DE2639402A1

DE2639402A1 - Radialkolbenpumpe oder motor

Info

Publication number: DE2639402A1
Application number: DE19762639402
Authority: DE
Inventors: William Karl Engel
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1975-12-08
Filing date: 1976-09-01
Publication date: 1977-06-16
Also published as: CA1053507A; JPS5270404A; US4048907A; BE848323A; GB1490697A

Description

CATERPILLARTRACTORCO., Peoria, 111. 61629, V.St.A.

Radialkolbenpumpe oder Motor

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe oder einen Motor mit nicht eingeschränkten Einlaßmitteln. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Radialkolbenpumpe oder einen Motor der Bauart mit einem Bolzenventil und einem daran drehbar gelagerten Rotor sowie einer Vielzahl von daran befestigten Kolben, die umfangsmäßig daran angeordnet sind. Am Ende jedes der Kolben ist ein geschlossener Zylinder hin- und herbewegbar befestigt, um unter Druck stehendes Strömungsmittel zu einem Auslaß der Pumpe bei Drehung des Rotors hinzuführen. Der Rotor ist exzentrisch relativ zu einer zylindrischen Kammer angeordnet, die in einem Gehäuse der Pumpe ausgebildet ist, und die Zylinder werden in gleitender Lagerberührung mit Oberflächenteilen gehalten, welche den Innendurchmesser der Kammer definieren.

Derartige Pumpen können jeweils eine Vielzahl von gesonderten Kanälen aufweisen, um einen Zufluß zur Pumpe mit der Einlaßseite des Bolzenventils zu verbinden. Die Kanäle können eine

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Kavitation sowie damit verbundene Probleme hervorrufen, und zwar insbesondere dann, wenn die Pumpe bei hohen Drehzahlen oberhalb ihrer Pumpkapazität betrieben wird.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine unkomplizierte und wirtschaftliche Radialkolbenpumpe oder einen Motor derart vorzusehen, daß der Betrieb bei hohen Drehzahlen möglich ist und dabei doch ein nicht eingeschränktes und angemessenes Strömungsmittelvolumen an der Einlaßseite der Bolzenventilmittel sichergestellt ist, um die Kavitation und damit verbundene Probleme zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht ferner ein Gehäuse mit einer darin drehbar gelagerten Welle sowie Pumpenmittel einschließlich der Bolzenventilmittel vor, und zwar angeordnet in einer zylindrischen Kammer, die im Gehäuse ausgebildet ist, um selektiv Strömungsmittel von einem Einlaß zu einem Auslaß zu pumpen.

Die Pumpenmittel weisen jeweils ferner einen arbeitsmäßig mit der Welle zur Drehung damit verbundenen Rotor sowie drehbar gelagerte Bolzenventilmittel.auf.

Ferner sieht die Erfindung eine Vielzahl von mit Umfangsabstand angeordneten hohlen Kolbenmitteln auf dem Rotor sowie hin- und herbewegbar auf dem Ende einer jeden der Kolbenmittel Zylindermittel vor, um das Strömungsmittel zum Auslaß des Gehäuses bei Drehung des Rotors zu pumpen, wobei ferner der Einlaß einen nicht eingeschränkten Stromungsmittelfluß zu einer Einlaßseite der Bolzenventilmittel über eine einzige Kanalvorrichtung vorsieht.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Teilschnitt einer gemäß der Erfindung ausge-

■ bildeten Radialkolbenvorrichtung, wobei der geschnittene Teil im ganzen längs der Linie I-I in Fig. 2 verläuft;

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Fig. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Endansicht der Vorrichtung; Fig. 4 eine Einzelheit der Fig. 2 ·

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10, die eine Radialkolbenpumpe oder einen Radialkolbenmotor bilden kann. Die Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 11 mit einem Hauptkörperteil 12, einem zylindrischen Abstandsglied 13 und einer End- oder Abdeckplatte 14, wobei all diese Elemente miteinander verbunden sind, und zwar durch eine Vielzahl von umfangsmäßig angeordneten Bolzen 15. Das Gehäuse weist ferner einen Befestigungsflansch 16 an einem Ende auf, und ein Flansch 17 ist senkrecht gegenüber dem Flansch 16 angeordnet und dient zur Befestigung an einem Paar von Einlaß- und Auslaßleitungen, die nicht dargestellt sind.

Im Gehäuse ist in Lagermitteln eine Welle 18 drehbar um eine Längsachse X gelagert. Bei Pumpenanwendungsfällen ist eine einzige Einlaßvorrichtung (Einlaßmittel) 19 im Flansch 17 und im Hauptkörperteil· 12 des Gehäuses ausgebiidet, um bei Verbindung mit einer Einlaßleitung hydraulisches Strömungsmittel zuzuführen. Eine Pumpenvorrichtung (Pumpenmittel) 2O pumpt Strömungsmittel von der Einlaßvorrichtung zu einer Auslaßvorrichtung (Auslaßmittel) 21, die durch den gemeinsamen Flansch 17 (Fig. 3) gebildet ist oder in einer anderen Stellung am Gehäuse angeordnet· ist.

Die Pumpenvorrichtung ist in einer zylindrischen Kammer angeordnet, welche durch Wandteile gebildet ist, die innen an einem zylindrischen Lagerglied 22 ausgebildet sind, welches verschiebbar innerhalb eines Glieds 13 des Gehäuses angeordnet ist, um wahlweise die Verdrängung der Pumpe beispielsweise durch eine nicht gezeigte hydraulische Betätigungsvorrichtung zu verändern. Eine Kolbenventilvorrichtung 23 ist im Gehäuse befestigt und kann eine seitliche Erweiterung des Hauptkörperteils 12 bilden, um mit

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Einlaßmitteln 19 über erste Kanalmittel 24 in Verbindung zu stehen, wobei in den ersten Kanalmitteln 24 die Welle 18 angeordnet ist und diese an einer einzigen Einlaßkammer 25 enden, die an einer Einlaßseite der Kolbenventilmittel ausgebildet ist. Die ersten Kanalmittel 24 bilden einen einzigen und im wesentlichen nicht eingeschränkten Kanal, der vorzugsweise im Gehäuse ausgebildet ist und eine im wesentlichen konstante Querschnittsfläche über seine gesamte Länge hinweg aufweist.

Zweite Kanalmittel 26 bilden vier gesonderte Auslaßkanäle und sind ebenfalls in geeigneter Weise im Hauptkörperteil 12 des Gehäuses ausgebildet. Die Auslaßkanäle stehen mit einer Auslaßseite der Kolbenventilmittel mit Auslaßmitteln 21 (Fig. 1 und 2 ) in Verbindung. In Fig. 2 erkennt man, daß die Kammer 25 erfindungsgemäß von den Auslaßkanälen durch diametral entgegengesetzte Unterteilungen 27 und 28 des Kolbenventils getrennt ist.

Die Pumpenmittel umfassen ferner einen Rotor 29, der arbeitsmäßig mit einem ersten Ende von Welle 18 an einer Nutverbindung 30 verbunden ist und innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Der Rotor ist im wesentlichen ringförmig ausgebildet und umfaßt einen zylindrischen Teil 31, der drehbar auf den Kolbenventilmitteln exzentrisch bezüglich der zylindrischen Kammer gelagert ist, die innen im zylindrischen Lagerglied 22 ausgebildet ist. Es kann somit in bekannter Weise unter Druck stehendes Strömungsmittel von den Einlaßmitteln zu den Auslaßmitteln bei Drehung der Welle und des Rotors gepumpt werden.

Die Pumpenmittel umfassen ferner eine Vielzahl von umfangsmäßig mit Abstand angeordneten Kolbenmitteln 32, die auf dem Rotor angeordnet sind und sich radial nach aussen von diesem erstrecken. Eine Zylindervorrichtung (Zylindermittel) 33 ist hin- und herbewegbar auf dem Ende jedes Kolbens angeordnet und besitzt eine bogenförmige Lagerfläche 34 am geschlossenen äußeren Ende. Die Lagerfläche 34 steht mit Innenwandteilen, die die zylindrische Kammer des zylindrischen Lagerglieds 22 bilden, in Gleitlagerkontakt.

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In Fig. 1 erkennt man, daß eine Standard-Ringdichtung 36 und ein Lager 37 radial zwischen Gehäuse und Welle 18 angeordnet sein können.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Drehung der Welle 1 8 den Rotor 29 der Pumpenmittel in Drehungen versetzt, auf welche Weise die Zylindermittel 33 hin- und herbewegt werden. Der Einlaßkammer 25 des Kolbenventils zugeführtes Strömungsmittel wird auf diese Weise in die Auslaßkanäle 26 gepumpt und von dort zu einer Sammelleitung 35 (Fig. 3), die mit Auslaßmitteln 21 in Verbindung steht. Wie erwähnt, kann die oben beschriebene Pumpe auch als ein Motor dadurch verwendet werden, daß man unter Druck stehendes Strömungsmittel von einer Quelle (nicht gezeigt) in die Einlaßmittel 19 einleitet, um die Verdrehung der Welle zu bewirken. Es ist offensichtlich, daß alternativ die Öffnungen umgeschaltet werden können, um die umgekehrte Drehung zu bewirken.

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L e e r s e

it

Claims

Ansprüche

1. Radialkolbenvorrichtung mit einem Gehäuse, in dem eine Welle drehbar um eine Längsachse gelagert ist, und wobei im Gehäuse Einlaßmittel zur Strömungsmittelverbindung sowie Auslaßmittel zur abgehenden Strömungsmittelverbindung ausgebildet sind, und wobei ferner Pumpenmittel in einer durch das Gehäuse definierten zylindrischen Kammer angeordnet sind, gekennzeichnet durch im Gehäuse befestigte Kolbenventilmittel (23), die eine einzige Einlaßkammer (25) definieren, und wobei ein Rotor (29) betriebsmäßig mit der Welle zur Drehung mit dieser verbunden ist und drehbar auf den Kolbenventilmitteln exzentrisch bezüglich der Kammer angeordnet ist, und wobei eine Vielzahl von mit Umfangsabstand angeordneten hohlen Kolbenmitteln (32) auf dem Rotor angeordnet ist, um sich radial nach aussen von diesem zu erstrecken, und wobei an einem Ende jeder der Kolbenmittel eine Zylindervorrichtung (33) hin und her bewegbar und in Gleitlagerberührung mit dem Inneren der Kammer angeordnet ist, und wobei schließlich erste Kanalmittel (24) einen einzigen und im wesentlichen nicht eingeschränkten Kanal in dem Gehäuse zur Verbindung der Einlaßmittel direkt mit der Einlaßkammer bilden, und wobei zweite Kanalmittel (26) im Gehäuse ausgebildet sind, um die Auslaßseite der Kolbenventilmittel mit den Auslaßmitteln zu verbinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Hauptkörperteil (12) umfaßt, wobei am einen Ende desselben die Kolbenventilmittel der Pumpenmittel

befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn-r zeichnet, daß das Gehäuse ferner ein zylindrisches Abstandsglied (13) aufweist, welches am Hauptkörperteil befestigt ist, und wobei ein zylindrisches Lagerglied (22) verschiebbar innerhalb des Abstandglieds befestigt ist, und wobei ferner die Kammer durch Oberflächenteile gebildet ist, die innen am Lagerglied ausgebildet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ferner eine am einen Ende des Abstandglieds befestigte Abdeckplatte (14) aufweist.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- und Auslaßmittel jeweils durch einen Flansch (17) des Gehäuses gebildet sind, der derart ausgebildet ist, daß Einlaß- bzw. Auslaßleitungen daran befestigt werden können.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einlaß- und Auslaßmittel bildenden Flansche einen gemeinsamen Flansch bilden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ferner einen Befestigungsflansch (16) umfaßt, der einstückig am Ende desselben ausgebildet ist und senkrecht bezüglich der Längsachse der Welle angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle in den ersten Kanalmitteln (24) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kanalmittel eine im wesentlichen konstante Querschnittsfläche über ihre Länge hinweg zwischen den Einlaßmitteln und der Einlaßkammer aufweisen.

10. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, die zweiten Kanalmittel eine Vielzahl von getrennten Kanälen bilden, die in dem Gehäuse ausgebildet sind, um eine Auslaßseite der Kolbenventilmittel, getrennt von der Einlaßkammer derselben, mit den Auslaßmitteln zu verbinden.

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11. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor der Pumpenmittel im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und arbeitsmäßig mit einem Ende der Welle an einer Nutverbindung in Verbindung steht.

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