DE3513164A1

DE3513164A1 - Radialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE3513164A1
Application number: DE19853513164
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 7115 Kupferzell Griese; Siegfried 7143 Vaihingen Mayer; Dieter Dipl.-Ing. 7432 Bad Urach Weigle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-10-23
Also published as: EP0197320A3; EP0197320B1; US4681514A; DE3663840D1; EP0197320A2

Description

21.3.1985 Wd/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Radialkolbenpumpe
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Radialkolbenpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige bekannte Pumpe hat eine sogenannte Saugdruckregelung, durch die dann, wenn ein bestimmter Förderdruck oder eine bestimmte Fördermenge erreicht ist, durch einen druckbeaufschlagten Kolben ein Steuerglied derart eingestellt wird, daß die Zufuhr von Druckmittel zu den die Kolben aufnehmenden Bohrungen unterbrochen wird. Dies geschieht innerhalb einer bestimmten Druckschaltspanne, in der die Pumpe dann längere Zeit drucklos arbeitet. Eine derartige Einrichtung ist aufwendig, kompliziert und damit störanfällig (DE-OS 21 55 789).

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe mit den kennzeich" nenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Förderstrombegrenzung sehr einfach ist, d. h. keinerlei bewegliche Teile benötigt, und daß die Pumpe lastdruckabhängig so gesteuert werden kann, daß sie ab einem bestimmten Lastdruck nicht mehr fördert.

1995

Auch dies geschieht mit verhältnismäßig einfachen Mitteln.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Hierdurch 1st es z. B. möglich, den Ventilkörper für das Auslaßventil besonders zweckmäßig anzuordnen. Außerdem ist es möglich, die Pumpe als Mehrfachpumpe, d. h. für die Versorgung mehrerer Verbraucherkreise, zu verwenden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Radialkolbenpumpe, Figur 1a einen Teilschnitt nach Figur 1, Figur 2 eine Ansicht auf die Antriebsseite der Radialkolbenpumpe nach Figur 1, wobei ein Teil ausgeschnitten ist und einen Querschnitt zeigt, Figur 3 einen Kolben mit Auslaßventil, Figur h eine Abwandlung nach Figur 3, Figur 5 ein Einzelteil (Dichtscheibe), Figur β eine Abwandlung des Einzelteils nach Figur 5» Figur T eine Regeleinrichtung in schematischer Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Radialkolbenpumpe ist als sogenannte Plattenpumpe ausgebildet und hat ein Gehäusemittelteil 10, das beidseitig durch Gehäusedeckel 11 und 12 verschlossen ist. Das Gehäusemittelteil ist ein Gußteil und weist mehrere etwa radial verlaufende Bohrungen 13 auf, in denen Kolben 1k gleitend geführt sind. Im Gehäusemittelteil 10 ist außerdem eine zylindrische mittige Ausnehmung 15 ausgebildet, in welcher der Exzenter 16 einer Antriebswelle 17 liegt. Die Antriebswelle ist in fluchtenden, mittigen Bohrungen 18 bzw. 19 der Gehäusedeckel 11 bzw.

_BAD

12 gelagert. An der Bohrung 16 ist nahe ihres äußeren Endes ein erweiterter Bohrungsteil 20 ausgebildet, in dem eine Wellendichtung 21 angeordnet ist, die jedoch nicht Gegenstand der'Erfindung ist.

Auf dem Exzenter 16 sind schwimmend zwei Buchsen 2U, 25 angeordnet, an denen sich die Unterseiten der hohlzylindrisch ausgebildeten Kolben 1^ abstützen. Die die Kolben aufnehmenden Bohrungen 13 sind an ihrer Außenseite durch Verschlußschrauben 26 verschlossen. In jedem Kolben ist eine Druckfeder 27 angeordnet, die sich einerseits am Kolbenboden abstützt, andererseits an einem sogenannten Flachsitz 28A,für einen Ventilkörper 29 eines Auslaßventils 28. Diese Teile sind in den Figuren 3 und k näher dargestellt. Darauf ist weiter unten eingegangen.

Um die Bohrung 19 herum verlauft im Deckel 12 ein Ringkanal 30, ein ebensolcher Ringkanal 31 verläuft um die Bohrung 18 herum im Deckel 11. Diese Ringkanäle haben keine funktioneile Bedeutung. Radial außerhalb des Ringkanals 30 verläuft im Deckel 12 ein Ringkanal 33, der in eine Einlaßbohrung 3^ am Deckel 12 mündet. Vom Ringkanal 33 ausgehend dringt jeweils ein Kanal 35 in jede Bohrung 13 ein. Der äußere Rand des Kanals 35 ist mit 35A bezeichnet und bildet eine Steuerkante.

Noch weiter außerhalb des Ringkanals 33 verläuft im Deckel 12 ein Ringkanal 31, der - wie Figur 1a zeigt - Verbindung zur Auslaßbohrung 38 hat. Vom Ringkanal 37 geht jeweils ein Kanal 39 aus, der ebenfalls in die Bohrungen. 13 mündet, aber außerhalb des -Auslaßventils 28.

Zwischen dem. Qehausemittelteil und dem Deckel 12 ist eine dünne Dichtscheibe ho angeordnet, die in Figur 5 in An-

BAD ORIGINAL

995fi

sieht dargestellt ist. Sie hat einen durchgehenden, nur durch dünne Stege U9 unterbrochenen um ihre mittige Bohrung U1 herum verlaufenden Kanal U'2,. der infolge von Durchgangsbohrungen U 3 eine etwas gewellte Ringform aufweist. Der Kanal U2 bildet einen Durchgang vom Ringkanal 37 zu den Kanälen 39, die mit den Bohrungen 13 in Verbindung stehen. Diese Verbindung besteht jeweils an einer nach außen gerichteten Ausbuchtung U6 des Kanals U2. Für eine gute Abdichtung sorgen zwei Dichtungen UU, U5, die außen und innen am Kanal U2 durch Verkleben oder Vulkanisieren an der Dichtscheibe UO befestigt oder im Siebdruckverfahren auf der Dichtscheibe UO aufgedruckt sind. Innerhalb jeder dieser Ausbuchtungen U6 ist als Durchgang eine jeder Bohrung 13 zugeordnete Blende hj ausgebildet. Sie stellt Verbindung her vom Ringkanal 33 zum Kanal 35 und dient für eine sogenannte Saugdrosselung. In den Ringkanal 37 mündet eine ebenfalls im Deckel 12 ausgebildete Stufenbohrung 50, in der ein Druckbegrenzungsventil 51 angeordnet ist, das aus einem kugelförmigen Ventilkörper 52 und einer diesen belastenden Feder 53 besteht. Die Stufenbohrung ist nach.außen durch eine Verschlußschraube 5U verschlossen. Von der Stufenbohrung geht eine Bohrung 55 aus, die in den Ringkanal 30 mündet. Vom Ringkanal 30 verläuft eine Drosselbohrung 56 zu der den Dichtring 21 aufnehmenden Bohrung

In Figur 3 ist das Auslaßventil 28 im einzelnen dargestellt. Es weist einen sogenannten Flachsitz 28A in Form eines Ringes auf, welcher a,a oberen Rand der Bohrung 13 eingelassen ist. Der Flachsitz 28A hat eine mittige Durchgangsbohrung 58, die durch den Ventilkörper 29 verschlossen ist. Dieser hat einen der Verschlußschraube 26 zugewandten mittigen zylindrischen Fortsatz 59» an dessen Kante sich der Innenrand einer Tellerfeder 60 abstützt, dessen Außenrand in einer zylindrischen Vertiefung 61 der Verschlußschraube 26" anliegt. Die Tellerfeder 60 dient als

BAD

- r-• 8-

Zentrierfeder für den Ventilkörper 59. Der Flachsitz 28A ist eingepreßt und gleichzeitig vom Druck festgehalten.

Die Funktionsweise der beschriebenen Radialkolbenpumpe ist verhältnismäßig einfach. Durch die Antriebswelle i? wird den Kolben 1k eine Hubbewegung erteilt. Im unteren Totpunkt ist der Kanal 35 geöffnet, so daß Druckmittel über die Einlaßbohrung 3h und die Blenden ^7 in der Dichtscheibe 4o in die Bohrungen 13 einströmen kann. Durch die Blenden kj in der Dichtscheibe ^·0 wird die Menge des angesaugten Druckmittels begrenzt, wodurch sich eine Förderstrombegrenzung ergibt. Nach einem bestimmten Auswärtshub verschließt die Oberkante des Kolbens die Steuerkante 35A, worauf der Druckhubvorgang einsetzt. Dadurch wird der Ventilkörper 29 von seinem Flachsitz abgehoben. Druckmittel strömt nun über den Kanal 39 und die Auslaßbohrung 38 zum Verbraucher. Ist am Druckbegrenzungsventil 51 der Öffnungsdruck erreicht, so strömt Druckmittel über dieses und die Bohrung 55 in den Ringkanal 30, der über die Drosselbohrung 56 mit dem Leckölanschluß 90 verbunden ist. Dadurch entsteht in der Ausnehmung. 15 des Gehäuses ein solcher Innendruck, daß die Kolben 1U vom Exzenter 16 abgehoben werden. Die Pumpe fördert nun kein Druckmittel mehr. Erst wenn der Druck wieder abgefallen ist und das Druckbegrenzungsventil geschlossen hat, werden die Kolben durch die Druckfedern 27 wieder an den Exzenter gepreßt .

Eine- solche Druckregelung kann aber auch noch auf andere, weiter unten beschriebene Weise erreicht werden. Zuvor soll aber eine Variante des Auslaßventils 28 erläutert werden, siehe hierzu Figur k. Wiederum ist der Flachsitz 28a vorgesehen, der nun aber auf einer Scheibe 65 anliegt, in der mehrere Durchgangsbohrungen 66 ausgebildet sind. In der mittigen Bohrung 67 der Scheibe 65 ist der Schaft 63 des

BAD

19958

Ventilkörpers 69 geführt. An der Unterseite des Schafts 68 sind zwei Tellerfedern 70, 71 angeordnet, die durch einen ebenfalls am Schaft angeordneten Sprengring 72 so "vorgespannt sind, daß sie den Ventilkörper 69 auf den Ventilsitz drücken. Die Funktion ist dieselbe wie beim weiter oben beschriebenen Auslaßventil.

Die erfindungsgemäße Pumpe kann auch als Mehrfachpumpe ausgebildet sein. Sie hat dann z.B. zwei Auslaßkanäle und benötigt eine andere Dicht scheibe, die-in.Figur 6 dargestellt und mit 75 bezeichnet ist. Sie ist im wesentlichen wieder, ähnlich ausgebildet, verfügt nun über einen ersten Kanal 76, der mehreren Kolbenbohrungen zugeordnet ist, sowie einen Kanal 77, der nur zu einer einzigen Kolbenbohrung gehört. Hier ist der zweite Verbraucher angeschlossen, der natürlich entsprechend weniger Druckmittel erhält.

Die Druckregelung für das Abheben der Kolben 1U bei einem bestimmten Förderdruck kann auch durch eine Anordnung nach Figur 7 - die vereinfacht dargestellt ist - erreicht; werden. An den Auslaß 38 ist eine Verbraucherleitung 80 angeschlossen, an den Einlaß 3^· eine Saugleitung 81. In dieser bzw. vor dem Einlaß 3^ befindet sich die Blende hj für die Saugdrosselung, Weiterhin ist ein Druckregelventil 82 vorgesehen, in dem eine Schieberbohrung 83 ausgebildet ist. In dieser ist ein Steuerschieber Qk geführt, der von seiner Unterseite her durch eine Regelfeder 85 belastet ist. Diese befindet sich in einem Raum 86 der Schieberbohrung 83, in den eine Leitung 87 mündet, in welcher der Lastdruck am Verbraucher wirksam ist. An der Unterseite des Bohrungsteils 86 ist ein Druckbegrenzungsventil 88 angeordnet, das auf maximalen Druck eingestellt ist.. Von der Leitung geht eine Leitung 89 aus, die in eine Ringnut 90 an der Schieberbohrung 83 mündet.. Von der Leitung 89 zweigt eine Leitung '9.1 ab, die in einen oberen Druckraum 92 der Schieber-

958

bohrung 83 mündet. Von der Leitung 81 geht.eine Leitung 93 aus, die in eine Ringnut 9h an der Schieberbohrung 83 mündet, welche oberhalb der Ringnut 90 liegt. Von der Leitung 93 zweigt eine Leitung 95 ab, die in den Auslaßraum des Druckbegrenzungsventils 88 mündet. Von einer Stelle zwischen den beiden Ringnuten 90, 9^ zweigt eine Leitung 96 ab, welche zur Ausnehmung 15 des Gehäusemittelteils der Pumpe verläuft.

Der Druck aus der Förderleitung 80 wirkt im Druckraum 92 auf den Steuerschieber 8U. Auf seine entgegengesetzte Seite wirkt über die Leitung 87 der momentan am Verbraucher herrschende Lastdruck; außerdem wirkt die Regelfeder 85 von dieser Seite her auf den Steuerschieber Qk ein. Ist der in der Leitung 80 herrschende Förderdruck größer als der im Bohrungsteil 86 herrschende Lastdruck plus der Kraft der Feder 85, dann wird der Steuerschieber nach unten verschoben, so daß Verbindung hergestellt wird von der Leitung 89 zur Leitung 96· Druckmittel kann nun in die Ausnehmung 15 einströmen und dort einen Druck aufbauen, durch den die Solben 1^ vom Exzenter abgehoben werden. Die Pumpe fordert" nun so lange kein Druckmittel mehr, bis der Druck im Druckraum 92 entsprechend gesunken ist« Bei Erreichen des maximalen Anlagedrucks öffnet sich das Druckbegrenzungsventil 88, wodurch eine sogenannte Druckabschneidung erreicht wird, d. h. ein Betriebszustand, in dem ebenfalls nicht mehr gefördert wird.

Eine erfindungsgemäße Pumpe hat unter anderem auch den Vorteil, daß eine als Konstantpumpe ausgebildete Pumpe die Vorteile einer Verstellpumpe hat, jedoch bei wesentlich geringerem Bauaufwand. Es wird eine Kombination von Saugdrosselung, load-sensing-Technik (Ausführungsbeispiel nach Figur T) und drehzahlunabhängigem Förderstrom erreicht. Die Pumpe kann außerdem als Mehrfachpumpe ausgebildet werden .

BAD

- Leerseite -

Claims

19958 21.3.1985 Wd/Kc ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1 Ansprüche

1. Radialkolbenpumpe ΐαίτ mehreren Kolben ( 1 k) , die in etwa radial verlaufenden Bohrungen eines Pumpengehäuses angeordnet sind und sich mit ihren Innenflächen an einer Exzenterwelle (16) abstützen, die in beidseitig das Gehäuse verschließenden Deckeln (11, 12) gelagert ist, mit einem an jeder Bohrung angeordneten und zu einem Auslaßkanal (37, 39) führenden Auslaßventil (28), das einen durch eine Feder (6θ) im Schließsinn belasteten, an einem Flachsitz (28A) anliegenden Ventilkörper (29) aufweist, und mit in die Bohrungen (13) mündenden Einlaßkanälen (33, 3*+)» dadurch gekennzeichnet, daß zwi- ■ sehen einem der Deckel (12} und der die Einlaß- und Auslaßkanäle aufweisenden Seite des Pumpengehäuses (10) eine Dichtscheibe (Uo, 75) angeordnet ist, die einen umlaufenden, abgedichteten und die Auslaßkanäle verbindenden Durchlaß (1+2; 76, 77) aufweist und daß in der Dichtscheibe drosselnde Durchgänge (1+7) für jeden Saugkanal (33, 3*0 ausgebildet sind.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig am Durchlaß der Dichtscheibe aufvulkanisierte oder aufgeklebte Dichtungen (kk, 1+5) angeordnet sind.

3. Pumpe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (28) einen etwa tellerförmigen Ventilkörper (29) aufweist, der durch mindestens eine. Tellerfeder (60) auf seinen Ventilsitz gedrückt wird.

k. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet,, daß die Tellerfeder auf den Kopf des Ventilkörpers (29) einwirkt und zugleich als Zentrierfeder dient, daß ihre Außenseite passend in einer zylindrischen Ausnehmung (6i) einer die Bohrung (13) verschließenden Verschlußschraube (26) liegt, ihre Innenseite dagegen passend einen zylindrischen Fortsatz (29) des Ventilkörpers umgreift.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3₉ dadurch gekennzeichnet, daß zwei Tellerfedern (7O₅ 71) auf einen in die Bohrung eintauchenden Schaft (68) des Ventilkörpers (69) im Schließsinn einwirken.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Mehrkreispumpe ausgebildet ist und in der Dichtscheibe (75) getrennte Durchlässe (76, 77) für die entsprechenden Auslaßkanäle für die einzelnen Pumpenausgänge ausgebildet sind.

7. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter im Innenraum (15) des Pumpengehäuses (10) liegt, der über ein Druckregelventil (51, 82) in Abhängigkeit des beispielsweise an einem Verbraucher herrschenden Lastdruckes unter Druck setzbar ist und daß durch diesen Druck die Kolben vom Exzenter entgegen der Kraft der auf sie einwirkenden Federn (.27) abgehoben werden.

ORIGINAL

8. Pumpe nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil (82) einen Steuerschieber (8U) aufweist, der einerseits vom Förderdruck beaufschlagt ist, andererseits vom Lastdruck und" einer Regelfeder (85-) j und daß vom Druckregelventil ein Kanal (96) zum Innenraum (15) führt..

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (15) über ein im Deckel (12) der Pumpe angeordnetes Druckbegrenzungsventil (51) beaufschlagbar ist.

10. Pumpe nach Anspruch T und 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckregelventil (82) ein Druckbegrenzungs-" ventil (88) zugeordnet ist, durch welches der maximale Förderdruck in der Anlage zwecks Druckabschneidung begrenzbar ist. .