DE19640596A1

DE19640596A1 - Radial piston pump

Info

Publication number: DE19640596A1
Application number: DE19640596A
Authority: DE
Inventors: Egon Eisenbacher
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1998-04-02
Also published as: ES2184129T3; EP0929743B1; EP0929743A1; WO1998014704A1; DE59708963D1

Abstract

Disclosed is a radial piston pump wherein the fluid to be compressed is drawn through the piston, which can be driven by an eccentric shaft. Piston inlet opening axis is displaced in relation to a centre plane of the drive shaft, parallel to the pistonaxis, so that one of the circumferential edges of the eccentric can be used to control the suction opening.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a radial piston pump according to the Preamble of claim 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.There are usually a large number of such pumps of cylinders in a star shape in one or more planes a drive shaft arranged, the out as an eccentric shaft forms is. The pistons of the cylinders are on the eccentric and make a constant stroke that the double Ex corresponds to centricity.

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.Such pumps are usually with pressure valves - for example automatic, spring-loaded valves - equipped, through which the pressurized medium is shockable. The suction can also be done automatically spring-loaded suction valves are made during the Open the suction stroke of the piston.

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.A radial piston pump is described in EP 0 520 286 B1 wrote an eccentric ring on the drive shaft is flattened on the outer circumference provided are against which the radial pistons rest. By the rotary movement of the eccentric, the eccentric ring turns into a wobble movement offset, the pistons in the radial direction be be moved away and also a movement component parallel to the contact surface, d. H. in the tangential direction lies.

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.Instead of the suction valves described above, the known radial piston pump verse the pistons with holes hen with an inlet opening in the end face of the Piston. There is a tangential groove in each flat formed due to predetermined rotational positions the tangential displacement of the eccentric ring the inlet opens openings so that the fluid to be pumped through the Tangential groove and the bore of the piston through can be sucked.

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.Because the tangential grooves in the eccentric ring area of each piston is reduced, occur in suchi solutions relatively high surface pressures, so that it is required, the eccentric ring from a comparatively se hard material to prevent damage to the Ra Avoid dial piston pumps due to premature wear.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Radialkolbenpumpe zu schaffen, bei der mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand ein Verschleiß vermindert werden kann.In contrast, the invention is based on the object to create a radial piston pump with minimal device outlay reduces wear can be.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan spruchs 1 gelöst.This task is accomplished through the features of the patent spell 1 solved.

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. By the measure, the inlet opening through the bore the peripheral edge of the support lying in the direction of rotation surface - hereinafter referred to as the tangential surface - of the Ex Heading up center no longer needs a groove in the tang tialfläche are formed to clear the inlet opening give. By eliminating the grooves with high precision must be manufactured, the manufacturing costs can be against reduced to a minimum over the conventional solution will. It is particularly preferred if between an eccentric ring is provided for the eccentric and the piston that is slidably guided on the drive shaft. By the flat support of the piston face becomes the Use of a material with emergency running properties for the Eccentric ring allows, due to the lower Surface pressure hydrostatic the piston face is partially relieved, so that premature wear of the Eccentric ring can be largely avoided.

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 principle, there are two solutions for opening up control the inlet opening through the peripheral edge of the tan potential surface in an optimal way.

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 a first alternative, the piston bore is se that coaxial with the conventional solutions the central axes of the drive shaft cross section were offset against the direction of rotation, so that the Boh axis parallel to the corresponding mean axis runs.

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.In a kinematic reversal of the above principle can also the tangential surface with reference to the piston axis in Direction of rotation are offset so that the same Ef can be achieved perfectly.

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.Due to the degree of lateral displacement between col the relative face and tangential surface position of the peripheral edge opening the inlet opening vary easily with respect to the inlet opening, so that the opening period during the suction stroke different conditions is adaptable.

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.Due to the lateral displacement of the piston with reference those acting on the piston become the tangential surface Shear forces during the working stroke compared to the conventional Lichen solution reduced, so that lower requirements the lateral support of the piston in the assigned cylinder who are asked.

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. It is particularly advantageous if the inlet opening is executed with a rectangular cross section, so that a maximum suction already at the beginning of the control cross section is provided.

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.The inflow of the fluid to be pumped can continue simplify if the tangential surfaces each by ei NEN radial projection are formed so that the fluid can enter the opening cross-section unhindered.

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.In the radial piston pump according to the invention it will be preferred if sealing devices on the piston face be provided so that an optimal seal of the one opening during the working stroke is possible.

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.Especially in the embodiment with a right corner-shaped inlet opening it is necessary to the radial piston to assign an anti-rotation device so that the Rela tivposition between the opening peripheral edge of the Tangential surface and the adjacent peripheral edges of the Inlet opening is maintained.

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.The lateral offset between the wave cross cutting axis and the bore axis can also be set len by the axis of the inlet opening at a distance from the Kol benachse is trained.

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.A particularly even load on the eccentric ring and thus the drive shafts are obtained when three cylinders with one working piston each in one or more levels NEN in the radial direction evenly on the outer circumference of the An drive shaft to be distributed.

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.Tilting of the eccentric ring can be prevented if the working stroke of the piston is limited to a maximum is, so that always a flat contact of the piston face surface on the tangential surface is guaranteed.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.Other advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the Invention explained with reference to schematic drawings. Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungs beispiel einer Radialkolbenpumpe; Figure 1 shows a cross section through a first embodiment example of a radial piston pump.

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1; FIG. 2 shows a section along the line AA in FIG. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe; Fig. 3 shows a cross section through another example of a Ausfüh approximately radial piston pump according to the invention;

Fig. 4 eine Detaildarstellung einer Kolbenstirnfläche und einer Tangentialfläche eines Exzenterringes eines wei teren Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Radial kolbenpumpe; Fig. 4 is a detailed view of a piston face and a tangential surface of an eccentric ring of a white direct embodiment of a radial piston pump according to the invention;

Fig. 5 eine Detaildarstellung eines mit einer Aufsteuerfase versehenen Kolbens und Fig. 5 is a detailed depiction of an imaged with a piston and Aufsteuerfase

Fig. 6 eine Detaildarstellung einer Kolbenstirnfläche mit Dichtung und eines Exzenterringes eines letzten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe. Fig. 6 is a detailed representation of a piston end face with seal and an eccentric ring of a last embodiment of a radial piston pump according to the invention.

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. Fig. 1 shows a cross section of a radial piston pump 1 according to the invention, in which in a cylindrical or cup-shaped housing 2 three circumferentially distributed pump cylinders 4 are arranged, the pistons 6 are driven by a Pum pen drive shaft 8 , the lifting axes of the respective Piston 6 are arranged approximately in the radial direction of the drive shaft 8 .

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.The housing 2 has a mounting flange, which is shown in section in Fig. 1 and screwed on the through holes 10 for flange distributed on a pitch circle (not shown), so that an end cover can be attached. In a Rückwan extension 12 of the housing, a plurality of threaded holes 14 are formed, via which the pump can be attached to an assembly.

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.The axis of rotation 16 of the pump drive shaft 8 runs coaxially to the central axis of the housing, only one eccentric 18 being shown in the illustration according to FIG. 1, the drive shaft 8 extending perpendicular to the plane of the drawing. The eccentric axis is provided with the reference number 20 in FIG. 1. The dimension of the eccentricity e corresponds - as already mentioned at the beginning - to half the stroke height of the piston 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.The radial piston pump 1 has coaxially to Antriebswel lenachse 16 and the housing 2, an inner housing 22 which is provided with three radially extending cylinder receptacles 24 into which the cylinders 4 are screwed. The axial length of the cylinder receptacles 24 and the cylinder 4 is selected so that the end portion of each cylinder 4 which is white in FIG. 1 for the drive shaft 8 runs approximately tangentially to the cylindrical interior 26 of the inner housing 22 . Each cylinder 4 is seen ver with a stop collar 28 with which the cylinder 4 is supported on the outer end face of the cylinder receptacle 24 . At the impact band 28 in the direction of the wall of the housing 2 Ge a cylinder head 30 , in which a Ventileinrich device 32 is received, through which a cylinder bore to the outside, ie to the housing 2 on the one hand and from the inner housing 22 in the other enclosed annular space 34 is lockable.

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. Fig. 2 shows a section along the line AA in Fig. 1, wherein one of the cylinders 4 with the corresponding part of the eccentric 18 is shown in an enlarged view. Accordingly, the valve device 32 acts on a Ven tilkörper 36 which is biased by a spring 38 against a valve seat 40 m cylinder head 30 . The valve body 36 rests on the outer end face of the cylinder head 30 , so that the valve device 32 allows fluid flow out of the cylinder space, but prevents a backflow ver.

Selbstverständlich können anstelle des in den Fig. 1 und 2 dargestellte Rückschlagventiles auch andere Ventil konstruktionen, wie beispielsweise Membranventile, etc. verwendet werden.Of course, other valve constructions, such as diaphragm valves, etc. can be used instead of the check valve shown in FIGS. 1 and 2.

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.A spring 44 is supported on an inner end face 42 of the cylinder head 30 , via which the piston 6 is biased in the direction of the eccentric 18 .

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.The cylinder bore is widened step-wise in the radial direction following the valve seat 36 , the inner end face 42 being formed by a first step section. At this first step-shaped section is then followed in the radial direction expanded cylinder bush 46 in which the piston 6 is slidably received.

Der Kolben 6 hat einen etwa tassenförmigen Querschnitt, wobei im Boden des Kolbens eine Einlaßöffnung 48 ausgebil det ist.The piston 6 has an approximately cup-shaped cross section, wherein an inlet opening 48 is ausgebil det in the bottom of the piston.

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.To the plane formed by the bottom inside face of the piston 6, the piston spring 44 engages, so as to bias the piston. 6 The end section on the drive shaft side is designed as a diameter-reduced radial projection 50 , the end face of which forms the contact surface of the piston 6 .

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.In the embodiment shown, the piston 6 is not with its end face directly on the outer circumference of the eccentric 18 of the drive shaft 8 , but between the eccentric 18 and projection 50 , an eccentric ring 52 is formed with egg ner inner bore 54 which is slidably penetrated by the eccentric 18 .

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.On the outer circumference of the eccentric ring 52 , three flats 56 distributed over the circumference are formed (see FIG. 1), which serve as support surfaces for the pistons 6 , which are supported by the spring tension with their end faces on the flats 56 .

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.Such as in particular the presentation of which is arranged in Fig. 1 above in the vertical position of the cylinder 4 is removed, the piston axis 60 is contained in the position shown in Fig. 1 obe ren dead center position of said piston 6 relative to a normal to the flat 56 center plane of the drive shaft 16 to the Dimension a is offset against the direction of rotation Z (see arrow in Fig. 1).

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.Furthermore, the width B of the flattening and the inside width o of the inlet opening 48 are selected such that the perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1 runs right to the leading edge just outside the inlet opening 48 . Since the inlet opening 48 is ersteu ert by this peripheral edge during the further rotation of the eccentric 18 , this is hereinafter referred to as suction control edge 62 .

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.Since the eccentric ring 52 slidably rests on the eccentric 18 , this does not make the rotary movement of the eccentric 18 , but is caused by this in a wobble movement, this wobble movement has a movement component in the stroke direction and a movement component parallel to the flattening, ie in the tangential direction. Accordingly, when the eccentric 18 rotates in the direction of the arrow Z in FIG. 1, the flattened portion 56 (top in FIG. 1) is moved radially inward and tangentially to the left (view according to FIG. 1) due to the eccentricity e, so that the piston 6 in the illustration of FIG. 1 after moving down and is Saugsteuerkante 62 aufsteuert the inlet opening 48. Then the fluid located in the interior 26 of the inner housing 22 can flow through the inlet opening 48 into the interior of the piston. The fluid is supplied through a supply line, not shown, from a tank to the interior 26 .

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.The piston shown at the bottom right in FIG. 1 is just in this suction position, in which the fluid is sucked into the interior of the piston. Due to the negative pressure in the cylinder chamber and the spring preload, the Ventilein device 32 is closed so that the sucked fluid can not escape through the cylinder head 30 .

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.The suction stroke of the piston 6 lying at the top in FIG. 1 is ended when the drive shaft 6 has rotated 180 °, starting from the reference position shown, so that the eccentric center point is located vertically below the drive shaft center point, so that the suction stroke accordingly is twice the eccentricity e. In this rotational position of the drive shaft, the suction control edge 62 is moved back into its starting position due to the wobbling movement of the eccentric ring 52 , so that the inlet opening 48 is just closed and no more fluid can be sucked in.

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.In the consequence, ie with the further rotation of the drive shaft 8 towards the starting position shown in FIG. 1, the piston 6 is moved upwards again (working stroke), where the suction control edge 62 is always arranged outside the inlet opening 48 , so that this remains closed (see the piston 6 arranged at the bottom left in FIG. 1). The piston 6 now performs its working stroke in which the pressurized fluid is expelled through the opening Ventilein device 32 through into the annular space 34 until the piston 6 has reached its top dead center shown in Fig. 1 above. The pressurized fluid in the annular space 34 is delivered to the consumer via a housing bore, not shown.

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.The other two pistons (bottom in Fig. 1) pass through corresponding suction / working cycles, these being offset from those of the piston 6 shown in Fig. 1 above, so that a quasi-continuous flow can be achieved.

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.In the embodiment shown in Fig. 1, the lateral displacement (a) of the piston 6 with respect to the drive shaft plane is achieved by the receiving bore of the cylinder receptacle 24 is formed eccentrically, so that the cylinder receptacle 24 in the illustration of FIG. 1 on the left side has a greater wall thickness than on the right side. Of course, the union since Liche could also be effected by a corresponding arrangement of the cylinder receptacle 24 , so that the receptacle bore can then be introduced centrally. The length of the suction and working stroke can be determined by the choice of the overlap a, a 180 ° suction stroke being sought for an optimal filling of the piston.

Gegenüber konventionellen Lösungen von sauggedrosselten Radialkolbenpumpen mit Saugöffnungen im Kolbenhemd hat die erfindungsgemäße Lösung den weiteren Vorteil, daß kein Hubvolumenverlust auftritt.Compared to conventional solutions of throttled Radial piston pumps with suction openings in the piston skirt have the solution according to the invention has the further advantage that no Displacement loss occurs.

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.Since the piston 6 is arranged with approximately ½ eccentricity offset from the shaft axis, the transverse forces acting on the piston 6 are reduced to a minimum during the working stroke.

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.A particularly good and quick filling of the piston and cylinder interior can be achieved if the inlet opening 48 leads out with a rectangular cross-section, with one side edge parallel to the suction control edge 62 being arranged, so that a large suction cross-section is already at the beginning of the control process is made available. In this variant, however, an anti-rotation device (not shown) must be assigned to the piston 6 .

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.In the exemplary embodiment shown, the eccentric ring 52 is made of a material with emergency running properties, such as bronze, whereby wear compensation can take place due to the self-adjustment (spring preload of the piston 6 towards the support surface (flattening 56 )). This choice of material also makes it possible to mount the eccentric ring 52 directly on the eccentric 18 of the drive shaft 8 without a bearing bush having to be provided.

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).Instead of the lateral displacement of the piston with reference to the drive shaft plane, the inlet opening 48 can also be carried out eccentrically in the piston head, so that the same effect occurs (anti-rotation protection required).

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.The embodiment shown in Fig. 3 differs from the above-described embodiment only in the design of the eccentric ring 52 , so that the repeated description of the other components can be dispensed with.

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.The eccentric ring 152 of the exemplary embodiment shown in FIG. 3 is not annular with flattened portions, but with three radial projections 64 which protrude in the radial direction from the ring peripheral surface 66 . That is, in the embodiment shown in Fig. 3, the X marked, the flats 56 be bordering side areas are cut free, so that when the inlet opening 48 is controlled, the inflow of the fluid into the piston 6 is facilitated, so that the pressure drops in the pump a minimum can be reduced and thus the efficiency is increased. Furthermore, in this exemplary embodiment, the cost of materials for producing the eccentric ring 152 is reduced to a minimum, since the ring walls in the area of the ring peripheral surfaces 66 are reduced to a minimum.

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.A tilting of the eccentric ring 152 with respect to the Kol ben prevent 6, the axial lengths of the cylinder 4 and piston 6 and the radial distance of the flattened portion 56 are chosen with respect to the eccentric axis 20 so that the piston 6 abuts on the cylinder head 30 before the eccentric ring can tilt out of its contact position, so that tilting without damaging the eccentric ring 152 is almost completely excluded.

In Fig. 4 ist eine weitere Möglichkeit dargestellt, mit der die seitliche Versetzung zwischen der Kolbenstirn fläche und der Abflachung 56 einstellbar ist.In Fig. 4 a further possibility is shown with which the lateral displacement between the piston end face and the flattening 56 is adjustable.

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.In the embodiment shown in FIG. 4, in which only the support or eccentric ring 252 and one of the pistons 6 are shown, the piston axis 58 always intersects the shaft axis 16 , so that the piston axes 58 are each contained in a central plane of the drive shaft 8 .

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).The lateral displacement is caused in this embodiment, for example, that the flats (support surfaces) are not arranged symmetrically to the central planes through the eccentric axis 20 , but laterally ver, so that these central planes the flats 256 in two sub-areas with different widths d, f divide. Ie, by the lateral "displacement" of the flat from 256 with reference to the piston axis 58 is also achieved that the suction control edge 62 in the area of the top dead center of the piston just covers the inlet opening 48 from. The embodiment shown in FIG. 4 is thus a kinematic reversal of the design principle of the embodiments shown in FIGS. 1 and 3, in which the piston axis, or rather the axis of the inlet opening 48 , has been laterally offset from the shaft axis planes. In order to be able to achieve the same effect, the flattening 256 is not laterally offset but in the direction of rotation Y (see 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.In FIGS. 5 and 6 show two further variants are provided is, in which the front-surface-side end portions of the piston 6 relative to the above-described play Ausführungsbei were modified.

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.In the embodiment shown in Fig. 5, the inlet opening 48 is expanded in the mouth area by a chamfer 68 , so that the inlet opening 48 at the beginning of the control process on the suction control edge 62 is first opened to a determined by the chamfer 68 gap. This variant guarantees a "soft" changeover process from the working stroke to the suction stroke. The introduction of this chamfer in the piston 6 does not produce any manufacturing difficulties, so that this additional Va riante can be produced very inexpensively.

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.A particularly good sealing effect between the end face of the piston 6 and the flattening 56 can be achieved if a sealing device 70 is provided in the peripheral region of the mouth of the inlet opening 48 , by means of which the piston 6 is supported on the flattening 56 . This can be an elastomeric seal that is biased towards the flat 56 by spring action or by its own elasticity.

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.By suitable coordination of the flattening width B, the Piston diameter, the offset dimension a and the piston stroke (Eccentricity e) can with the radial piston according to the invention pump the suction stroke optimally to the requirements gene can be adjusted, with suction strokes over more than 180 ° a drive shaft revolution.

Claims

1. Radial piston pump with an eccentric ( 18 ) pointing drive shaft ( 8 ) and with at least one cylinder ( 4 ) in which a against a tangential surface ( 56 ) of the eccentric ( 18 ) biased radial piston ( 6 ) is guided, which has a bore Has an inlet opening ( 48 ) through which fluid can be sucked in from a low-pressure part of the radial piston pump ( 1 ), and with a pressure valve ( 32 ) assigned to the radial piston ( 6 ) in the high-pressure part of the high-pressure pump ( 1 ), characterized in that the Relative position of the end face of the radial piston ( 6 ) with reference to the tangential surface ( 56 ) is selected such that the inlet opening ( 48 ) of the bore can be controlled by a peripheral edge ( 62 ) located in the direction of rotation (Z) at the back of the tangential surface ( 56 ).

2. Radial piston pump according to claim 1, characterized in that the axis of the inlet opening ( 48 ) opposite to the direction of rotation (Z) of the drive shaft ( 8 ) offset, at a distance from the vertical plane of the tangential surface ( 56 ) containing the central plane of the drive shaft ( 8 ) is arranged.

3. Radial piston pump according to claim 1 or 2, characterized in that the axis of the inlet opening ( 48 ) lies in a drive shaft center plane and a suction control edge of the tangential surface ( 56 ) in the direction of the drive shaft rotation direction (Y) is arranged offset to the drive shaft center plane .

4. Radial piston pump according to one of the preceding Pa claims, characterized in that the one opening ( 48 ) has a rectangular cross section, one rectangular edge parallel to the circumferential edge ( 62 ) of the tangential surface ( 56 ) is arranged.

5. Radial piston pump according to one of the preceding Pa tent Claims, characterized in that between the eccentric ( 18 ) of the drive shaft ( 8 ) and the Kol ben ( 6 ) on the drive shaft ( 8 ) gela gera eccentric ring ( 52 ) is arranged.

6. Radial piston pump according to claim 5, characterized in that the tangential surface ( 56 ) on a radial projection ( 50 ) of the eccentric ring ( 52 ) is formed.

7. Radial piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of the inlet opening ( 48 ) is offset with respect to the piston axis.

8. Radial piston pump according to one of the preceding Pa claims, characterized in that in the end face of the radial piston ( 6 ) an opening ( 48 ) surrounding the sealing device ( 70 ) is provided, which cooperates with the tangential surface ( 56 ).

9. Radial piston pump according to one of the preceding Pa claims, characterized in that the Ra dial piston ( 6 ) has an anti-rotation device.

10. Radial piston pump according to one of the preceding Pa claims, characterized in that the inlet opening ( 48 ) is expanded in the mouth region.

11. Radial piston pump according to one of claims 5 to 10, characterized in that the eccentric ring ( 52 ) consists of a material with emergency running properties, preferably bronze.

12. Radial piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft ( 8 ) has three cylinders ( 4 ) assigned to it.

13. Radial piston pump according to one of the claims 5 to 12, characterized in that the working stroke of the radial piston ( 6 ) is limited by a stop such that the eccentric ring ( 52 ) cannot tilt from its desired position.