe angeordnet. Der Durchmesser der Scheibe ist so gewählt, dass zwischen der den Saugraum radial begrenzenden Wand und der Scheibe ein relativ kleiner Spalt vorliegt, so dass -über den ganzen Umfang der Scheibe gesehenein Drosselspalt gebildet ist.From DE 32 31 878 C1 is a generic radial piston pump known. Such, also as below sucking radial piston pump called radial piston pumps have a suction chamber in which a drehantreibbarer Eccentric for driving at least one Piston is arranged. Furthermore, this radial piston pump an inlet control element which depending on the piston position a connection between suction chamber and cylinder bore releases or closes. On the eccentric bearing Drive shaft is concentric yet another Suction current influencing disc arranged. Of the Diameter of the disc is chosen so that between the suction chamber radially bounding wall and the disc is a relatively small gap, so that seen over the entire circumference of the disc Throttle gap is formed.
Aus der US 5,207,771 A ist eine Radialkolbenpumpe bekannt, die Unwuchtausgleichselemente besitzt, die die vom Exzenter hervorgerufene Unwucht ausgleichen beziehungsweise kompensieren sollen. Diese bekannte Pumpe ist jedoch nicht untenansaugend, das heißt, dass der Exzenter und das Ausgleichsgewicht nicht in dem Raum angeordnet sind, der auch den Saugraum bildet.From US 5,207,771 A is a radial piston pump known, which has balancing elements, the compensate for the imbalance caused by the eccentric or compensate. This known However, pump is not bottom-suctioning, that is, that the eccentric and the balance weight are not arranged in the room, which is also the suction room forms.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Radialkolbenpumpe der eingangs genannten Art anzugeben, bei der eine Beeinflussung des angesaugten Mediumstroms und ein Unwuchtausgleich auf einfache Art und Weise realisiert sind.It is therefore an object of the invention is a radial piston pump of the type mentioned above, at the influencing of the sucked medium flow and an imbalance compensation in a simple manner are realized.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Radialkolbenpumpe,
die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Sie besitzt einen einen Sauganschluss aufweisenden
Saugraum und einen in dem Saugraum angeordneten
drehantreibbaren Exzenter für den Antrieb zumindest
eines Kolbens der Radialkolbenpumpe. Außerdem weist
sie eine den Kolben führende Zylinderbohrung und
ein Einlasssteuerelement auf, welches in Abhängigkeit
der Kolbenstellung eine Verbindung zwischen
dem Saugraum und der Zylinderbohrung freigibt oder
verschließt. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Radialkolbenpumpe
durch ein Unwuchtausgleichselement
für den Exzenter aus, das synchron mit dem Exzenter
im Saugraum dreht, wobei das Unwuchtausgleichselement
so im Saugraum angeordnet und/oder in seiner
Kontur so ausgebildet ist, dass zwischen dem Sauganschluss
und dem Einlasssteuerelement ein hydraulischer
Widerstand gebildet ist oder der zum Einlasssteuerelement
gelangende Mediumstrom unbeeinflusst
ist. Es hat sich überraschenderweise gezeigt,
dass es zur Beeinflussung des Ansaug-Mediumstroms
nicht notwendig ist, eine kreisrunde Scheibe
zu verwenden, wie dies in der vorstehend erwähnten
DE 32 31 878 C1 vorgeschlagen wird. Es hat sich überraschend
auch gezeigt, dass ein Unwuchtausgleichselement,
das keinen umlaufenden Dichtspalt
mit der Wand des Saugraums bildet, eine Beeinflussung
des Ansaug-Mediumstroms ermöglicht, so dass
die Förderstromkennlinie der Radialkolbenpumpe veränderbar
ist. Je nachdem, wie das Unwuchtausgleichselement
im Saugraum angeordnet ist, kann der
zum Einlasssteuerelement gelangende Mediumstrom gedrosselt
oder im wesentlichen ungehindert fließen.
Wird beispielsweise der Abstand zwischen dem Unwuchtausgleichselement
und dem Einlasssteuerelement
und/oder dem Sauganschluss relativ gering gewählt,
kann eine fallende Förderstromkennlinie realisiert
werden. Wird dieser Abstand hingegen ausreichend
groß gewählt, ist der zum Einlasssteuerelement gelangende
Mediumstrom im wesentlichen unbeeinflusst.
Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe weist also
gegebenenfalls eine nahezu unveränderte Förderstromkennlinie
auf, bietet jedoch den Vorteil, die
vom Exzenter hervorgerufene Unwucht auszugleichen.
Wie vorstehend erwähnt, kann jedoch auch durch die
Kontur des Unwuchtausgleichselements der zum Einlasssteuerelement
gelangende Mediumstrom beeinflusst
werden. So kann beispielsweise vorgesehen
sein, dass sich das Unwuchtausgleichselement in radialer
Richtung verjüngt, um im Bereich des Einlasssteuerelements
und/oder des Sauganschlusses einen
größeren Abstand zu diesem aufzuweisen, so dass
dadurch der Mediumstrom unbeeinflusst ist.This problem is solved with a radial piston pump,
having the features of claim 1.
It has a suction connection having
Suction chamber and arranged in the suction chamber
rotatably driven eccentric for the drive at least
a piston of the radial piston pump. In addition, points
they have a cylinder bore leading to the piston and
an inlet control element which depends on
the piston position a connection between
the suction chamber and the cylinder bore releases or
closes. According to the invention, the radial piston pump is characterized
by an unbalance compensation element
for the eccentric, synchronous with the eccentric
rotates in the suction chamber, wherein the unbalance compensation element
so arranged in the suction chamber and / or in his
Contour is designed so that between the suction port
and the inlet control element a hydraulic
Resistance is formed or the inlet control element
reaching medium flow unaffected
is. It has surprisingly been found
that it influences the intake medium flow
not necessary, a circular disc
to use, as in the
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Radialkolbenpumpe sauggedrosselt ausgebildet. Sauggedrosselte Radialkolbenpumpen bieten den Vorteil, dass sie bis zu einer bestimmten Drehzahl der Antriebswelle beziehungsweise des Exzenters eine ansteigende Förderstromkennlinie aufweisen und ab dieser bestimmten, auch als Grenzdrehzahl bezeichneten Drehzahl, eine waagrechte Förderkennlinie besitzen. Um diesen vorteilhaften Effekt nicht zu verlieren, ist insbesondere bei sauggedrosselten Radialkolbenpumpen vorgesehen, dass das Unwuchtausgleichselement so im Saugraum angeordnet und/oder in seiner Kontur so ausgebildet ist, dass der zum Einlasssteuerelement gelangende Mediumstrom im wesentlichen unbeeinflusst ist. Es ist also möglich, mit dem erfindungsgemäßen Unwuchtausgleichselement eine untenansaugende sauggedrosselte Radialkolbenpumpe bereitzustellen, die sehr geringe oder keine Vibrationen und dennoch eine unbeeinflusste Förderstromkennlinie aufweist, also ab der vorgebbaren Grenzdrehzahl im wesentlichen eine waagrechte Förderstromkennlinie besitzt. Diese Radialkolbenpumpe wird insbesondere zur Versorgung einer hydraulischen Anlage verwendet, die das Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs aktiv beeinflusst.In a particularly preferred embodiment the radial piston pump is formed with suction throttling. Suction throttled radial piston pumps offer the Advantage that they are up to a certain speed the drive shaft or the eccentric one Have rising flow characteristic and have from this particular, also referred to as the limit speed Speed, a horizontal conveyor characteristic have. Not to this beneficial effect Loss is especially in the case of suction throttled Radial piston pumps provided that the unbalance compensation element so arranged in the suction and / or in its contour is designed so that the Inlet control reaching medium flow substantially is unaffected. So it's possible with the imbalance compensation element according to the invention a suctioning down suction-throttled radial piston pump provide very little or none Vibrations and yet an unaffected flow characteristic has, so from the predetermined Limit speed substantially a horizontal flow characteristic has. This radial piston pump is used in particular to supply a hydraulic Plant uses the chassis of a Motor vehicle actively influenced.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Unwuchtausgleichselement an seiner dem Einlasssteuerelement zugewandten Seite eine Abschrägung aufweist, so dass sich die Dicke des Unwuchtausgleichselement radial nach außen verringert. Es hat sich gezeigt, dass ein derartig ausgebildetes Unwuchtausgleichselement den Ansaug-Mediumstrom zum Einlasssteuerelement im wesentlichen nicht beeinflusst.A preferred embodiment is apparent characterized in that the unbalance compensation element its inlet control member facing side has a bevel, so that the thickness of the balancing element is reduced radially outward. It has been shown that such a trained imbalance compensation element the intake medium flow to the inlet control substantially unaffected.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Unwuchtausgleichselement ein Scheibensegment umfasst. Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Scheibe vorgesehen ist, die mit ihrer Mittelachse versetzt zum Exzenter angeordnet ist. Das Unwuchtausgleichselement weist also ein Massenelement auf, welches dem Exzenter so zugeordnet ist, dass die durch den Exzenter hervorgerufene Unwucht ausgeglichen wird.In one embodiment, it is provided that the unbalance compensation element is a disk segment includes. Alternatively it can be provided that a Washer is provided with its central axis offset from the eccentric is arranged. The unbalance compensation element has a mass element, which is assigned to the eccentric so that the offset by the eccentric caused imbalance becomes.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Exzenter und das Unwuchtausgleichselement an einer Antriebswelle angeordnet sind, die im Saugraum dreht beziehungsweise rotiert. Es kann vorgesehen sein, dass der Exzenter einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet ist. Die Mittelachse des Unwuchtausgleichselements fällt dabei nicht mit der Längsachse der Antriebswelle zusammen.In a preferred embodiment, it is provided that the eccentric and the imbalance compensation element arranged on a drive shaft are that rotates or rotates in the suction chamber. It can be provided that the eccentric is formed integrally with the drive shaft. The center axis of the balancing element falls not with the longitudinal axis of the drive shaft together.
Um einen dynamischen Unwuchtausgleich zu erzielten, ist vorgesehen, dass ein zweites Unwuchtausgleichselement mit dem Exzenter synchron umläuft. Die beiden Unwuchtausgleichselemente sind bezüglich des Exzenters so orientiert, dass bei der Drehung der Antriebswelle eine Kräftepaar gebildet ist, das die vom Exzenter ausgehende Unwucht kompensiert, wobei die beiden Unwuchtausgleichselemente so angeordnet und bezüglich ihrer Masse so ausgebildet sind, dass auch Kippmomente durch Unwucht außerhalb der Mittelebene des Exzenters kompensiert sind.To achieve a dynamic unbalance compensation, It is envisaged that a second unbalance compensation element rotates synchronously with the eccentric. The two Imbalance compensation elements are with respect to the Exzenters oriented so that when turning the Drive shaft is formed a couple of forces that the compensated by the eccentric outbalance, wherein arranged the two balancing elements so and in terms of their mass are designed so that also tilting moments due to imbalance outside the middle plane of the eccentric are compensated.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist zumindest eines der beiden Unwuchtausgleichselemente auf die Antriebswelle aufbringbar. Mit anderen Worten, zumindest eines der beiden Unwuchtausgleichselemente wird auf die Antriebswelle aufgeschoben, wobei das Unwuchtausgleichselement einen Durchbruch aufweist, dessen Innendurchmesser so gewählt ist, dass das Unwuchtausgleichselement auf der Antriebswelle festgehalten wird.According to one embodiment, at least one is of the two balancing elements on the drive shaft be applied. In other words, at least one of the two balancing elements is pushed onto the drive shaft, the Unbalance compensation element has a breakthrough, whose inner diameter is chosen so that the Imbalance compensation element on the drive shaft is held.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eines der beiden Unwuchtausgleichselemente einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet ist und dass das andere Unwuchtausgleichselement auf die Antriebswelle aufbringbar ist. Diese Ausgestaltungen sind insbesondere dann vorgesehen, wenn der Exzenter eine DU-Buchse und eine Stahlbuchse aufweist, die auf die Exzenterkontur aufgeschoben werden. Die Stahlbuchse wirkt mit dem Kolbenboden des zumindest einen Kolbens zusammen. Dadurch, dass ein Unwuchtausgleichselement auf die Antriebswelle aufbringbar ist, können zuerst diese, vorzugsweise gehärtete, Stahlbuchse und die innenliegende DU-Buchse auf den Exzenter aufgeschoben werden, so dass anschließend das Unwuchtausgleichselement auf die Antriebswelle aufgebracht werden kann. Die Unwuchtausgleichselemente sind dabei so an der Antriebswelle angebracht, dass die Stahlbuchse und die DU-Buchse nicht vom Exzenter abrutschen können.According to another embodiment is provided that one of the two balancing elements formed integrally with the drive shaft is and that the other unbalance compensation element can be applied to the drive shaft. These embodiments are especially provided if the eccentric a DU socket and a steel bush which postponed onto the eccentric contour become. The steel bushing works with the piston crown the at least one piston together. Thereby, that an unbalance compensation element on the Drive shaft can be applied, these can first, preferably hardened, steel bushing and the inside DU socket pushed onto the eccentric so that then the unbalance compensation element be applied to the drive shaft can. The balancing elements are so attached to the drive shaft that the steel bushing and the DU socket does not slip off the eccentric can.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Unwuchtausgleichselement eine Nabe aufweist, durch die die Antriebswelle hindurchtritt, wobei von der Nabe das Scheibensegment entspringt. Anstelle des Scheibensegments kann auch eine kreisförmige Scheibe vorgesehen sein. Diese Scheibe beziehungsweise das Scheibensegment dienen als Ausgleichsgewicht, das bezüglich der Mittelachse der Nabe einen Versatz aufweist.According to a development of the invention is provided that the first unbalance compensation element a Hub through which the drive shaft passes, where from the hub is the disk segment arises. In place of the disk segment can also a circular disc may be provided. These Slice or the disc segment serve as a balance weight, with respect to the central axis the hub has an offset.
Besonders bevorzugt wird die axiale Länge des Unwuchtausgleichselement so bemessen, dass es mit seinem einen Ende an der Seitenfläche des Exzenters und mit seinem anderen Ende an einer den Saugraum begrenzenden Wandung anliegt. Dadurch wird die Antriebswelle axial fixiert. Eine separate Anlaufscheibe kann somit entfallen.Particularly preferred is the axial length of the imbalance compensation element so measured that with it its one end on the side surface of the eccentric and with its other end to a suction room abuts limiting wall. This will cause the drive shaft axially fixed. A separate thrust washer can thus be omitted.
In einer vorteilhaften Weiterbildung durchdringt die Antriebswelle diese den Saugraum begrenzende Wandung und wirkt mit ihrem freien Ende mit einem Rotor einer zweiten Pumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, zusammen. Die Antriebswelle treibt also sowohl die Radialkolbenpumpe als auch die zweite Pumpe an.Penetrates in an advantageous development the drive shaft this limiting the suction chamber Wandung and acts with its free end with a Rotor of a second pump, in particular vane pump, together. The drive shaft drives so both the radial piston pump and the second Pump on.
Ein Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Unwuchtausgleichselement an seiner der Wandung des Saugraums zugewandten Seite eine radial nach außen gerichtete Ausnehmung aufweist, die eine Schmiernut bildet. Das Unwuchtausgleichselement dient also gleichzeitig als sogenannte Anlaufscheibe, wobei zwischen dem Unwuchtausgleichselement und der den Saugraum begrenzenden Wandung ein Schmierfilm gebildet wird.An embodiment is characterized by that the unbalance compensation element at its the Wall of the suction chamber facing side a radial having outwardly directed recess, the one Lubricating groove forms. The unbalance compensation element serves at the same time as a so-called thrust washer, being between the unbalance compensation element and the suction chamber limiting wall a lubricating film is formed.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Einlasssteuerelement eine im Mündungsbereich der Zylinderbohrung liegende Steuerkante und zumindest einen in der Kolbenwandung liegenden Durchbruch umfasst. Das Einlasssteuerelement liegt also bevorzugt im Saugraum. Je nach Kolbenstellung wird dieser Durchbruch von der Steuerkante überdeckt oder freigegeben, so dass über diesen Durchbruch ein Ansaugen des Medium erfolgen kann, das somit in den Zylinder eintritt, um bei einer weiteren Kolbenbewegung wieder aus dem Zylinder ausgedrückt zu werden.In a preferred embodiment, it is provided that the inlet control element one in the mouth area the cylinder bore lying control edge and at least one lying in the piston wall Breakthrough includes. The inlet control is therefore preferred in the suction chamber. Depending on the piston position This breakthrough will come from the control edge Covered or released so that over this Breakthrough, a suction of the medium can take place, thus entering the cylinder to at a further piston movement back out of the cylinder to be expressed.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments emerge from the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Radialkolbenpumpe mit zwei Unwuchtausgleichselementen, und
- Figuren 2 und 3
- jeweils eine perspektivische Ansicht eines Unwuchtausgleichselements.
- FIG. 1
- a radial piston pump with two balancing components, and
- FIGS. 2 and 3
- in each case a perspective view of an imbalance compensation element.
Figur 1 zeigt ein Pumpengehäuse 1, in dem zumindest
eine Radialkolbenpumpe 2 angeordnet ist. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel ist in dem Pumpengehäuse 1
eine zweite Pumpe 3 angeordnet, die als Flügelzellenpumpe
4 ausgebildet sein kann. Die Radialkolbenpumpe
2 weist ein Antriebselement 5 auf. Die Flügelzellenpumpe
besitzt ebenfalls ein Antriebselement
6. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass beide Antriebselemente
5 und 6 von einer gemeinsamen Antriebswelle
7 gebildet sind, in die ein Antriebsdrehmoment
einleitbar ist. Jede Pumpe 2, 3 weist
einen Sauganschluss 8 beziehungsweise 8' und einen
Druckanschluss 9 beziehungsweise 9' auf. Die beiden
Sauganschlüsse 8 und 8' können im Pumpengehäuse 1
in einem gemeinsamen Anschlusskanal 8'' zusammengeführt
sein. Beide Pumpen 2 und 3 können dann aus
einem gemeinsamen Reservoir fördern.Figure 1 shows a pump housing 1, in which at least
a radial piston pump 2 is arranged. Im shown
Embodiment is in the pump housing. 1
a second pump 3 arranged as a vane pump
4 may be formed. The radial piston pump
2 has a
Die Radialkolbenpumpe 2 besitzt einen Zylinderblock
10, in dem ein oder mehrere Kolben 11 in einer Zylinderbohrung
12 geführt sind. Die Zylinderbohrung
12 wird an ihrem der Antriebswelle 7 abgewandten
Ende mit einem Stopfen 13 verschlossen. Im Stopfen
13 oder in der Wandung der Zylinderbohrung 12 kann
der Druckanschluss 9' münden, dem außerdem ein Auslasssteuerelement
14 zugeordnet sein kann. An der
Innenseite des Kolbenbodens 15 des topfförmigen
Kolbens 11 stützt sich ein Federelement 16 mit seinem
einen Ende ab. Mit seinem anderen Ende liegt
das Federelement 16 an dem Stopfen 13 an, so dass
der Kolben 11 in Richtung zur Antriebswelle 7 gedrängt
wird. Auf die Außenseite des Kolbenbodens 15
wirkt ein Exzenter 17, der über die Antriebswelle 7
drehangetrieben ist und somit den Kolben 11 in der
Zylinderbohrung verschiebt. Der Exzenter 17 kann
einstückig mit der Antriebswelle 7 ausgebildet sein
oder verdrehfest aufgesteckt werden. Auf den Exzenter
17 ist eine Zwischenbuchse 18, beispielsweise
DU-Buchse, aufgebracht, die von einer gehärteten
Stahlbuchse 19 umgeben ist, so dass die Außenseite
des Kolbenbodens 15 mit der Außenseite der Stahlbuchse
19 zusammenwirkt. An der dem Exzenter 17 zugewandten
Innenseite der Zwischenbuchse 18 ist im
Fall einer DU-Buchse vorzugsweise eine Teflonbeschichtung
vorgesehen. Ist die Zwischenbuchse 18
als DU-Buchse ausgebildet, gleitet diese im Betrieb
der Radialkolbenpumpe 2 auf dem Exzenter 17, während
die Stahlbuchse 19 stillsteht. The radial piston pump 2 has a
Der Exzenter 17 ist in einem, vorzugsweise -hier
dreifach- gestuften, Saugraum 20 angeordnet, der
als Ringraum ausgebildet sein kann und radial von
einer Umfangswandung 21 und axial von Seitenwandungen
22 und 23 begrenzt wird. Entsprechend der
Anzahl der Stufen des Saugraums 20 wird die Umfangswandung
21 von mehreren Teilwandungen 21a,
21b, 21c gebildet. In dem Saugraum 20 liegen auch
ein erstes und zweites Unwuchtausgleichselement 24
und 25, die die durch die Exzenterdrehung hervorgerufene
Unwucht ausgleichen sollen. Die beiden Unwuchtausgleichselemente
24 und 25 laufen synchron
mit dem Exzenter 17 mit und können als Ausgleichsexzenter
ausgebildet sein, wobei die beiden Nocken
24' und 25' der Ausgleichsexzenter , also die Unwuchtausgleichselemente,
und der Nocken des Exzenters
17 so orientiert sind, dass sie sich im wesentlichen
in entgegengerichtete Richtungen erstrecken.The eccentric 17 is in one, preferably here
triple stepped,
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das zweite
Unwuchtausgleichselement 25 einstückig mit der Antriebswelle
7 ausgebildet. Das erste Unwuchtausgleichselement
24 ist auf die Antriebswelle 7 aufgepresst.
Es ist ersichtlich, dass die Unwuchtausgleichselemente
24 und 25 so an den Seitenflächen
17' des Exzenters 17 anliegen, dass die Zwischenbuchse
18 und die Stahlbuchse 19 nicht vom Exzenter
17 abrutschen können. Außerdem weisen die Unwuchtausgleichselemente
24 und 25 eine axiale Länge derart
auf, dass sie sich mit ihrer Außenseite zumindest
bereichsweise an den Seitenwandungen 22 und 23
des Saugraums 20 abstützen. Somit ist die Antriebswelle
7 in axialer Richtung fixiert, die im übrigen
gleitgelagert ist und an ihrem Gehäusedurchtritt 26
von einer Wellendichtung 27 umgeben ist, die über
einen Kanal 28 mit dem Saugraum 20 verbunden ist.In the present embodiment, the second
Anhand der Figuren 1 und 2 wird im folgenden das
erste Unwuchtausgleichselement 24 näher beschrieben:
Es weist eine Nabe 29 auf, deren Innendurchmesser
di vorzugsweise so gewählt ist, dass sie auf
die Antriebswelle 7 aufgepresst werden kann. Das
Unwuchtausgleichselement 24 umfasst ferner ein
Scheibensegment 30, das als Ausgleichsgewicht dient
und den Nocken 24' bildet. An seiner einem Einlasssteuerelement
31 und dem Sauganschluss 8' (Figur 1)
zugewandten Seite 32 weist es radial außenliegend
eine Abschrägung 33 auf, wodurch sich die Dicke D
des Scheibensegments 30 radial nach außen verringert.The first
Anstelle des Scheibensegments 30 kann das Unwuchtausgleichselement
24 auch durch die Nabe 29 gebildet
sein, die mit einer im wesentlichen kreisförmigen
Scheibe 34 verbunden ist beziehungsweise die
Scheibe 34 aufweist, wobei die Mittelachsen der Nabe
29 und der Scheibe 34 nicht zusammenfallen und
dadurch der Nocken 24' gebildet wird, der vorzugsweise
über die Umfangswandung der Nabe 29 übersteht.
In beiden Ausführungsfällen weist das Unwuchtausgleichselement
24 also eine Exzenterform
auf, die den Nocken 24' umfasst, der als Ausgleichsgewicht
dient.Instead of the
Aus Figur 1 ist nun ersichtlich, dass der Nocken
24' des Unwuchtausgleichselements 24 einen axialen
Abstand sowohl zum Einlasssteuerelement 31 als auch
zum Sauganschluss 8' aufweist. Je nachdem, wie dieser
Abstand gewählt wird, wird der vom Sauganschluss
8' zum Einlasselement 31 führende Mediumstrom
mehr oder weniger beeinflusst. Wird ein sehr
großer Abstand gewählt, wie in Figur 1 ersichtlich,
kann der Mediumstrom vom Sauganschluss 8' im wesentlichen
ungehindert zum Einlasssteuerelement 31
gelangen. Das Unwuchtausgleichselement 24 bildet
also im wesentlichen keinen hydraulischen Widerstand
im Ansaugbereich zwischen Ansaugöffnung 8'
und Einlasssteuerelement 31. Dieser Effekt wird
durch die Abschrägung 33 noch unterstützt. Es kann
jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich die Abschrägung
33 am Unwuchtausgleichselement 24 vorgesehen
ist und der axiale Abstand zwischen dem Nocken
24' und dem Einlasssteuerelement 31 beziehungsweise
dem Sauganschluss 8' relativ gering gewählt
wird. Außerdem kann auch die Dicke D der
Scheibe 34 beziehungsweise des Scheibensegments 30
variiert werden. Je nachdem, wie das Unwuchtausgleichselement
24 im Saugraum angeordnet und/oder
konturiert (Abschrägung 33, Dicke D) ist, kann also
ein hydraulischer Widerstand zwischen Sauganschluss
8' und Einlasssteuerelement 31 gebildet werden. Es
ist jedoch auch möglich, das Unwuchtausgleichselement
so im Saugraum 20 anzuordnen beziehungsweise
so zu konturieren, dass der Mediumstrom vom
Sauganschluss 8' zum Einlasssteuerelement 31 im
wesentlichen unbeeinflusst ist. Durch die Anordnung
beziehungsweise Konturierung des Unwuchtausgleichselements
24 kann also der Förderstromkennlinienverlauf
der Radialkolbenpumpe 2 verändert werden.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist noch
ersichtlich, dass die Nabe 29 am Exzenter 17 anliegt
und das Ausgleichsgewicht, also der Nocken
24', mit Abstand zum Exzenter 17 angeordnet ist.
Denkbar wäre allerdings auch eine Anordnung, bei
der das Ausgleichsgewicht benachbart zum Exzenter
17 liegt.From Figure 1 it is now apparent that the cam
24 'of the balancing
Das Einlasssteuerelement 31 ist im vorliegenden
Ausführungsbeispiel durch eine Steuerkante 36' gebildet,
die am Zylinderblock 10 vorliegt und die
Zylinderbohrung 12 in deren Mündungsbereich 35 zum
Saugraum 20 umgibt. Dem Einlasssteuerelement 31 ist
außerdem zumindest ein in der Kolbenwandung des
Kolbens 11 eingebrachter Durchbruch 36 zugeordnet.
Es wird also deutlich, dass je nach Kolbenstellung
eine Verbindung vom Sauganschluss 8' über den Saugraum
20 in den Kolbenraum 37 geöffnet oder verschlossen
werden kann. Je nachdem, welche Öffnungsweite
der Durchbruch 36 besitzt und in welchem Abstand
er zum Kolbenboden 15 angeordnet ist, wird
mit der Steuerkante 36' ein entsprechender Öffnungsquerschnitt
gebildet, so dass die Radialkolbenpumpe
2 auch sauggedrosselt ausgebildet sein
kann. Die Saugdrosselung wird also vorzugsweise
mittels des Einlasssteuerelements 31 realisiert.
Wie in Figur 1 ersichtlich, können selbstverständlich
auch mehrere Durchbrüche 36 in der Kolbenwandung
angeordnet sein.The
Aus Figur 1 ist noch ersichtlich, dass die Antriebswelle
7 die den Saugraum 20 begrenzende Wandung
23 durchdringt und bis zur zweiten Pumpe 3
verlängert ausgebildet ist. An ihrem freien Ende 38
ist die Antriebswelle 7 mit einem hier nicht dargestellten
Rotor der Flügelzellenpumpe 4 verbunden,
so dass dieser Rotor drehangetrieben werden kann.
Bei Flügelzellenpumpen ist es bekannt, dass aus dem
Druckbereich Leckageöl abfließt, das beispielsweise
in dem Wellenkanal 39 zusammenläuft. Da dieses Fördermedium
unter Druck steht, kann es im Wellenkanal
39 entlang der Antriebswelle 7 in Richtung des Unwuchtausgleichselements
24 wandern. Es kann jedoch
auch ein separater Ablaufkanal (nicht dargestellt)
für dieses Leckageöl vorgesehen sein, der in der
Seitenwandung 23 des Saugraums 20 mündet.From Figure 1 is still apparent that the
Wie in Figur 3 gezeigt, besitzt das Unwuchtausgleichselement
an seiner der Seitenwandung 23 zugewandten
Seitefläche 41 eine Ausnehmung 40, die sich
vorzugsweise über die gesamte Teillänge T dieser
Seitenfläche 41 erstreckt. Somit kann das in dem
Wellenkanal 39 zusammengelaufene Fördermedium der
Flügelzellenpumpe 4 in dieser als Nut ausgebildeten
Ausnehmung 40 radial nach außen wandern und so in
den Saugraum 20 der Radialkolbenpumpe 2 gelangen.
Gleichzeitig wird somit auch Schmieröl zwischen
dieser Seitenfläche 41 und der Seitenwandung 23 bereitgestellt.
Liegt das Ausgleichsgewicht -wie vorstehend
erwähnt- benachbart zum Exzenter 17, so
kann in der der Seitenwandung 23 zugewandten Grundfläche
der als Hohlzylinder ausgebildeten Nabe 29
die Ausnehmung 40 eingebracht sein.As shown in Figure 3, has the unbalance compensation element
at its
Es wird also deutlich, dass das erste Unwuchtausgleichselement
24 gegebenenfalls mit dem zweiten
Unwuchtausgleichselement 25 als Unwuchtausgleich
für den drehenden Exzenter 17 dient. Ferner kann
mit dem erfindungsgemäßen Unwuchtausgleichselement
24 die Förderstromkennlinie der Radialkolbenpumpe 2
beeinflusst werden. Durch die spezielle Konturierung,
beispielsweise durch die Schräge 33 und die
Dicke D der Scheibe 34 beziehungsweise des Scheibensegments
30, kann die Förderstromlinie beeinflusst
werden, wobei unter "Beeinflussung" im Zuge
dieser Anmeldung verstanden wird, dass entweder ein
hydraulischer Widerstand zwischen dem Sauganschluss
8' und dem Einlasssteuerelement 31 gebildet ist,
oder aber der Mediumstrom zwischen Einlasssteuerelement
31 und Sauganschluss 8' unbeeinflusst
ist. Außerdem übernimmt das Unwuchtausgleichselement
24 die axiale Fixierung der Antriebswelle 7,
so dass auf eine separate Anlaufscheibe verzichtet
werden kann. Für die axiale Fixierung der Antriebswelle
7 genügt es, die axiale Länge der Nabe 29 auf
den Abstand zwischen der Seitenfläche 17' des Exzenters
17 und der Seitenwandung 23 des Saugraums
20 abzustimmen. Die axiale Länge der Nabe 29 und
die Dicke D der Scheibe 34 beziehungsweise des
Scheibensegments 30 können also unterschiedlich
sein. Durch die Ausnehmung 40, die als Schmiernut
dient, kann außerdem das Schmieröl abgeleitet werden,
das von der Flügelzellenpumpe 4 herrührt. Das
erfindungsgemäße Unwuchtausgleichselement 24 besitzt
also eine Mehrfachfunktion.So it becomes clear that the first
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmeldering behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarte Merkmale zu beanspruchen. The claims filed with the application are drafting proposals without prejudice to the Achieving further patent protection. The applicant reserves the right to add more, so far only in the description and / or drawing revealed To claim characteristics.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstands des Hauptanspruchs durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruchs hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.In the subclaims used backlinks on the further education of the object of the Main claim by the characteristics of the respective Under claim; they are not as a renunciation to the achievement of an independent, representational Protection for the characteristics of the referenced Understand subclaims.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.The subjects of these subclaims, however, form also independent inventions, one of the objects the preceding dependent claims independent Have design.
Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen so wie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen beziehungsweise Elementen oder Verfahrenschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten beziehungsweise Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.The invention is not limited to the embodiments limited to the description. Much more are in the context of the invention numerous modifications and modifications possible, especially those Variants, elements and combinations and / or materials, which for example by combination or Modification of individual in connection with in the general description and embodiments as described in the claims and in the Drawings contained features or Elements or process steps are inventive and by combinable features to a new object or to new process steps respectively Process steps lead, even so far they manufacture, test and work procedures affect.
Claims (14)
- Radial piston pump with an inlet chamber having a suction connection, a rotatably drivable eccentric provided in the inlet chamber for driving at least one piston of the radial piston pump, a cylinder bore guiding the piston and with an inlet control element which, depending on the piston position, releases and closes a connection between inlet chamber and cylinder bore, characterized by at least one out-of-balance compensating element (24, 25) for the eccentric (17) which turns synchronously with the eccentric (17) in the inlet chamber (20), the out-of-balance compensating element (24, 25) being arranged such in the inlet chamber (20) and/or being designed in its contour such that - between suction connection (8') and inlet control element (31) - hydraulic resistance is formed or the medium flow reaching the inlet control element (31) is uninfluenced.
- Radial piston pump according to Claim 1, characterized in that it is suction-throttled.
- Radial piston pump according to Claim 1, characterized by the out-of-balance compensating element (24, 25) lying at a distance to the inlet control element (31) and/or suction connection (8').
- Radial piston pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the out-of-balance compensating element (24, 25) has a slope (33) on its side (32) facing the inlet control element (31) so that the thickness (D) of the out-of-balance compensating element (24, 25) reduces radially toward the outside.
- Radial piston pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the out-of-balance compensating element (24, 25) comprises a balancing weight forming a cam (24', 25').
- Radial piston pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the eccentric (17) and the out-of-balance compensating element (24, 25) are arranged on a drive shaft (7) which turns in the inlet chamber (20).
- Radial piston pump according to any one of the preceding claims, characterized by a second out-of-balance compensating element (25) which circulates synchronously with the eccentric (17).
- Radial piston pump according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the two out-of-balance compensating elements (24, 25) can be applied, preferably pressably, onto the drive shaft (7).
- Radial piston pump according to any one of the Claims 1 to 7, characterized in that one of the out-of-balance compensating elements (24, 25) is designed in one piece with the drive shaft (7) and that the other out-of-balance compensating element can be applied, preferably pressably, onto the drive shaft (7).
- Radial piston pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the first out-of-balance compensating element (24) has a hub (29) from which the cam (24') issues.
- Radial piston pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the axial length of the out-of-balance compensating element (24), especially that of the hub (29) is dimensioned such that it abuts with its one end the side face (17') of the eccentric (17) and with its other end a side wall (23) limiting the inlet chamber (20).
- Radial piston pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (7) penetrates this side wall (23) limiting the inlet chamber (20) and, with its free end (38), drives a second pump (3), especially a rotor of a vane cell pump (4).
- Radial piston pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the out-of-balance compensating element (24) has - on its side face (41) facing the side wall (23) - a recess (40) running radially outwards, forming a lubricating groove.
- Radial piston pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the inlet control element (31) comprises a controlling edge (36') lying in the opening area (35) of the cylinder bore (12) and at least one break-through (36) provided in the piston wall.
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