DE3431158A1 - RADIAL PISTON MACHINE, IN PARTICULAR BALL PISTON PUMP - Google Patents
RADIAL PISTON MACHINE, IN PARTICULAR BALL PISTON PUMPInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenmaschine, insbesondere eine Kugelkolbenpumpe, mit zumindest einem Kugelkolben, dessen an einem Kubring abrollbare Kugel mit ihrer Mantelfläche in einer Zylinderbohrung eines relativ zu einem mit Zu- und Abflußkanälen versehenen Steuerzapfen drehbaren Zylinderkörpers gleitend geführt ist.The invention relates to a radial piston machine, in particular a spherical piston pump, with at least one spherical piston, whose ball can roll on a Kubring with their outer surface in a cylinder bore of a control pin relative to a control pin provided with inflow and outflow channels rotatable cylinder body is slidably guided.
Eine Radialkolbenmaschine der vorgenannten Art ist aus der DE-PS 873 207 bekannt* Auf einem gehäusefest angeordneten Steuerzapfen ist der Zylinderkörper mit den in radial zur Achse angeordneten Zylinderbohrungen geführten Kugelkolben drehbar gelagert. Exzentrisch zur Steuerzapfenachse ist an der Innertseite des Gehäuses ein Hubring angeordnet. Bei der Rotation des Zylinderkörpers werden die Kugelkolben unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in ihren zylindrischen Führungen nach außen bewegt, legen sich gegen den Hubring an und. rollen normalerweise auf der Lauffläche des Hubringes ab, während sie in der Zylinderbohrung hin- und hergehende Bewegungen ausführen. Die Kugel gleitet dabei an der Wandung der Zylinderbohrung und rotiert gleichzeitig aufgrund der Abrollbewegung am Hubring um ihren Mittelpunkt, was zu einer weiteren Gleitbewegung ihrer Außenumfangsfläche an der Wandung der Zylinderbohrung führt. Das Gleiten der Kugel an der Innenwand der Zylinderbohrung wird beeinflußt von der Art des Arbeitsmediums und seiner Schmierfähigkeit. Bei ungünstigen Betriebsbedingungen, wie z.B. bei hohen Betriebstemperaturen und/oder Arbeitsmedien mit geringer Schmierfähigkeit besteht die Gefahr, daß die Gleitbewegungen der Kugel, dieA radial piston machine of the aforementioned type is known from DE-PS 873 207 * The cylinder body with the ball pistons guided in cylinder bores arranged radially to the axis is rotatably mounted on a control pin fixed to the housing. A cam ring is arranged eccentrically to the control pin axis on the inside of the housing. During the rotation of the cylinder body, the spherical pistons are moved outwards in their cylindrical guides under the effect of centrifugal force, they come into contact with the cam ring and. normally roll on the running surface of the cam ring while they perform reciprocating movements in the cylinder bore. The ball slides on the wall of the cylinder bore and at the same time rotates around its center point due to the rolling movement on the stroke ring, which leads to a further sliding movement of its outer circumferential surface on the wall of the cylinder bore. The sliding of the ball on the inner wall of the cylinder bore is influenced by the type of working medium and its lubricity. In unfavorable operating conditions, such as high operating temperatures and / or working media with poor lubricity, there is a risk that the sliding movements of the ball, the
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aus ihrer Rotation in der Zylinderbohrung resultiert/ erschwert bzw. ganz verhindert wird, was zu einer Gleitbewegung der Kugel auf der Lauffläche des Hubrings führen kann. Die dabei entstehenden Reibungsverhältnisse führen zu einem schlechten Wirkungsgrad der Maschine und einem übermäßigen Verschleiß.from their rotation in the cylinder bore results / is made difficult or completely prevented, resulting in a sliding movement the ball can lead on the running surface of the cam ring. The resulting friction conditions lead to poor machine efficiency and a excessive wear and tear.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einfach aufgebauten Radialkolbenmaschine mit gutem Wirkungsgrad.The object of the invention is to create a simply constructed Radial piston machine with good efficiency.
Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch, daß der Hubring über Wälzkörper oder über eine Gleitlagerung gegen das Gehäuse abgestützt ist.The object on which the invention is based is achieved in that the cam ring is supported against the housing via rolling elements or via a plain bearing.
Durch die erfindungsgemäße /ausbildung ergeben sich statt der unter ungünstigen Betriebsbedingungen sich einstellenden ungünstigen Gleitreibungsverhältnisse (Kugel/Hubring) wirkungsgradmäßig bedeutend vorteilhaftere ReibungsverhSltnisse. Statt einer Abstützung am Gehäuse kann vorteilhaft eine Abstützung an einem Stator bzw. dem Steuerzapfen vorgesehen sein.The inventive / training result in place the unfavorable sliding friction conditions (ball / cam ring) that arise under unfavorable operating conditions In terms of efficiency, significantly more advantageous friction conditions. Instead of a support on the housing, a support on a stator or the control pin can advantageously be used be provided.
Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung der Erfindung, bei der der Kugel kolben ein weiteres in der Zylinäerbohrung gleitendes und mit der Kugel zusammenwirkendes Kolberielement aufweist. Liegen Kugel und weiteres Kolbenelement unter bestimmten Betriebsbedixigungen (hohe Temperatur, geringe Viskosität des Arbeitsmediums) aneinander art, so gleitet die Kugel an Flächen des Kolbenelements aufgrund ihrer Rotation. Es wird ein wesentlich verbesserter volumetrischer Wirkungsgrad aufgrund der zusätzlichen Dichtwirkung des Kolbenelements erreicht; es sinkt aberA further development of the invention is particularly advantageous in which the ball piston is another in the cylinder bore having sliding and cooperating with the ball piston element. Are the ball and another piston element under certain operating conditions (high temperature, low viscosity of the working medium) art, the ball slides on surfaces of the piston element due to its rotation. It will be a much better one volumetric efficiency due to the additional Sealing effect of the piston element achieved; but it sinks
der mechanische Wirkungsgrad aufgrund der zusätzlichen Reibung zwischen Kugel und Kolbenelement. Durch die Wäiz^ oder Gleitlagerung des iJubrings im Gehäuse liegt Rollreibung bzw. Gleitreibung mit niedrigere! Reibwert zwischen Hubring und gehäusefestern Abstützbauteil vor, wobei gleichzeitig die Kugel keine aus ihrer Rotation resultierenden Gleitbewegung an Flächen des weiteres Kolbenelements und keine Gleitbewegung auf dem Hi'br ing. ausführt. Durch die reibungsarme Lagerung des Hubrings wird bei dieser Weiterbildung sowohl der mechanische als auch der volumetrische Wirkungsgrad und damit der Wirkungsgrad insgesamt weiter verbessert. Liegen unter bestimmten Betriebsbedingungen (niedrige Temperatur, hohe Viskosität des Arbeiteraediums) Kugel und weiteren Kolbenelement nicht aneinander an, weil das Kolbenelement aufgrund der hohen Viskosität des Arbeitsmediums keine zur Kugelbewegung synchrone Hubbewegung ausführt, so gleitet die Kugel nur an der Wandung der Zylinderbohrung und nicht am weiteren Kolbenelement und rollt im wesentlichen auf dem Hubring ab, dessen Rotation aufgrund der hohen Viskosität des Hydraulikmediums gebremst oder ganz unterbunden ist. Neben einem hohen volumetrische!! Wirkungsgrad erhält man einen hohen mechanischen Wirkungsgrad, unabhängig von den momentanen Betriebsbedingungen ergibt sich bei dieser Weiterbildung eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades*the mechanical efficiency due to the additional Friction between the ball and the piston element. Due to the rolling or sliding bearing of the iJubring in the housing Rolling friction or sliding friction with lower! Coefficient of friction between the stroke ring and the support component fixed to the housing, at the same time, the ball does not have any sliding movement on surfaces of the further resulting from its rotation Piston element and no sliding movement on the hi'br ing. executes. Thanks to the low-friction mounting of the stroke ring In this development, both the mechanical and the volumetric efficiency and thus the efficiency overall further improved. Are under certain operating conditions (low temperature, high Viscosity of the worker medium) ball and further piston element not to one another, because the piston element does not have any due to the high viscosity of the working medium Ball movement executes synchronous stroke movement, the ball only slides on the wall of the cylinder bore and not on the further piston element and essentially rolls up the stroke ring, the rotation of which is braked or completely prevented due to the high viscosity of the hydraulic medium is. In addition to a high volumetric !! Maintains efficiency one has a high mechanical efficiency, regardless of Given the current operating conditions, this further development results in an improvement in the overall efficiency *
Bezüglich der Materialauswahl, der Fertigung und der Montage ist es vorteilhaft, daß zwischen den Wälzkörpern und dem gehäusefest angeordneten Abstützteil ein feststehender Lagerring angeordnet ist. Eine Feinbehandlung der Lauffläche für die Wälzkörper am Gehäuse bzw. am Stator oder am Steuerzapfen ist dabei nicht erforderlich.With regard to the selection of materials, manufacture and assembly, it is advantageous that between the rolling elements and the support part fixed to the housing is a fixed one Bearing ring is arranged. A fine treatment of the running surface for the rolling elements on the housing or on the stator or on the control pin is not required.
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Vorteilhafte Weiterbildungen, die wenig Bauraum beanspruchen, sehen vor, daß Kugelkolbcn und Wälzkörper in einer gemeinsamen Querschnittsebene angeordnet sind oder daß die Kugelkolben und die Wälzkörper in verschiedenen, axial beabstandeten Querschnittsebenen angeordnet sind. Je nach der gewählten Aus führ ungs form ergibt, sich eine Bauraumersparnis in radialer oder axialer Richtung.Advantageous developments, which take up little space, provide that Kugelkolbcn and rolling elements in one common cross-sectional plane are arranged or that the Ball pistons and the rolling elements are arranged in different, axially spaced cross-sectional planes. Depending on The selected embodiment results in a space saving in the radial or axial direction.
Durch Verwendung von Normbauteilen besonders günstige Ausfiihrungsformen sehen vor, daß die Wälzkörper als Kugeln bsw. Rollen ausgebildet sind, oder daß ein komplettes Wälzlager oder besonders reibungsarmes Gleitlager (mit beispielsweise Teflon-beschichteten Flächen) eingesetzt wird.Particularly favorable designs through the use of standard components provide that the rolling elements bsw as balls. Roles are formed, or that a complete Rolling bearings or particularly low-friction plain bearings (with, for example, Teflon-coated surfaces) are used will.
Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are in the drawing and are described in more detail below. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kugelkolbenpümpe,1 shows a longitudinal section through a spherical piston pump according to the invention,
Fig. 2 einen Querschnitt der Pumpe nach Fig. 1,FIG. 2 shows a cross section of the pump according to FIG. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kugelkolbenpumpe, 3 shows a longitudinal section of a further embodiment of a spherical piston pump according to the invention,
Fig. 4 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsforra einer erfindungsgemäßen Kugelkolbenpumpe .4 shows a longitudinal section of a further embodiment a ball piston pump according to the invention.
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Die Kugel kolbenpuiTipe nach den Figuren 1 und 2 umfaßt ein auf der einen Stirnseite geschlossenes, topf artiges Gehäuse 1, welches an einer nicht näher dargestellte Antriebseinrichtung angeflanscht ist. Das Gehäuse 1 besitzt einen Sauganschluß 2 und einen in einen Sammelraum 3 mündenden, nicht näher dargestellten Druckanschluß.The ball kolbenpuiTipe according to Figures 1 and 2 comprises a cup-like closed on one end face Housing 1, which is flanged to a drive device, not shown in detail. The housing 1 has a suction connection 2 and a pressure connection which opens into a collecting space 3 and is not shown in detail.
Im Inneren des Gehäuses 1 befindet sich eine Rotor-Stator-Einheit/ die über elastisch abdichtende Stützkörper in Form von O-Ringen am Gehäuse 1 abgestützt ist. Die Rotor-Stator-Einheit besteht im wesentlichen aus einem äußeren Stator 5 und einem inneren, in einer topfartigen Vertiefung 12 des Stators 5 angeordneten den Zylinderkörper bildenden Rotor 7. Der Stator 5 ist gegen das Gehäuse 1 drehfest gehalten durch einen Stützstift 6, der in Bohrungen in den Stirnflächen von Stator 5 und Gehäuse 1 angeordnet ist.Inside the housing 1 there is a rotor-stator unit / which is supported on the housing 1 via elastically sealing support bodies in the form of O-rings. the The rotor-stator unit consists essentially of an outer stator 5 and an inner one, in a pot-like shape Recess 12 of the stator 5 arranged the cylinder body forming rotor 7. The stator 5 is against the Housing 1 held in a rotationally fixed manner by a support pin 6, which is inserted into bores in the end faces of the stator 5 and housing 1 is arranged.
Der Rotor; 7 ist drehbar auf dem in die Vertiefung 12 ragenden Ende eines zentralen Steuerzapfens 20 angeordnet, der seinerseits in einer Innenbohrung des Stators 5 gehalten ist. Im Innern des Steuerzapfens 20 verlaufen ein Zuflußkanal 21 sowie ein Abflußkanal 22.The rotor; 7 is rotatably arranged on the end of a central control pin 20 protruding into the recess 12, which in turn is held in an inner bore of the stator 5. In the interior of the control pin 20 run a Inflow channel 21 and an outflow channel 22.
Im Innern des Rotors 7 ist eine durchgehende radiale Zylinderbohrung 14 ausgebildet, in deren diametral gegenüberliegenden Abschnitten jeweils ein Kugelkolben 10 radial verschieblich eingeordnet ist.In the interior of the rotor 7, a continuous radial cylinder bore 14 is formed, in the diametrically opposite one Sections each a spherical piston 10 is arranged radially displaceable.
Der Kugelkolben 10 ist zweiteilig ausgeführt und besteht aus einer radial außen angeordneten Kugel 15 und einemThe ball piston 10 is made in two parts and consists of a ball 15 arranged radially on the outside and a ball
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radial innen eingeordneten Kolboneleinent 25 in Form einer Hülse. Kugel 15 und Hülse 25 gledten in der Zylinderbohrung 14 und sind gegeneinander beweglich. Zuflußkanal 21 und Abflußkanal 22 sind durch Drehung des Rotors 7 mit den Innenräuraen der Zylinderbolirung 14 verbindbar.radially inside arranged Kolboneleinent 25 in the form of a Sleeve. Ball 15 and sleeve 25 gledten in the cylinder bore 14 and are movable against each other. Inflow channel 21 and outflow channel 22 are with the rotation of the rotor 7 with the Innenräuraen of the cylinder curvature 14 can be connected.
In der Vertiefung 12 des Stators 5 ist exzentrisch zum Steuerzapfen 20 ein Hubring 8 mit einer' Laufläche 9 für die Kugelkolben 10 angeordnet. Der Hubring 8 ist über Wälzkörper 30 in Form von Rollen und einen Lagerring 31 drehbar im Stator 5 und im Gehäuse 1 gelagert. Die Kugeln 15 der Kugelkolben 10 sind bei Drehung des Rotors 7 an der Lauffläche 9 des exzentrisch angeordneten Hubrings 8 abrollbar. Falls das Gleiten der Kugel 15 des Kugelkolbens 10 aufgrund ihrer Abrollbewegung auf dem Hübring 8 in der 7-yl inderbohrung 14 schwergängig erfolgt, kann der Hubring 8 aufgrund der Wälzlagerung rotieren und mit dem Rotor 7 im wesentlichen synchron umlaufen, wobei die Kugeln 15 nicht mehr auf dem Hubring 8 abrollen.In the recess 12 of the stator 5, a cam ring 8 with a running surface 9 for the spherical piston 10 is arranged eccentrically to the control pin 20. The cam ring 8 is rotatably mounted in the stator 5 and in the housing 1 via rolling elements 30 in the form of rollers and a bearing ring 31. The balls 15 of the spherical pistons 10 can roll off the running surface 9 of the eccentrically arranged cam ring 8 when the rotor 7 rotates. If the sliding of the ball 15 of the ball piston 10 is stiff due to its rolling movement on the lifting ring 8 in the 7-yl inderbohrung 14, the lifting ring 8 can rotate due to the roller bearings and rotate essentially synchronously with the rotor 7, whereby the balls 15 are no longer roll on the lifting ring 8.
Zwischen Lauffläche 9 des Hubrings 8 und dem gegenüberliegenden Teil der Rotorumfangsfläche ist durch die exzentrische Anordnung ein ringförmiger Arbeitsraum 17 gebildet, dessen radiale Querschnittsabmessungen sich längs des ümfangs verändern. Eine Abscblußscheibe 11 umgreift den aus der Vertiefung 12 ragenden Abschnitt des Rotors 7 und verschließt die topfartige Vertiefung 12 des Stators 5 in axialer Richtung bis auf eine Einlaßöffnung •13.Between the running surface 9 of the cam ring 8 and the opposite part of the rotor circumferential surface is through the eccentric Arrangement, an annular working space 17 is formed, the radial cross-sectional dimensions of which change along the circumference. A closure disk 11 engages around the protruding from the recess 12 portion of the rotor 7 and closes the pot-like recess 12 of the Stator 5 in the axial direction except for an inlet opening • 13.
Zwischen dein Boden der topf art.igen Vertiefung 12 und derBetween your bottom of the pot-like recess 12 and the
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diesem zugewandten Stirnfläche des Rotors 7 ist ein Ringraum 16 ausgebildet, dor radial durch Umfangsflächen von Rotor 7 und Stator 5 begrenzt wird«, Der Ringraum 16 ist mit dem zwischen Lauffläche 9 und Rotor 7 befindlichen Arbeitsraum 17 über eine Ausnehmung 18 verbunden. In den Ringraum 16 ragt ein parallel zur Ringraumachse angeordnetes Stauelement in Form eines Stiftes 19, dessen Durchmesser in etwa der .radialen QuerschnittsabEiessung des Ringraums 16 entspricht. In Drehrichtung vor dem Stauelement befindet sich eine Anschlußöffnung 28, die mit dem Zuflußkanal 21 verbunden ist.This facing end face of the rotor 7 is an annular space 16 formed, dor radially by peripheral surfaces of Rotor 7 and stator 5 is limited «, the annular space 16 is located between the running surface 9 and rotor 7 Working space 17 connected via a recess 18. A parallel to the axis of the annular space protrudes into the annular space 16 Damming element in the form of a pin 19, the diameter of which corresponds approximately to the radial cross-section of the annular space 16. In the direction of rotation in front of the damming element there is a connection opening 28, which is connected to the inflow channel 21 is connected.
Der Rotor 7 ist über eine axial- und drehelastische Federkupplung 23 ro.it einem Ende der Αηε-schlußwelle 24 der Antriebseinrichtung verbunden»The rotor 7 is connected to one end of the Αηε-connecting shaft 24 of the drive device via an axially and torsionally elastic spring coupling 23 tied together"
Die Kugel kolbenpumpe nach den Figuren 1 und 2 besitzt insgesamt drei Pumpstufen. Zunächst erfolgt in zwei Stufen eine Aufladung des am Sauganschluß 2 eintretenden Hydraulikinediura£j auf den Aufladedruck, das unter diesem Druck der Hochdruckstufe zugeführt wird. Dxirch die in. den Rotor-Zylinderbohrungen 14 gleitenden Kugelkolben 10 wird die Druckerhöhung .in der Hochdruckstufe bewirkt.The ball piston pump according to Figures 1 and 2 has a total of three pump stages. Initially, the hydraulic diura £ j entering at the suction port 2 is charged in two stages to the boost pressure, which is fed to the high-pressure stage under this pressure. Dxirch the in. The Rotor-cylinder bores 14 sliding spherical piston 10, the pressure increase .in the high pressure stage is effected.
Der Arbeitsraum 17 der ersten Aufladestufe befindet sich zwischen Lauffläche 9 und Rotorurnfangs fläche und wird durch die über die Rotorurnfangsfläche hinausragenden Kugeln 15 unterteilt.The working space 17 of the first charging stage is located between the running surface 9 and the rotor circumference surface and is divided by the balls 15 protruding beyond the circumferential surface of the rotor.
Der Arbeitsraum der sich anschließenden zweiten Aufladestufe ist der Ringraum 16, in den axial der Stift 19 hineinragt. The working area of the subsequent second charging stage is the annular space 16 into which the pin 19 protrudes axially.
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Beim Betrieb der Kugelkolbenrra'npe gelangt Arbeitsmedium vom Sauganschluß 2 über die Einlaßöffnung 13 in den Arbeitsraxim 17 zwischen Rotoruinfangsflache und Lauffläche 9 und wird bei Drehung des Rotors in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Drehrichtung unter Druckerhöhung aufgrund des sich verändernden Volumens über die Ausnehmung 18 in den Ringraum 16 .geschoben. Durch .den sich drehenden Rotor 7 wird eine kreisförmige Ströiaung im Ringraum 16 hervorge-rufen. Durch den den Querschnitt des Ringraums 16 an ■ seinem Montageort in etwa abdeckenden Stift 19 wird das Arbeitsmedium an dieser Stelle gestaut und eine v/eitere Druckerhöhung durch den Staudruck im Arbeitsmedium erzeugt. Das Arbeitsmedium weist nun den Aufladedruck auf und gelangt über die Anschlußöffnung 28 in den Zuflußkanal 21 im Steuerzapfen 20 und in einem bestimmten Drehbereich über den Zuflußkanal 21 im Steuerzapfen 20 in den Hoch- druckarbeitsrauin im Inneren der Rotor-Zylinderbohrung 14. Nach einer bestimmten Weiterdrehung des Rotors 7 ist der Hochdruckarbeitsraum mit dem Abflußkanal 22 im Steuerzapfen 20 verbunden, der über eine im Stator 5 angeordnete Verbindungsleitung 27 mit einem Sammelraum 3 zwischen Stator 5 und Gehäuse 1 verbunden ist, in den schließlich der Druckanschluß mündet.When the spherical piston hood is in operation, the working medium comes in from the suction connection 2 via the inlet opening 13 in the Arbeitsraxim 17 between rotor shaft opening surface and running surface 9 and is due to the rotation of the rotor in the direction of rotation indicated by an arrow with an increase in pressure of the changing volume via the recess 18 into the annular space 16. By .the rotating rotor 7, a circular flow is caused in the annular space 16. By the cross section of the annular space 16 at ■ The working medium is dammed up at this point and a further pus is located at its mounting location Pressure increase generated by the dynamic pressure in the working medium. The working medium now has the boost pressure and passes through the connection opening 28 into the inflow channel 21 in the control pin 20 and in a certain range of rotation via the inflow channel 21 in the control pin 20 into the high-pressure work area inside the rotor-cylinder bore 14. After a certain further rotation of the rotor 7 is the High pressure working space with the discharge channel 22 in the control pin 20 connected, which via a connecting line 27 arranged in the stator 5 with a collecting space 3 between Stator 5 and housing 1 is connected, into which finally the pressure connection opens.
Beim Betrieb der Pumpe wird der Rotor 7 durch den in dem Ringraum 16 herrschenden Druck in Axialrichtung gegen die in dieser Richtung elastische und eine Vorspannkraft auf den Rotor ausübende Federkupplung 23 gedruckt und liegt somit nicht am Stator 5 an.When the pump is in operation, the rotor 7 is opposed to the axial direction by the pressure prevailing in the annular space 16 in this direction elastic and a biasing force exerting spring clutch 23 is pressed and lies on the rotor thus not on the stator 5.
Aufgrund <1<m Viii 1 :-. 1 «ujor um; mit ids Rollen·- br.w. Nndol 1 acT^rDue to <1 <m Viii 1: -. 1 «ujor um; with ids roles - br.w. Nndol 1 acT ^ r
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oder Nadelkäfig oder auch aufgrund einer nicht dargestellten Gleitlagerung beansprucht die Pumpe in radialer Richtung wenig Bauraum. bine weitere Reduzierung der Erstreckung in radialer Richtung laßt sich dadurch erreichen, daß der radial äußere Lagerring des Wälzlagers direkt am Gehäuse gelagert ist, statt, wie bei der oben beschriebenen. Ausführung, in einem zwischengeordneten Stator/ eine derartige Ausführung ist in der Figur 4 dargestellt. or needle cage or also due to a not shown Plain bearings require little installation space in the radial direction of the pump. a further reduction of the extension in the radial direction can be achieved in that the radially outer bearing ring of the roller bearing is mounted directly on the housing instead of as with the one above described. Execution, in an intermediate Stator / such a design is shown in FIG.
In Fig. 3 ist eine der eingangs beschriebenen Ausführung ähnliche Kugelkolbenpurape dargestellt; einander entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der wesentliche Unterschied liegt neben Unterschieden in der Führung des Arbeitwrnediums und dem Wegfall der Aufladung auf einen Aufladedruck darin, daß nun die Kugelkolben und die Wälzkörper nicht juehr in einer geiueinsamen Quersehnittsebene angeordnet sind, sondern in zwei Querschnittsebenen, die einen axialen Abstand zueinander aufweisen. FIG. 3 shows a spherical piston purape similar to the embodiment described at the outset; corresponding to each other Parts are provided with the same reference numbers. The main difference lies besides differences in the management of the working medium and the elimination of the charge on a boost pressure in the fact that now the ball piston and the rolling elements are not yeueinsamen in one Are arranged in the cross-sectional plane, but in two cross-sectional planes, which have an axial distance from one another.
Im Gehäuse 1 der Kugelkolbenpuinpe ist die Rotor-Stator-Einheit elastisch gelagert. Die Rotor-Statoreinheit weist einen topfförmigen Stator 5 auf, in dessen Bodenteil eine in den Hohlraum 12 des Stators 5 hineinragende Buchse 40 Eur Aufnahme des vSteuerzapfens 20 und. zur Abstützung der Wälzkörper 30, die ihrerseits den Hubring 8 abstützen, eingesetzt ist. Auf dem Steuerzapfen 20 ist der Rotor 7 gelagert, der mit einem Fortsatz, der zur Kopplung mit einer Antriebsmaschine dient, aus dera durch eine Abschlußscheibe 11 abgeschlossenen Hohlraum 12 des Stators 5 ragt.The rotor-stator unit is located in the housing 1 of the ball piston pump elastically mounted. The rotor-stator unit has a pot-shaped stator 5, in its bottom part a bushing 40, which projects into the cavity 12 of the stator 5, accommodates the vSteuerzapfens 20 and. for support the rolling elements 30, which in turn support the cam ring 8, is used. The rotor 7 is on the control pin 20 stored with an extension that is used to couple with a drive machine is used, from which a cavity 12 of the stator 5, which is closed off by a cover plate 11, protrudes.
ALFKiiD TEVJiS GMBHALFKiiD TEVJiS GMBH
- 13 -- 13 -
Im Inneren des Steuerzapferis 20 verläuft ein Zuflußkanal 21 zur Zylinderbo'hrung 14 im Rotor 7, der an der der Antr xebsinaschxne abgewandten Stirnseite des Steuerzapfens 20 in einen mit dem Gauganschluß 2 der Pumpe in Verbindung stehenden Raum 45 mündet. Der mit der Zylinderbohrung 14 verbindbare Abflußkanal 22 im Steuerzapfen 20 wird weitergefuhrt durch den Stator 5 und mündet in einen Sammelraum 3/ der mit einem Druckanschluß in Verbindung steht.In the interior of the control pin 20 runs an inflow channel 21 to the cylinder bore 14 in the rotor 7, which at the end of the control pin 20 facing away from the drive opens into a space 45 connected to the gauging connection 2 of the pump. The outflow channel 22 in the control pin 20 which can be connected to the cylinder bore 14 is passed on through the stator 5 and opens into a collecting space 3 / which is connected to a pressure connection.
Der Hubring 8 v/eist eine gestufte Innenbohrung auf. Der mit dem größeren Innendurchmesser versehene Abschnitt des Hubrings 8 umgibt die Außenuinfangsfläche des Rotors 7 und erstreckt sich in axialer Richtung bis über die Mitte der Zylinderbohrung 14 hinweg. Der Abschnitt mit kleinerem Innendurchmesser bildet die Lauffläche für die kugelförmigen Wälzkörper 30. Der kleinere Innendurchmesser ist so gewählt, daß die Wälzkörper 30 auf einem kleineren Durchmesser abrollen und somit das Meibmoment kleiner ist. Der Abschnitt kleineren Durchmessers erstreckt sich im wesentlichen von der dem Boden des Stators 5 zugewandten Stirnfläche des Rotors 7 bis zum Boden des Stators 5. Die Wälzkörper 30 sind unter Zwischenschaltung eines Lagerrings an der im Stator 5 angebrachten Buchse 40 abgestützt; die Buchse 40 und der Stator 5 können auch einteilig sein.. Die Breite des Lagerringes 31 entspricht im wesentlichen der axialen Erstreckung des Hubringabschnitts mit kleinerem Innendurchmesser. Die Querschnittsebenen, in denen einerseits die Abstützungen für die Kugeln der Kugelkolben und andererseits die Abstützung der kugeligen Wälzkörper erfolgt, weisen einen axialen Abstand auf.The cam ring 8 v / eist a stepped inner bore. Of the The section of the cam ring 8 provided with the larger inner diameter surrounds the outer outer surface of the rotor 7 and extends in the axial direction beyond the center of the cylinder bore 14. The section with the smaller one The inner diameter forms the running surface for the spherical rolling elements 30. The smaller inner diameter is like this selected that the rolling elements 30 roll on a smaller diameter and thus the Meibmoment is smaller. Of the The smaller diameter section extends essentially from the end face facing the bottom of the stator 5 of the rotor 7 to the bottom of the stator 5. The rolling elements 30 are with the interposition of a bearing ring supported on the bushing 40 mounted in the stator 5; the socket 40 and the stator 5 can also be in one piece The width of the bearing ring 31 corresponds essentially to the axial extension of the cam ring section with the smaller one Inside diameter. The cross-sectional planes in which on the one hand the supports for the balls of the spherical pistons and, on the other hand, the support for the spherical rolling elements takes place, have an axial distance.
Die in Fig. 3 dargestellte Kugelkolbonpumpe baut radialThe spherical piston pump shown in Fig. 3 builds radially
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sehr klein, da sich zwischen Gehäuse 1 bzw. Stator 5 in radialer Richtung lediglich ein Ilubringabschnitt befindet? die Lagerstelle des Hubrings 8 ist axial neben dem Rotor 7 angeordnet.very small, since there is only one insertion ring section in the radial direction between the housing 1 and the stator 5? the bearing point of the cam ring 8 is arranged axially next to the rotor 7.
Die Wirkungsweise der Kugelkolbenpumpe nach Fig. 3 entspricht bis auf die Aufladung der. Druckmittels der Wir- . kungsweise der Pumpe nach Pig. I. 'The mode of operation of the ball piston pump according to FIG. 3 corresponds except for the charging of the. Pressure means of the we-. like the pump according to Pig. I. '
Die Kugelkolbenpumpe gemäß Fig. 4 entspricht im Prinzip der in Fig« I dargestellten Pumpe; einander entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der wesentliche Unterschied liegt darin, daß der Stator entfällt und der Lag erring 31, an dem sich über die Wälzkörper 30 der Hubring 8 abstützt, direkt im Gehäuse befestigt' ist. Der Lagerring 31 ist als ein die nadeiförmigen Wälzkörper 30 teilweise umgebendes Blechteil ausgebildet.The ball piston pump according to FIG. 4 corresponds in principle the pump shown in Fig. I; corresponding to each other Parts are provided with the same reference numbers. The main difference is that there is no stator and the bearing ring 31, on which the cam ring 8 is supported via the rolling elements 30, fastened directly in the housing ' is. The bearing ring 31 is designed as a needle-shaped rolling element 30 partially surrounding sheet metal part formed.
Die Kugelkolbenpume nach Fig. 4 v/eist eine im wesentlichen gleichartige Führung des ArbeitsTnediums auf wie die Pumpe nach Fig. 1 und besitzt wie diese insgesamt drei Pumpstufen. The Kugelkolbenpume of FIG. 4 v / eist a substantially similar guide of the ArbeitsTnediums on how the pump of FIG. 1 and has like these a total of three pumping stages.
Der Arbeitsraum 17 der ersten Aufladestufe befindet sich zwischen Lauffläche 9 und Rotorumfangsfläche und wird durch die über die Rotorumfangsfläche hinausragenden Kugein 15 unterteilt.The working space 17 of the first charging stage is located between the running surface 9 and the circumferential surface of the rotor and is through the protruding beyond the rotor circumferential surface Kugein 15 subdivided.
ALFH Ιΰ TEVKS GMBH "_- ;.;.-; ; .'-P -5ρ-?δ:.:.ALFH Ιΰ TEVKS GMBH "_-;.;.-;;.'- P -5ρ-? Δ:.:.
- .15- .15
Der Arbeitsraum der sich anschließenden zweiten Aufladestufo ist der Ringraurn IG, in den axial dex" Stift 19The working area of the subsequent second charging stage is the ring space IG, in the axial dex "pin 19
DurcVj die in den Rotor-Zyliiiderbohrungen 14 gleitenden Kugslkolben 10 wird die Druckerhöhung in der Hochdruckstuf c bewirkt.DurcVj the sliding in the rotor cylinder bores 14 Kugslkolben 10 is the pressure increase in the high pressure stage c causes.
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