DE102010040701A1 - Pump with a pump cylinder - Google Patents
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Abstract
Bei einer Pumpe (10), insbesondere für eine Fahrzeugbremsanlage, mit einem Pumpenkolben (16), der in einem Pumpenzylinder (32) verschiebbar geführt ist, ist erfindungsgemäß der Pumpenzylinder (32) mittels Tiefziehen hergestellt.In the case of a pump (10), in particular for a vehicle brake system, with a pump piston (16) which is displaceably guided in a pump cylinder (32), the pump cylinder (32) is manufactured according to the invention by means of deep drawing.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere eine Kolbenpumpe für eine Fahrzeugbremsanlage, mit einem Pumpenkolben, der in einem Pumpenzylinder verschiebbar geführt ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeugbremsanlage mit einer derartigen Pumpe sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Pumpe.The invention relates to a pump, in particular a piston pump for a vehicle brake system, with a pump piston which is guided displaceably in a pump cylinder. Furthermore, the invention relates to a vehicle brake system with such a pump and a method for producing such a pump.
Eine derartige Pumpe ist beispielsweise aus
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Pumpe zu schaffen, die kostengünstig herstellbar und montierbar ist.It is an object of the present invention to provide a pump which is inexpensive to manufacture and assemble.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß ist eine Pumpe, insbesondere für eine Fahrzeugbremsanlage, geschaffen, die mit einem Pumpenkolben ausgebildet ist, der in einem Pumpenzylinder verschiebbar geführt ist. Der Pumpenzylinder ist dabei speziell mittels Tiefziehen hergestellt.According to the invention, a pump is provided, in particular for a vehicle brake system, which is designed with a pump piston, which is displaceably guided in a pump cylinder. The pump cylinder is specially manufactured by deep drawing.
Tiefziehen ist ein grundsätzlich sehr kostengünstiges Herstellungsverfahren, weil mit ihm durch einen einzelnen Tiefzieh- bzw. Pressvorgang an einem Werkstück ein hohes Maß an Verformung bei gleichzeitig hoher Maßgenauigkeit ausgebildet werden kann. Dennoch bedingt es das Tiefziehen, dass in der Regel nur sehr dünnwandige Werkstücke bearbeitet und hergestellt werden können. Diese Werkstücke weisen dann entsprechend eine vergleichsweise geringe Widerstandsfähigkeit bzw. Steifigkeit gegen Druckbelastung und insbesondere gegen Ausbeulen auf, was sie für die Verwendung als Pumpenzylinder eigentlich als ungeeignet erscheinen lässt.Deep drawing is a fundamentally very cost-effective production method, because with it a high degree of deformation can be formed with a single deep-drawing or pressing process on a workpiece with simultaneously high dimensional accuracy. Nevertheless, it requires deep drawing that usually only very thin-walled workpieces can be processed and manufactured. These workpieces then have correspondingly a comparatively low resistance or rigidity against pressure loading and in particular against buckling, which makes them appear to be unsuitable for use as a pump cylinder actually.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für eine Pumpe dennoch ein tiefgezogener Pumpenzylinder zum Einsatz kommen kann. Das eigentliche Problem der geringen Widerstandfähigkeit bzw. Steifigkeit kann nämlich durch eine weitere Ausgestaltung der Umgebung des derartigen tiefgezogenen Pumpenzylinders ausgeglichen und vollständig kompensiert werden.The invention is based on the finding that for a pump, nevertheless, a deep-drawn pump cylinder can be used. The actual problem of low resistance or stiffness can namely be compensated and completely compensated by a further embodiment of the environment of such a deep-drawn pump cylinder.
Um die notwendige Steifigkeit zu erzielen ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Pumpenzylinder in einem Pumpengehäuse derart aufgenommen ist, dass er mit seiner äußeren Mantelfläche flächig an dem Pumpengehäuse abgestützt ist. Die Abstützung ist besonders vorteilhaft durch eine Passung mit nur geringem Passungsspiel zwischen der Außenseite des Pumpenzylinders und der Innenseite der im Pumpengehäuse zugehörigen Aufnahmeöffnung geschaffen. Das Passungsspiel sollte derart gewählt sein, dass der Pumpenzylinder noch mit vertretbarer Presskraft in das Pumpengehäuse eingeschoben werden kann, er dabei aber dennoch im Wesentlichen vollflächig an dem Pumpengehäuse zum Anliegen kommt.In order to achieve the necessary rigidity, it is particularly advantageous if the pump cylinder is accommodated in a pump housing in such a way that it is supported with its outer surface area flat on the pump housing. The support is created particularly advantageous by a fit with only a small clearance between the outside of the pump cylinder and the inside of the receiving opening associated with the pump housing. The fit clearance should be chosen such that the pump cylinder can still be inserted with a reasonable pressing force into the pump housing, while still essentially comes to rest over the entire surface of the pump housing.
Besonders bevorzugt ist der Pumpenzylinder becherförmig mit einer Ringwand und einer Bodenfläche gestaltet.Particularly preferably, the pump cylinder is designed cup-shaped with an annular wall and a bottom surface.
In den derartigen Pumpenzylinder können vorteilhaft Bauteile der zugehörigen Pumpeneinheit, wie etwa der Pumpenkolben mit seinem zugehörigen Einlassventil vormontiert werden. Die Vormontage kann kostengünstig in einem Werkstückträger vorgenommen werden, in dem zunächst der Pumpenkolben und nachfolgend der Pumpenkolben eingesetzt werden. Dabei bleibt die Montagerichtung dieselbe, was für eine werkstückträgerbasierte Montage vorteilhaft ist.Advantageously, components of the associated pump unit, such as the pump piston, can be preassembled with its associated inlet valve in such pump cylinders. The pre-assembly can be made inexpensively in a workpiece carrier, in which initially the pump piston and subsequently the pump piston are used. The mounting direction remains the same, which is advantageous for a werkstückträgerbasierte mounting.
Ferner bevorzugt ist an der Bodenfläche eine Ventilöffnung mit einem diese wahlweise verschließenden Ventilkörper ausgebildet.Further preferably, a valve opening is formed on the bottom surface with a valve body which selectively closes these.
Die derart angeordnete Ventilöffnung kann besonders günstig in Kombination mit dem Tiefziehvorgang hergestellt werden, weil der sie umgebende Materialbereich der Bodenfläche beim Tiefziehen selbst nicht oder nur geringfügig verformt werden muss. Die Bodenfläche selbst wird beim Tiefziehen in der Regel nur gering verformt, während das Material der Ringwand beim Tiefziehen eine erhebliche Verformung erfährt. Mit dem nur geringfügig verformten Materialbereich ist gewährleistet, dass die Ventilöffnung auch über die Lebensdauer des zugehörigen Ventils hinweg seine Maße beibehält.The thus arranged valve opening can be made particularly favorable in combination with the deep-drawing process, because the surrounding material area of the bottom surface during deep drawing itself need not or only slightly deformed. The bottom surface itself is usually only slightly deformed during deep drawing, while the material of the annular wall undergoes a significant deformation during deep drawing. The only slightly deformed material area ensures that the valve opening maintains its dimensions over the life of the associated valve.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Pumpe ist ferner an der Ringwand zumindest eine Zulauföffnung zum Pumpenkolben ausgebildet.In a preferred development of the pump according to the invention at least one inlet opening to the pump piston is further formed on the annular wall.
Die derartige Zulauföffnung kann im dünnwandigen Material des Pumpenkolbens durch einen kostengünstigen Stanzvorgang hergestellt werden.Such inlet opening can be made in the thin-walled material of the pump piston by a cost punching process.
Besonders bevorzugt ist an der Ringwand eine Vielzahl Zulauföffnungen ausgebildet, mittels denen ein Filtersieb gebildet ist.Particularly preferably, a plurality of inlet openings is formed on the annular wall, by means of which a filter screen is formed.
Mittels dem derartigen Ausbilden von vielen Zulauföffnungen an dem Pumpenzylinder kann sehr kostengünstig ein Filtersieb hergestellt werden, denn die Vielzahl Öffnungen kann in der Regel mit nur einem Stanzvorgang realisiert werden. Ferner bedarf es für den Filter dann keines zusätzlichen Bauteils mehr, so dass auch die Beschaffungs- und Montagekosten weiter gesenkt werden können. By means of such a design of many inlet openings on the pump cylinder, a filter can be produced very inexpensively, because the plurality of openings can be realized in the rule with only one punching operation. Furthermore, it requires no additional component for the filter, so that the procurement and installation costs can be further reduced.
Die derartige mindestens eine Öffnung wird, wie bereits erwähnt, besonders bevorzugt mittels Stanzen hergestellt, da dieses Fertigungsverfahren sehr kostengünstig ausgeführt werden kann. Das Stanzen erfolgt insbesondere zeitlich bevor der Pumpenzylinder mittels Tiefziehen hergestellt worden ist. Das Stanzen kann dann am Rohmaterial des Pumpenzylinders, das als einfaches Blech im Wesentlichen in ebener Form vorliegt, ausgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich können die Öffnung mittels Laserschneiden oder Ätzen hergestellt werden. Gerade die Vielzahl Zulauföffnungen kann so sehr kostengünstig und zugleich maßgenau ausgeformt werden. Die beim Tiefziehen sich ergebende Verformung des Materialbereichs, in dem sich die Zulauföffnungen befinden, kann durch eine entsprechende Form- und Maßanpassung der zu stanzenden Öffnungen im Voraus berücksichtig werden.The aforementioned at least one opening is, as already mentioned, particularly preferably produced by means of stamping, since this production method can be carried out very inexpensively. The punching takes place in particular before the pump cylinder has been produced by deep drawing. The punching can then be carried out on the raw material of the pump cylinder, which is present as a simple sheet essentially in planar form. Alternatively or additionally, the opening can be produced by means of laser cutting or etching. Especially the multiplicity of inlet openings can be formed very cost-effective and at the same time dimensionally accurate. The deformation of the material region during deep drawing, in which the inlet openings are located, can be taken into account in advance by means of a corresponding dimensional and dimensional adaptation of the openings to be punched.
In bevorzugter Weise ist ferner an dem Ende der Ringwand, das der Bodenfläche gegenüberliegt, eine Ringscheibe ausgebildet.Preferably, an annular disc is further formed at the end of the annular wall, which is opposite to the bottom surface.
Die Ringscheibe kann weitgehend kostenneutral mit dem Tiefziehvorgang selbst hergestellt werden. Sie dient vorteilhaft zum Abstützen eines Dichtrings, der daneben angeordnet wird und zum Abdichten des sich axial bewegenden Pumpenkolbens gegenüber seiner Umgebung dient. Der Dichtring stellt eine Niederdruck-Dichtung dar, welche verhindert, dass Fluid aus dem Ansaugbereich des Pumpenkolbens austreten kann.The annular disc can be produced largely free of cost with the deep-drawing process itself. It is advantageously used to support a sealing ring, which is arranged next to it and serves to seal the axially moving pump piston relative to its surroundings. The sealing ring is a low-pressure seal, which prevents fluid from escaping from the suction of the pump piston.
Ferner ist bevorzugt an dem Ende der Ringwand, das der Bodenfläche gegenüberliegt, eine Ringstufe ausgebildet, in der insbesondere ein zwischen Pumpenkolben und Pumpenzylinder abdichtender Dichtring angeordnet ist.Furthermore, an annular step is preferably formed at the end of the annular wall, which is opposite to the bottom surface, in which in particular a sealing between the pump piston and pump cylinder sealing ring is arranged.
Die Ringstufe bildet einen Montageraum für einen Dichtring, der an dieser Stelle zugleich während der Montageschritte vorteilhaft gelagert und in dieser Lage auch gegen Beschädigung geschützt ist. Der Dichtring stellt insbesondere eine Abdichtung zwischen Pumpenkolben und Pumpenzylinder her. Bei der derartigen Lösung kann ferner auf eine weitere Abdichtung zwischen dem Pumpenkolben und dem ihn außerhalb des Pumpenzylinders umgebenden Pumpengehäuse verzichtet werden, indem der Pumpenzylinder zum Pumpengehäuse hin abgedichtet ist. Diese Abdichtung kann vorteilhaft mittels der Einpresssituation des Pumpenzylinders in das Pumpengehäuse oder mittels einer Verstemmung des Pumpengehäuses an der offenen Stirnseite des Pumpenzylinders geschaffen sein.The ring step forms a mounting space for a sealing ring, which is advantageously stored at the same time during the assembly steps and protected in this position against damage. The sealing ring in particular produces a seal between pump piston and pump cylinder. In such a solution can be further dispensed with a further seal between the pump piston and the pump housing surrounding him outside the pump housing by the pump cylinder is sealed to the pump housing. This seal can advantageously be created by means of the press-fit situation of the pump cylinder into the pump housing or by means of caulking of the pump housing on the open front side of the pump cylinder.
Die Erfindung umfasst ferner eine Fahrzeugbremsanlage mit einer derartigen Pumpe.The invention further comprises a vehicle brake system with such a pump.
Schließlich umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen einer Pumpe mit den Schritten: Ausbilden mindestens einer Öffnung in einem Blech, Tiefziehen des Blechs zu einem Pumpenzylinder, derart dass mit der Öffnung eine Ventilöffnung und/oder eine Zulauföffnung und/oder eine Ablauföffnung des Pumpenzylinders gebildet ist, und Montieren eines Pumpenkolbens in den derartigen Pumpenzylinder. An diese Fertigungsschritte schließt sich nachfolgend, wie oben erläutert, bevorzugt das Montieren des Pumpenzylinders in ein Pumpengehäuse an.Finally, the invention also includes a method for producing a pump comprising the steps of: forming at least one opening in a metal sheet, deep drawing the sheet to a pump cylinder, such that with the opening a valve opening and / or an inlet opening and / or a drain opening of the pump cylinder is formed and mounting a pump piston in such pump cylinder. Following this production steps, as explained above, the mounting of the pump cylinder in a pump housing preferably follows.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:An exemplary embodiment of the solution according to the invention will be explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings. It shows:
In
In den
An dem dünnwandigen Material des Rohlings sind zuvor im Bereich der Bodenfläche
Mit den derartigen vielen Zulauföffnungen
An dem Ende der Ringwand
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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