DE3923529A1 - Radialkolbenpumpe - Google Patents
RadialkolbenpumpeInfo
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- 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
- F04B1/053—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with actuating or actuated elements at the inner ends of the cylinders
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Description
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe nach dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
Radialkolbenpumpen der angeführten Bauart gibt es in
Einstrom- oder Mehrstromausführung. Die Einstrom-Ausführung
enthält einen Förderkolbensatz zur Versorgung von einem
Verbraucher. Eine Mehrstrom-Ausführung enthält mindestens
zwei in einem gemeinsamen Gehäuse hintereinanderliegende
Förderkolbensätze. Hierbei dient der eine Förderkolbensatz
beispielsweise zur Versorgung eines Bremskreises und der
andere Förderkolbensatz zur Versorgung eines vom Bremskreis
unabhängigen Lenkkreises. Eine bekannte Pumpenanordnung für
zwei Ölkreise (DE-PS 29 51 012) arbeitet mit einem
Einzylinder und mit einem Sechszylinder-Kolbensatz, wobei
ein gemeinsamer in axialer Richtung verlängerter Exzenter
beide Kolbensätze betätigt. Der Exzenter dreht sich mit der
Antriebswelle in einem im Pumpengehäuse geschaffenen
Exzenterraum. In der unteren Hublage des Exzenters tauchen
die Förderkolben in den Exzenterraum ein. Die Förderkolben
der Sechszylinder-Pumpe saugen das Öl über Saugbohrungen aus
dem Exzenterraum an. Der Förderkolben der Einzylinder-Pumpe
arbeitet mit sogenannter "Obenbefüllung", wobei er das Öl
auf seiner offenen Kopfseite über einen gesonderten Gehäuse-
Saugkanal erhält. Wahlweise kann der einzelne Förderkolben
das Öl auch durch Saugbohrungen am Kolbenfuß aus dem
Exzenterraum ansaugen. Damit besonders die Einzylinder-Pumpe
beim Eintauchen ihres Förderkolbens in den Exzenterraum die
Sechszylinder-Pumpe durch saugseitige Druckschwankungen
nicht beeinflussen kann, trennt man den Exzenterraum durch
eine mit dem Exzenter umlaufende Scheibe in zwei Kammern.
Verzichtet man auf den Einbau einer solchen Scheibe, so
sind die erwähnten Druckschwankungen die Ursache für eine
unterschiedliche Befüllung der Förderkolben der
Sechszylinder-Pumpe. Die Scheibe ist öldurchlässig, so daß
jederzeit ein Niveauausgleich auf beiden Seiten der Scheibe
stattfinden kann. Eine weitere Maßnahme zum Abbau der
gegenseitigen Beeinflussung durch Druckschwankungen besteht
darin, daß man den gemeinsamen Sauganschluß für die beiden
Pumpen in nebeneinander- oder übereinanderliegende
Ringkanäle aufteilt, die zu den Saugzonen im Zylinderkopf
der Einzylinder- bzw. der einen Kammer des Exzenterraumes
der Sechszylinder-Pumpe führen. Diese übereinanderliegenden
Ringkanäle sind durch eine mit Drosselbohrungen versehene
Hülse voneinander getrennt. Auf diese Weise strömt der zur
Sechszylinder-Pumpe gehörenden Kammer ein beruhigter Ölstrom
zu, der von den Ansaugvolumenstromschwankungen der
Einzylinder-Pumpe nur noch wenig beeinflußt ist. Durch die
beschriebenen Vorkehrungen lassen sich zwar durch
Druckschwankungen verursachte Förderverluste durch
teilgefüllte Kolben in der Sechszylinder-Pumpe senken,
jedoch ist der dazu notwendige Bauaufwand verhältnismäßig
hoch. Ferner ist noch zu beachten, daß die Drosselbohrungen
in der Hülse den Ansaugstrom der Sechszylinder-Pumpe mehr
oder weniger behindern, so daß auch aus diesem Grunde in
einem bestimmten Drehzahlbereich Füllungsverluste entstehen
können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den
hohen Herstellungsaufwand für die saugseitige Dämpfung der
Druckpulsationen und Förderverluste im Ansaugbereich zu
vermeiden. Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der
Ansprüche 1 und 2 gelöst.
Nach der Erfindung sieht man bei eingebauter Pumpe im
oberen Gehäuseteil eine an den Exzenterraum angeschlossene
Speicherkammer vor. In dieser Speicherkammer scheiden sich
beim Ansaugvorgang durch die Wellendrehung und den dabei
entstehenden Unterdruck im Exzenterraum, im Öl aufgelöste
Luft und die leichteren Ölbestandteile als Gas ab. Da diese
Gase leichter als Öl sind, steigen diese als kleine Blasen
in der Speicherkammer nach oben. Auf diese Weise bildet sich
ein Gaspolster aus, welches die Druckschwankungen glättet.
Dies bedeutet, daß sich das Gaspolster bei steigendem Druck
verkleinert, so daß die Speicherkammer einen bestimmten
Ölvolumenanteil aufnehmen kann, der bei sinkendem Druck
wieder in den Exzenterraum abgegeben wird. Die durch das
intermitierende Eintauchen der Förderkolben entstehenden
Druckunterschiede lassen sich so beträchtlich verringern,
woraus sich wiederum eine gleichmäßige Füllung der
Förderkolben in der Ansaugphase ergibt.
Nach Anspruch 2 befindet sich in der Verbindung
zwischen dem Exzenterraum und der Speicherkammer eine
Querschnittsverengung, so daß eine Drosselung stattfindet.
Dadurch lassen sich Schwingungen zwischen den beiden
Volumina vermeiden.
Da die Speicherkammer nur eine begrenzte
Aufnahmefähigkeit haben muß und eine Füllung mit Gas
entfällt, läßt sich das Pulsationsproblem am Pumpenauslaß
durch den gleichmäßigeren Förderstrom auf einfache Weise
lösen. Dies kommt auch der Laufruhe der Pumpe zugute.
Die Erfindung ist am Beispiel einer Mehrstrompumpe für
zwei Ölkreise näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt und
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Pumpen nach
Fig. 1.
Ein Pumpengehäuse 1 enthält Kolbensätze z. B. einer
Einzylinder-Radialkolbenpumpe 2 und einer Sechszylinder-
Radialkolbenpumpe 3. Die Pumpe 2 versorgt z. B. einen
Bremsöl- und die Pumpe 3 einen Lenkölkreis. In einer
Gehäusebohrung 4 ist eine einen Exzenter 5 tragende
Antriebswelle 6 angeordnet. Dieser Exzenter 5 ist so breit
ausgeführt, daß er sowohl einen Förderkolben 7 der Pumpe 2
als auch sechs Förderkolben 8 der Pumpe 3 betätigen kann.
Die sechs Förderkolben der Pumpe 3 sind in einer zur
Antriebswelle 6 rechtwinklig und senkrecht stehenden Ebene
gleichmäßig auf den Umfang verteilt. Der Exzenter 5 dreht
sich in einem Exzenterraum 10, der über einen
Sauganschluß 11 ständig mit Öl gefüllt ist. Der
Sauganschluß 11 steht mit einem nicht gezeichneten Öltank in
Verbindung. Eine durch einen Bolzen 12 geführte Feder 13
drückt den einzigen Förderkolben 7 gegen eine Umfangsfläche
des Exzenters 5. Eine Schraubkappe 14 verschließt eine den
Förderkolben 7 enthaltende Zylinderbohrung 15. Im Kolben 7
befindliche Einlaßbohrungen 16 tauchen beim Saughub in den
Exzenterraum 10 ein, so daß sich ein Kolbeninnenraum 17 mit
Öl füllt. Beim Druckhub preßt der Kolben 7 das Öl über einen
Kanal 18 zu einem Auslaßventil 20 (Fig. 2), welches über
einen Auslaßanschluß 21 mit einer Bremsleitung verbunden
ist. In gleicher Weise tauchen die sechs Förderkolben 8 der
Pumpe 3 in den Exzenterraum 10 ein. Schraubkappen 22 decken
die Zylinderbohrungen der Förderkolben 8 ab. Alle
Förderkolben haben den selben Aufbau wie der zuvor
beschriebene Förderkolben 7 der Pumpe 2. Die Innenräume der
Förderkolben 8 stehen über Kanäle 23 mit Auslaßventilen 24
in Verbindung. Die Auslaßventile 24 lassen das Drucköl in
einen an das Pumpengehäuse 1 angeflanschten Tilgertopf 25
abströmen. Der Tilgertopf 25 hat einen mit einem Lenkventil
einer Hilfskraftlenkung in Verbindung stehenden
Auslaßanschluß 26. Der Tilgertopf 25 am Pumpenausgang dient
zur Glättung der im Lenkölkreis eventuell noch vorhandenen
Restpulsation. Druckpulsationen werden nämlich oft im
Lenkölkreis als störend empfunden, da diese als sogenanntes
Kribbeln am Lenkhandrad spürbar sind. Ein Überdruckventil 27
begrenzt den Druck im Lenkölkreis der Sechszylinder-Pumpe 3
auf einen Höchstwert.
Nach der Erfindung enthält das Pumpengehäuse 1 eine mit
dem Exzenterraum 10 verbundene Speicherkammer 28, die bei
eingebauter Pumpe im obenliegenden Gehäuseteil angeordnet
ist. Diese Speicherkammer 28 kann man sich als Sackbohrung
oder als verschlossene Bohrung vorstellen. Die
Speicherkammer läßt sich vorteilhaft in das Gehäuse 1
eingießen. Die Verbindung mit dem Exzenterraum 10 erfolgt
über eine als Drosselstelle wirkende
Querschnittsverengung 30. Da beim Pumpenanlauf und noch
kaltem Öl, insbesondere in offenen Kreisläufen, das Öl immer
gelöste Luft enthält, ist sichergestellt, daß sich in der an
der höchsten Stelle des Gehäuses liegenden Speicherkammer 28
ein Gaspolster ausbildet. Bei den heute verwendeten
Zentralhydraulikölen ist die Verdampfung in Abhängigkeit von
der Temperatur und der Betriebszeit wesentlich höher als bei
den sonst üblichen ATF-Ölen. Die Speicherkammer 28 muß also
nicht vor der Inbetriebnahme der Pumpe gefüllt werden. Das
Gaspolster baut sich während des Pumpenlaufs selbsttätig
auf, indem sich die Gasblasen über die
Querschnittsverengung 30 oben in die Speicherkammer 28
abscheiden. Das in der Speicherkammer 28 eingeschlossene
Gaspolster dämpft besonders die Druckwellen mit großer
Amplitude, die vom Förderkolben der Einzylinder-
Kolbenpumpe 2 beim Eintauchen in den Exzenterraum 10
entstehen.
Da sich die Druckpulsation bis zu 9 bar reduzieren läßt,
erreicht man eine viel gleichmäßigere Befüllung der
Förderkolben 8. Dies verringert auch die Druckpulsation
hinter den Auslaßventilen 24, so daß ein kleinerer
Tilgertopf 25 ausreicht. Die Verwendung der
Speicherkammer 28 ist jedoch nicht nur in Radialkolbenpumpen
mit Zwei- oder Mehrkolbensätzen sinnvoll. Auch in einer
Einstrompumpe, mit z. B. vier sternförmig angeordneten
Förderkolben, beeinflussen sich die Kolben gegenseitig, so
daß im Ansaugbereich die beschriebenen Druckschwankungen
auftreten. Auch hier läßt sich mit Erfolg eine
Speicherkammer 28 zur Beruhigung des Ansaugstromes in das
Pumpengehäuse integrieren.
Am wirkungsvollsten ist die Erfindung jedoch in der
Bauart als Zweistrompumpe, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt.
Bezugszeichen
1 Pumpengehäuse
2 Einzylinder-Radialkolbenpumpe
3 Sechszylinder-Radialkolbenpumpe
4 Gehäusebohrung
5 Exzenter
6 Antriebswelle
7 Förderkolben von 2
8 Förderkolben von 3
9 -
10 Exzenterraum
11 Sauganschluß
12 Bolzen
13 Feder
14 Schraubkappe
15 Zylinderbohrung von 2
16 Einlaßbohrungen
17 Kolbeninnenraum
18 Kanal
19 -
20 Auslaßventil
21 Auslaßanschluß
22 Schraubkappe von 3
23 Kanal
24 Auslaßventil
25 Tilgertopf
26 Auslaßanschluß
27 Überdruckventil
28 Speicherkammer
29 -
30 Querschnittsverengung
2 Einzylinder-Radialkolbenpumpe
3 Sechszylinder-Radialkolbenpumpe
4 Gehäusebohrung
5 Exzenter
6 Antriebswelle
7 Förderkolben von 2
8 Förderkolben von 3
9 -
10 Exzenterraum
11 Sauganschluß
12 Bolzen
13 Feder
14 Schraubkappe
15 Zylinderbohrung von 2
16 Einlaßbohrungen
17 Kolbeninnenraum
18 Kanal
19 -
20 Auslaßventil
21 Auslaßanschluß
22 Schraubkappe von 3
23 Kanal
24 Auslaßventil
25 Tilgertopf
26 Auslaßanschluß
27 Überdruckventil
28 Speicherkammer
29 -
30 Querschnittsverengung
Claims (3)
1. Radialkolbenpumpe mit folgenden Merkmalen:
- - Ein auf einer Antriebswelle befestigter Exzenter betätigt mehrere sternförmig um die Antriebswelle angeordnete Förderkolben;
- - Federn halten die Förderkolben auf dem Exzenter in gleitender Anlage;
- - die Förderkolben sind mit Saugbohrungen versehen, die in einen Exzenterraum eintauchen.
dadurch gekennzeichnet, daß in Einbaulage
der Pumpe im oberen Gehäuseteil eine an den Exzenterraum
angeschlossene Speicherkammer (28) vorgesehen ist.
2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen
dem Exzenterraum (10) und der Speicherkammer (28) als
Querschnittsverengung (30) ausgeführt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3923529A DE3923529C2 (de) | 1988-07-23 | 1989-07-15 | Radialkolbenpumpe |
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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DE3923529A DE3923529C2 (de) | 1988-07-23 | 1989-07-15 | Radialkolbenpumpe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3923529A1 true DE3923529A1 (de) | 1990-01-25 |
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Family Applications (1)
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DE3923529A Expired - Fee Related DE3923529C2 (de) | 1988-07-23 | 1989-07-15 | Radialkolbenpumpe |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3923529C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4318073A1 (de) * | 1992-06-06 | 1993-12-09 | Barmag Luk Automobiltech | Radialkolbenpumpe |
US8591200B2 (en) | 2009-11-23 | 2013-11-26 | National Oil Well Varco, L.P. | Hydraulically controlled reciprocating pump system |
US9121397B2 (en) | 2010-12-17 | 2015-09-01 | National Oilwell Varco, L.P. | Pulsation dampening system for a reciprocating pump |
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DE2901240C2 (de) * | 1979-01-13 | 1981-10-01 | Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen | Radialkolbenpumpe |
DE2951012C2 (de) * | 1979-12-19 | 1988-06-30 | Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen, De | |
DE3614480C2 (de) * | 1985-05-09 | 1988-08-18 | Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen, De |
-
1989
- 1989-07-15 DE DE3923529A patent/DE3923529C2/de not_active Expired - Fee Related
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US9366248B2 (en) | 2009-11-23 | 2016-06-14 | National Oilwell Varco, L.P. | Hydraulically controlled reciprocating pump system |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3923529C2 (de) | 1999-01-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 7990 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |