Radialkolbenpumpe sorgt für hohe Drücke
Eine Radialkolbenpumpe ist eine Bauform der hydraulischen Förderpumpen. Sie zeichnet sich durch das Erreichen sehr hoher Drücke bis 1000 bar aus.Radialkolbenpumpe: der Aufbau
Bei einer Radialkolbenpumpe sind die Kolben kreisförmig um die Antriebsachse angeordnet. Sie wirken damit von innen nach außen entlang einer exzentrischen Kreisbahn. Das ist ihr wesentlicher Unterschied zur Axialkolbenpumpe: Bei dieser Bauform einer Hydraulikpumpe sind die Kolben parallel zur Antriebsachse angeordnet.
Die Bauteile einer Radialkolbenpumpe sind:
- Kolben (in der Regel mehr als 5)
- Welle mit Zylinderbohrungen
- Gehäuse
- Ansaugkanal
- Druckkanal
Die Kolben sind in den Zylinderbohrungen der Welle eingelassen. Die Welle sitzt zwar mittig im Gehäuse, um eine kontinuierliche Kreisbewegung zu ermöglichen. Der Pumpbereich ist jedoch leicht versetzt, so dass es zu der exzentrischen Bewegung kommt.
Funktionsweise einer Radialkolbenpumpe:
Bei Radialkolbenpumpen wird nach zwei Bauweise unterschieden:
- Innen beaufschlagte, außen abgestützte Pumpe
- Außen beaufschlagte, innen abgestützte Pumpe
Bei der innen beaufschlagten Pumpe saugen die Kolben die Hydraulikflüssigkeit durch die als Hohlwelle ausgeführte Antriebswelle an und werden von der Gehäusewand abgestützt.
Bei der außen beaufschlagten Pumpe saugen die Kolben die Hydraulikflüssigkeit von außen an werden dabei von der Innenwelle abgestützt.
Jeder Arbeitskolben liegt am innen Totpunkt an seiner Abstützung an. Nach einer halben Umdrehung hat der Kolben seine Saugbewegung beendet und hat den Arbeitsraum im Zylinder vollständig mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt. Bei der weiteren Bewegung der Welle fährt der Kolben wieder zurück in seinen Totpunkt und drückt dabei die zuvor angesaugte Hydraulikflüssigkeit wieder durch den Druckkanal der Pumpe wieder hinaus.
Vorteile von Radialkolbenpumpen
Radialkolbenpumpen zeichnen sich durch folgende Vorteile aus:
- sehr günstiger Wirkungsgrad - geringe Wärmeentwicklung
- Hoher Arbeitsdruck bis ca. 1000 bar erreichbar
- Kleine Pulsationseffekte, dadurch weniger Gefahr von Kavitationen
- Hohe Last bereits bei niedrigen Drehzahlen erreichbar
- Triebwerkskräfte wirken nur radial, nicht axial - schonend für die Lager und die Wellen
- Sehr langlebig
Nachteile von Radialkolbenpumpen
Nachteilig an Radialkolbenpumpen ist ihr - im Vergleich zu Schrauben- oder Flügelzellenpumpen - recht komplexer Aufbau. Die erreichbaren Arbeitsdrücke machen eine sehr steife Konstruktion mit dickwandigen Gehäusen und großzügig ausgelegten Dichtungen erforderlich. Die Radialkolbenpumpe baut recht breit auf. Das macht sie zu einem etwas sperrigen Bauteil in einem hydraulischen System. Dafür ist sie jedoch recht kurz, so dass ihr breiter Einbau durch geschickte Planung des Hydrauliksystems ausgeglichen werden kann.
Einsatz von Radialkolbenpumpen
Radialkolbenpumpen werden verwendet, wo hohe Arbeitsdrücke gefordert werden. Das betrifft beispielsweise die gesamte Industrie der Bau- und Arbeitsfahrzeuge. Hier wird sie parallel zur Axialkolbenpumpe als Standardbauteil geführt.
Weitere Einsatzgebiete der Radialkolbenpumpe sind:
Hydraulische Pressen
Zuhaltehydraulik an Spritzguss- und Druckgussautomaten
Werkzeugmaschinen: Hydraulische Klemmung von Werkzeugen oder Werkstücken
Fahrzeugbau: Servopumpen und Niveauausgleichspumpen von Fahrwerken
Defekte an Radialkolbenpumpen
Trotz ihres komplexen Aufbaus sind Radialkolbenpumpen in der Regel sehr langlebig. Solange die Hydraulikflüssigkeit regelmäßig gewechselt und permanent zuverlässig gefiltert wird, findet kaum ein innerer Verschleiß am Kolbentrieb statt. Jedoch sollte das Hydrauliköl auch stets innerhalb der vorgegeben Temperaturbereiche befinden. Das kann den zusätzlichen Einbau eines Ölkühlers für den Betrieb einer Radialkolbenpumpe erforderlich machen. Ansonsten sind die größten Schwachstellen einer Radialkolbenpumpe die Dichtungen an Welle und Gehäuse. Diese sind aber in der Regel sehr einfach zu erneuern.