DE102010030342A1 - piston pump - Google Patents
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- F04B45/02—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having bellows
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe (10a, 10b), insbesondere für eine Fluidbaugruppe in einem Fahrzeug, mit einem Pumpenkolben (12a, 12b), welcher in einer in einem Pumpengehäuse (14a, 14b) angeordneten Pumpenbohrung (16a, 16b) axial verschiebbar ist, einer Kolbenringeinheit (18a, 18b) und einer Ventileinheit (20a, 20b). Erfindungsgemäß ist der Pumpenkolben (12a, 12b) als Faltenbalg ausgeführt.The invention relates to a piston pump (10a, 10b), in particular for a fluid assembly in a vehicle, with a pump piston (12a, 12b) which is axially displaceable in a pump bore (16a, 16b) arranged in a pump housing (14a, 14b), a piston ring unit (18a, 18b) and a valve unit (20a, 20b). According to the invention, the pump piston (12a, 12b) is designed as a bellows.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Kolbenpumpe nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to a piston pump according to the preamble of independent claim 1.
Kolbenpumpen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. In Fahrzeugen werden Kolbenpumpen häufig zur Förderung von Fluiden innerhalb von Hydrauliksystemen eingesetzt. Typischerweise bestehen diese sogenannten Pumpenelemente aus einem Pumpenkolben, der in der Regel spanend oder umformend hergestellt ist, einer in einem Pumpengehäuse ausgebildeten Pumpenbohrung und Einlass- und Auslassventilen sowie Dichtelementen, wobei das Pumpengehäuse häufig als Zylinder ausgeführt ist. Die Ventile dienen der Fluidsteuerung bei der Pumpbewegung des Pumpenkolbens. Hierbei dient das Einlassventil dazu, das Fluid während der Verdichtungsphase nicht in einen Ansaugraum zurückströmen zu lassen. Das Auslassventil verhindert die Rückströmung des Fluids von einer Druckseite in einen Innenraum der Kolbenpumpe.Piston pumps are known from the prior art in different configurations. In vehicles, piston pumps are often used to deliver fluids within hydraulic systems. Typically, these so-called pump elements consist of a pump piston, which is usually produced by machining or forming, a pump bore formed in a pump housing and inlet and outlet valves and sealing elements, wherein the pump housing is often designed as a cylinder. The valves serve to control the fluid during the pumping movement of the pump piston. In this case, the inlet valve serves to prevent the fluid from flowing back into a suction space during the compression phase. The outlet valve prevents the backflow of the fluid from a pressure side into an interior of the piston pump.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass der Pumpenkolben als Faltenbalg ausgeführt ist. In vorteilhafter Weise kann hierdurch der Pumpenkolben während des Betriebs der Kolbenpumpe auf baulich einfache und kostengünstige Weise an den Exzenter angedrückt werden, indem der Faltenbalg zusätzlich die Aufgabe einer konventionellen Rückstellfeder übernimmt. Somit vereint der Pumpenkolben sowohl die Pumpfunktion als auch die Rückstellfunktion in einem Bauteil. Hieraus ergibt sich eine Kolbenpumpe mit geringerem Bauraumbedarf in einer besonders kostengünstigen Bauweise, da eine zusätzliche Rückstellfedereinheit entfallen kann. Insbesondere gewährleistet der erfindungsgemäße Pumpenkolben eine Abfederung von Druckpulsationen, so dass sich ein gutes NVH-Verhalten (Noise-, Vibration-, Harshness-Verhalten) ergibt.The piston pump according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that the pump piston is designed as a bellows. Advantageously, thereby the pump piston can be pressed during operation of the piston pump in a structurally simple and cost-effective manner to the eccentric by the bellows additionally takes on the task of a conventional return spring. Thus, the pump piston combines both the pumping function and the reset function in one component. This results in a piston pump with a smaller space requirement in a particularly cost-effective design, since an additional return spring unit can be omitted. In particular, the pump piston according to the invention ensures a cushioning of pressure pulsations, resulting in a good NVH behavior (noise, vibration, harshness behavior).
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Kolbenpumpe möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim 1 piston pump are possible.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist der Faltenbalg in einem vorgespannten Zustand in der Pumpenbohrung angeordnet, so dass die Rückstellung bzw. das Anpressen des Pumpenkolbens an den Exzenter automatisch über die Vorspannkraft des Faltenbalgs erfolgt.In an advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the bellows is arranged in a prestressed state in the pump bore, so that the provision or the pressing of the pump piston to the eccentric is done automatically via the biasing force of the bellows.
Besonders vorteilhaft ist, dass der Faltenbalg an einer einer Antriebseinheit zugewandten Stirnfläche verstärkt ausgeführt ist. Auf diese Weise ist der Faltenbalg vor der Beaufschlagung durch den Exzenter geschützt und kann somit den Belastungen durch den Exzenter verschleißfrei widerstehen.It is particularly advantageous that the bellows is reinforced on a drive unit facing end face. In this way, the bellows is protected from being acted upon by the eccentric and can thus withstand the stresses exerted by the eccentric wear.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe weist die Kolbenringeinheit mindestens einen Ring auf, der in den Faltenbalg eingeclipst oder eingespritzt ist. Hierdurch ist eine besonders einfache Montage und Herstellung der Kolbenpumpe möglich, da der Ring entweder auf einfache Weise durch Einclipsen an dem Faltenbalg anbringbar oder bereits bei der Herstellung des Faltenbalgs vorgesehen ist.In a further advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the piston ring unit has at least one ring which is clipped or injected into the bellows. As a result, a particularly simple assembly and manufacture of the piston pump is possible, since the ring is either provided in a simple manner by clipping on the bellows or already provided in the manufacture of the bellows.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe sind die Pumpenbohrung und der Ring aus solchen Werkstoffen hergestellt, dass die beiden Bauteile eine Gleitpaarung bilden. In vorteilhafter Weise ist hierdurch eine sichere Führung des Pumpenkolbens in der Pumpenbohrung gewährleistet und ein Verschleiß und/oder eine Beschädigung des als Führungsring ausgeführten Ringes werden vermieden. Zudem ist zwischen dem Faltenbalg und der Pumpenbohrung Spiel vorgesehen, wodurch in vorteilhafter Weise auf einfache Weise eine Abstützung des Faltenbalgs an der Pumpenbohrung bei Überdruck ohne Zerstörung des Faltenbalgs realisiert werden kann.In a further advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the pump bore and the ring are made of such materials that the two components form a sliding pair. Advantageously, this ensures a secure guidance of the pump piston in the pump bore and wear and / or damage to the ring designed as a guide ring are avoided. In addition, clearance is provided between the bellows and the pump bore, which advantageously can be realized in a simple manner, a support of the bellows on the pump bore at overpressure without destroying the bellows.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe umfasst der Faltenbalg eine Hubbegrenzungseinheit. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch eine Absicherung des Faltenbalgs bzw. ein Zerstörschutz für den Faltenbalg, indem die Hubbegrenzungseinheit nur einen Verfahrweg des Faltenbalgs über einen definierten Hub hinweg zulässt und danach einen Anschlag für den Faltenbalg bildet. Die Hubbegrenzungseinheit ist beispielsweise einstückig mit einer die Pumpenbohrung nach außen verschließenden Deckeleinheit der Ventileinheit ausgebildet. In vorteilhafter Weise ist hierdurch die Herstellung der Kolbenpumpe vereinfacht, da somit in einem Herstellverfahren zwei Bauteile gleichzeitig hergestellt werden können. Insbesondere entfällt eine ansonsten erforderliche Verbindung der beiden Bauteile.In a further advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the bellows comprises a Hubbegrenzungseinheit. In an advantageous manner, this results in a protection of the bellows or a destruction protection for the bellows by the Hubbegrenzungseinheit allows only one travel of the bellows over a defined stroke and then forms a stop for the bellows. The Hubbegrenzungseinheit is formed, for example, in one piece with a pump bore to the outside closing lid unit of the valve unit. In an advantageous way As a result, the production of the piston pump simplified because thus two components can be produced simultaneously in a manufacturing process. In particular, eliminates an otherwise required connection of the two components.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist der Faltenbalg an einem der Ventileinheit zugewandten Ende dichtend am Pumpengehäuse fixiert ist, so dass kein zusätzliches Bauelement zur Fixierung benötigt wird.In a further advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the bellows on one of the valve unit facing the end is sealingly fixed to the pump housing, so that no additional component is needed for fixing.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe umfasst die Ventileinheit beispielsweise mindestens zwei Ventile, welche in der gleichen Radialebene um den Faltenbalg herum und/oder in einer Axialebene des Faltenbalgs angeordnet sind. In vorteilhafter Weise kann hierdurch die Anordnung der Ventile optimal an den vorhandenen Bauraum der Kolbenpumpe angepasst werden.In a further advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the valve unit comprises, for example, at least two valves, which are arranged in the same radial plane around the bellows and / or in an axial plane of the bellows. In this way, the arrangement of the valves can advantageously be optimally adapted to the existing installation space of the piston pump.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described below. In the drawings, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Kolbenpumpe
Der Pumpenkolben
Die Kolbenpumpe
Um den Pumpenkolben
Wie bereits erwähnt wurde, weist die Kolbenringeinheit
Zur Absicherung des Faltenbalgs
Die Ventileinheit
In dem zweiten Ausführungsbeispiel der Kolbenpumpe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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