DE1653459C3 - Zylinderblock für eine mehrzylindrige Hochdruckflüssigkeits-Radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

2. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den äußeren Rand des Zwischenstücks (38) Materia! des Zylinderkörpers (10) verstemmt ist.

3. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Ende der Aufnahmebohrung (84) des Zylinderkörpers (10) für das ZwischenstüCK (38) eine innere Ringnut (100) vorgesehen ist, in weiche Mi<erial des Zwischenstücks gestemmt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderblock gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Zylinderblöcke derartiger Radialkolbenflüssigkeitspumpen sind beispielsweise in den beiden deutschen Patenten 9 23 589 und 10 96 750 der Anmelderin und ui dem dort berücksichtigten Stand der Technik beschrieben. Es handelt sich dabei vorwiegend um Hochleistungspumpen, mit denen in der Praxis Drücke bis zu 800 bar erzeugt werden. Die Zylinder können dabei sowohl parallel als auch sternförmig zu ihrem gemeinsamen Exzenterantrieb angeordnet sein.

Es besteht das Bestreben, die durch die Zylinderblök ■ ke zusammengefaßten Pump^nelemente, die praktise ι selbst vollständige Kolbenpumpen darstellen, einerseits so klein wie möglich und andererseits so billig wie möglich herzustellen. Die kleinen Abmessungen sind deshalb von besonderer Bedeutung, weil die Zylinderblöcke und der Exzenter der Kolbenpumpe im allgemeinen in einem Bad der Arbeitsflüssigkeit angeordnet und die Abmessungen des zugehörigen Vorratsbehälters und die Flüssigkeitsfüllmenge empfindlich von der Größe der durch die Zylinderblöcke beschriebenen Pumpenclcmentc bestimmt sind. Da außerdem die Zylinderblöcke und die mit ihnen verbundenen Teile in der Pumpe mehrfach vorkommen und einen besonders arbeits- und kostenintensiven Anteil bei der Herstellung der ganzen Pumpe ausmachen und ferner Pumpen dieser Art mit der zunehmenden Verwendung hydraulischer Antriebe in großen Stückzahlen zur Anwendung kommen, besteht das Bestreben, die Herstellung der durch die Zylinderblöcke beschriebenen Piimpenelcmente durchgreifend zu rationalisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine rationelle und serienmäßige Herstellung von gattungsgemäßen Zylinderblöcken Zuverlässigkeit bei Hochdruckbetrieb mit der Verwendung einfachster Bauweise günstig zu vereinen.

Diese Aufgabe wird bei gattungsgemäßen Zylinderblöcken gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit ίο den Merkmalen des Kennzeichens von Anspruch 1 gelöst.

Mit diesen Merkmalen wird erreicht, daß die Zylinderblöcke als Wegwerfelemente gestaltet werden können. Dabei soll ein solches Wegwerfelement nicht !5 viel teurer als ein bisheriges Ersatzteil, also z.B. ein Ventil sein. Mit den Lösungsrrrerkmalen nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I erhält man einen einfachen, kompakten, klein dimensionierbaren und aus einer minimalen Zahl von Teilen herstellbaren und einfach auf Vorratslager haltbaren Zylinderblock. Bei bekannten gattungsgemäßen Zyiinderbiöcken hat man bisher die Saug- und Druckventile durch Verschraubung oder Klemmplatten unter zusätzlicher Verwendung von Dichtungen an oder im Zylinderblock befestigt. Dies hatte zwar den Vorteil, daß die Ventile bei Bedarf oft gewechselt werden körnen, erforderte jedoch präzise Bearbeitung des Zylinderblocks und zusätzliche Verwendung von Dichtungen. Hier wird demgegenüber auf eine Austauschmöglichkeit der jo Ventile bewußt verzichtet und dafür der Vorteil gewonnen, mit der wesentlich einfacher herzustellenden Vcrstemmung zugleich eine ausreichende Dichtung zu erreichen, die sogar höheren Drücken als den bei praktischen Anwendungen maximal etwa vorkommen-J5 den 800 Atm gewachsen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Aosiührungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Längsansicht eines mit Kolben zu einem kompletten Pumpenelement ergänzten Zylinderblocks.

F i g. 2 eine Stirnansicht der Ausführungsform gemäß Fig. I von der Seite des Saugventils.
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. I nach der Linie A-B von Fig. 2,

F i g. 4a bis If eine auseinandergezogene Darstellung der Saugvcntilseitc des Pumpenelements gemäß den F i g. 1 bis 3. wobei in F i g. 4f der Schnitt gegenüber der Schnittlinie A-B in Fig. 2 dutch eine öffnung zur Aufnahme eines Befestigungskerbnagels abgeknickt ist und die Fig.4a und 4d normale Längsschnitte gemäß der Längsschnittdarstellung von Fig.3 sind,

Fig. 5 einen Schnitt durch das Druckventil der 5; tnordnung gemäß den F i g. I und 3 nach der Linie D-E von Fig. I.

Fig.6a bis 6f im Schnitt dargestellte Veranschaulichungen von Versiemmöglichkeiten zwischen Zwischenstück und Zylinderblock.

&n Fig.7 eine abgewandelte Ausführungsform einer Saugventilanordnung in LängsschnittdarMcllung.

Zunächst wird auf die F i g. I bis 5 Bezug genommen.

In einem Zylinderblock 10 ist in der Zvlinderbohrung 12 ein Kolben 14 hin- und herverschiebbar, der in den 6) Fig. I und 3 in der äußeren Totpunktsteüur.g dargestellt ist. In diese äußere Totpunktstellung ist der Kolben 14 durch eine Kolbenfeder 16 vorgespannt, die sich über einen Führungsansatz 18 des Zylinderkörpers für den

Koiben hinweg erstreckt und sich einerseils bei 20 am Zylinderkörper und andererseits bei 22 an einem unverlierbaren Federteiler 24 abstützt, der in eine Ringnut 26 am Kolbenkopf 28 eingreift. Man erkennt, daß die Ringnut mit konischer Abschrngung 30 in Richtung zum Kolbenkopf verläuft. Dies erleichtert die Montage des Fed^rtellers, dpssen in die Ringnut 26 eingreifender Innenrand 32 zunächst so weil nach außen gebogen war, daß seine lichte Weite größer als der KolbendurrhmcsEpr war, um ein Aufschieben des Federteücrs auf den Kolben zu ermöglichen.

Der Arbeitsraum des Zylinders 12 steht sowohl durch ein Saugventil 34 als auch durch ein Druckventil 36 mit dem Außenraum in Verbindung. Das Saugventil 34 ist über ein Zwischenstück 38 im Zylinderblock 10 befestigt.

Man erkennt, daß Aufbau und Größe von Saugventil 34 und Druckventil 36 gleich sind. Die Beschreibung erfolgt anhand des Saugventils 34.

Ein Ventilplättchen 40, das zweckmäßigerweise aus gehärtetem Siahi besteht, kommt an einem ebenfalls aus gehärtetem Stahl bestehenden Ventilsitz 42 unter der Kraft einer konischen Ventilfeder 44 zur Anlag?, die sich auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite an einem Ventilkäfig 46 abstützt. Man erkennt, daß das Saugventil relativ zum Kolbendurchmesser relativ groß und in einer radialen Erweiterung des Zylinderraumes 12 montiert ist.

Da das Saugventil in den Zylinderraum 12 hinein öffnet, ist es durch das zusätzliche Zwischenstück 38 im Zylinderblock befestigt.

Bei der in den F i g. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsform ist der Ventilsitz 42 beim Saugventil mit dem Material des Zwischenstücks 38 und beim Druckventil mit dem Material des Zylinderblocks 10 verstemmt. Da der Ventilsitz his gehärtetem Material besteht, ist das Material des weicheren Zwischenstücks bzw. Zylinderblocks ausgestemmt. Der Ventilsitz ist dabei in eine Zylinderbohrung von Zwischenstück oder Zylinderblock eingesetzt und stützt sich an der einen Seite an einer Konsole 48 der Zylinderbohrung ab. Auf der der Innenkonsole 48 abgewandten Seite ist Verstem.Tiungsmaterial 50 des Zwischenstücks 38 oder des Zylinderblocks 10 über einen Ringabsatz an der Außenseite des Ventilsitzes gestemmt.

Bei der in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform weist der Ventilkäfig eine zentrale Bohrung 60 zum Durchlassen von Flüssigkeit sowie regelmäßig mit gleichem Umfangsabstand angeordnete Armsterne 62 (Fig. 1) auf, an denen sich die Ventilfeder 44 abstützt und zwischen denen die Flüssigkeit auch hindurchtreten kann. Geradzahlig gezählte Arme 64 (Fig.4a) enden dabei in Haltehaken 66 zum seitlichen Festlegen der Ventilfeder, während UTigeradzahlig gezählte Arme 68. die also mit den freitragenden Armen 64 abwechseln und bei der dargestellten Gesamtanordnung von sechs Armen jeweils auf der den freitragenden Armen radial gegenüberliegenden Seite der zentralen Bohrung 60 angeordnet sind, in Tragbeinen 70 enden. Zu beiden Seiten dieser Tragbeine 70 springen in Umfangsrichtung gleich lange Fußteile 72 vor.

Die Fußteile 72 liegen einerseits in einer Ringausdrehung 74 von Zwischenstück oder Zylinderkörper und andererseits in einer Ringeindrehung 76 des Ventilsitzes, in die auch das Verstemmungsmateria! zur Befestigung des Ventilsitzes im Zwischenteil bzw. Zylinderkörper eingreift.
In Fig. I ist besonders deutlich zu erkennen, wie Ringkantenversiemnungsmatcriu! f0 übrr die seitlich abstehenden Fußteile des Voniiikiilig:. gi/suvniii h\ Uns Vc-i'sTemmungsmaierial stammt aus der freien Ringkanic Jer Zyünderbohrung des Zylinderblocks.
Analog erfolgt die Verstemmung des Ventilkorbes des Saugventils im Zwischenstück 38. Das Saugventil wird dann mittels des Zwischenstückes im Zylinderblock befestigt.

Die Befestigung des Zwischenstückes 38 im Zylinderin block kann dadurch erfolgen, daß der innere Teil des Zwischenstücks auf einer Innenkonsok 82 der Aufnahmebohrung 84 des Zylinderblocks abgestützt und der äußere Rand des Zwischenstücks, der im wesentlichen in der Außenfläche des Zylinderblocks zu liegen kommt,

Ii ringsum abdichtend verstemmt wird. Verschiedene Möglichkeiten der Verstemmung sind in den Bildern 6a bis 6Γdargestellt. Das Bild 6a entspricht der in Fig. 3 gewählten Verstemmungsart. Die Fig. 6b bis öd zeigen mögliche Abwandlungen bezüglich der Randausgestaltung des Zwischenstücks und F i g. 6r bezüglich der Sternmrichwng. in jedem dieser Fälle wild Material des Zylinderblocks Ϊ0 über den Rand des Zwischenstücks so gestemmt, daß ein abdichtender Halt gewährleistet ist. Dabei greift das Verstemmungsmaterial in Fig.6a in eine Auskehlung 90, in Fig. 6b über den nur leicht abgefasten (92) Außenrand des Zwischenstücks, in Fig.6c über eine ausgeprägte Abschrägung 94 und in Fig. 6d in eine Umfangsnut 96 des Zwischenstücks. In F i g. 6e ist wie in Fig. 6a eine Auskehlung 90 am Rand des Zwischenstückes vorgesehen Die Verstemmung erfolgt jedoch nicht wie in den Fig.6a bis 6d unter schrägem Einsatz des Stemmwerkzeugs, sondern unter achsparallelem Einsatz.

Fig. 6f zeigt, daß auch Material 98 des Zwischen-Stücks ausgestemmt sein kann, und zwar gemäß F i g. 6f beispielsweise in bewährter Weise mit schräger Verstemmung in eine innere Ringnut 100 des Zyiinderblocks.

In ähnlicher Weise kann die Verstemmung anderer miteinander verstemmter Teile variiert werden, wobei allerdings zu beachten ist, daß sich gehärtete Teile nicht ausstemmen lassen, jedenfalls nicht so vorteilhaft wie ungehärtete Teile, die auch in der Regel aus Stahl bestehen.

Am Eingang des Saugventils 34 ist in üblicher Weise ein Saugsieb 110 vorgesehen, das korbförmig nach außen gewölbt ist. Dieses Saugsieb hat einen roh beschnittenen Maschenrand 112, der über ein rahmenförmiges Befestigungsblech 114 gegen den Zylinderblock 10 gespannt ist. Zur Verspannung sind Kerbnägel 116 vorgesehen. Die Stirnansicht dieser Anordnung ist in Fig. 2 gezeigt. Man erkenn'., daß die Siebfiäche des Saugsieb'ii 110 oval zwischen nur zwei erforderlichen Kerbnägeln 116 verläuft.

•:-5 Fig. 7 zeigt eine al/gewandeite Einbaumug'ichkeit des Saugventils unter leichter Abwandlung der Konstruktionselemente, !m übrigen sind am Saugventileingang Saugsieb 110 mit rohem Mpschenrand 112 und Befestigungikerbnägfein 116 in der vorher beschriebenen Weise vorgesehen= Das Saugsieb kann sich äußerst nahe an die Behälterwand 150 der Pumpe erstrecke!,.

Bei dieser abgewandelten Ausführungsform ist lediglich eine einzige Vtrsteriirnung ?ur Befestigung des Saugventils 234 im Zylinderblock IU erforderlich und

b5 zwar lediglich an; Außenrand bei 260, z. B. in C τ üargestellten Weise durch Verstemmen gemäß F i g. 6a.
Bei dieser Abwandlung ka"n :?gar auf ein geson.icr-

tos Zwischenstück verzichtet werden, chi Ventilsitz und Zwischenstück aus einem ein/igen gchiirieten Teil 262 bestehen. Zwischen diesem als Zwischenstück dienen den Ventilsitz und einer Ausdrehung 264 der Aufnahmebohrung des Zyiindcrblocks IO ist ein Zwischenring 266 eingespannt, der ausgedrikkte Taschen 268 aufweist, /wischen denen und der mich innen weisenden radialen Anscliltißfliiche 270 des Ventilsii/teils 262 radial nach außen stehende Fußteile 272 des Venlilkorbcs 246 eingespannt sind.

llicr/u J lilatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   !. Zylinderblock für eine mehr?.yliniJrige Hochdruckflüssigkeits-Radiallcolbenpumpe mit radial zu einem Exzenieranirieb angeordneten Zylinderblökken, deren in Richtung zu ihrem äußeren Totpunkt durch Federkraft vorgespannten Kolben von dem F?..:.wi"iieranirieb betätigt sind und in die jeweils ein von einem Zwischenstück gehaltenes Saugventil und ein Druckventil abgedichtet eingesetzt sind, die jeweils einen gehärteten Ventilsitz, einen damit zusammenwirkenden Ventilverschlußteil und eine Ventilfeder aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (42) des Saugventils (34) gegen eine Konsole (48) des Zwischenstücks (38) und der Ventilsitz (42) iic_a D;-uck*"»ntils (36) gegen eine Konsole (48) des Zylinderkörpers (10) und das Zwischenstück (38) gegen eine Innenkonsole (82) einer Aufnaiimebohrung (84) des Zylinderkörpers (10) durch druckdichte Verstemmungen aus dem Material des Zwischenstücks (38) oder Zylinderkörpers (10) verspannt sind.