EP0522116B1 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

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EP0522116B1
EP0522116B1 EP92902932A EP92902932A EP0522116B1 EP 0522116 B1 EP0522116 B1 EP 0522116B1 EP 92902932 A EP92902932 A EP 92902932A EP 92902932 A EP92902932 A EP 92902932A EP 0522116 B1 EP0522116 B1 EP 0522116B1
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EP
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cylinder
housing
pots
radial
cylinder housing
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EP92902932A
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Siegfried Hertell
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Barmag Luk Automobiltechnik GmbH and Co KG
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Barmag Luk Automobiltechnik GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0413—Cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/1075—Valves; Arrangement of valves the valve being a flexible annular ring

Definitions

  • the invention relates to a radial piston pump according to the preamble of claim 1.
  • Such a radial piston pump is known from FR-A-2443 594.
  • the cylinder pots are pressed into a recess in the cylinder housing. This creates the risk of canting.
  • the joint press fit between cylinder pots and cylinder housing must be manufactured with high precision in order to offer a precisely defined seating surface for the pressed-in cylinder pot as well.
  • this radial piston pump causes high flow losses, since there are only small flow cross sections and the flow has to be conducted into the common outlet space.
  • the object of the invention is to equip the known radial piston pump with low wear, low pulsation and to ensure a simple construction.
  • the radial piston pump is shown in cross section.
  • the radial piston pump is arranged in a circular cylindrical housing jacket 1.
  • the axis 2 is concentric with the housing jacket 1.
  • the eccentric 3 can be rotated about the axis 2.
  • a support body 4 is freely rotatable.
  • the support body 4 has the shape of a polygon, the number of sides of which corresponds to the number of pistons.
  • Each surface 5 of the support body 4 rests on the end face of a piston 6.
  • the pistons 6 are slidably guided in a guide housing (cylinder housing) 7.
  • the guide housing is also polygonal in cross-section with regard to its outer shape and its inner shape, so that the guide housing 7 forms a polygon ring.
  • the guide housing has cylindrical guide bores in the polygon flanks, which are aligned radially to axis 2.
  • a piston 6 is guided in each guide bore.
  • the thickness of the guide housing is less than the piston length of the piston 6.
  • the width of the interior 14 of this polygon ring is matched to the width of the support body 4 such that the inner polygon of the guide housing forms a stop for the polygon of the support body 4. Therefore, the support body 4 can not make a relative rotation to the cylinder housing 7.
  • the interior 14 of the guide body is connected to the inlet channel of the pump (not shown).
  • the pistons 6 are designed as hollow cylinders which are open on the radially outwardly facing end face, but form a closed end face radially inward.
  • Each piston 6 has an inlet window 13 on the side, which is shown only once in FIG. 1 and has a rectangular shape in order to ensure the largest possible inlet cross section with little piston movement.
  • the guide housing 7 is filled with cylinder pots 8.
  • These cylinder pots are circular cylinders which are closed on one end face 17 and open on the other.
  • Each cylinder pot can be connected to the guide body with individual screws.
  • Another mounting option is that the cylinder pots in the space between the outer jacket 1 and 7 guide body Tensioned spring force.
  • the end face of each cylinder pot is bulged outward and designed to be resilient, so that it is resiliently supported on the outer casing 1.
  • the housing jacket 1 can also be pressed in a spring-elastic manner in the region of the support.
  • spring-elastic compression spring elements can be inserted between the cylinder pots and the outer jacket.
  • Each cylinder pot has radial outlet channels 12.
  • Each cylinder pot is surrounded by a valve band 10, which is made of plastic or steel and elastically encloses the cylinder pot. Therefore, each valve band 10 acts as a check valve against the outlet space 11, which is formed on the outer circumference of the guide housing and within the housing shell 1. This outlet space is very large and therefore acts as a damping space. The outlet space is connected to an outlet channel.
  • each piston is supported against the end wall 17 of its cylinder pot by a compression spring 18. As a result, each piston is pressed onto the polygon side of the support body 4 facing it and is moved outwards by the wobbling movement of the support surface and inwards by the spring force 18. Due to the flat contact of the end face of the pistons on the polygon sides, the support body 4 is prevented from rotating with the eccentric 3. If it - e.g. B. by dirt - but should come to a turning, the corner between the polygon surfaces, which has reached its radially outer dead center, in front of the opposite inner wall of the guide housing. The width of the eccentric in the axial direction is larger than the piston diameter. The inner wall thus acts as a stop that holds the support body 4.
  • screws can be used to fasten the cylinder pots on the guide body.
  • This is shown in the cylinder pot shown above.
  • a cylinder pot is shown at the bottom right (as a variant which is no longer claimed), in which the cylinder pot has a bush 16 on the end facing away from the end face, which has a thread on its outer circumference.
  • the guide bore of the guide body 7 is expanded accordingly and also has a thread, so that the cylinder pot can be screwed into the guide body 7.
  • the end wall 17 of the cylinder pot no longer touches the housing jacket 1.
  • a spring element for. B. a disc spring, placed between the end face 17 and the housing shell 1 and ensure the resilient contact of the cylinder cup 8 on the facing polygonal surface of the guide body 7.
  • FIG. 2 further possibilities are shown to prevent the support body 4 from rotating.
  • a recess 19 is created in an end wall of the support body 4.
  • a pin 20 protrudes into this recess 19, which is attached to the cover of the pump housing, not shown here.
  • the pin 20 and the recess 19 are axially directed.
  • Another alternative is indicated by dashed lines in FIG. 2.
  • the support body 4 has a radial recess 21 which lies outside the polygon surfaces and the contact surfaces between the piston and the polygon surfaces.
  • a pin 22 protrudes radially from the cylinder housing 7 into this recess 21.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Die Radialkolbenpumpe besitzt ein Führungsgehäuse, in dem die Kolben (6) radial geradgeführt sind. Das Führungsgehäuse besitzt eine radial nach außen weisende Fläche, auf die Zylindertöpfe aufgesetzt sind, die die Kolben druckdicht umgeben. Der Führungskörper mit den aufgesetzen Zylindertöpfen (8) wird von dem Gehäusemantel (1) umgeben und bildet mit diesen den Auslaßraum der Pumpe.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Radialkolbenpumpe ist bekannt durch die FR-A-2443 594. Bei dieser Radialkolbenpumpe werden die Zylindertöpfe in eine Aussparung des Zylindergehäuses eingepresst. Hierdurch besteht die Gefahr einer Verkantung. Deshalb muß der gemeinsame Pressitz zwischen Zylindertöpfen und Zylindergehäuse hochgenau gefertigt werden, um auch für den eingepreßten Zylindertopf eine genau definierte Sitzfläche zu bieten. Darüber hinaus verursacht diese Radialkolbenpumpe hohe Strömungsverluste, da nur geringe Strömungsquerschnitte vorhanden sind und die Strömung umständlich in den gemeinsamen Auslaßraum geleitet werden muß.
  • Eine weitere Radialkolbenpumpe ist bekannt durch die DE OS 39 30 248.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannte Radialkolbenpumpe verschleißarm, pulsationsarm auszurüsten und dabei einen einfachen Aufbau zu gewährleisten.
  • Die Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Ihre Besonderheit liegt darin, daß ein sehr großer Auslaßraum zwischen Gehäusemantel und Zylindergehäuse entsteht, daß der wesentliche Teil der Zylinder, nämlich die Zylindertöpfe, als Einzelbauteile gefertigt und mit den Auslaßventilen versehen werden können, bevor sie an das Zylindergehäuse montiert werden, daß die Zylindertöpfe einen größeren Durchmesser als die Kolben haben und daher ohne Gefahr von Fluchtungsfehlern montiert werden können.
  • Im folgenden wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Die Radialkolbenpumpe ist im Querschnitt dargestellt. Die Radialkolbenpumpe ist in einem kreiszylindrischen Gehäusemantel 1 angeordnet. Konzentrisch zu dem Gehäusemantel 1 liegt die Achse 2. Um die Achse 2 ist der Exzenter 3 drehbar. Auf dem Exzenter 3 ist ein Tragkörper 4 frei drehbar gelagert. Der Tragkörper 4 hat die Form eines Polygons, dessen Seitenzahl der Zahl der Kolben entspricht. Jede Fläche 5 des Tragkörpers 4 liegt an der Stirnfläche eines Kolbens 6 an.
  • Die Kolben 6 sind in einem Führungsgehäuse (Zylindergehäuse) 7 gleitend geführt. Das Führungsgehäuse ist im Querschnitt hinsichtlich seiner Außenform und seiner Innenform ebenfalls polygonartig ausgebildet, so daß das Führungsgehäuse 7 einen Polygonring bildet. In den Polygonflanken besitzt das Führungsgehäuse in dem dargestellten Fall zylindrische Führungsbohrungen, die radial zur Achse 2 ausgerichtet sind. In jeder Führungsbohrung ist ein Kolben 6 geführt. Die Dicke des Führungsgehäuses ist geringer als die Kolbenlänge der Kolben 6. Die Weite des Innenraumes 14 dieses Polygonrings ist auf die Weite des Tragkörpers 4 abgestimmt derart, daß das Innenpolygon des Führungsgehäuses einen Anschlag für das Polygon des Tragkörpers 4 bildet. Daher kann der Tragkörper 4 keine Relativdrehung zu dem Zylindergehäuse 7 ausführen.
  • Der Innenraum 14 des Führungskörpers ist mit dem Einlaßkanal der Pumpe (nicht dargestellt) verbunden. Die Kolben 6 sind als Hohlzylinder ausgeführt, die an der radial nach außen weisenden Stirnseite offen sind, radial nach innen jedoch eine geschlossene Stirnfläche bilden. Jeder Kolben 6 besitzt seitlich ein Einlaßfenster 13, das in Fig. 1 nur einmal dargestellt ist und das rechteckige Form hat, um einen möglichst großen Einlaßquerschnitt bei geringer Kolbenbewegung zu gewährleisten.
  • Auf dem Außenumfang ist das Führungsgehäuse 7 mit Zylindertöpfen 8 besetzt. Diese Zylindertöpfe sind Kreiszylinder, die an einer Stirnfläche 17 verschlossen und an der anderen offen sind. Jeder Zylindertopf kann durch Einzelschrauben mit dem Führungskörper verbunden werden. Eine andere Befestigungsmöglichkeit besteht darin, daß man die Zylindertöpfe in den Zwischenraum zwischen Außenmantel 1 und Führungskörper 7 durch Federkraft verspannt. Aus diesem Grunde ist die Stirnfläche eines jeden Zylindertopfes nach außen aufgewölbt und federelastisch ausgebildet, so daß sie sich am Außenmantel 1 federnd abstützt. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Gehäusemantel 1 im Bereich der Abstützung federelastisch nach außen drückbar sein. Weiterhin können alternativ oder zusätzlich federelastische Druck-Feder-Elemente zwischen den Zylindertöpfen und dem Außenmantel eingelegt werden.
  • Jeder Zylindertopf besitzt radiale Auslaßkanäle 12. Jeder Zylindertopf wird von einem Ventilband 10 umgeben, das aus Kunststoff oder Stahl hergestellt ist und den Zylindertopf elastisch umschließt. Daher wirkt jedes Ventilband 10 als Rückschlagventil gegenüber dem Auslaßraum 11, der auf dem Außenumfang des Führungsgehäuses und innerhalb des Gehäusemantels 1 gebildet wird. Dieser Auslaßraum ist sehr groß und wirkt daher als Dämpfungsraum. Der Auslaßraum ist mit einem Auslaßkanal verbunden.
  • Jeder Kolben stützt sich gegen die Stirnwand 17 seines Zylindertopfes durch eine Druckfeder 18 ab. Dadurch wird jeder Kolben auf die ihm zugewandte Polygonseite des Tragkörpers 4 gedrückt und durch die taumelnde Bewegung der Tragfläche nach außen und durch die Federkraft 18 nach innen bewegt. Durch die flächige Anlage der Stirnseite der Kolben auf den Polygonseiten wird der Tragkörper 4 daran gehindert, mit dem Exzenter 3 mitzudrehen. Falls es - z. B. durch Verschmutzung - jedoch einmal zu einem Mitdrehen kommen sollte, stößt die Ecke zwischen den Polygonflächen, die ihre radial äußere Totlage erreicht hat, vor die gegenüberliegende Innenwand des Führungsgehäuses. Dabei ist die Breite des Exzenters in Achsrichtung größer als der Kolbendurchmesser. Die Innenwand wirkt also als Anschlag, der den Tragkörper 4 festhält. Dadurch entsteht wieder die Relativbewegung zwischen Exzenter und Tragkörper, die die Verschmutzung auflöst. Nunmehr wird der Tragkörper 4 durch die Federkraft 18 der Kolben wieder zurückgedrückt und die flächige Anlage zwischen den Polygonflächen des Tragkörpers und den Stirnflächen der Kolben wieder hergestellt.
  • Zur Befestigung der Zylindertöpfe auf dem Führungskörper können zum einen Schrauben dienen. Dies ist bei dem oben gezeigten Zylindertopf dargestellt. Rechts unten ist (als nicht mehr beanspruchte Variante) ein Zylindertopf dargestellt, bei dem der Zylindertopf auf dem von der Stirnseite abgewandten Ende eine Buchse 16 besitzt, die auf ihrem Außenumfang ein Gewinde besitzt. Die Führungsbohrung des Führungskörpers 7 ist entsprechend erweitert und besitzt ebenfalls ein Gewinde, so daß der Zylindertopf in dem Führungskörper 7 eingeschraubt werden kann. Im eingeschraubten Zustand berührt die Stirnwand 17 des Zylindertopfes nicht mehr den Gehäusemantel 1.
  • Eine andere Art der Befestigung besteht darin, daß die Stirnseiten 17 der Zylindertöpfe 8 federelastisch sind. Dies ist für die übrigen Zylindertöpfe gezeigt. Die Höhe der Zylindertöpfe wird in diesem Falle so gewählt, daß die Zylindertöpfe sich einerseits zwischen dem Führungskörper 7 und andererseits dem Innenumfang des Gehäusemantels 1 federnd abstützen und mit ihrem Fuß auf die außen liegenden Polygonflächen des Führungskörpers 7 gedrückt werden.
  • Statt oder zusätzlich zu der federnden Ausbildung der Stirnfläche 17 kann auch ein Federelement, z. B. eine Tellerfeder, zwischen die Stirnfläche 17 und den Gehäusemantel 1 gelegt werden und für die federnde Anlage des Zylindertopfes 8 an der zugewandten Polygonfläche des Führungskörpers 7 sorgen.
  • In Fig. 2 sind weitere Möglichkeiten dargestellt, um das Mitdrehen des Tragkörpers 4 zu verhindern. Im übrigen kann für die Beschreibung von Fig. 2 auf die vorangegangene Beschreibung von Fig. 1 in vollem Umfang Bezug genommen werden. In Fig. 2 ist in einer Stirnwand des Tragkörpers 4 eine Ausnehmung 19 geschaffen. In diese Ausnehmung 19 ragt ein Stift 20 hinein, der an dem hier nicht gezeigten Deckel des Pumpengehäuses befestigt ist. Der Stift 20 sowie die Ausnehmung 19 sind axial gerichtet. Eine andere Alternative ist in Fig. 2 gestrichelt angedeutet. Hierbei besitzt der Tragkörper 4 eine radiale Ausnehmung 21, die außerhalb der Polygonflächen und der Berührflächen zwischen Kolben und Polygonflächen liegt. In diese Ausnehmung 21 ragt ein von dem Zylindergehäuse 7 radial abstehender Stift 22.
    • BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG
    • 1
    Gehäuse, Gehäusemantel
    2
    Achse
    3
    Exzenter
    4
    Tragkörper
    5
    Tragflächen
    6
    Kolben
    7
    Zylindergehäuse, Führungsgehäuse
    8
    Zylinderkopf, Zylindertopf
    9
    Stirnfläche
    10
    Ventil, Auslaßventil
    11
    Dämpfungsraum, Auslaßraum
    12
    Auslaß
    13
    Einlaß, Einlaßfenster
    14
    Innenraum
    15
    Anschlag, Innenwand
    16
    Buchse
    17
    Stirnflächen
    18
    Druckfeder
    19
    Ausnehmung
    20
    Stift
    21
    Ausnehmung
    22
    Stift

Claims (6)

  1. Radialkolbenpumpe,
    deren Kolben (6) in einem Zylindergehäuse (7) mit radialen Kolbenführungen beweglich sind und durch Exzenter (3) betätigt werden, und deren Zylindergehäuse (7) von einem Gehäusemantel (1) umschlossen wird und mit diesem den Auslaßraum (11) bildet, wobei
    das Zylindergehäuse (7) im Bereich der Kolbenführungen Zylindertöpfe (8) aufweist, die Auslaßöffnungen (12) sowie Ventile (10) aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Dicke des Zylindergehäuses (7) geringer als die Kolbenlänge der Kolben (6) ist, und daß
    die Zylindertöpfe (8) von außen so an das Zylindergehäuse (7) montiert sind, daß diese mit ihren Auslaßöffnungen (12) in den Auslaßraum (11) zwischen Gehäusemantel (1) und Zylindergehäuse (7) ragen.
  2. Pumpe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zylindertöpfe (8) Kreiszylinder sind,
    daß die Auslaßöffnungen Radiallöcher sind,
    und daß die Zylindertöpfe jeweils auf ihrem Außenumfang von einem Radialband als Auslaßventil (10) umgeben sind.
  3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    jeder Zylindertopf (8) mit dem Zylindergehäuse (7) durch Schrauben verschraubt ist.
  4. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Zylindertöpfe (7) zwischen Gehäusemantel (1) und Zylindergehäuse (7) durch eine radiale Feder elastisch verspannbar sind, wobei entweder die radial nach außen weisende Stirnfläche (17) jedes Zylindertopfes und/oder der Gehäusemantel (1) im Bereich jedes Zylindertopfes als Feder ausgebildet ist und/oder radial elastisch nachgiebige Federelemente zwischen Gehäusemantel und Zylindertopf-Stirnfläche (17) eingelegt sind.
  5. Radialkolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    auf dem Exzenter der Pumpe ein Tragkörper angeordnet ist, welcher als Polygon ausgebildet ist,
    und daß in dem Zylindergehäuse Anschläge vorgesehen sind, welche in den Bewegungskreis der Polygonecken des Tragkörpers, jedoch nicht in den Bewegungskreis der Mittellinien der Polygonflächen des Tragkörpers hineinragen.
  6. Pumpe nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Anschläge dadurch gebildet werden, daß das Zylindergehäuse im Innenquerschnitt als dem Tragkörper ähnliches Polygon ausgebildet ist, wobei die Differenz der Diagonalen kleiner als die Exzentrizität ist.
EP92902932A 1991-01-30 1992-01-25 Radialkolbenpumpe Expired - Lifetime EP0522116B1 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4102623 1991-01-30
DE4102623 1991-01-30
DE4137129 1991-11-12
DE4137129 1991-11-12
PCT/DE1992/000044 WO1992014056A1 (de) 1991-01-30 1992-01-25 Radialkolbenpumpe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0522116A1 EP0522116A1 (de) 1993-01-13
EP0522116B1 true EP0522116B1 (de) 1995-07-12

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ID=25900593

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EP (1) EP0522116B1 (de)
JP (1) JPH05505440A (de)
DE (1) DE59202858D1 (de)
ES (1) ES2076746T3 (de)
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