DE19640596A1 - Radialkolbenpumpe - Google Patents
RadialkolbenpumpeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei derartigen Pumpen sind in der Regel eine Vielzahl
von Zylindern sternförmig in einer oder mehreren Ebenen um
eine Antriebswelle angeordnet, die als Exzenterwelle ausge
bildet ist. Die Kolben der Zylinder liegen an dem Exzenter
an und machen einen konstanten Hub, der der doppelten Ex
zentrizität entspricht.
Derartige Pumpen sind in der Regel mit Druckventilen
- beispielsweise selbsttätige, federvorgespannte Ventile -
ausgerüstet, über die das druckbeaufschlagte Medium aus
stoßbar 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 be
schrieben, bei der auf der Antriebswelle ein Exzenterring
gelagert ist, an dessen Außenumfang Abflachungen vorgesehen
sind, an denen die Radialkolben anliegen. Durch die Drehbe
wegung des Exzenters wird der Exzenterring in eine Taumel
bewegung versetzt, wobei die Kolben in Radialrichtung be
wegt werden und zusätzlich noch eine Bewegungskomponente
parallel zur Auflagefläche, d. h. in Tangentialrichtung vor
liegt.
Anstelle der vorbeschriebenen Saugventile sind bei der
bekannten Radialkolbenpumpe die Kolben mit Bohrungen verse
hen, 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 Einlaß
öffnungen freigibt, so daß das zu fördernde Fluid durch die
Tangentialnut und die Bohrung des Kolbens hindurch ange
saugt werden kann.
Da durch die Tangentialnuten im Exzenterring die Aufla
gefläche jedes Kolbens verringert wird, treten bei derarti
gen Lösungen relativ hohe Flächenpressungen auf, so daß es
erforderlich ist, den Exzenterring aus einem vergleichswei
se harten Material herzustellen, um Beschädigungen der Ra
dialkolbenpumpe durch vorzeitigen Verschleiß zu vermeiden.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Radialkolbenpumpe zu schaffen, bei der mit minimalem
vorrichtungstechnischen Aufwand ein Verschleiß vermindert
werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan
spruchs 1 gelöst.
Durch die Maßnahme, die Einlaßöffnung der Bohrung durch
die in Drehrichtung hinten liegende Umfangskante der Aufla
gefläche - im folgenden Tangentialfläche genannt - des Ex
zenters aufzusteuern, braucht keine Nut mehr in der Tangen
tialfläche ausgebildet werden, um die Einlaßöffnung freizu
geben. Durch den Wegfall der Nuten, die mit hoher Präzision
gefertigt werden müssen, können die Fertigungskosten gegen
über 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 Auf
steuern der Einlaßöffnung durch die Umfangskante der Tan
gentialfläche in optimaler Weise bewirken zu können.
In einer ersten Alternative wird die Kolbenbohrungsach
se, die bei den herkömmlichen Lösungen jeweils koaxial zu
den Mittelachsen des Antriebswellenquerschnittes angeordnet
waren, entgegen der Drehrichtung versetzt, so daß die Boh
rungsachse im Parallelabstand zu der entsprechenden Mittel
achse 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 Ef
fekt erzielen läßt.
Durch das Maß der seitlichen Versetzung zwischen Kol
benstirnfläche und Tangentialfläche läßt sich die Relativ
position 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 herkömm
lichen Lösung verringert, so daß geringere Anforderungen an
die seitliche Abstützung des Kolbens im zugeordneten Zylin
der gestellt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einlaßöffnung
mit einem rechteckförmigen Querschnitt ausgeführt wird, so
daß bereits bei Beginn des Aufsteuerns ein maximaler Saug
querschnitt bereitgestellt wird.
Das Zuströmen des zu fördernden Fluids läßt sich weiter
vereinfachen, wenn die Tangentialflächen jeweils durch ei
nen Radialvorsprung ausgebildet werden, so daß das Fluid
ungehindert in den Öffnungsquerschnitt eintreten kann.
Bei der erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe wird es be
vorzugt, wenn an der Kolbenstirnfläche Dichteinrichtungen
vorgesehen werden, so daß eine optimale Abdichtung der Ein
laßöffnung während des Arbeitshubes möglich ist.
Insbesondere beim Ausführungsbeispiel mit einer recht
eckförmigen Einlaßöffnung ist es erforderlich, dem Radial
kolben eine Verdrehsicherung zuzuordnen, so daß die Rela
tivposition zwischen der aufsteuernden Umfangskante der
Tangentialfläche und der benachbarten Umfangskanten der
Einlaßöffnung erhalten bleibt.
Die seitliche Versetzung zwischen der Wellenquer
schnittsachse und der Bohrungsachse läßt sich auch einstel
len, indem die Achse der Einlaßöffnung im Abstand zur Kol
benachse 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 Ebe
nen in Radialrichtung gleichmäßig am Außenumfang der An
triebswelle 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 Kolbenstirnflä
che 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:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungs
beispiel einer Radialkolbenpumpe;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausfüh
rungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe;
Fig. 4 eine Detaildarstellung einer Kolbenstirnfläche
und einer Tangentialfläche eines Exzenterringes eines wei
teren Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Radial
kolbenpumpe;
Fig. 5 eine Detaildarstellung eines mit einer
Aufsteuerfase versehenen Kolbens und
Fig. 6 eine Detaildarstellung einer Kolbenstirnfläche
mit Dichtung und eines Exzenterringes eines letzten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen
Radialkolbenpumpe 1, bei der in einem zylinder- oder
topfförmigen Gehäuse 2 drei über den Umfang verteilte Pump
zylinder 4 angeordnet sind, deren Kolben 6 durch eine Pum
pen-Antriebswelle 8 angetrieben werden, wobei die Hubachsen
der jeweiligen Kolben 6 etwa in Radialrichtung der An
triebswelle 8 angeordnet sind.
Das Gehäuse 2 hat einen Befestigungsflansch, der in
Fig. 1 geschnitten dargestellt ist und an dem auf einem
Teilkreis verteilte Durchgangsbohrungen 10 für Flansch
schrauben (nicht gezeigt) ausgebildet sind, so daß eine
stirnseitige Abdeckung befestigbar ist. In einer Rückwan
dung 12 des Gehäuses sind eine Vielzahl von Gewindebohrun
gen 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 Fig. 1 lediglich ein Exzenter 18, der sich senkrecht
zur Zeichenebene erstreckenden Antriebswelle 8 zu sehen
ist. Die Exzenterachse ist in Fig. 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 Antriebswel
lenachse 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 Fig. 1 zur Antriebswelle 8 wei
sende Endabschnitt jedes Zylinders 4 etwa tangential zu dem
zylinderförmigen Innenraum 26 des Innengehäuses 22 ver
läuft. Jeder Zylinder 4 ist mit einem Anschlagbund 28 ver
sehen, mit dem der Zylinder 4 an der außenliegenden Stirn
seite der Zylinderaufnahme 24 abgestützt ist. An den An
schlagbund 28 schließt sich in Richtung zur Wandung des Ge
häuses 2 ein Zylinderkopf 30 an, in dem eine Ventileinrich
tung 32 aufgenommen ist, über die eine Zylinderbohrung nach
außen, d. h. zu dem vom Gehäuse 2 einerseits und von dem In
nengehäuse 22 andererseits eingeschlossenen Ringraum 34 ab
sperrbar ist.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in
Fig. 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 Ven
tilkörper 36, der über eine Feder 38 gegen einen Ventilsitz 40
m 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
Zylinderraum heraus zuläßt, eine Rückströmung jedoch ver
hindert.
Selbstverständlich können anstelle des in den Fig. 1
und 2 dargestellte Rückschlagventiles auch andere Ventil
konstruktionen, 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 gebil
det wird. An diesen ersten stufenförmigen Abschnitt
schließt sich dann die in Radialrichtung erweiterte Zylin
derbuchse 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 ausgebil
det 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 Ex
zenter 18 und Vorsprung 50 ist ein Exzenterring 52 mit ei
ner 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 Fe
dervorspannung mit ihren Stirnflächen auf den Abflachungen
56 abgestützt sind.
Wie insbesondere der Darstellung des in Fig. 1 oben in
Vertikalstellung angeordneten Zylinders 4 entnehmbar ist,
ist die Kolbenachse 60 in der in Fig. 1 dargestellten obe
ren 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 Fig. 1) versetzt.
Des weiteren sind die Breite B der Abflachung und die
lichte Weite o der Einlaßöffnung 48 so gewählt, daß die in
Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene verlaufende, rechte Um
fangskante gerade noch außerhalb der Einlaßöffnung 48 ver
läuft. Da die Einlaßöffnung 48 während der weiteren Drehbe
wegung des Exzenters 18 durch diese Umfangskante aufgesteu
ert 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 Bewegungskompo
nente in Hubrichtung und eine Bewegungskomponente parallel
zur Abflachung, d. h. in Tangentialrichtung aufweist. Demzu
folge wird bei einer Drehung des Exzenters 18 in Pfeilrich
tung Z in Fig. 1 die Abflachung 56 (oben in Fig. 1) auf
grund der Exzentrizität e radial nach innen und tangential
nach links (Ansicht nach Fig. 1) bewegt, so daß der Kolben
6 in der Darstellung nach Fig. 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 Kol
beninnere einströmen. Das Fluid wird durch eine nicht ge
zeigte Zuführleitung aus einem Tank dem Innenraum 26 zuge
führt.
Der in Fig. 1 rechts unten dargestellte Kolben befin
det sich gerade in dieser Saugstellung, in der das Fluid in
das Kolbeninnere gesaugt wird. Aufgrund des Unterdruckes im
Zylinderraum und der Federvorspannung ist die Ventilein
richtung 32 geschlossen, so daß das angesaugte Fluid nicht
durch den Zylinderkopf 30 hindurch austreten kann.
Der Saughub des in Fig. 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 Saugsteuer
kante 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 Antrie
bswelle 8 hin zur in Fig. 1 dargestellten Ausgangsposition
wird der Kolben 6 wieder nach oben bewegt (Arbeitshub), wo
bei die Saugsteuerkante 62 stets außerhalb der Einlaßöff
nung 48 angeordnet ist, so daß diese geschlossen bleibt
(siehe den in Fig. 1 links unten angeordneten Kolben 6).
Der Kolben 6 führt nun seinen Arbeitshub durch, bei dem das
druckbeaufschlagte Fluid durch die sich öffnende Ventilein
richtung 32 hindurch in den Ringraum 34 ausgestoßen wird,
bis der Kolben 6 seinen in Fig. 1 oben dargestellten obe
ren 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 Fig. 1) durchlau
fen entsprechende Saug-/Arbeitszyklen, wobei diese versetzt
zu denjenigen des in Fig. 1 oben dargestellten Kolbens 6
verlaufen, so daß ein quasi kontinuierlicher Förderstrom
erzielbar ist.
Bei dem in Fig. 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 Fig. 1
an der linken Seite eine größere Wandstärke als an der
rechten Seite hat. Selbstverständlich ließe sich die seit
liche Versetzung auch durch eine entsprechende Anordnung
der Zylinderaufnahme 24 bewirken, so daß dann die Aufnahme
bohrung zentrisch eingebracht werden kann. Durch die Wahl
der Überdeckung a läßt sich die Länge des Saug- und Ar
beitshubes 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 Exzentrizität 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 Kolben- und
Zylinderinnenraumes läßt sich erzielen, wenn die Ein
laßöffnung 48 mit einem rechteckförmigen Querschnitt ausge
führt ist, wobei eine Seitenkante parallel zur Saugsteuer
kante 62 angeordnet ist, so daß bereits zu Beginn des Auf
steuervorgangs ein großer Saugquerschnitt zur Verfügung ge
stellt wird. Bei dieser Variante muß dem Kolben 6 jedoch
eine Verdrehsicherung (nicht gezeigt) zugeordnet werden.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Exzenter
ring 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 Be
zug zu der Antriebswellenebene kann auch die Einlaßöffnung
48 exzentrisch im Kolbenboden ausgeführt werden, so daß
sich der gleiche Effekt einstellt (Verdrehsicherung erfor
derlich).
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unter
scheidet sich von dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
lediglich in der Ausgestaltung des Exzenterringes 52, so
daß auf die nochmalige Beschreibung der sonstigen Bauele
mente verzichtet werden kann.
Der Exzenterring 152 des in Fig. 3 dargestellten Aus
führungsbeispiels ist nicht ringförmig mit Abflachungen
ausgebildet, sondern mit drei Radialvorsprüngen 64, die in
Radialrichtung aus der Ringumfangsfläche 66 hervorstehen.
D.h., bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die mit X gekennzeichneten, die Abflachungen 56 be
grenzenden Seitenbereiche freigeschnitten, so daß bei auf
gesteuerter 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 Aus
führungsbeispiel der Materialaufwand zur Herstellung des
Exzenterringes 152 auf ein Minimum reduziert, da die Ring
wandungen im Bereich der Ringumfangsflächen 66 auf ein Mi
nimum reduziert sind.
Um ein Kippen des Exzenterringes 152 mit Bezug zum Kol
ben 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 sei
ner Anlageposition herauskippen kann, so daß ein Kippen oh
ne Beschädigung des Exzenterringes 152 nahezu ausgeschlos
sen ist.
In Fig. 4 ist eine weitere Möglichkeit dargestellt,
mit der die seitliche Versetzung zwischen der Kolbenstirn
fläche und der Abflachung 56 einstellbar ist.
Bei dem in Fig. 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 Ausführungs
beispiel dadurch bewirkt, daß die Abflachungen
(Stützflächen) nicht symmetrisch zu den Mittelebenen durch
die Exzenterachse 20 angeordnet sind, sondern seitlich ver
setzt dazu, so daß diese Mittelebenen die Abflachungen 256
in zwei Teilflächen mit unterschiedlicher Breite d, f un
terteilen. D.h., durch die seitliche "Verschiebung" der Ab
flachung 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 ab
deckt. Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel ist somit
eine kinematische Umkehr des Konstruktionsprinzips der in
den Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiele, bei de
nen die Kolbenachse oder besser gesagt die Achse der Ein
laßöffnung 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 Fig. 5 und 6 sind zwei weitere Varianten dar
gestellt, bei denen die stirnflächenseitigen Endabschnitte
der Kolben 6 gegenüber den vorbeschriebenen Ausführungsbei
spielen 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 Auf
steuervorganges durch die Saugsteuerkante 62 zunächst zu
einem durch die Anfasung 68 bestimmten Spalt aufgesteuert
wird. Durch diese Variante wird ein "weicher" Umsteuervor
gang vom Arbeitshub zum Saughub gewährleistet. Das Einbrin
gen dieser Anfasung im Kolben 6 bereitet fertigungstechni
sch keinerlei Schwierigkeiten, so daß diese zusätzliche Va
riante sehr kostengünstig hergestellt werden kann.
Eine besonders gute Dichtwirkung zwischen der Stirnflä
che des Kolbens 6 und der Abflachung 56 läßt sich erzielen,
wenn im Umfangsbereich der Mündung der Einlaßöffnung 48 ei
ne 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 Radialkol
benpumpe der Saughub in optimaler Weise an die Anforderun
gen angepaßt werden, wobei sich Saughübe über mehr als 180°
einer Antriebswellenumdrehung einstellen lassen.
Claims (13)
1. Radialkolbenpumpe mit einer einen Exzenter (18) auf
weisenden 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 Einlaß
öffnung (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), dadurch gekennzeichnet, daß die Relativposition
der Stirnfläche des Radialkolbens (6) mit Bezug zur
Tangentialfläche (56) derart gewählt ist, daß die
Einlaßöffnung (48) der Bohrung durch eine in Dreh
richtung (Z) hinten liegende Umfangskante (62) der
Tangentialfläche (56) aufsteuerbar ist.
2. Radialkolbenpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Achse der Einlaßöffnung (48)
entgegengesetzt zur Drehrichtung (Z) der Antriebswe
lle (8) versetzt, im Abstand zu der eine Vertikale
der Tangentialfläche (56) enthaltenden Mittelebene
der Antriebswelle (8) angeordnet ist.
3. Radialkolbenpumpe nach Patentanspruch 1 oder 2, da
durch 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.
4. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
laßöffnung (48) einen rechteckförmigen Querschnitt
hat, dessen eine Rechteckkante parallel zur Umfangs
kante (62) der Tangentialfläche (56) angeordnet ist.
5. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem Exzenter (18) der Antriebswelle (8) und dem Kol
ben (6) ein auf der Antriebswelle (8) gleitend gela
gerter Exzenterring (52) angeordnet ist.
6. Radialkolbenpumpe nach Patentanspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Tangentialfläche (56) an einem
Radialvorsprung (50) des Exzenterringes (52) ausge
bildet ist.
7. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse
der Einlaßöffnung (48) mit Bezug zu der Kolbenachse
versetzt ist.
8. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Stirnfläche des Radialkolbens (6) eine die Einlaßöff
nung (48) umgebende Dichteinrichtung (70) vorgesehen
ist, die mit der Tangentialfläche (56) zusammenwirkt.
9. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ra
dialkolben (6) eine Verdrehsicherung hat.
10. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
laßöffnung (48) im Mündungsbereich erweitert ist.
11. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (52) aus
einem Material mit Notlaufeigenschaften, vorzugsweise
Bronze besteht.
12. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der An
triebswelle (8) drei Zylinder (4) zugeordnet sind.
13. Radialkolbenpumpe nach einem der Patentansprüche 5
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitshub
des Radialkolbens (6) durch einen Anschlag derart be
grenzt ist, daß der Exzenterring (52) nicht aus sei
ner Soll-Lage kippen kann.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0816675A3 (de) * | 1996-07-01 | 1998-09-09 | Mannesmann Rexroth AG | Vorrichtung zur Stabilisierung des Exzenterrings einer Radialkolbenpumpe |
| DE102007002730A1 (de) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Siemens Ag | Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffföderung sowie Herstellungverfahren hierfür |
| ITMI20090748A1 (it) * | 2009-04-30 | 2010-11-01 | Bosch Gmbh Robert | Anello poligonale di azionamento di una pompa a pistoni, pompa a pistoni comprendente tale anello poligonale, e metodo per realizzare l'anello poligonale |
| EP4417813A3 (de) * | 2019-03-11 | 2024-10-09 | Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. | Elektrische membranpumpe mit offset kulissenkurbel |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6104802A (en) | 1997-02-10 | 2000-08-15 | Genesys Telecommunications Laboratories, Inc. | In-band signaling for routing |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3160073A (en) * | 1961-02-03 | 1964-12-08 | Lucien Rene | Hydraulic motor |
| DE2244920B2 (de) * | 1972-09-13 | 1974-07-11 | Paul Pleiger Maschinenfabrik, 5812 Herbede | Radialkolbenmotor |
| DE3028999A1 (de) * | 1980-07-31 | 1982-02-25 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Radialkolbenpumpe mit saugventil |
| DE3046753A1 (de) * | 1980-12-12 | 1982-06-16 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | Hydrostatische radialkolbenpumpe |
| EP0520286A2 (de) * | 1991-06-27 | 1992-12-30 | LuK Automobiltechnik GmbH & Co. KG | Radialkolbenpumpe |
| DE3921635C2 (de) * | 1988-07-01 | 1994-04-14 | Kayaba Industry Co Ltd | Hydro-Radialkolbenpumpe |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3614267A (en) * | 1969-10-31 | 1971-10-19 | Applied Power Ind Inc | Two-stage fluid pump |
| DE2061962A1 (de) * | 1970-12-16 | 1972-06-29 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Radialkolbenpumpe mit Gleitschuh zwischen Kolben und Exzenter |
| US4635535A (en) * | 1982-01-19 | 1987-01-13 | Unipat Ag | Hydraulic radial piston machines |
| JPH05505440A (ja) * | 1991-01-30 | 1993-08-12 | ルーク アウトモービルテヒニーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | ラジアルピストンポンプ |
| DE4310062C2 (de) * | 1993-03-27 | 2003-07-03 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Radialkolbenmaschine |
| DE19518198A1 (de) * | 1995-05-18 | 1996-11-21 | Luk Automobiltech Gmbh & Co Kg | Radialkolbenpumpe |
-
1996
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-
1997
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- 1997-08-19 EP EP97939965A patent/EP0929743B1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3160073A (en) * | 1961-02-03 | 1964-12-08 | Lucien Rene | Hydraulic motor |
| DE2244920B2 (de) * | 1972-09-13 | 1974-07-11 | Paul Pleiger Maschinenfabrik, 5812 Herbede | Radialkolbenmotor |
| DE3028999A1 (de) * | 1980-07-31 | 1982-02-25 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Radialkolbenpumpe mit saugventil |
| DE3046753A1 (de) * | 1980-12-12 | 1982-06-16 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | Hydrostatische radialkolbenpumpe |
| DE3921635C2 (de) * | 1988-07-01 | 1994-04-14 | Kayaba Industry Co Ltd | Hydro-Radialkolbenpumpe |
| EP0520286A2 (de) * | 1991-06-27 | 1992-12-30 | LuK Automobiltechnik GmbH & Co. KG | Radialkolbenpumpe |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0816675A3 (de) * | 1996-07-01 | 1998-09-09 | Mannesmann Rexroth AG | Vorrichtung zur Stabilisierung des Exzenterrings einer Radialkolbenpumpe |
| DE102007002730A1 (de) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Siemens Ag | Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffföderung sowie Herstellungverfahren hierfür |
| DE102007002730B4 (de) * | 2007-01-18 | 2012-03-01 | Continental Automotive Gmbh | Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffförderung sowie Herstellungsverfahren hierfür |
| ITMI20090748A1 (it) * | 2009-04-30 | 2010-11-01 | Bosch Gmbh Robert | Anello poligonale di azionamento di una pompa a pistoni, pompa a pistoni comprendente tale anello poligonale, e metodo per realizzare l'anello poligonale |
| WO2010124900A3 (en) * | 2009-04-30 | 2011-01-06 | Robert Bosch Gmbh | Polygonal ring for driving a piston pump, piston pump comprising such polygonal ring and method for making the polygonal ring |
| EP4417813A3 (de) * | 2019-03-11 | 2024-10-09 | Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. | Elektrische membranpumpe mit offset kulissenkurbel |
Also Published As
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| EP0929743B1 (de) | 2002-12-11 |
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