TGL 10868 – einfach aufgebaute Radialkolbenpumpen von Orsta Hydraulik [Baukasten]

TGL 10868 – diese technische Norm umfasst Orsta Hydraulik Radialkolbenpumpen mit einem Förderstrom.

Diese Pumpen sind die Grundbausteine des Baukastens für Radialkolbenpumpen nach der DDR TGL 10866.

Hier findest Du viele Informationen, um Deine defekte Radialkolbenpumpe zu ersetzen oder vielleicht zu reparieren.

Beschreibung – was sind Radialkolbenpumpen nach TGL 10868?

Allgemeines

Radialkolbenpumpen werden häufig umgangssprachlich RKP abgekürzt. Diese hydraulischen Pumpen sind selbsaugende Druckstromerzeuger in einem Hydrauliksystem.

Speziell die TGL 10868 wurde in zwei Baureihen für die Nenndrücke 16 MPa oder 32 MPa ausgeführt. Nach neueren Einheiten würde das bei der Druckumrechnung 160 bar bzw. 320 bar entsprechen.

Die RKP konnten in allen Nenngrößen als Fußbefestigung oder Flanschbefestigung geliefert werden. Mittlerweile sind die verfügbaren Ersatzteile leider nicht mehr in allen Varianten vorhanden. Aber zu Bauformen und den Nenngrößen werde ich Dir später noch ausführliche Informationen geben.

Verdrängung

Grundsätzlich ist das Verdrängungsvolumen der RKP´s pro Umdrehung verstellbar. Aber auch hier bietet die TGL 10866 im Baukasten Deckel, mit welchen dieses Volumen auch festgestellt werden kann. Stelleinheiten zu diesen Radialkolbenpumpen findest Du in der TGL 10887 und TGL 10888.

Solche Radialkolbenpumpen sind in offenen und geschlossenen hydrostatischen Kreisläufen eingesetzt worden. Die Steuerung der RKP ist geräuschoptimiert und kann in der Antriebsrichtung rechts oder links erfolgen.

Dazu gibt es verschiedene Bezeichnungen. Auch eine umkehrbare Antriebsrichtung für Übernullsteuerung ist möglich.

Das notwendige Antriebsmoment kannst Du über ein Antriebslager für RKP nach TGL 10870 übertragen. Aber auch ein Antrieb der Pumpe direkt über eine auf dem Motorwellenstumpf sitzende Kupplung in Verbindung mit einem Zwischenflansch nach TGL 10873 ist denkbar.

Verstellung

Weiterhin umfasst der Baukasten Radialkolbenpumpe noch verschiedene Stelleinheiten für RKP nach TGL 10887/10888. Mit diesen mechanischen, elektromechanischen, hydrostatischen, Servo- oder elektrohydrostatischen Stelleinheiten ist für jeden Anwendungszweck die richtige Stelleinheit dabei.

Erfahrung

Auch heute, 30 Jahre nach dem Ende der Produktion der DDR Orsta Hydraulik-RKP´s fragen viele Kunden nach Ersatz oder Reparatur. Viele Pumpen haben dabei über 30 Jahre ihren Dienst verrichtet ohne ersetzt werden zu müssen.

Das liegt am einfachen aber auch robustem und störungsunempfindlichen Aufbau der RKP nach TGL 10868. Jahrzehntelange Erfahrung und Optimierung haben zu starken Druckstromerzeugern geführt. Mehrere tausend spezielle Anwendungsfälle konnten ebenso zur Optimierung beitragen. Das waren die Voraussetzungen für die Konstruktion dieser ausgereiften und funktionssicheren Druckstromerzeuger.

Die Hauptbauteile der Radialkolbenpumpen sind kräftig ausgeführt. Weiterhin werden alle Teile durch das Hydraulikfluid geschmiert und die Wärme aus den Gleitlagern abgeführt.

Damit wird eine lange Lebensdauer und ein wartungsarmer Betrieb erreicht.

Reparatur

Durch den einfachen Aufbau und das spezielle Konstruktionsprinzip ist auch eine Reparatur einfach möglich. Viele Hauptbestandteile können einfach ausgewechselt werden.

Somit kann im Bedarfsfall mit wenig Aufwand der Druckstromerzeuger RKP wieder voll funktionstüchtig hergestellt werden.

Hydraulikschaltplan

Ein Beispiel für einen Hydraulikschaltplan mit den entsprechenden Schaltzeichen einer Radialkolbenpumpe nach TGL 10868 mit vielen Bestandteilen des Baukasten RKP von Orsta Hydraulik nach TGL 10866.

Bestandteile (blaue Kästchen):

1. Radialkolbenpumpe – z.B. A32/16L nach TGL 10868
2. Antriebslager – z.B. B3L nach TGL 10870
3. Druckbegrenzungsventil – z.B. A3 nach TGL 10871
4. –
5. Servo-Stelleinheit – z.B. C20.11 G-32/16L nach TGL 10887

Dabei sind die Leitungsanschlüsse wie folgt belegt:

• 1, 3 = Druckleitung der RKP
• 2 = Saugleitung der RKP (offener Kreislauf)
• 4 = Eingangsleitung RKP (geschlossener Kreislauf)
• 5 = Leckleitung RKP
• 7 = Saugleitung ZP
• 10 = Behälterleitung VD
• M1 = Anschluss für Manometer der Druckleitung
• M2 = Anschluss für Manometer der Saugleitung
• A = Antrieb

Aufbau – aus was bestehen die RKP nach TGL 10868?

Die Radialkolbenpumpen der TGL 10868 bestehen aus 16 Hauptbestandteilen. Diese kannst Du in der Abbildung des Längsschnittes und Querschnittes durch eine solche Pumpe sehen:

1. Gehäuse
2. Schwenkbolzen
3. Schwenkrahmen
4. Schrägkugellager
5. Zylinderkörper
6. Kolben
7. Kreuzscheibenkupplung
8. Steuerzapfen
9. Saugraum
10. Steuerstege
11. Druckraum
12. Sauganschlüsse
13. Druckanschlüsse
14. Anschlagring
15. Knaggen am Anschlagring
16. Führungsflächen am Schwenkrahmen

Wirkungsweise – wie funktionieren die Radialkolbenpumpen?

Deshalb habe ich Dir den Aufbau zuerst gezeigt. Denn anhand des Aufbaus werde ich Dir nun erklären, wie eine Radialkolbenpumpe der TGL 10868 funktioniert.

Das kastenförmige und nach oben offene Gehäuse (1) dient zur Aufnahme aller funktionswichtigen Teile der Radialkolbenpumpe (radial piston pump). In einer Passbohrung wird auf der Seite mit den Sauganschlüssen (12) und Druckanschlüssen (13) versehene Steuerzapfen (8) aufgenommen.

Dieser ist mit Sechskantschrauben befestigt. Dabei dreht sich um den zylindrischen Zapfen des Steuerzapfens, über eine Kreuzscheibenkupplung (7) vom Antriebsmotor angetrieben, der Zylinderkörper (5) mit den radial beweglichen Kolben (6).

Bei der Rotation des Zylinderkörpers entstehen Zentrifugalkräfte auf die Kolben. Diese werden dadurch an den Leitring – den Innenring des Schrägkugellagers (4) angedrückt. Dieses Schrägkugellager wird in dem um den Schwenkbolzen (2) drehbaren Schwenkrahmen (3) aufgenommen.

Durch das Zusammenwirken der an den Kolben wirkenden Zentrifugalkraft und der exzentrischen Lage des Schrägkugellagerinnenringes zum Steuerzapfen führen die Kolben eine radiale Hubbewegung aus. Diese Hubbewegung ruft die Pumpwirkung hervor.

Dabei ist der Kolbenhub doppelt so groß wie die Exzentrizität (Abstand Steuerzapfenmitte zur Schrägkugellagermitte). Durch die Änderung dieser Exzentrizität wird der Kolbenhub und damit auch die Förderleistung der Radialkolbenpumpe verstellt.

Jeweils an den Totpunktlagen der Hubbewegungen befinden sich am Steuerzapfen (8) die Steuerstege (10), die den Saugraum (9) vom Druckraum (11) trennen. Der Saugraum und der Druckraum sind durch Längskanäle mit den Sauganschlüssen und Druckanschlüssen verbunden.

Das axiale Schwenklagerspiel, dass etwa 0,1 mm beträgt, wird formschlüssig durch zwei Knaggen (15) am Anschlagring (14), die in entsprechenden Aussparungen (16) des Schwenkrahmens (3) eingreifen, bestimmt. Um den bajonettartigen Verschluss zu entriegeln, muss der Steuerzapfen (8) um etwa 70° gedreht werden. Diesen Winkelversatz musst Du bei der Montage oder Demontage beachten. Nur so kann der Steuerzapfen abgezogen werden.

Um den Förderstrom der Pumpe zu verändern, muss die Exzentrizität geändert werden. Die Verstellung wird durch das Schwenkstück, welches oben auf dem Schwenkrahmen montiert ist, ermöglicht. Insofern es sich um eine verstellbare Radialkolbenpumpe handelt, muss auf die obere Gehäusefläche eine Stelleinheit nach TGL 10870 aufgeschraubt werden. Dann kann durch die Stellkolben in dieser Steuereinheit das Schwenkstück verstellt werden.

Der maximale Schwenkwinkel wird durch den am Steuerzapfen angeschraubten Anschlagring (14) begrenzt. Der Bund dieses Anschlagrings ragt in eine um die doppelte Exzentrizität größere Passbohrung des Schwenkrahmens. So wird verhindert, dass das Schwenklager nicht weiter als die festgelegte maximale Exzentrizität ausgeschwenkt werden kann.

Radialkolbenpumpen nach TGL 10868, welche ein fest eingestelltes Verdrängungsvolumen besitzen sollen, haben anstelle der Stelleinheit nach TGL 10870 einen Deckel mit zwei Fixierschrauben. So kann der Schwenkrahmen fest in der gewünschten Stellung geklemmt werden.

Insofern den Radialkolbenpumpen ein Druckflüssigkeitsstrom zugeführt wird, können sämtliche RKPs auch als Hydromotor fungieren.

Bauformen – welche Varianten gibt es in der TGL 10868?

Die verschiedenen Bauformen konntest Du bereits im Beitragsbild sehen. Insgesamt konnten vier verschiedene Bauformen bestellt werden. Auch hier gilt nun, dass nach dem Ende der Produktion in der DDR nur noch Restbestände von Ersatzteilen verfügbar sind.

• Bauform A – Radialkolbenpumpe mit Fußbefestigung und mit verstellbarem Verdrängungsvolumen (ohne Deckel)
• Bauform AD – Radialkolbenpumpe mit Fußbefestigung und mit festem Verdrängungsvolumen durch Fixierschrauben im Deckel
• Bauform B – Radialkolbenpumpe mit Flanschbefestigung und mit verstellbarem Verdrängungsvolumen (ohne Deckel)
• Bauform BD – Radialkolbenpumpe mit Flanschbefestigung und mit festem Verdrängungsvolumen durch Fixierschrauben im Deckel

Alle Bauformen gab es ursprünglich als linke (L), rechte (R) oder umkehrbare (U) RKP. Zusammen mit den folgenden Nenngrößen ergibt sich dann die richtige Bestellbezeichnung.

Nenngrößen – welches Verdrängungsvolumen und Förderströme gibt es?

Zuvor hatte ich Dich bereits informiert, dass es diese RKP für die Druckstufen 16 MPa und 32 MPa gibt bzw. gab. Bei der Nenngröße steht die erste Zahl vor dem Schrägstrich immer für das geometrische Verdrängungsvolumen Vg in cm³. Die zweite Zahl nach dem Schrägstrich steht für den Nenndruck in MPa. Bei Bar müsste einfach eine 0 angehangen werden.

Technische Daten der Nenngrößen und nach Bauform

Folgende Tabelle kannst Du in den Orsta Hydraulik Prospekten zu den RKPs finden.

Einsatzbedingungen der RKP nach TGL 10868

Einbaulage

Die Einbaulage für alle Geräte aller Bauformen und Nenngrößen ist beliebig.

Drehrichtung

Die Drehrichtung ist wie bereits geschrieben L – links auf Antrieb gesehen (Vorzugsdrehrichtung, R = rechts auf Antrieb gesehen oder U = umkehrbare Drehrichtung

Antriebsdrehzahl und Förderstrom

Der Nennförderstrom Qfn ist der Förderstrom bei der Nenndrehzahl nn und Nenndruck pn. Eine Veränderung der Antriebsdrehzahl innerhalb des Drehzahleinsatzbereiches ist möglich. Dann berechnet sich der Förderstrom der RKP Qfid = Vg * nan / 10³ [dm³/min].

Eine Unterschreitung der Drehzahl unter nan = 500 /min ist nur bei Startvorgängen zulässig.

Fluid

Im Prospekt steht noch, dass das Fluid eine Hydraulikflüssigkeit nach TGL 17542/01 und /02 sein muss. Das bedeutet, dass das Hydrauliköl harz-, säure- und wasserfreies Mineralöl sein soll. Mittlerweile sind diese Dinge in der DIN geregelt.

Viskositätseinsatzbereich

Die Viskosität des Hydrauliköls sollte zwischen 20*10-6 bis 800*10-6 m²/s liegen.

Zulässige Startviskosität

1000 * 10-6 m²/s bei einem Betriebsdruck von 2 MPa.

Fluidtemperaturbereich

Diese Temperatur sollte unmittelbar am Saugstutzen der Radialkolbenpumpe gemessen werden. Ein Anlauf bei niedrigeren Temperaturen ist möglich, wenn die gerade genannte Startviskosität eingehalten wird.

Einsatzbereich zwischen 283 K und 343 K (entspricht 10°C – 70°C) des Fluids.

Umgebungstemperaturbereich

Auch die Umgebung muss in einem Temperaturbereich liegen, um die richtige Funktion der RKPs zu gewährleisten. Der Hersteller hat hier eine Temperatur zwischen 253 K und 333 K vorgegeben, was einem Bereich zwischen -20°C und +60°C entspricht.

Filterung

Das Hydrauliköl bzw. Fluid muss mit einem Hauptstrom- oder Teilstromfilter von 63 µm Feinheit gefiltert werden. Dazu müssen geeignete Hydraulikfilter im System eingesetzt werden.

Hauptabmessungen – wie groß sind die Radialkolbenpumpen?

Je nach Bauform und Nenngröße unterscheiden sich auch die Abmessungen der RKP nach TGL 10868.

Aber wie groß sind die verschiedenen Ausführungen der RKP? Insofern Du das passende Orsta Hydraulik Ersatzteil suchst und das Typenschild verloren gegangen ist, kann diese Tabelle bei der Identifikation helfen.

Bezeichnungen der Abmessungen Bauform A und AD

Aber zuerst benötigst Du zum Ablesen der Größe in der Tabelle die Bezeichnung der verschiedenen Maße.

Bezeichnung der Abmessungen Bauform B und BD

Die Bauform B und BD hat einige abweichende Maße. Alle, die nicht in der folgenden Darstellung enthalten sind, sind wie bei Bauform A bzw. AD.

Maßtabelle der Radialkolbenpumpen

Da sich je nach Nenngröße und auch Nenndruck die Größen unterscheiden, kannst Du der folgenden Tabelle die Abmessungen je nach Druckstufe und Nenngröße entnehmen.

Anschluss – wie werden Radialkolbenpumpen angeschlossen?

Je nach Nenngröße und Druckstufe ist zwar die Lage der Anschlüsse gleich. Aber die Größe der richtigen Hydraulikverschraubung ist natürlich unterschiedlich. Den jetzt folgenden Abbildungen und der Tabelle kannst Du entnehmen, welchen Einschraubstutzen Du benötigst, um die RKP richtig anzuschließen.

Dargestellt ist +Vmax für Drehrichtung links (L) – maximales Verdrängungsvolumen

Welcher Anschluss wird wofür genutzt?

Je nach Drehrichtung können oder müssen die verschiedenen Anschlüsse für Druckleitung oder Saugleitung oder Leckleitung genutzt werden.

• Förderrichtung – Drehrichtung rechts
  • Null bis -Vmax
    • Druckleitung 1 oder 3
    • Saugleitung 2
    • Leckleitung 5
• Förderrichtung – Drehrichtung rechts
  • Null bis +Vmax
    • Druckleitung 1 oder 3
    • Saugleitung 2
    • Leckleitung 5
• Förderrichtung umkehrbar – Drehrichtung rechts
  • Null bis +Vmax
    • Druckleitung 1 oder 3
    • Saugleitung 2 oder 4
    • Leckleitung 5
  • Null bis -Vmax
    • Druckleitung 2 oder 4
    • Saugleitung 1 oder 3
    • Leckleitung 5
• Förderrichtung umkehrbar – Drehrichtung links
  • Null bis +Vmax
    • Druckleitung 2 oder 4
    • Saugleitung 1 oder 3
    • Leckleitung 5
  • Null bis -Vmax
    • Druckleitung 1 oder 3
    • Saugleitung 2 oder 4
    • Leckleitung 5

Welcher Anschluss ist wie groß?

Hier folgt nun noch die Tabelle mit den Größen der Anschlussgewinde. Bei der Nenngröße 125/16 ist der Anschluss 2 mit einer Flanschverbindung 50S nach TGL 25-13431 versehen.

Ansonsten findest Du mit dieser Tabelle einfach die richtige Hydraulikverschraubung.

Reparatur und Wartung

Wechsel des Steuerzapfens

Auch ein sehr gefragtes Ersatzteil ist der „Steuerzapfen komplett“. Denn durch den einfachen und robusten Aufbau der RKPs nach TGL 10868 können viele Bestandteile sehr lange genutzt werden. Trotzdem werden einige Ersatzteile eher verschleißen. Insofern dies den Steuerzapfen betrifft, kannst Du diesen einfach wechseln.

Natürlich benötigst Du ein neues Ersatzteil „Steuerzapfen komplett“ für die jeweilige Nenngröße.

Aber der Vorteil ist, dass Du nicht die komplette Radialkolbenpumpe wechseln musst. Durch das Lösen der 8 Sechskantschrauben ist es möglich, den Steuerzapfen um 70° nach links zu drehen und damit den Bajonettverschluss freizugeben. Danach kann der alte Steuerzapfen abgezogen und mit dem richtigen Orsta Hydraulik Ersatzteil getauscht werden.

Danach den Steuerzapfen einfach wieder 70° nach rechts drehen, die Sechskantschrauben fest ziehen und die Ausfallzeit des Hydrauliksystems ist auf ein Minimum reduziert.

Die folgende Abbildung zeigt Dir blau hervorgehoben den „Steuerzapfen komplett“ Teil der Radialkolbenpumpen nach TGL 10868.

Aber welche Bestellnummer hatte der Steuerzapfen komplett für die jeweilige Nenngröße? Naja, leider werden auch diese Ersatzteile nicht mehr produziert, so dass nicht mehr alle Steuerzapfen als Ersatzteil angeboten werden können.

Aber ursprünglich waren folgende Bestellnummern zu wählen:

• Nenngröße 12,5/16 L: 31 101 : 2 091 560/19.00
• Nenngröße 12,5/16 R: 31 102 : 2 091 629/19.00
• Nenngröße 12,5/16 U: 31 103 : 2 092 836/19.00
• Nenngröße 32/16 L: 31 107 : 2 091 695/19.00
• Nenngröße 32/16 R: 31 108 : 2 091 786/19.00
• Nenngröße 32/16 U: 31 109 : 2 092 858/19.00
• Nenngröße 80/16 L: 31 113 : 2 091 855/19.00
• Nenngröße 80/16 R: 31 114 : 2 091 913/19.00
• Nenngröße 80/16 U: 31 115 : 2 092 880/19.00
• Nenngröße 125/16 L: 31 119 : 2 091 990/19.00
• Nenngröße 125/16 R: 31 120 : 2 092 064/19.00
• Nenngröße 125/16 U: 31 121 : 2 092 905/19.00
• Nenngröße 5/32 L: 31 104 : 2 091 640/19.00
• Nenngröße 5/32 R: 31 105 : 2 091 684/19.00
• Nenngröße 5/32 U: 31 106 : 2 092 847/19.00
• Nenngröße 12,5/32 L: 31 110 : 2 091 797/19.00
• Nenngröße 12,5/32 R: 31 111 : 2 091 844/19.00
• Nenngröße 12,5/32 U: 31 112 : 2 092 869/19.00
• Nenngröße 32/32 L: 31 116 : 2 091 924/19.00
• Nenngröße 32/32 R: 31 117 : 2 091 979/19.00
• Nenngröße 32/32 U: 31 118 : 2 092 891/19.00
• Nenngröße 80/32 L: 31 122 : 2 195 003/19.00
• Nenngröße 80/32 R: 31 123 : 2 092 111/19.00
• Nenngröße 80/32 U: 31 124 : 2 092 916/19.00

Hier siehst Du ein Beispiel eines „Steuerzapfens komplett“.

Wechsel des Kugellagers

In jeder RKP ist ein SKZ Schrägkugellager verbaut. Auch diese Kugellager werden sehr stark beansprucht. Mit etwas mehr Aufwand können aber auch die Kugellager in der Radialkolbenpumpe ersetzt werden.

Falls Du die Reparatur des Schrägkugellagers SKZ nach TGL 12103 angehen möchtest – hier sind die notwendigen Größen für die Nenngrößen. Demnach benötigst Du:

• SKZ 120 x 165 MB Alu 70…140 TGL 12103 für die Nenngrößen 12,5/16 und 5/32
• SKZ 140 x 190 MB Alu 70…140 TGL 12103 für die Nenngrößen 32/16 und 12,5/32
• SKZ 170 x 260 MB Alu 80…160 TGL 12103 für die Nenngrößen 80/16 und 32/32
• SKZ 200 x 310 MB Alu 100…180 TGL 12103 für die Nenngrößen 125/16 und 80/32

Hier siehst Du ein Beispiel, bei dem der Wechsel des Kugellagers notwendig war.

Bestellung – wie bestellst Du das richtige Orsta Hydraulik Ersatzteil?

Die richtige Nomenklatur für eine Anfrage einer RKP nach TGL 10868 setzt sich aus folgenden Bestandteilen zusammen:

1. Radialkolbenpumpe
2. Bauform bzw. Gehäuseform
3. Nenngröße / Nenndruck
4. Drehrichtung
5. TGL 10868

Hier sind einige Beispiele, wie Du die richtige Radialkolbenpumpe bestellst:

Radialkolbenpumpe AD 12,5/16 R TGL 10868
AD – Bauform A mit Standfuß, D – Verdrängungsvolumen fixiert
12,5 – Nenngröße 12,5
16 – Nenndruck 16 MPa
R – Drehrichtung rechts

Radialkolbenpumpe B 32/32 U TGL 10868
B – Bauform B mit Flanschbefestigung
32 – Nenngröße 32
32 – Nenndruck 32 MPa
U – Drehrichtung umkehrbar

Oder Du findest noch einige Beispiele mit den Schaltzeichen der Hydraulik Radialkolbenpumpe hier im Auszug aus dem originalen Orsta Hydraulik Prospekt.

Gerne kannst Du einfach mit dem folgenden Formular Deine Anfrage senden. Aber auch eine E-Mail an ist möglich.