DE9209366U1 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Description

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&Ogr; 613-15-ka 1. Juni 1992

Anmelder: WAP Reinigungssysteme GmbH & Co.,

Guido-Oberdorfer-Straße 2-8, 7919 Bellenberg

Radialkolbenpumpe

Gegenstand der vorliegenden Neuerung ist eine Radial-Kolbenpumpe, insbesondere zur Förderung von Medien unter Hochdruck.

Bei derartigen Radialkolbenpumpen sind in an sich bekannter Weise mehrere Plungerkolben radial verteilt am Umfang auf einer Exzenterwelle gehalten und werden durch Drehung einer Motorwelle, die mit der Exzenterwelle verbunden ist, radial auswärts und einwärts verschoben. Die Plungerkolben laufen hierbei in zugeordneten Zylinderköpfen, so daß durch Verwendung einer entsprechenden Ventilanordnung das Medium, z.B. Wasser, angesaugt und unter Hochdruck wieder ausgestossen wird.

Bei derartigen Hochdruckpumpen, wo Plungerkolben verwendet werden, besteht das Problem einerseits einer erwünscht großen Laufruhe und andererseits einer erwünscht hohen Verschleißfestigkeit.

Bisher ist es bekannt, die Plungerkolben auf der Exzenterwelle über ein sogenanntes Joch zu halten. In der europäischen Offenlegungsschrift 0 097 619 ist eine derartige Halterung der Plungerkolben mit ihren Druckplatten auf der zugeordneten Exzenterwelle beschrieben. Dort ist dargestellt, daß eine Art von Joch verwendet wird, welches Joch allerdings nicht bei einer Radialkolbenpumpe verwendet wird, sondern bei

einer Reihenkolbenpumpe, wo sich die Plungerkoiben in einer Achse gegenüberliegen. Es handelt sich also um eine Boxeranordnung der Plungerkolben.

Die Herstellung eines derartigen Jochs ist jedoch mit hohen Herstellungskosten verbunden und dementsprechend aufwendig. Wegen der U-Form des Joches handelt es sich um einen offenen Kräftekreislauf, so daß das Joch entsprechend groß dimensioniert werden muß.

Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Radial-Kolbenpumpe der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei wesentlich geringeren Herstellungskosten eine laufruhige und betriebssichere Rückholung der Plungerkolben mit einer gleichzeitig verschleißfesten Lagerung der Antriebswelle im Pumpengehäuse verwirklicht wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gekennzeichnet.

Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß nun die Kolbenrückholung über zwei einen gegenseitigen Abstand voneinander einnehmende Rückzugplatten erfolgt, welche Rückzugplatten in gegenseitigem Abstand auf einer Lagerbüchse gehalten sind, welche Lagerbuchse drehbar gegenüber der Exzenterwelle ist, die ihrerseits drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist.

Damit ergibt sich der Vorteil einer kostengünstigen, betriebssicheren und klein dimensionierten Kolbenrückholung, denn im Prinzip besteht die gesamte Kolbenrückholung aus zwei kostengünstig herstellbaren Rückzugplatten, die zwischen sich die jeweiligen Druckplatten aufnehmen, die fest mit den Plungerkolben verbunden sind.

Die Rückzugplatten sind hierbei lediglich über Sicherungsringe auf der Lagerbüchse gehalten, so daß es keiner weiteren Befestigung mehr bedarf. Die Arretierung der Rückzugplatten zueinander erfolgt durch den Eingriff der jeweiligen Druckplatten des jeweiligen Plungerkolbens zwischen diese Rückzugplatten, so daß diese damit in ihrer Lage auf der Lagerbuchse festgelegt werden.

Die Fixierung gegen Verschiebung in axialer Richtung der Rückzugplatten auf der Exzenterwelle erfolgt hierbei durch die Zentrierung des Plungerkolbens in seiner Kolbenbohrung im Pumpengehäuse.

Weiterer Zentriermittel bedarf es hierbei nicht.

Damit besteht nun der Vorteil, daß man neben einer kostengünstigen Kolbenrückholung gleichzeitig ausgezeichnete Laufeigenschaften erhält, denn es ist nun möglich, die Lagerbuchse aus einem verschleißarmen Lagermaterial zu gestalten, z.B. einem aus Bronze, während die Rückzugplatten selbst aus einem kostengünstigen Aluminiummaterial hergestellt werden können.

Die beiden im Abstand zueinander angeordneten Rückzugplatten, die auf der Lagerbüchse angeordnet sind, nehmen also an ihrem Umfang verteilt die Druckplatten aer jeweiligen Plungerkolben auf. Damit ergibt sich ein in sich geschlossener Kräftekreislauf und ein U-förmiges, offenes Joch, wie beim Stand der Technik bekannt, wird hier vermieden. Damit können die Rückzugsplatten relativ klein dimensioniert werden und übertragen trotzdem hohe Lasten, weil sie insich geschlossene Teile sind.

Durch die Verwendung von zwei in gegenseitigem Abstand voneinander angeordneten Rückzugplatten, die zwischen sich jeweils Aufnahmeräume zur Aufnahme der jeweiligen Druckplatten der Plungerkolben bilden, ergibt sich der Vorteil, daß es sich um eine absolut symmetrische Anordnung

handelt, die bei kleinen Dimensionen hohe Kräfte übertragen kann. Dies ist ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zu jeweils einseitig angeordneten Rückzuganordnungen, die beispielsweise nur aus einem einseitig angeordneten Blech bestehen, welches demzufolge asymmetrisch belastet wird.

Damit wird im übrigen auch der Kolben absolut zentrisch in seiner Kolbenbohrung im Zylinderkopf im Pumpengehäuse geführt, was ebenfalls die Lebensdauer der Anordnung wesentlich verbessert.

Die Kolbenrückholung ist also als Zwangsrückholung ausgebildet, wobei zwei Rückzugplatten die Druckplatten der drei Plungerkolben immer in Position auf den jeweiligen Gleitflächen des Lagerringes festhalten.

Die Druckplatten können sich dabei bezuglich des Lagerringes nur in Gleitrichtung bewegen. Die Rückzugplatten sind auf dem Lagerring fest montiert und können aus Aluminium, Messing, Stahl oder Kunststoff gefertigt sein.

Ein weiterer Vorteil der Neuerung ist, daß auf der Motorseite ein Gleitlager zur Lagerung der Antriebswelle im Pumpengehäuse verwendet wird, was wesentlich kostengünstiger und laufruhiger ist, als vergleichsweise ein Rollenlager.

Ein derartiges Gleitlager ist auch in seinen Abmessungen wesentlich kleiner dimensioniert, als ein vergleichbares Rollenlager, welches gleich hohe Kräfte übertragen könnte. Damit kann insgesamt auch das Pumpengehäuse kleiner dimensioniert werden.

Es ist also nun erstmals möglich, aufgrund der symmetrischen Kolbenrückholung mit Hilfe der beschriebenen Rückzugplatten auf der Motorseite ein Gleitlager zur Lagerung der Antriebswelle im

Pumpengehäuse zu verwenden, was - insgesamt zu kleineren Abmessungen führt.

Nachdem das Hauptlager der Pumpe als Gleitlager ausgebildet ist, braucht die Welle an der Lagerstelle nur rolliert oder geschliffen zu sein, sie muß jedoch nicht gehärtet sein. Als Gegenfläche für die Wellendichtung (Simmerring) wird eine gehärtete und einstichgeschliffene Büchse verwendet. Wichtig ist dabei, daß eine gute ölzirkulation über das Lager und zurück in das ölbad gewährleistet ist. Einen wesentlichen Beitrag dazu leisten eine oder mehrere Rücklaufbohrungen zwischen Wellendichtungsraum und Exzenterraum der Pumpe.

Das Exzenterlager ist ebenfalls als Gleitlager ausgebildet, wobei der Wellenexzenterzapfen ebenfalls nicht gehärtet, jedoch rolliert oder geschliffen ist.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen - ggf. einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Neuerung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.

Es zeigen:

Figur 1: schematisiert einen Längsschnitt durch eine Radialkolbenpumpe nach der Neuerung,

Figur 2: der um 90° versetzte Schnitt in Höhe der Linie II-II in Figur 1,

Figur 3: schematisiert eine vergrößerte Darstellung aus Figur 2 mit Darstellung weiterer Einzelheiten.

Die Radi al-Kolbenpumpe 1 nach den Figuren 1 und 2 besteht im wesentlichen aus drei am Umfang verteilt angeordneten Plungerkolben 2, von denen jeweils der Einfachheit halber nur ein einziger Plungerkolben beschrieben wird, weil die Plungerkolben 2 genau identisch ausgebildet sind. Hierzu gehört auch die entsprechende Lagerung und Ventilanordnung der Plungerkolben.

Eine Antriebswelle 3 ist über einen nicht näher dargestellten Motor drehbar in einem Pumpengehäuse 6 angetrieben, wobei die Vorderseite der Antriebswelle 3 in einem Gleitlager 4 gehalten ist. Dieses Gleitlager 4 wird durch eine Ringschulter 17, die radial einwärts gerichtet am Pumpengehäuse 6 ausgebildet ist, gegen axiale Verschiebung im Pumpengehäuse 6 gehalten.

Auf der Ruckseite ist im Abstand vom Gleitlager 4 ein Gleitring 18 angeordnet, der radial außen einen Simmerring 5 trägt, der zur Abdichtung dient.

Die Antriebswelle 3 ist drehfest mit einer Exzenterwelle 10 verbunden, die sich in das Pumpengehäuse 6 hinein erstreckt, wobei die Antriebswelle 3 im Ölbad 7 läuft.

Auf der Exzenterwelle 10 ist die Lagerbüchse 11 drehbar gelagert, die in

gegenseitigem axialen Abstand angeordnete Rückzugplatten 12,13 trägt, die auf zugeordnete Ansätze der Lagerbüchse 11 aufgesteckt sind. Die Rückzugplatten 12,13 sind hierbei über entsprechende Halteringe 14 auf der Lagerbüchse 11 gegen Verschiebung gesichert und drehfest angeordnet.

Jede Rückzugplatte 12,13 ist gemäß Figur 2 etwa dreieckförmig ausgebildet, und es sind hierbei durch die beiden einander gegenüberstehenden Rückzugplatten 12,13 Aufnahmeräume zur Aufnahme jeweils einer Druckplatte 15 geschaffen, welche Druckplatte 15 jeweils fest mit dem zugeordneten Plungerkolben 2 verbunden ist.

Der Plungerkolben 2 ist hierbei in an sich bekannter Weise abdichtend im Pumpengehäuse 6 geführt und greift in einen Zylinderkopf 8 ein, an dem eine im einzelnen nicht näher dargestellte Ventilanordnung 9 vorgesehen ist, um das Hochdruckmedium in den Kolbenraum hinein- und wieder herauszuführen.

Wie vorher erwähnt, bilden die Rückzugplatten 12,13 entsprechende Aufnahme- und Lagerräume für die Druckplatten 15 der jeweiligen Plungerkolben 2. Um die Druckplatten 15 gegen Abheben nach oben zu sichern, weisen die Rückzugplatten 12,13 radial einwärts gerichtete Absätze 16 auf, welche die Druckplatten seitlich übergreifen.

Die Figur 3 zeigt, daß die Druckplatten 15 nicht auf der gesamten Fläche in der Innenseite der jeweiligen Rückzugplatte 12,13 anliegen, sondern daß seitliche Freistellungen 19 vorhanden sind, die zwischen sich Lagerflächen 20 definieren, die Teil der Rückzugplatten 12,13 sind, an denen sich die Stirnseiten der Druckplatten 15 anlegen. Damit ist gewährleistet, daß die Lagerflächen 20 die Stirnseiten der Druckplatten 15 führen und daß die anderen Flächen der Rückzugplatten im Bereich der Freistellung 19 nicht an der Lastübertragung teilnehmen.

1 Radialkolbenpumpe

2 Plungerkolben

3 Antriebswelle

4 Gleitlager

5 Simmerring

6 Pumpengehäuse

7 ölbad

8 Zylinderkopf

9 Ventilanordnung

10 Exzenterwelle

11 Lagerbuchse

12 Rlickzugsplatte

13 Rlickzugsplatte

14 Sicherungsring

15 Druckplatte

16 Absatz

17 Ringschalter

18 Gleitring

19 Freistellung

20 Lagerfläche

-8-ZEICHNUNGS-LEGENDE

Claims (3)

Anmelder: WAP Reinigungssysteme GmbH 08.02.1993 & Co. Neue Schutzansprüche

1. Radialkolbenpumpe mit einer auf Drehung angetriebenen Antriebswelle (3), mit der eine dazu exzentrische Exzenterwelle (10) verbunden ist, an deren Umfang über eine Lagerbuchse (11) winkelig verteilt mehrere Plungerkolben (2) mit ihren Druckplatten (15) aneinander beabstandet eine obere und eine untere Rückzugplatte (12,13) vorgesehen ist, die jeweils an den Rückseiten der Druckplatten (15) anliegend Aufnahmen für diese ausbilden.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückzugplatten (12,13) seitliche Freistellungen (19) aufweisen.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 und 2, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (3) über ein Gleitlager (4) im Pumpengehäuse (6) drehbar gelagert ist.