Beschreibung Verbindungselement zur Verbindung eines Kolbens mit einem Rückstellelement Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur Verbindung eines Kolbens mit einem Rückstellelement einer Ra- dialkolbenpumpe, wobei der Kolben in einem Zylinder beweglich gelagert ist, über das Rückstellelement rückstellbar ist und mit einem Kolbenschuh in Kontakt steht.

Radialkolbenpumpen sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. In Figur 4 ist eine vereinfachte Schnittansicht von wesentlichen Bauteilen einer Radialkolbenpumpe gezeigt. Bei der in Figur 4 dargestellten Radialkolbenpumpe handelt es sich um eine Pumpe mit innerer Abstützung, bei der eine Hub- bewegung eines Exzenters 17 mit Hilfe eine Exzenterringes 13 über einen Kolbenschuh 3 auf die in Radialrichtung oszillie- renden Kolben 2 übertragen wird. Aus Gründen einer verein- fachten Darstellung ist in Figur 4 nur ein Kolben 2 darge- stellt. Der Kolben 2 ist in einem Zylinder 4 gelagert und ei- ne Rückstellung des Kolbens 2 aus seiner oberen Totpunktposi- tion erfolgt mittels einer Rückstellfeder 6, eines Stützkol- bens 5 und eines Ringelements 14. Das Ringelement 14 wird mittels Aufschrumpfen oder Aufpressen an dem Kolben 2 befes- tigt. Dadurch ergibt sich eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kolben 2 und dem Ringelement 14. Beim Rückstel- len des Kolbens 2 wirkt die Federkraft der Feder 6 über den Stützkolben 5 direkt auf das Ringelement 14.

Im Betrieb treten nun häufig Beschädigungen des Ringelements 14 auf, da zum einen die Rückstellkraft der Feder 6 über das Ringelement 14 übertragen wird und zum anderen das Ringele- ment 14 fest am Kolben 2 befestigt sein muss. Daher muss der

Werkstoff des Ringelements 14 derart gewählt werden, dass zum einen keine Risse aufgrund von auftretenden Biegebeanspru- chungen durch die Federkraft oder in Folge des Aufschrump- fungsprozesses auftreten und zum anderen muss der Pressver- band zwischen dem Ringelement 14 und dem Kolben 2 ausreichend fest sein.

Daher wurde im Stand der Technik ein Ringelement vorgeschla- gen, welches den Gegensatz von unterschiedlichen Materialan- forderungen an das Ringelement eliminiert. Ein derartiges Ringelement ist in Figur 5 dargestellt. Hierbei wurden die Funktionen, die das Ringelement ausführt, auf zwei Bauteile übertragen. Hierbei ist einerseits ein Ringfuß 14 vorgesehen, welcher in bekannter Weise auf den Kolben 2 aufgeschrumpft ist. Weiterhin ist als zweites Bauteil eine Lochscheibe 15 vorgesehen, welche an einem kleinen Absatz des Ringfußes 14 angreift und somit eine Rückstellung des Kolbens 2 aus seiner oberen Totpunktlage durch die Rückstellfeder 6 ermöglicht.

Somit können die Werkstoffe für die beiden Bauteile 14 und 15 jeweils optimal ausgewählt werden. Dadurch kann der Ringfuß 14 aus einem relativ zähen Material hergestellt werden, um ein einfaches Aufschrumpfen zu ermöglichen und die Lochschei- be 15 kann aus einem sehr harten Material hergestellt werden, um die auftretenden Biegebeanspruchungen aufzunehmen.

Die bekannten Verbindungselemente zur Verbindung des Kolbens 2 mit dem Kolbenschuh 3 haben jedoch den Nachteil, dass sie relativ aufwendig in der Herstellung und der Montage sind und damit sehr teuer. Weiterhin sind geeignete Werkstoffe für gu- te Pressverbände fertigungstechnisch nur schlecht bearbeit- bar.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbin- dungselement zur Verbindung eines Kolbens mit einem Rück-

stellelement bereitzustellen, welches einfach und kostengüns- tig herstellbar ist und eine sichere Verbindung der beiden Bauteile ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verbindungselement mit den Merk- malen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbil- dungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Beim erfindungsgemäßen Verbindungselement zur Verbindung ei- nes Kolbens mit einem Rückstellelement einer Radialkolbenpum- pe wird die Verbindung nicht mehr kraftschlüssig, sondern formschlüssig ausgeführt. Dadurch kann auf das im Stand der Technik verwendete aufwendige Aufschrumpfen bzw. Aufpressen des Ringelements auf den Kolben verzichtet werden. Durch die Vereinfachung des Montageprozesses erhöht sich zum einen die Prozesssicherheit und zum anderen ergeben sich deutliche Kos- tenvorteile. Weiterhin kann die Geometrie des erfindungsgemä- ßen Verbindungselements sehr einfach ausgebildet werden.

Durch eine einfach durchführbare Abziehprüfung kann bei- spielsweise eine fehlerhafte Montage beim erfindungsgemäßen Verbindungselement sofort erkannt werden. Gegebenenfalls ras- tet das erfindungsgemäße Verbindungselement richtig ein und stellt somit den Formschluss bereit oder es wird bei der Ab- ziehprüfung vom Kolben abgezogen. Dadurch kann eine fehler- hafte Montage immer absolut sicher erkannt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfin- dung ist das Verbindungselement zweiteilig aus einem ersten Teil und einem zweiten Teil gebildet. Das erste Teil ist da- bei formschlüssig in einer im Kolben gebildeten Aussparung angeordnet und das zweite Teil liegt einerseits am ersten Teil an und steht andererseits mit dem Kolbenschuh in Verbin- dung. Dadurch können für. die beiden Teile des Verbindungsele- ments unterschiedliche Materialien verwendet werden, so dass

die beiden Teile jeweils hinsichtlich ihrer funktionalen Ver- wendung optimiert werden können. Vorzugsweise ist das erste Teil als Sicherungsring oder Sprengring ausgebildet, so dass Standardbauteile für das erste Teil verwendet werden können.

Dadurch ergeben sich erhebliche Kostenvorteile. Weiterhin be- vorzugt ist das zweite Teil als einfach zu fertigende Loch- scheibe ausgebildet, so dass sich auch hier herstellungsbe- dingte Kostenvorteile erzielen lassen. Da das Verbindungsele- ment auch mit dem Kolbenschuh in Verbindung steht, kann es gleichzeitig auch eine Rückstellung des Kolbenschuhs ermögli- chen. Es sei angemerkt, dass das Rückstellelement dabei mit- telbar oder unmittelbar mit dem Kolbenschuh in Kontakt sein kann.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegen- den Erfindung ist das Verbindungselement als ein einteiliges, im Wesentlichen ringförmiges Bauteil ausgebildet. Dabei stellt ein Innenbereich des Verbindungselements eine form- schlüssige Verbindung mit dem Kolben bereit. Ein Außenbereich des Verbindungselements stellt eine Verbindung mit dem Rück- stellelement bzw. dem Kolbenschuh bereit. Somit kann gemäß dieser bevorzugten Ausgestaltung die Bauteileanzahl reduziert werden, so dass sich eine besonders schnelle und einfache Montage ergibt. Vorzugsweise ist der Innenbereich des Verbin- dungselements durch mindestens eine, aus einer Hauptebene des einstückigen Verbindungselements herausgebogenen Fläche ge- bildet. Besonders bevorzugt wird der Innenbereich, welcher die formschlüssige Verbindung bereitstellt, durch vier sym- metrisch angeordnete, gleiche Flächen bereitgestellt. Dadurch ergibt sich eine sehr gute Kraftverteilung. Da die Flächen für die formschlüssige Verbindung einfach aus dem Grundkörper des Verbindungselements nach unten herausgebogen werden kön- nen, ergibt sich eine besonders einfache und kostengünstige Herstellbarkeit.

Vorzugsweise ist die Aussparung im Kolben für die formschlüs- sige Verbindung als Ringnut ausgebildet. Dadurch kann die Aussparung ebenfalls einfach und kostengünstig im Kolben vor- gesehen werden. Es sei angemerkt, dass es jedoch auch möglich ist, dass im Kolben Aussparungen entsprechend den jeweiligen Eingriffsbereichen des Verbindungselements zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung ausgebildet sein können.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.

In der Zeichnung ist : Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Verbin- dungselements gemäß einem ersten Ausführungs- beispiel der vorliegenden Erfindung, Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines Verbin- dungselements gemäß einem zweiten Ausführungs- beispiel der vorliegenden Erfindung, Figur 3 eine schematische Draufsicht des in Figur 2 gezeigten Verbindungselements, Figur 4 eine schematische Schnittansicht eines Verbin- dungselements gemäß dem Stand der Technik und Figur 5 eine schematische Schnittansicht eines Verbin- dungselements gemäß einem weiteren Stand der Technik.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 1 ein Verbin- dungselement 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Wie in Figur 1 gezeigt, ist das Verbindungselement 1 zweitei- lig ausgebildet und umfasst ein erstes Teil sowie ein zweites Teil. Das erste Teil ist ein Sicherungsring 7 und ist form- schlüssig in einer in einem Kolben 2 gebildeten Nut 9 ange- ordnet. Das zweite Teil ist als Lochscheibe 8 ausgebildet, deren Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Kolbens 2 ist.

Wie in Figur 1 dargestellt, ist der Innenbereich der Loch- scheibe 8 derart mit dem Sicherungsring 7 in Kontakt, dass er auf dem Sicherungsring 7 aufliegt. Am Außenbereich befindet sich die Lochscheibe 8 einerseits mit einem Kolbenschuh 3 in Verbindung und andererseits liegt die Lochscheibe 8 an einem Absatz eines Stützkolbens 5 auf. Die Lochscheibe liegt dabei auf der vom Kolbenschuh 3 weg gerichteten Seite das Siche- rungsrings auf. Die Lochscheibe 8 umfasst eine erste äußere Ebene, in welcher sie einerseits mit dem Kolbenschuh 3 und andererseits mit dem Stützkolben 5 in Kontakt steht, eine zweite innere Ebene, mit welcher sie mit dem Sicherungsring 7 in Kontakt steht und einen sich verjüngenden Bereich, welcher die äußere und die innere Ebene miteinander verbindet.

Der Stützkolben 5 wird mittels einer Rückstellfeder 6 bewegt, um eine Rückstellung des Kolbens 2 von seiner oberen Tot- punktlage zu ermöglichen. Der Kolben 2 ist in einem Zylinder 4 hin-und herbeweglich gelagert. Die Rückstellung des Kol- bens 2 erfolgt dabei aus der in Figur 1 dargestellten oberen Totpunktlage über den Stützkolben 5 und den Außenbereich der Lochscheibe 8, wodurch der Kolben 2 über den Innenbereich der Lochscheibe 8 und den Sicherungsring 7 nach unten gedrückt wird. Gleichzeitig wird auch der Kolbenschuh 3 über den Stützkolben 5 und die Lochscheibe 8 zurückgestellt.

Die Nut 9 im Kolben 2 ist als Ringnut ausgebildet, so dass als erstes Teil 7 ein kostengünstiger Standardsicherungsring oder ein Sprengring verwendet werden kann.

Da nun eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kolben 2 und der Rückstellfeder 6 ausgebildet ist, ergeben sich deut- lich weniger Probleme durch Materialermüdungen am Verbin- dungselement 1 als bei den im Stand der Technik verwendeten kraftschlüssigen Verbindungen. Somit kann erfindungsgemäß auf das nachteilige Aufschrumpfen bzw. Aufpressen des Verbin- dungselements auf den Kolben verzichtet werden.

In den Figuren 2 und 3 ist ein Verbindungselement 1 gemäß ei- nem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei sind gleiche bzw. funktional gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbei- spiel bezeichnet.

Wie in Figur 2 gezeigt, ist das Verbindungselement 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet. Da- durch kann die Teileanzahl reduziert werden und insbesondere die Herstellkosten sowie die Montagekosten für das Verbin- dungselement 1 deutlich gesenkt werden.

Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist, umfasst das Verbindungselement 1 einen Innenbereich 11 und einen Außenbe- reich 12. Der Innenbereich 11 ermöglicht die formschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungselement 1 und dem Kolben 2. Der Außenbereich 12 dient zur Aufnahme und Übertragung der Federkraft der Rückstellfeder 6, um den Kolben 2 aus seiner oberen Totpunktlage wieder zurückzustellen.

Wie in Figur 3 gezeigt, sind am Innenbereich 11 des Verbin- dungselements 1 vier Eingriffsflächen 10 gebildet, welche in

eine im Kolben 2 gebildete Nut 9 eingreifen, um eine form- schlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungselement 1 und dem Kolben 2 herzustellen. Die Eingriffsflächen 10 werden da- bei durch Ausstanzen und Herausbiegen aus einer Grundebene E des im Wesentlichen scheibenförmigen Verbindungselements 1 hergestellt. Ebenfalls werden die Außenbereiche 12 durch Um- biegen des äußeren Randes des Verbindungselements 1 aus der Grundebene E hergestellt. Dabei sind die Außenbereiche 12 in einer anderen Ebene als die Innenbereiche 11 angeordnet (vgl.

Figur 2).

Das Verbindungselement 1 kann beispielsweise durch Ausstanzen aus einem blechartigen Material und anschließendem Umbiegen der Innenbereiche zu den Eingriffsflächen 10 bzw. des äußeren Randes zum Außenbereich 12 hergestellt werden.

Es sei angemerkt, dass sowohl die Geometrie der Nut 9 als auch die Geometrie der Eingriffsflächen 10 des Verbindungs- elements 1 beliebig wählbar sind. Für eine einfache Herstel- lung ist es jedoch bevorzugt, dass einfache geometrische For- men verwendet werden. Beispielsweise ist die Nut 9 als Ringnut ausgebildet.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Verbindungsele- ment 1 zur Verbindung eines Kolbens 2 mit einem Kolbenschuh 3 einer Radialkolbenpumpe. Der Kolben 2 ist beweglich in einem Zylinder 4 gelagert und über ein Rückstellelement 6 aus sei- ner oberen Totpunktlage rückstellbar. Das Verbindungselement 1 ist dabei mit dem Kolben 2 formschlüssig verbunden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es können verschiedene Ab- weichungen und Änderungen ausgeführt werden, ohne den Erfin- dungsumfang zu verlassen.