Radialkolbenpumpe: Hochdruck-Lösungen

Die meisten hydraulischen Anwendungen arbeiten problemlos innerhalb des Druckbereichs, den Axialkolbenpumpen gut bewältigen. Einige tun dies jedoch nicht. Hydraulische Pressen für die Metallumformung, Rohrbiegemaschinen, Spannsysteme für Präzisionsbearbeitungsvorrichtungen sowie spezielle Prüfeinrichtungen – diese Anwendungen stoßen in Druckbereiche vor, bei denen die Geometrie des Axialkolbendesigns beginnt, sich selbst entgegenzuwirken. Die Radialkolbenpumpe existiert genau für solche Anwendungen.

Warum die radiale Geometrie Hochdruck besser bewältigt

Bei einer Axialkolbenpumpe sind die Kolben gegen eine Schrägscheibe geneigt. Bei sehr hohen Drücken wird die seitliche Kraftkomponente an jedem Kolben – also die Kraft, die versucht, ihn seitlich gegen die Bohrung statt gerade entlang dieser zu drücken – erheblich. Diese Seitenlast erzeugt Reibung und beschleunigt den Verschleiß der Bohrung auf eine Weise, die die kontinuierliche Druckleistung begrenzt.

Radialkolbenpumpen ordnen die Kolben kreisförmig um eine zentrale exzentrische Nocke an, wobei die Kolbenachse direkt auf den Nockenmittelpunkt zeigt. Die Antriebskraft auf jeden Kolben wirkt axial – reine Druckbelastung, ohne Seitenaufstand. Diese Geometrie ermöglicht kontinuierliche Betriebsdrücke von über 400 bar und Spitzenpressungen bei speziellen Ausführungen von 700 bar oder mehr. Hierbei handelt es sich um Hochdrucklösungen, die axiale Konstruktionen schlichtweg nicht dauerhaft aufrechterhalten können.

Kompakte Kraft, kleinere Zylinder

Der Betrieb bei 400 bar statt bei 200 bar bei gleicher Ausgangskraft des Stellzylinders bedeutet, dass der Zylinderbohrungsdurchmesser nur noch halb so groß sein muss. Kleinere Zylinder führen zu leichteren Maschinen, schnellerer Reaktion infolge reduzierter Fluidmenge und geringerer Trägheit der bewegten Masse. Bei einer großen Umformpresse zeigt sich der Unterschied zwischen einer Konstruktionsphilosophie für 200 bar und einer für 400 bar in Gewicht und Steifigkeit des Pressenrahmens sowie in der Genauigkeit der Werkzeugausrichung.

Anwendungen radialer Kolbenmotoren

Der umgekehrte Betrieb des Mechanismus ergibt einen radialen Kolbenmotor mit außergewöhnlichen Drehmoment-Eigenschaften bei niedrigen Drehzahlen. Direktantriebs-Radmotoren bei großen Off-Highway-Fahrzeugen, Ankerwinden-Antriebe auf Schiffen sowie schwere Antriebstrommeln für Förderbänder sind Anwendungen, bei denen das Anfahrdrehmoment aus dem Stillstand heraus die primäre Anforderung darstellt – und bei denen ein Getriebe eine unzulässige Komplexität und Wartungsbelastung hinzufügen würde.

Die Dichtleistung bei diesen Drücken erfordert PTFE-Stützringe und hochdurometrische Werkstoffe, die einer Extrusion unter zyklischer Belastung widerstehen. HOVOO / HOUFU bietet Radialkolbenpumpen-Dichtsatzlösungen, die speziell für diese Bedingungen ausgelegt sind. Weitere technische Daten finden Sie unter hovooseal.com.

Quelle: www.hovooseal.com