DE102010028539A1

DE102010028539A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE102010028539A1
Application number: DE102010028539A
Authority: DE
Inventors: Heinz Beck; Dieter Dinkel
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2010-05-04
Publication date: 2011-11-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit einem Pumpengehäuse (7), das mehrere die Funktion der Kolbenpumpe bestimmende Pumpenbauteile wie einen in einer Buchse (3) abschnittsweise geführten Pumpenkolben (6), eine Kolbenrückstellfeder sowie ein Saug- und Druckventil aufweist, mit einem den Pumpenkolben (6) saugseitig begrenzenden, als Nachlaufraum (12) für die Flüssigkeit ausgeführten Ringraum und mit einem den Pumpenkolben (6) druckseitig begrenzenden Förderraum, sowie mit einem zwischen der Buchse (3) und einer Stufenbohrung (10) angeordneten elastischen Dichtring (1) zur Abdichtung des Pumpenkolbens (6) in einem außerhalb der Buchse (3) gelegenen Bereich des Pumpengehäuses. Zur Verhinderung einer Axialbewegung des Dichtelements (1) während des Pumpenbetriebs wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den elastischen Dichtring (1) in Axialrichtung permanent vorzuspannen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, insbesondere zur Druckmittelförderung in hydraulischen Bremsanlage mit Schlupfregelung, nach dem Oberbegriff de Patentanspruchs 1.
Aus DE 10 2005 034 571 A1 ist bereits eine derartige Kolbenpumpe bekannt, mit einem Pumpengehäuse, das mehrere die Funktion der Kolbenpumpe bestimmende Pumpenbauteile wie einen in einer Buchse geführten Pumpenkolben, eine Kolbenrückstellfeder sowie ein Saug- und Druckventil aufweist, sowie mit einem den Pumpenkolben saugseitig begrenzenden, als Nachlaufraum für die Flüssigkeit ausgeführten Ringraum und einem den Pumpenkolben druckseitig begrenzenden Förderraum, in dem so wohl die Kolbenrückstellfeder, ein das Saugventil am Pumpenkolben fixierender Federtopf als auch ein Dicht- und Führungspaket für den Pumpenkolben angeordnet sind. Zur Abdichtung des Pumpenkolbens auf der Niederdruckseite ist zwischen der Buchse und einer Stufenbohrung ein elastischer Dichtring lose angeordnet, sodass eine durch die Gleitbewegung des Pumpenkolbens initiierte Axialbewegung des Dichtrings nicht ausgeschlossen werden kann, was folglich einen erhöhten Verschleiß des Dichtrings bewirkt.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kolbenpumpe der angegebenen Art derart zu gestalten, dass vorgenannter Nachteil sicher vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Kolbenpumpe der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelost.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen hervor.
Es zeigen:
1 im Längsschnitt die wesentlichen Elemente einer Kolbenpumpe mit einem unmittelbar zwischen einer Buchse und einem Stützring angeordneten Federelement,
2 im Längsschnitt eine Kolbenpumpe mit einem in einem Ringraum eingesetzten Federelement, das über eine Schiebehülse auf einen dem Stützring zugeordneten Dichtring einwirkt.
Die 1 zeigt eine Darstellung eine Kolbenpumpe in einem Längsschnitt, die bevorzugt zur Druckmittelförderung in hydraulischen Bremsanlagen mit Schlupfregelung zum Einsatz kommt. Das Pumpengehäuse 7 der Kolbenpumpe ist teilweise abgebildet und weist mehrere die Funktion der Kolbenpumpe bestimmenden Pumpenbauteile auf, wie einen in einer Buchse 3 abschnittsweise geführten Pumpenkolben 6, einen als Nachlaufraum 12 für die Flüssigkeit ausgeführten Ringraum sowie mit einem zwischen der Buchse 3 und einer Stufenbohrung 10 angeordneten elastischen Dichtring 1 zur leckagefreien Abdichtung des Pumpenkolbens 6 in einem außerhalb der Buchse 3 gelegenen Bereich des Pumpengehäuses 7. Als Antrieb für den Pumpenkolben ist ein Exzenterantrieb 13 vorgesehen, dessen Exzenterlager abschnittweise gezeigt ist. Die Buchse 3, der Pumpenkolben 6 als auch der Nachlaufraum 12 sind gleichfalls nur jeweils in dem für die Erfindung relevanten Bereich gezeigt, sodass sich die aus 1 erkennbaren Einzelheiten auf das Notwendige beschränken. Der rechts des Pumpenkolbens 6 nicht dargestellte Bereich der Kolbenpumpe umfasst im Wesentlichen die an sich bekannten Elemente wie einen Förderraum, eine Kolbenrückstellfeder und ein Saug- und Druckventil mit den zugehörigen Saug- und Druckanschlüssen.
Damit während des Pumpenlaufs eine axiale Bewegung des Dichtrings 1 sicher vermieden werden kann, sieht die Erfindung vor, dass der elastische Dichtring 1 in Axialrichtung permanent vorgespannt ist. Zur axialen Vorspannung des Dichtrings 1 eignet sich besonders gut ein als Druckfeder ausgeführtes Federelement 2, das zwischen der Buchse 3 und dem Dichtring 1 angeordnet ist. Zur Ausübung einer gleichmäßigen axialen Flächenpressung auf den Dichtring 1 ist zwischen dem Dichtring 1 und dem Federelement 2 ein erster Stützring 4 mit hoher Steifigkeit angeordnet, auf dem das Federelement 2 ruht. Hierbei kann sich das Federelement 2 selbstzentrierend auf der scheibenförmigen Fläche des ersten Stützrings 4 vorteilhaft ausrichten. Ferner ist auf der vom Federelement 2 abgewandten Stirnseite des Dichtrings 1 ebenfalls zur Ausübung einer gleichmäßigen axialen Flächenpressung auf den Dichtring 1 ein weiterer, zweiter Stützring 5 mit hoher Steifigkeit angeordnet, sodass der Dichtring 1 gewissermaßen zwischen den beiden scheibenförmig gestalteten Stützringen 4, 5 sicher vor Beschädigung eingebettet ist.
Weiterhin ist zur präzisen Führung des Pumpenkolbens 6 im Pumpengehäuse 7 an der vom Dichtring 1 abgewandten Stirnseite des zweiten Stützrings 5 ein ringförmiges Führungsband 8 angeordnet, das sich mit seiner von dem zweiten Stützring 5 abgewandten Stirnseite an einer Stufe 9 der Stufenbohrung 10 abstützt. Unmittelbar an die Stufe 9 schließt sich im linken Abschnitt der Abbildung an der Pumpenniederdruckseite ein Hohlraum zur Aufnahme des Exzenterantriebs 13 an, in den sich der Pumpenkolben 6 zur Kontaktierung des Exzenterlagers erstreckt.
Erfindungsgemäß richtet die den Pumpenkolben 6 aufnehmende Buchse 3 das Federelement 2 passend zur Anlage am ersten Stützring 4 aus, wozu die Buchse 3 an ihrer dem Federelement 2 zugewandten Stirnseite eine Ausnehmung 11 aufweist, in der das Federelement 2 selbstzentrierend aufgenommen ist. Gemäß der gewählten Darstellung in 1 ist das Federelement 2 als Wellringfeder ausgeführt. Alternativ dazu kann bei Wunsch oder Bedarf eine andere Bauform gewählt werden, wozu sich beispielsweise eine Tellerfeder oder eine Schraubenfeder als Federelement eignet.
Die Durchströmung des Pumpenkolbens 6 erfolgt auf an sich bekante Weise über die Anordnung einer Quer- und einer Längsbohrung 14, 15 im Kolbenschaft, der relativ kostengünstig herstellbar ist. Das nicht abgebildete Saugventil lässt sich bei einer derartigen Konstruktion in der Regel im Pumpenkolben 4 integrieren, wobei sich durch eine möglichst lange Ausführung des Pumpenkolbens 4 ein konstruktiv besonders günstiger großer Lagerabstand zwischen dem durch das Führungsband 8, den beiden Stützringen 4, 5 und dem Dichtring 1 niederdruckseitig ausgebildeten Dicht- und Führungspaket und einem hochdruckseitig am Pumpenkolben 6 angeordneten weiteren Dicht- und Führungspaket ergibt, womit sich überdies die auf den Pumpenkolben 4 einwirkenden Querkräfte erheblich reduzieren lassen.
Anhand von 2 werden nachfolgend die Unterschiede gegenüber der Ausführungsform nach 1 erläutert. Die aus 1 bekannten Bezugszeichen sind für identische Bauteile in die 2 und in die zugeordnete Beschreibung übernommen worden. Soweit zu 2 nachfolgend nicht alle abgebildeten Einzelheiten beschrieben sind, entsprechen diese der Ausführungsform nach 1.
Bei der Kolbenpumpe nach 2 ist abweichend von 1 zur axialen Vorspannung des Dichtrings 1 ein als Druckfeder ausgeführtes Federelement 2 zwischen dem Dichtring 1 und einem an der Buchse 3 vorgesehenen Kragen 16 angeordnet, sodass das schraubenförmige Federelement 2 relativ großzügig bemessen innerhalb eines Ringraums 18 aufgenommen ist, der ohnehin durch die gewählte Buchsenkonstruktion zur freien Verfügung steht. Die für den Pumpenkolben 6 gleitreibungs- und verschleißminimiert ausgeführte Buchse 3 ist vorteilhaft als Tiefziehteil aus einem Dünnblech hergestellt, dessen radialer Kragen 16 während des Tiefziehprozesses im vorderen linken Buchsenabschnitt durch das Zusammenfalten des Dünnblechs entsteht. Auch die zur linken Seite des Kragens 16, im Endbereich der Buchse 3, nach innen verformte Ventilsitzkontur für das Druckventil 19 ist gleichfalls durch den Tiefziehprozess sehr einfach realisiert. Das Federelement 2 erstreckt sich somit zwischen der Buchse 3 und dem Pumpengehäuse 7 im Bereich der Stufenbohrung 10 und ist dort entlang dem Außenmantel der Buchse 3 in Richtung auf die Schiebehülse 17 selbstzentrierend geführt. Die Buchse 3 ist über den Kragen 16 im Pumpengehäuse 7 sicher fixiert, wozu ein von außen in das Pumpengehäuse 7 eingeführtes Druckstück 21 den Kragen 16 axial gegen einen die Stufenbohrung 10 begrenzenden Gehäuseabsatz 20 drückt.
Ferner ist zur Ausübung einer gleichmäßigen axialen Flächen Pressung zwischen dem Dichtring 1 und dem Federelement 2 der bereits aus 1 bekannte erste Stützring 4 nunmehr in Verbindung mit einer Schiebehülse 17 angeordnet, die sich abschnittsweise in den zwischen der Buchse 3 und dem Pumpengehäuse 7 ausgebildeten Ringraum 18 erstreckt, in dem sich auch das Federelement 2 befindet. Auf der vom ersten Stützring 4 abgewandten Stirnseite des Dichtrings 1 ist zur Ausübung einer gleichmäßigen Flächenpressung der aus 1 bekannte zweite Stützring 5 angeordnet. Schließlich ist auf der vom Dichtring 1 abgewandten Stirnseite des zweiten Stützrings 5 zur Führung des Pumpenkolbens 6 im Pumpengehäuse 7 das ringförmige Führungsband 8 angeordnet, das sich mit seiner von dem zweiten Stützring 5 abgewandten Stirnseite an einer Stufe 9 der Stufenbohrung 10 abstützt.
Bezugszeichenliste

1: Dichtring
2: Federelement
3: Buchse
4: Stützring
5: Stützring
6: Pumpenkolben
7: Pumpengehäuse
8: Führungsband
9: Stufe
10: Stufenbohrung
11: Ausnehmung
12: Nachlaufraum
13: Exzenterantrieb
14: Querbohrung
15: Längsbohrung
16: Kragen
17: Schiebehülse
18: Ringraum
19: Druckventil
20: Gehäuseabsatz
21: Druckstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005034571 A1 [0002]

Claims

Kolbenpumpe, insbesondere zur Druckmittelförderung in hydraulischen Bremsanlagen mit Schlupfregelung, mit einem Pumpengehäuse, das mehrere die Funktion der Kolbenpumpe bestimmende Pumpenbauteile wie einen in einer Buchse abschnittsweise geführten Pumpenkolben, einen den Pumpenkolben saugseitig begrenzenden, als Nachlaufraum für die Flüssigkeit ausgeführten Ringraum und mit einem den Pumpenkolben druckseitig begrenzenden Förderraum, sowie mit einem zwischen der Buchse und einer Stufenbohrung angeordneten elastischen Dichtring zur leckagefreien Abdichtung des Pumpenkolbens in einem außerhalb der Buchse gelegenen Bereich des Pumpengehäuses, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Dichtring (1) in Axialrichtung permanent vorgespannt ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Vorspannung des Dichtrings (1) ein als Druckfeder ausgeführtes Federelement (2) zwischen der Buchse (3) und dem Dichtring (1) angeordnet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausübung einer gleichmäßigen axialen Flächenpressung auf den Dichtring (1) zwischen dem Dichtring (1) und dem Federelement (2) ein erster Stützring (4) mit hoher Steifigkeit angeordnet ist.
Kolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Federelement (2) abgewandten Stirnseite des Dichtrings (1) zur Ausübung einer gleichmäßigen axialen Flächenpressung auf den Dichtring (1) ein zweiter Stützring (5) mit hoher Steifigkeit angeordnet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Dichtring (1) abgewandten Stirnseite des zweiten Stützrings (5) zur Führung des Pumpenkolbens (6) im Pumpengehäuse (7) ein ringförmiges Führungsband (8) angeordnet ist, das sich mit seiner von dem zweiten Stützring (5) abgewandten Stirnseite an einer Stufe (9) der Stufenbohrung (10) abstützt.
Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) selbstzentrierend auf dem ersten Stützring (4) angeordnet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) mittels der Buchse (3) in Richtung auf den ersten Stützring (4) selbstzentrierend geführt ist, wozu die Buchse (3) an ihrer dem Federelement (2) zugewandten Stirnseite eine Ausnehmung (11) aufweist, in der das Federelement (2) aufgenommen ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) als Wellring- oder Tellerfeder oder als Schraubenfeder ausgeführt ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Vorspannung des Dichtrings (1) ein als Druckfeder ausgeführtes Federelement (2) zwischen dem Dichtring (1) und einem an der Buchse (3) vorgesehenen Kragen (16) angeordnet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Federelement (2) angeordnet zwischen der Buchse (3) und dem Pumpengehäuse (7) im Bereich der Stufenbohrung (10) erstreckt.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausübung einer gleichmäßigen axialen Flächenpressung zwischen dem Dichtring (1) und dem Federelement (2) ein erster Stützring (4) in Verbindung mit einer Schiebehülse (17) angeordnet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schiebehülse (17) abschnittsweise in einen zwischen der Buchse (3) und dem Pumpengehäuse (7) ausgebildeten Ringraum (18) erstreckt, in dem sich das Federelement (2) befindet.
Kolbenpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom ersten Stützring (4) abgewandten Stirnseite des Dichtrings (1) zur Ausübung einer gleichmäßigen Flächenpressung ein weiterer Stützring (5) mit hoher Steifigkeit angeordnet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Dichtring (1) abgewandten Stirnseite des zweiten Stützrings (5) zur Führung des Pumpenkolbens (6) im Pumpengehäuse (7) ein ringförmiges Führungsband (8) angeordnet ist, das sich mit seiner von dem zweiten Stützring (5) abgewandten Stirnseite an einer Stufe (9) der Stufenbohrung (10) abstützt.
Kolbenpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) entlang dem Außenmantel der Buchse (3) in Richtung auf die Schiebehülse (17) selbstzentrierend geführt ist.