Langlebig, robust und stark

Radialkolbenpumpe - Anlagenbauer müssen dafür sorgen, dass die Systemleistung in hoch dynamischen, hydraulischen Anwendungen stimmt. Radialkolbenpumpen sorgen für optimale Maschinenleistung, wo mit sehr hohen Drücken gearbeitet wird.

08. Mai 2006

Im Vergleich zur Axialkolbenpumpe (AKP) hat die Radialkolbenpumpe (RKP) viele Vorteile. Sie ist äußerst verschleißarm und wesentlich robuster gegen Saugunterdrücke, da alle am Strömungsgeschehen beteiligten Teile gehärtet sind. Kein »weicher« Steuerspiegel aus Bronze kann durch Kavitation ausgewaschen werden. Aufgrund ihres Vollkolbendesigns und den daraus resultierenden, kleineren Totvolumina hat die RKP im Vergleich zur AKP generell eine geringere Druckpulsation. Das Antriebswellenlager wird nicht durch Querkräfte belastet und läuft damit quasi lastfrei. Die RKP zeichnet sich durch eine nahezu unbegrenzte Lagerlebensdauer aus. Darüber hinaus neigt sie weniger zum Kolbenverschleiß und Abheben der Gleitschuhe. Denn das unterdruckbedingte, für eine AKP gefährliche Abheben der Gleitschuhe tritt bei der RKP aufgrund der Fliehkraftwirkung nicht auf.

Vom Werkzeugbau bis zur Gummiverarbeitung

Haupteinsatzgebiete der Radialkolbenpumpe sind Spritzgießmaschinen, beispielsweise in der Kunststoffherstellung bei der Produktion von PET-Flaschen und Kunststoffbehältern, sowie der Druckgießbereich zum Beispiel in der Automobilindustrie. Sie eignet sich für alle Maschinen und Anlagen des Aggregate- und Werkzeugbaus, der Umformtechnik, des Spritz- und Druckgusses, des Prüfstands- und Untertagebaus sowie in der Gummiverarbeitung.

Moog, Hersteller hydraulischer und elektrischer Antriebslösungen, bringt eine neue technische Entwicklung seiner bewährten Radialkolbenpumpen auf den Markt. »Bei unseren neuen Radialkolbenpumpen haben wir die Konstruktion weiter optimiert, um die Anforderungen des Marktes nach langlebigen und geräuscharmen Maschinen noch besser zu erfüllen«, berichtet Dr. Dirk Becher, Engineering Manager bei Moog. »Die RKP-II in den Größen 63, 80 und 100 eignet sich für sämtliche geräuschsensible Anwendungen in der Stationärhydraulik. Die veränderte Konstruktion sorgt bei der neuen Baureihe aber nicht nur für eine deutliche Geräuschreduktion, sondern auch für eine wesentlich längere Lebensdauer«, so Becher weiter. Zur Volumenstrom- und Druckregelung können die RKP-II-Modelle optional mit einem Proportionalventil mit digitaler on-board-Regelelektronik ausgestattet werden. Durch die Zulassung für eine Vielzahl von Betriebsflüssigkeiten weist die neue Radialkolbenpumpe zusätzlich eine erhöhte Flexibilität auf.

Rotation verhindert

Anstelle eines runden Hubrings ist die RKP-II mit einem gleitenden, abgeflachten Hubring ausgerüstet, der an seiner Außenseite über eine nahezu recht­eckige Gleitfläche verfügt, auf der sich der Ring im Gehäuse abstützt. Die gelegentliche Rotation des Hubringes in bestimmten Betriebspunkten ist durch das neue Design komplett ausgeschlossen. Dadurch reduziert sich der Verschleiß des gesamten Stellsystems und auch die Lebensdauer der RKP wird erhöht. Ferner arbeitet die Maschine mit verbesserter Standfestigkeit zuverlässig in rauen Umgebungen, zum Beispiel in Brandrisikobereichen und auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen, etwa bei äußerst niedrigen Betriebsdrücken. Die RKP-II verbessert somit nachhaltig die Lebensdauer der Maschine und sorgt so für längere Betriebszeiten.

Durch unterschiedliche Maßnahmen bei der RKP-II reduzierte Moog sowohl das Primär- als auch das Sekundärgeräusch der RKP. Während bei der Baugröße 100 die Kolbenzahl erhalten blieb, wurde für die Baugrößen 63 und 80 die Kolbenanzahl von 7 auf 9 erhöht. Der Durchmesser der Arbeitskolben konnte dadurch verkleinert werden, was zu einer Reduzierung der auf das Gehäuse wirksamen dynamischen Wechselkräfte führt. Gleichzeitig wird damit die Volumenstrom- und Druckpulsation auf Hochdruckseite merklich reduziert. Dies unterstützt einen klassischen Vorteil der RKP: Durch das so genannte Cup Design der Arbeitskolben wird das Totvolumen in den Kolbenräumen auf ein Minimum reduziert.

EU-Lärmverordnung erfüllt

Dadurch liegt die Pulsationsamplitude der RKP-II deutlich unter den Werten, die vergleichbare Kolbenpumpen mit externem Vorkompressionsvolumen erreichen. Dies ist wichtig, weil die Druckpulsation der Pumpe in die hydraulische Anlage transportiert wird und an Bauteilen, die sich weit entfernt von der Pumpe befinden, zu Schwingungs- und Geräuschanregung führen kann.

Durch die Senkung der hydraulischen Induktivität ist auch die Druckpulsation im Ansaug­kanal weitaus geringer. Die daraus resultierende, verminderte Luftschallabstrahlung und Körperschallanregung sorgen dafür, dass alle Maschinenbauteile deutlich weniger zu Schwingungen angeregt werden und sich der gesamte Lärmpegel beträchtlich herabsetzt.

In der Summe führen die Maßnahmen dazu, dass der Schalldruckpegel der RKP-II für die Größen 63 und 80 die 70-Dezibel-Marke in keinem Arbeitspunkt überschreitet. Die niedrigen Pulsationspegel tragen dazu bei, dass sich die Geräuschabstrahlung der gesamten Anlage oder Maschine verringert. Damit unterstützt Moog Maschinen- und Anlagenhersteller bei der Umsetzung der EU-Richtlinie Lärm (2003/10/EG): Mit der RKP-II können sie die notwendigen baulichen oder gerätetechnischen Verbesserungen im Sinne der vorgeschriebenen Lärmminderung optimal durchführen.

Der Sauganschluss der RKP-II erhielt einen marktüblichen, großen Sauganschluss (SAE 2“ Standardserie, 3000 psi). Die Lösung zeichnet sich damit durch ein noch robusteres Ansaugverhalten, eine optimale Einströmung und weniger Druckverlust entlang des Saugpfades aus. Durch den strömungsoptimierten Saugkanal in Gehäuse und Steuerzapfen ist die Kavitationsneigung in Gehäuse, Steuerzapfen und Triebwerk verringert. Durch die Einführung eines neuen G ¼“ Steuerölanschlusses an den hydromechanischen Reglern entfällt die bisher notwendige Reduzierung zwischen Einschraubverschraubung und dem empfohlenen Steuerölschlauch (Nennweite 10). Das spart künftig Kosten bei der Montage. Seit 2001 produziert Moog Radialkolbenpumpen und bedient damit inzwischen rund 30-35 Prozent des europaweiten Bedarfs an Verstellkolbenpumpen für Spritzgießmaschinen.

Britta Harnischmacher

Erschienen in Ausgabe: 03/2006