DE2646583C2

DE2646583C2 - Selbstansaugende Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE2646583C2
Application number: DE2646583A
Authority: DE
Inventors: Lothar Ing.(Grad.) 6900 Heidelberg Kirstein; Heinz Ing.(Grad.) 6906 Leimen Leiber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-10-15
Filing date: 1976-10-15
Publication date: 1985-04-11
Also published as: IT1087174B; DE2646583A1; SE436220B; JPS5349305A; SE7711537L; JPS6137465B2

Description

Stand der Technik

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Die Erfindung geht aus von einer selbstansaugenden Kolbenpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Eine derartige Kolbenpumpe ist bekannt. Als Hochdruck-Ansaugpumpe insbesondere für dünnflüssige Medien hat sie jedoch einen schlechten Wirkungsgrad.

Bei Pumpen sind wowohl federbelastete Pumpenkolben als auch Pumpenkolben ohne Federbelastung, soge

nannte »Freikolben«, bekannt

Ein Federkolben hat den Vorteil, daß er selbstansaugend ist und durch die Feder ständig in Berührung mit seinem Antriebsnocken oder dgL gehalten wird. Nachteilig ist daß er schlecht abzudichten ist, weil die Dichtstrecken sehr kurz sind. Es treten deshalb Leckverluste am Einlaßventil auf, die druckabhängig so veränderlich sind, daß die Pumpe bei hohen Drücken einen schlechten Wirkungsgrad hat

Eine Freikolben-Bauart dagegen hat eine gute Dichtmöglichkeit, weil die Dichtstrecken verhältnismäßig lang sind. Der Freikolben ist außerdem mit einer elastischen Dichtung als Kolbendichtung kombinierbar. Es ist geeignet für hohe Drücke, hat einen guten Wirkungsgrad und fördert über seinen ganzen Hub. Nachteilig ist, tteß er nicht selbst ansaugt und einen Vordruck zum Anlegen an seinen Antriebsnocken braucht

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße selbstansaugende Kolbenpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß der Wirkungsgrad — insbesondere im hohen Druckbereich — sehr gut ist wodurch ein preisgünstiger und platzsparender Antriebsmotor verwendet werden kann. Das Pumpenauslaßventil der selbstansaugenden Pumpe ist gleichzeitig Einlaßventil der Freitalbenpumpe. Der Freikolben unteriiegt dem Förderdruck des federbelasteten Pumpenkolbens. Dadurch wird der einem Freikolben anhaftende Nachteil vermieden, daß ein besonderer Vordruck zu seinem Anlegen an den Antriebsexzenter vorhanden sein muß.

Durch die Kombination einer selbstansaugenden, federbelasteten Kolbenpumpe mit einer Kolbenpumpe ergibt sich der Vorteil, daß insbesondere durch kurze Dichtstrecken entstehende Leckverluste des federbelasteten Kolbens selbst bei geringer Viskosität der Flüssigkeit, wie sie bei hohen Temperaturen auftreten kann, vernachlässigbar klein werden, weil an dem Kolben nur ein geringer Gegendruck vorhanden, ist.

Die vorgeschlagene Bauart hat einen hohen Wirkungsgrad und gewährleistet eine gute Funktion im gesamten Temperaturbereich. Damit kann auch ein einfacher, kleiner und wirtschaftlicher Antriebsmotor verwendet werden.

Schließlich kann die Pumpe bei laufendem Antriebsmotor durch einen einfachen Eingriff im Bereich des federbelasteten Kolbens abgeschaltet werden.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführung der Kolbenpumpe,

F i g. 2 einen Schnitt durch ein Gehäuse der Pumpenbauart nach Fig. 1,

Fig.3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2 und

F i g. 4 einen Schnitt durch ein Gehäuse einer zweiten Pumpenbauart.

Beschreibung der Erfindung Eine Kolbenpumpe 1 hat eine waagrechte Antriebs-

nockenwelle Z₁ die von einem nicht dargestellten Antriebsmotor in Drehung versetzbar ist Auf der Antriebsnockenwelle 2 sitzt ein als Radialnocken ausgebildeter Antriebsexzenter 3, an dem ein topfförmiger Pumpenkolben 4 unter der Kraft einer Feder 5 anliegt Der Pumpenkolben 4 ist in einem Pumpenzylinder 6 beweglich, an den seitlich eine Leitung 7 zu einem Flüssigkeitsreservoir 8 angeschlossen ist Die Ausmündung der Leitung 7 in den Pumpenzylinder 6 bildet eine Steuerkante 9, die von eiiier Endfläche 10 des Pumpeskolbens 4 überfahrbar ist Auf diese Weise bilden die Steuerkante 9 und die Endfläche 10 ein Einlaßventil 9/10 der Pumpe. Pumpenkolben 4 und Pumpenzylinder 6 sind Bestandteile einer selbstansaugenden Kolbenpumpe 11.

Am Ende des Pumpenzylinders 6 nimmt eine Leitung 12 ihren Ausgang, in die ein Rückschlagventil 13 eingesetzt ist Dieses Rückschlagventil 13 ist einerseits Auslaßventil der Kolbenpumpe 11, andererseits ist es aber auch Einlaßventil für eine Freikolbenpumpe 14, die gegenüber der Kolbenpumpe 11 auf der anderen Seite des Antriebsexzenters 3 und gleichachsig zur Kolbenpumpe i i angeordnet isL

Die Freikolbenpumpe 14 hat einen Freikulben 15, der durch den von der Kolbenpumpe 11 erzeugten Druck gegen den Antriebsexzenter 3 gedrückt wird. Der Freikolben 15 ist in einem Pumpenzylinder 16 beweglich, der über eine Leitung 17 an ein Auslaßventil 18 und über dieses an einen Hochdruckspeicher 19 angeschlossen ist Eine Leitung 19a führt zu einem Verbraucher.

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Wirkungsweise

Wenn der Antriebsmotor die Antriebsnockenwelle 2 dreht, bewegt sich der Pumpenkolben 4 unter Mitwirkung der Feder 5 hin und her. Dabei saugt er über sein Einlaßventil 9/10 Flüssigkeit aus dem Reservoir 8 an und fördert sie in die Leitung 12. Über das Rückschlagventil 13 gelangt auf diese Weise Flüssigkeit unter Druck in den Zylinder 16 der Kolbenpumpe 14. Dieser Druck sorgt dafür, daß der Freikolben 15 an dem Antriebsexzenter 3 anliegt

Der von der Kolbenpumpe 14 erzeugte Druck gelangt über das Auslaßventil 18 in den Hochdruckspeicher 19 und steht dort als Servokraft z. B. für einen hydraulischen Bremsverstärker zur Verfügung.

In der F i g. 1 ist eine Stange 20 dargestellt, die durch einen Hebel 21 in den Bewegungsbereich des Niederdruck-Pumpenkolbens 4 einschiebbar ist. Auf diese Weise kann die gesamte Kolbenpumpe 1 stillgesetzt werden, ohne daß der Antriebsmotor abgeschaltet werden muß. Es findet dasvn keine Förderung der Kolbenpumpe 1 mehr statt obwohl sich die Antriebsnockenwelle 2 mit dem Antriebsexzenter 3 noch dreht.

Die F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Gehäuse 22 einer Kolbenpumpe. Die Ausführung der Kolbenpumpe entspricht weitgehend der nach der F i g. 1, deshalb sind auch hier die gleichen Bezugszahlen verwendet.

Hier ist ein Pumpenkolben 4', der an seiner Mantelfläche mit einer Ringnut 25 und mit Radialdurchbrüchen 26 versehen ist, in dem Pumpenzylinder 6' angeordnet. Eine Steuerkante 10' der Ringnut 25 bildet zusammen mit einer Steuerkante 9' an der Ausmündung der Zulaufleitung T ein Einlaßventil 9710'.

In der F i g. 2 ist ferner eine von einer den Antriebsexzenter 3' aufnehmenden Gehäusekammer 23 ausgehende Leckleitung 24 zu erkennen, die zurück zur Zulaufleitung 7' geführt ist. Die übrigen Teile der Kolbenpumpe tragen die bereits verwendeten Bezugszahlen mit einem Indexstrich. Der Freikolben 15' arbeitet ir<it einer elastischen Dichtmanschette 15a'als Kolbendichtung zusammen; er hat einen kleineren Durchmesser als der fcderbelastete Pumpenkolben 4'.

Die F i g. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III—III in derFig.2.

In der F i g. 4 ist eine andere Bauart der Pumpe dargestellt Hier ist eine Kolbenpumpe 31 mit einer senkrechten Antriebsnockenwelle 32 ausgerüstet Auf der Antriebsnockenwelle 32 sitzen zwei als Radialnocken ausgebildete Antriebsexzenter 30 und 33. An dem einen Exzenter 30 liegt ein topfförmiger Pumpenkolben 34 unter der Kraft einer Feder 35 an. Der Pumpenkolben 34 ist in einen Pumpenzylinder 36 beweglich. Pumpenkolben 34 und Zylinder 36 bilden eine Kolbenpumpe 37, die weitgehend geradeso ausgebildet ist, wie es in den F i g. 2 und 3 für die dort gezeigte Bauart dargestellt ist

Hinter der Kolbenpumpe 37 liegt ein Rückschlagventil 38, das Auslaßventil für die Kolbenpumpe 37 und Einlaßventil für eine Freikolbenpumpe 39 ist, deren Freikolben 40 parallel zum Kolben 34 der Kolbenpumpe 37 angeordnet ist Die Freikolbenpumpe 39 hat einen Freikolben 40, der durch den Förderdruck der Kolbenpumpe 37 mit dem anderen Antriebsexzenter 33 in Berührung gehalten wird. Ein Rückschlagventil 4i und ein Hochdruckspeicher 42 sind der Kolbenpumpe 39 nachgeordnet

Ein Flüssigkeitsreservoir 43 ist an eine Gehäusekammer 44 angeschlossen, die über einen Kanal 45 Verbindung mit einem Einlaßventil 46 der Kolbenpumpe 37 hat Von den beiden Pumpen 37 und 39 stammendes Lecköl kann sich in der Gehäusekammer 44 sammeln und gelangt dann über das Einlaßventil 46 wieder zur Kolbenpumpe 37.

Die Wirkungsweise dieser Pumpe ist weitgehend gleich mit der nach den F i g. 1 — 3, so daß sich eine nochmalige Beschreibung erübrigt.

Die beiden Kolben 4' und 15' sowie 34 und 40 sind so ausgebildet, daß der federbelastete Pumpenkolben 4', 34 einen größeren Durchmesser hat, um von der Niederdruckseite Flüssigkeit im Oberfluß bereitzustellen. Ries aus folgendem Grund: Der federbelastete Pumpenkolben hat einen gewissen Förderhubverlust über die Länge des Einlaßspaltes. Mit seinem größeren Durchmesser gleicht nun der Pumpenkolben das fehlende Fördervolumen aus. Es ist aber auch möglich, die Exzenterhübe unterschiedlich zu machen und den beiden Kolben gleiche Durchmesser zu geben.

Es ist noch zu bemerken, daß die Antriebsnockenwelle der Pumpe auch als Plannockenwelle ausgebildet sein kann, wobei dann die Kolben wie bei einer Axialkolbenpumpe bewegt werden.

Je nach Bedarf können die Antriebsnockenwellen trocken laufen oder sie können sich im Naßlauf bewegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Selbstansaugende Kolbenpumpe, insbesondere für hydraulische Bremssysteme von Kraftfahrzeugen, mit einer Antriebsnockenwelie, deren Nocken einen federbelasteten Pumpenkolben antreibt, der bei seiner Bewegung mit einer Steuerkante einen Einlaß für drucklose Flüssigkeit aus einem Behälter öffnet und schließt, sowie mit einem Pumpen-Auslaßventil, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstansaugende Kolbenpumpe (U, 37) mit einer Freikolbenpumpe (14,39) in Reihe geschaltet ist und daß der Einlaßhub der selbstansaugenden Kolbenpumpe (H, 37) mit dem Förderhub der Freikolbenpumpe (14,39) synchron ist

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (13, 38) der selbstansaugenden Kolbenpumpe (11,37) gleichzeitig Einlaßventil für die Freikolbenpumpe (14,39) ist.

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Antriebsnockenwelle 12.2'. 32) eine Radialnockenwelle ist

4. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsnockenwelle eine Plannockenwelle ist

5. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pumpenkolben (4, 4', 15, 15') gleichachsig angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Pumpenkolben (4,4', 15, 15') die Antriebsnockenwelle (2,2') vorgesehen ist.

6. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1,2,3, 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pumpenkolben (4,4', 15,15') den gleichen Antriebsexzenter (3,3') haben.

7. Kolbenpumpe nach einem de Ansprüche 1,2,3, 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pumpenkolben (34, 40) parallel nebeneinander angeordnet sind und daß für jeden Pumpenkolben (34, 40) ein eigener Antriebsexzenter (30,33) auf der Antriebsnockenwelle (32) vorgesehen ist.

8. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 —7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pumpenkolben (4,15) gleiche Durchmesser haben.

9. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken der Antriebsnockenwelle von den Arbeitsräumen der Pumpenkolben zwecks Trockenlauf abgedichtet sind.

10. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekammer (23, 44) der Antriebsnockenwelle (2', 32) mit dem Behälter (8', 43) verbunden ist.

11. Kolbenpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Freikolben (15) ohne elastische Dichtung ausgebildet ist.