DE4131032A1 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe, in der in einem Pumpengehäuse mindestens ein durch einen Exzenter betätigbarer Förderkolben angeordnet ist. Eine Fe­ der drückt den Förderkolben gegen den Exzenter. Der Förder­ kolben hat in seinem Kolbenboden eine Einlaßbohrung. Zur Ab­ dichtung der Einlaßbohrung während des Druckhubes sieht man ein zwischen einem Dichtsitz und einem Anschlag bewegliches Ventilglied vor. Zum Füllen eines Innenraumes des Förderkol­ bens taucht der Kolbenboden in einen Exzenterraum ein.

Aus der DE-OS 30 28 999 ist bereits eine Radialkolbenpum­ pe mit einer Einlaßbohrung im Kolbenboden des Förderkolbens bekannt. Die Einlaßbohrung weist an ihrem, einem Innenraum des Förderkolbens zugewandten Ende einen Dichtsitz für eine Kugel auf. Oberhalb des aus Einlaßbohrung, Dichtsitz und Ku­ gel bestehenden Saugventils sitzt an einem Absatz im Innen­ raum außerdem ein Drosseleinsatz mit einer darunterliegen­ den, den Kugelweg begrenzenden durchlässigen Anschlagschei­ be. Die Feder des Förderkolbens drückt den Drosseleinsatz und die Anschlagscheibe gegen einen Absatz des Kolbeninnen­ raumes.

Ausgehend von einer derartigen Pumpe mit einem Saugven­ til im Kolbenboden, ist es Aufgabe der Erfindung, die För­ dermenge einer bestimmten Pumpengröße auf einfache Weise zu verändern. Es soll möglich sein, eine Pumpe ohne eine Änderung der Kolbengröße bzw. ihres Förderraumes innerhalb ge­ wisser Grenzen auf unterschiedliche Verbraucher abzustimmen. Dieses Ziel soll durch Modifizieren des Abregelpunktes der Pumpen-Förderkennlinie erreicht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 enthalten. Die Ansprüche 2 und 3 beziehen sich auf vorteilhafte Ausge­ staltungen.

Nach der Erfindung sind der Dichtsitz und die Kugel in­ nerhalb der Einlaßbohrung untergebracht, wobei die Anschlag­ scheibe für die Kugel unmittelbar über der Einlaßbohrung liegt. Weiter sind jeweils die Durchströmquerschnitte der Einlaßbohrung und der Anschlagscheibe größer als der ringför­ mige Durchströmquerschnitt zwischen der Einlaßbohrung und dem Großkreis der Kugel. Auf diese Weise entsteht im Bereich des Großkreises der Kugel für das über die Einlaßbohrung einströmende Öl eine veränderbare Engstelle, die für die Füllung des Förderkolbens maßgebend ist.

In einer Ausführung läßt sich der ringförmige Durchtritt­ squerschnitt und damit die Fördermenge durch die Größe der verwendeten Kugel festlegen. Nach einer anderen Ausführung kann man auch den ringförmigen Durchströmquerschnitt durch die Größe der Einlaßbohrung verändern. Nach der Erfindung lassen sich somit für Radialkolbenpumpen mit geringem Auf­ wand genaue maximale Fördermengen vorgeben.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen vergrößerten Teillängsschnitt durch einen Förder­ kolben einer Radialkolbenpumpe.

In einem Pumpengehäuse 1 ist eine Antriebswelle 2 mit einem Exzenter 3 gelagert. Der Exzenter 3 versetzt beispiels­ weise sechs sternförmig zur Welle 2 angeordnete Förderkolben 4 nacheinander in eine Hubbewegung. Eine in einem Innenraum 5 des Förderkolbens 4 abgestützte Feder 6 hält diesen an ei­ ner Umfangsfläche einer auf den Exzenter 3 aufgeschobenen Gleitbuchse 7 in Anlage. Der Förderkolben 4 bewegt sich in einer Zylinderbohrung 8, die durch eine nicht gezeichnete Schraubkappe verschlossen ist. Die Schraubkappe dient gleichzeitig zum Abstützen der Feder 6. Der Förderkolben 4 hat in einem Kolbenboden 9 eine Einlaßbohrung 12 und als Saugventil 13 eine mit einem Dichtsitz 14 zusammenwirkende Kugel 15. Über das Saugventil 13 strömt Öl aus einem Ex­ zenterraum 16 in den Innenraum 5 ein. Ein nicht gezeichneter Ölbehälter steht mit dem Exzenterraum 16 in Verbindung, so daß letzter ständig mit Öl gefüllt ist. Da zwischen dem För­ derkolben 4 und der Gleitbuchse 7 Linienberührung besteht, ist der volle Durchströmquerschnitt der Einlaßbohrung 12 nur wenig behindert. Die auf dem Exzenter 3 gelagerte Gleitbuch­ se 7 hat eine Ringnut 18, die das Ansaugen erleichtert. Der Innenraum 5 schließt im oberen Bereich an einen Auslaßkanal 17 an, den während des Saughubes ein nicht sichtbares Auslaß­ ventil verschließt. Der Auslaßkanal 17 steht mit einem Ver­ braucher in Verbindung.

Die Kugel 15 ist in einem Abschnitt 12A größeren Durch­ messers der Einlaßbohrung 12 geführt. Eine durch die Feder 7 gegen einen Absatz 23 der Zylinderbohrung 8 gedrückte An­ schlagscheibe 20 begrenzt den Weg der Kugel 15. In der An­ schlagscheibe 20 befinden sich Öffnungen 21 für den Öldurch­ fluß. Die Durchströmquerschnitte der Öffnungen 21 in der An­ schlagscheibe 20 und der Durchströmquerschnitt der Einlaßboh­ rung 12 sind jeweils größer als ein ringförmiger Durchström­ querschnitt F im Bereich des Großkreises der Kugel 15.

Der Durchströmquerschnitt F ist am Beispiel von zwei Kugel­ größen gezeichnet. Dadurch entsteht für das an der Einlaßboh­ rung 12 einströmende Öl eine Engstelle. Diese Engstelle ist maßgebend für den Abregelpunkt der Pumpe. Eine kleinere Ku­ gel erhöht die Füllung durch den größeren Durchtrittsquersch­ nitt F. Eine größere Kugel dagegen verringert die Füllung. Der Abregelpunkt ist hierbei der Punkt der Förderkennlinie, an dem die Pumpe aufhört, ihr durch die Größe der Innenräume 5 bestimmtes geometrisches Fördervolumen zu fördern, sondern ihr Fördervolumen drehzahlunabhängig nahezu konstant hält.

Anstelle einer gewünschten Kugelauswahl kann man auch den oberen Bohrungsabschnitt der Einlaßbohrung 12 im Durch­ messer verändern. Diese Maßnahme läßt ebenso eine einfache Förderstrom-Kennlinienbestimmung zu.

Die Befüllung des Innenraums 5 beginnt, sobald sich der Förderkolben 4 aus dem oberen Totpunkt abwärts bewegt. Durch den Unterdruck und ihre Massenkraft öffnet die Kugel 15, so daß Öl vom Exzenterraum 16 über die Ringnut 23 und die Ein­ laßbohrung 12, sowie über die Öffnungen 21 in den Innenraum 5 einströmen kann. Dabei legt sich die Kugel 15 an der An­ schlagscheibe 20 an (siehe Zeichnung). Nachdem der Förderkol­ ben 4 seinen unteren Totpunkt erreicht hat und die Aufwärts­ bewegung beginnt, verschließt die Kugel 15 in Folge des auf ihre Querschnittsfläche wirkenden Druckanstiegs und ihrer Massenkraft den Dichtsitz 14. Das im Innenraum 5 eingeschlos­ sene Öl wird zusammengedrückt und über den Auslaßkanal 17, sowie das geöffnete Auslaßventil (nicht dargestellt) dem Verbraucher zugeleitet. Dieses Auslaßventil verhindert ein Rückströmen des Öls in den Innenraum. Radialkolbenpumpen ha­ ben die Eigenschaft einer inneren Saugregelung, d. h. trotz unterschiedlicher Pumpendrehzahl bleibt, wie bereits er­ wähnt, der geförderte Volumenstrom ab dem Abregelpunkt nahe­ zu gleich oder fällt leicht. Der Kennlinienverlauf bis zum Abregelpunkt erfolgt in steilem Anstieg. Diese Wirkungsweise ist darauf zurückzuführen, daß sich mit steigender Drehzahl die Öffnungszeit des Saugventils 13 verkürzt. Der Unterdruck reicht daher nicht mehr aus, um den Innenraum vollständig zu füllen. Unabhängig davon läßt sich jedoch durch die Erfin­ dung der nach dem Abregelpunkt bei ca. 1000 min^-1 nahezu waagrechte Kennlinien-Verlauf innerhalb bestimmter Grenzen höher oder tiefer legen.

Bezugszeichen

 1 Pumpengehäuse
 2 Antriebswelle
 3 Exzenter
 4 Förderkolben
 5 Innenraum
 6 Feder
 7 Gleitbuchse
 8 Zylinderbohrung
 9 Kolbenboden
10 -
11 Bolzen
12 Einlaßbohrung
12A Abschnitt von 12
13 Saugventil
14 Dichtsitz
15 Kugel
16 Exzenterraum
17 Auslaßkanal
18 Ringnut
19 -
20 Anschlagscheibe
21 Öffnungen
22 Engstelle
23 Absatz
F Durchströmquerschnitt

Claims (4)

1. Radialkolbenpumpe mit folgenden Merkmalen:

• - In einem Pumpengehäuse (1) ist mindestens ein Förderkol­ ben (4) durch einen Exzenter (3) betätigbar;
• - eine Feder (6) drückt den Förderkolben (4) gegen den Exzenter (3);
• - der Förderkolben (4) hat in einem Kolbenboden (9) eine Einlaßbohrung (12);
• - die Einlaßbohrung (12) hat einen während des Druckhubes durch eine Kugel (15) absperrbaren Dichtsitz (14);
• - bei geöffnetem Dichtsitz (14) während des Saughubes liegt die Kugel (15) an einer mit Öffnungen (21) versehenen Anschlagscheibe (20) an;
• - zum Füllen eines Innenraumes (5) des Förderkolbens (4) taucht der Kolbenboden (9) in einen Exzenterraum (16) ein,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - der Dichtsitz (14) und die Kugel (15) sind innerhalb der Einlaßbohrung (12) untergebracht;
• - die Anschlagscheibe (20) für die Kugel (15) liegt unmit­ telbar über der Einlaßbohrung (12);
• - der Durchströmquerschnitt in der Anschlagscheibe (20) und der Durchströmquerschnitt der Einlaßbohrung (12) sind jeweils größer als der ringförmige Durchströmquer­ schnitt (F) im Bereich des Großkreises der Kugel (15), wobei die in den Förderkolben (4) einströmende Ölmenge in Abhängigkeit von dem ringförmigen Durchströmquer­ schnitt (F) veränderbar ist.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der ringförmige Durchströmquerschnitt (F) durch die Größe der Kugel (15) be­ stimmen läßt.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der ringförmige Durchströmquerschnitt (F) durch die Größe des Abschnittes (12A) der Einlaßbohrung (12) festlegen läßt.