DE10112951A1 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Abstract

Die Radialkolbenpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, in dem mehrere Zylinderbohrungen vorgesehen sind, in denen Förderkolben angeordnet sind, die durch einen Exzenter antreibbar sind. In jedem Förderkolben (8) ist ein Dämpfungskolben (6) mit Spiel eingesetzt, der von einer Druckfeder (11) in Richtung Boden des Förderkolbens (8) beaufschlagt wird und sich auf einem metallischen Federelement (5) abstützt, das zwischen dem Boden des Dämpferkolbens (6) und demjenigen des Förderkolbens (8) eingesetzt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radialkolben­ pumpe mit einem Pumpengehäuse, in dem mehrere Zylinderboh­ rungen vorgesehen sind, in denen Förderkolben angeordnet sind, die durch einen Exzenter antreibbar sind, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Radialkolbenpumpen sind vielfältig bekannt. So be­ schreibt die DE 41 39 611 eine Radialkolbenpumpe, deren Förderkolben an der Oberkante über mit einem Ringkanal ver­ bundene Saugöffnungen Drucköl ansaugen. Die durch die För­ derkolben verursachte Druckpulsation im Ansaugweg bewirkt eine unterschiedliche Befüllung der Kolbenräume. Des weite­ ren entsteht in dem Ringkanal in Abhängigkeit vom jeweils fördernden Kolben eine Umkehr der Strömungsrichtung, die gleichfalls eine ungleiche Kolbenbefüllung bewirkt.

Prinzipbedingt verursachen Radialkolbenpumpen außerdem Geräusche, die bei Verwendung einer Radialkolbenpumpe als Getriebeölpumpe in Getrieben für Kraftfahrzeuge als störend empfunden werden.

Um diese Geräuschbildung zu verringern, wurde bereits in der DE 44 25 929 der Anmelderin eine Radialkolbenpumpe mit mehreren sternförmig um einen Exzenter angeordnete För­ derkolben vorgeschlagen, wobei den Kolben Tilgerräume zuge­ ordnet sind, die durch einen Ringkanal miteinander in Ver­ bindung stehen. Dadurch erhält jeder Kolben von den Tilger­ räumen beruhigtes Saugöl, sodass eine gleichmäßige Druck­ raumbefüllung bei geringeren Geräuschen stattfindet. Die Verbindung der Tilgerräume untereinander erlaubt es, nur einen einzigen Sauganschluß vorzusehen, wobei durch den gebildeten Ölvorrat für jeden Kolben gleiche Ansaugverhält­ nisse geschaffen werden. Eine derartige Radialkolbenpumpe eignet sich beispielsweise für ein Automatgetriebe eines Personenkraftwagens, wobei sie unmittelbar nach dem hydro­ dynamischen Wandler eingesetzt ist. Als Antriebselement der Radialkolbenpumpe ist dabei ein Exzenter drehbar auf der Leitradhohlwelle gelagert, wobei die Kolben in der Radial­ kolbenpumpe durch die Kraft von Druckfedern mit ihren Kol­ benböden an einem Gleitring in Anlage gehalten werden. Die Kolben gleiten in Zylinderbohrungen des Pumpenkörpers, wo­ bei die Zylinderbohrungen durch Stopfen verschlossen sind. Jeder Stopfen hat als Auslaß aus den Druckräumen eine Boh­ rung, wobei eine Bandfeder ringartig alle Stopfen umspannt. Die Bandfeder dichtet die Bohrungen gegen einen Sammelraum ab, der mit einem oder mehreren Verbrauchern in Verbindung steht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radi­ alkolbenpumpe für das Getriebe eines Kraftfahrzeuges dahin­ gehend auszugestalten, dass eine noch weitergehende Ge­ räusch- und Druckpulsationsreduzierung ermöglicht wird.

Ausgehend von einer Radialkolbenpumpe der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unter­ ansprüchen beschrieben.

Der Erfindung liegt also das Prinzip zugrunde, dass durch Einbau eines einstellbaren Feder-Dämpfer-Elements unter Verwendung von zwei ineinander eingesetzten Kolben, wobei der eine als Förderkolben und der andere als Dämpferkolben ausgebildet ist, und durch Anbringen eines metalli­ schen Federelements zwischen diesen beiden Kolben eine er­ hebliche Geräusch- und Druckpulsationsreduzierung ermög­ licht wird.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erreicht, dass die bei der Förderbewegung des Förderkolbens bei Verschließen der Einlaßöffnung kurzzeitig auftretende Druckspitze in ihrer Höhe und ihrem Anstiegsgradienten verändert werden kann durch das Vorsehen des zusätzlichen Dämpfungskolbens als Hubelement im Innenraum der Zylinderbohrung, wodurch die Druckspitze niedriger und der Anstiegsgradient flacher wird, sodass das Geräusch- und Druckpulsationsniveau deut­ lich abgesenkt wird.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Radialkolbenpumpe durch Verwendung eines metallischen Federelements zwischen dem Boden des Dämpfungskolbens und dem Boden des Förderkolbens gezielt in bestimmten Betriebsbereichen, in denen das Pum­ pengeräusch als besonders störend empfunden wird und die Druckpulsation die Festigkeit der beaufschlagten Bauteile beeinträchtigt, das Pumpenverhalten verbessert und eine Eigenschwingung durch Einbringung des Dämpferkolbens mit einem entsprechenden Ölfilm, der durch die innere Leckage im Innenraum der Zylinderbohrung gebildet wird, verhindert werden kann.

Dieses Leckageöl kann durch radial angebrachte Bohrun­ gen im Förderkolben im Bereich zwischen dem Dämpferkolben­ boden und dem Förderkolbenboden in den drucklos gehaltenen Innenraum der Pumpe austreten. Dabei wirkt die Eigendämpfung des metallischen Federelements unterstützend auf die Dämpfung durch den Dämpferkolben.

Das Spiel zwischen Förderkolben und Dämpferkolben wird als Funktion der erwünschten Dämpfungswirkung eingestellt unter Berücksichtigung der inneren Leckage der Pumpe, die sich in einem Förderstromrückgang bemerkbar macht, jedoch nicht zu groß werden darf.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbei­ spiel dargestellt ist.

In der einzigen Figur ist ein Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe dargestellt. Die Radialkolbenpumpe weist ein Pumpengehäuse 10 auf, in dem mehrere über den Umfang verteilte Zylinderbohrungen 9 ein­ gearbeitet sind, die durch eingesetzte Ventilstopfen 12 verschlossen sind. Fig. 1 zeigt ferner, dass in den Zylin­ derbohrungen 9 Förderkolben 8 eingesetzt sind, die durch einen mit der Getriebewelle 1 drehbar gelagerten und über einen Antriebsfinger 2 angetriebenen Exzenter 3 in Hubbewe­ gungen versetzt werden. Die Förderkolben 8 saugen das Drucköl an ihrer Oberkante über Saugöffnungen 7 des Pumpen­ gehäuses 10 an und stoßen es über die Ventilstopfen 12 in einen Sammelraum 16 und eine mit einem oder mehreren Verbrauchern verbundene Auslaßöffnung aus. Die Ventilstop­ fen 12 weisen an ihrer dem Sammelraum zuwandten Stirnfläche eine Sitzfläche 13 auf, die gemeinsam mit einer äußeren Umfangsfläche des Pumpengehäuses 10 überschliffen wird.

Eine Bandfeder 15 umspannt das Pumpengehäuse 10 und dichtet alle Ventilstopfenbohrungen 14 ab.

Erfindungsgemäß ist nun in jeden Förderkolben 8 ein Dämpferkolben 6 eingesetzt, der von einer Druckfeder 11 in Richtung Boden des Förderkolbens 8 beaufschlagt wird, wobei zwischen dem Boden des Dämpfungskolbens 6 und des Förder­ kolbens 8 ein metallisches Federelement 5 eingesetzt ist, das sich am Boden des Förderkolbens 8 abstützt. Der Dämp­ ferkolben 6 kann kürzer sein als in der Zeichnung darge­ stellt, sodass die bewegten Massen kleiner und die Wirksam­ keit des Feder-Dämpfer-Systems noch weiter verbessert wer­ den kann.

Das metallische Federelement 5 kann als Schichtung mehrerer Tellerfedern aufgebaut sein, kann aber auch durch andere Federarten und Federanordnungen ersetzt werden. An­ zahl und Anordnung dieser Federn sind von maßgeblicher Be­ deutung für die Wirksamkeit des Feder-Dämpfer-Systems und können dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden.

Im Förderkolben 8 sind in der Nähe des Kolbenbodens Entlastungsbohrungen 4 für das Leckageöl angebracht. Dabei können entlang des Umfangs mehrere Bohrungen 4 vorgesehen werden.

Bezugszeichen

1

Getriebewelle

2

Antriebsfinger

3

Exzenter

4

Entlastungsbohrung

5

Federelement

6

Dämpferkolben

7

Saugöffnung

8

Förderkolben

9

Zylinderbohrung

10

Pumpengehäuse

11

Druckfeder

12

Ventilstopfen

13

Sitzfläche

14

Ventilstopfenbohrung

15

Bandfeder

16

Sammelraum

Claims (3)

1. Radialkolbenpumpe mit einem Pumpengehäuse, in dem mehrere Zylinderbohrungen vorgesehen sind, in denen Förder­ kolben angeordnet sind, die durch einen Exzenter antreibbar sind, wobei die Zylinderbohrungen über Ventilstopfen und in diesen vorgesehene Ventilstopfenbohrungen mit einem Sammel­ raum in Verbindung stehen und wobei die Ventilstopfenboh­ rungen durch eine Bandfeder verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Förderkol­ ben (8) ein Dämpfungskolben (6) mit Spiel eingesetzt ist, der von einer Druckfeder (11) in Richtung Boden des Förder­ kolbens (8) beaufschlagt wird und sich auf einem metalli­ schen Federelement (5) abstützt, das zwischen dem Boden des Dämpfungskolbens (6) und demjenigen des Förderkolbens (8) eingesetzt ist und dass im Förderkolben (8) in der Nähe dieses Bodens radiale Entlastungsbohrungen (4) vorgesehen sind.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Dämpfungskolben (6) in den Förderkolben (8) mit unterschiedlichem Spiel und damit mit einstellbarer Dämpfung eingesetzt sind.

3. Radialkolbenpumpe nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Feder­ element (5) hinsichtlich seiner Federkennlinie einstellbar ist.