DE102010041310A1

DE102010041310A1 - Pumpe und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102010041310A1
Application number: DE102010041310A
Authority: DE
Inventors: Oliver Gaertner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2012-03-29
Also published as: CN103118912B; CN103118912A; US20130302191A1; EP2619055A1; WO2012038119A1; KR20130133172A; JP2013540939A

Abstract

Ein Vorgehen zum Herstellen einer Pumpe (10), insbesondere für eine Fahrzeugbremsanlage, umfasst die Schritte: Bereitstellen eines Pumpengehäuses (30), Ausbilden einer Sackbohrung (44) in dem Pumpengehäuse (30) ausgehend von einem Bereich im Pumpengehäuse (30), in dem eine Exzenteröffnung (46) zum Aufnehmen eines Antriebsexzenters vorgesehen ist, Einsetzen eines Pumpenzylinders (32) in die Sackbohrung (44) vom Bereich der Exzenteröffnung (46) aus und Festsetzen des Pumpenzylinders (32) in der Sackbohrung (44) vom Bereich der Exzenteröffnung (46) aus.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere für eine Fahrzeugbremsanlage, und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Pumpe.
Aus DE 199 28 913 A1 ist eine Pumpe bekannt, bei der in einem Pumpengehäuse ein einzelnes Pumpenelement bzw. eine Pumpeneinheit von einem Pumpenkolben gebildet ist, der in einem Pumpenzylinder verschiebbar gelagert ist. Der Pumpenkolben saugt dabei ein Bremsfluid durch eine Zulauföffnung in den Pumpenzylinder hinein und fördert es durch eine Ablauföffnung aus dem Pumpenzylinder heraus.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Vorgehen zu nennen, mittels dem eine solche Pumpe besonders kostengünstig herstellbar und montierbar ist.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß sind eine Pumpe und ein Verfahren zum Herstellen einer Pumpe, insbesondere für eine Fahrzeugbremsanlage, geschaffen, bei denen ein Pumpengehäuse bereitgestellt wird, eine Sackbohrung in dem Pumpengehäuse ausgehend von einem Bereich im Pumpengehäuse ausgebildet wird, in dem eine Exzenteröffnung zum Aufnehmen eines Antriebsexzenters vorgesehen ist, ein Pumpenzylinder in die Sackbohrung vom Bereich der Exzenteröffnung aus eingesetzt wird und der Pumpenzylinder in der Sackbohrung vom Bereich der Exzenteröffnung aus festgesetzt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Vorgehen wird ein Pumpenelement bzw. eine Pumpeneinheit einer mittels eines Exzenters antreibbaren Kolbenpumpe vom Bereich der zugehörigen Exzenteröffnung aus in eine Sackbohrung montiert. Dieses Vorgehen steht im Gegensatz zur bisherigen Herstellungsweise, bei der das Pumpenelement in eine Durchgangsbohrung eingesetzt wird, die von außen in das Pumpengehäuse bis hinein in die Exzenteröffnung ausgebildet wurde. Diese Durchgangsbohrung muss dann von außen verschlossen werden, was in der Regel mittels einer Verstemmung geschieht. Hinter dieser Verstemmung befindet sich im Pumpengehäuse derzeit der Hochdruckbereich des Pumpenelements, so dass die zugehörige Verstemmung entsprechend hohem Druck ausgesetzt ist. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist das Pumpenelement hingegen an jedem Ende der Sackbohrung in dieser festzusetzen, an dem sich der Niederdruckbereich befindet. Entsprechend ist dort die Druckbelastung der Festlegungseinrichtung auch geringer.
Vorteilhaft sind erfindungsgemäß Bauteile eines Auslassventils in der Sackbohrung eingesetzt worden, bevor der Pumpenzylinder in die Sackbohrung eingesetzt wird.
Bei dieser Weiterbildung werden zunächst Bauteile eines Auslassventils am Bodenbereich der Sackbohrung eingesetzt, bevor nachfolgend das Pumpenelement selbst mit dessen Pumpenzylinder und in der Regel auch mit dem darin vormontierten Pumpenkolben in die Sackbohrung eingesetzt wird. Die derart eingelegten Bauteile des Auslassventils sind vorzugsweise insbesondere eine Ventilfeder zum federnden Vorspannen eines Ventilkörpers sowie ein Ventilkörper zum wahlweisen Verschließen einer Ventilöffnung. Die Ventilöffnung selbst ist hingegen vorteilhaft dann am Pumpenzylinder ausgebildet, so dass das Auslassventil durch das Einsetzen des Pumpenzylinders in die Sackbohrung komplettiert wird.
Der Pumpenzylinder wird bevorzugt mittels Tiefziehen, also als Tiefziehteil, hergestellt.
Tiefziehen ist für das Herstellen des erfindungsgemäß montierten Pumpenzylinders ein besonders kostengünstiges Verfahren. Der derart hergestellte Pumpenzylinder ist zwar besonders dünnwandig gestaltet und damit grundsätzlich wenig auf Druck belastbar. Der tiefgezogene Pumpenzylinder kann aber dennoch auch großen radial wirkenden Kräften entgegenwirken, indem er derart montiert wird, dass er sich mit seiner Wand an dem umgebenden Ventilgehäuse anlegt bzw. abstützt.
Ferner wird vorteilhaft mindestens eine Öffnung in dem Pumpenzylinder ausgebildet, insbesondere zeitlich vor dem Schritt des Tiefziehens des Pumpenzylinders.
Die derart ausgebildete Öffnung dient bevorzugt als Auslassöffnung bzw. Ventilöffnung des Auslassventils. Sie ist besonders vorteilhaft am Boden des dann becherförmigen Pumpenzylinders ausgeformt. Ferner dient die Öffnung bevorzugt als Einlassöffnung für den Pumpenzylinder, also als jene Öffnung, durch die hindurch der Pumpenkolben Fluid in den Pumpenzylinder einsaugt. Der derartige Einlassbereich des Pumpenzylinders ist besonders vorteilhaft mit einer Vielzahl einzelner Öffnungen gestaltet, so dass sich ein Filtersieb in der Mantelfläche des dann bevorzugt becherförmig gestalteten Pumpenzylinders ergibt.
Der Pumpenzylinder ist vorzugsweise in Becherform mit einer Ringwand und einer Bodenfläche ausgebildet.
Der derart becherförmige Pumpenzylinder dient vorteilhaft auch bereits während der Montage als Aufnahme für das Vormontieren von Bauteilen des zugehörigen Pumpenzylinders. Es ergibt sich so eine vormontierte Baugruppe, die nachfolgend in einem Arbeitsschritt in den Pumpenzylinder eingesetzt werden kann.
Alternativ oder zusätzlich ist der Pumpenzylinder bevorzugt mit einer dem Bereich der Exzenteröffnung zugewandten Ringscheibe ausgestaltet.
Die derart an die Ringwand des Pumpenzylinders auf kostenneutrale Weise angeformte Ringscheibe dient bevorzugt zum Abstützen eines benachbarten Dichtrings.
Der Pumpenzylinder ist bevorzugt auch mit einer dem Bereich der Exzenteröffnung zugewandten Ringstufe gestaltet.
Die derart ebenfalls nahezu ohne Mehrkosten herstellbare Ringstufe dient insbesondere zum Aufnehmen eines zwischen der Innenseite des Pumpenzylinders und der Außenseite des Pumpenkolbens abdichtenden Dichtrings. Der Dichtring kann dann ferner im Pumpenzylinder gegebenenfalls zusammen mit dem Pumpenkolben eine vorzumontierende Baugruppe bilden. Im derart vormontierten Zustand kann der Dichtring in die Sackbohrung des Pumpengehäuses eingeschoben werden, ohne beschädigt zu worden. Der Dichtring ist in dieser Einbaulage von der Ringstufe radial außen überdeckt und entsprechend innerhalb der Ringstufe geschützt.
Der Pumpenzylinder ist vorteilhaft mittels eines in die Sackbohrung gesetzten Führungsrings festgesetzt, der auch zum axialen Führen eines im Pumpenzylinder verschiebbaren Pumpenkolbens dient.
Der derart montierte Führungsring entwickelt doppelt Wirkung. Erstens wirkt er als radial stützendes Führungsglied für den Pumpenkolben beim axialen Verschieben innerhalb des Pumpenkolbens. Zweitens dient der Führungsring als Haltering. Er verhindert, dass sich der Pumpenzylinder in der Sackbohrung axial verschieben kann.
Ferner ist der Pumpenzylinder bevorzugt in der Sackbohrung mittels Verstemmen festgelegt, insbesondere mittels Verstemmen des Führungsrings.
Der Arbeitsschritt des Verstemmens ist ein auch in der Großserienfertigung prozesssicher auszuführendes Verfahren. Mit diesem Verfahren können auf kostengünstige Weise die über die Lebensdauer der Pumpe hinweg erforderlichen Haltekräfte gewährleistet werden. Dies ist wie oben erläutert insbesondere der Fall, da sich die Verstemmung an der Niederdruckseite des Pumpenelements befindet.
Die Sackbohrung ist bevorzugt mittels einer Bohrung ausgebildet, die durch die dann bereits ausgebildete Exzenteröffnung hindurch ausgebildet wird.
Bei dieser Weiterbildung wird zunächst die Exzenteröffnung gebohrt und nachfolgend durch diese hindurch die Sackbohrung hergestellt. Die Sackbohrung kann dabei auch in einem weit innen liegenden Bereich des Ventilgehäuses ausgebildet werden.
Verschlossen wird die Sackbohrung bevorzugt an der Außenseite des Pumpengehäuses, insbesondere mittels Einpressen eines Blindstopfens.
Mit dem derartigen Verschließen ist das Ventilgehäuse auch an seiner Außenseite dauerhaft abgedichtet und gegen einen möglichen Austritt von Bremsflüssigkeit gesichert.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Längsschnitt einer Pumpe gemäß dem Stand der Technik,
2 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Pumpe mit einem Pumpenzylinder gemäß der Erfindung im eingebauten Zustand,
3 das Detail III in 2.
In 1 ist eine Pumpe 10 in Gestalt einer Kolbenpumpe für eine nicht weiter dargestellte hydraulische Fahrzeugbremsanlage veranschaulicht, die zum Erzeugen eines Fluiddrucks von Bremsfluid innerhalb der Fahrzeugbremsanlage dient. Die Pumpe 10 weist einen als Drehteil hergestellten, becherförmigen Pumpenzylinder 12 auf, in dem gegen eine Schraubenfeder 14 ein Pumpenkolben 16 verschiebbar gelagert ist. Der Pumpenkolben 16 fördert das Bremsfluid durch eine im Bodenbereich des Pumpenzylinders 12 ausgebildete, kreisrunde Ventilöffnung 17 eines Auslassventils 18 in eine nachfolgende Abströmung 20. Das Auslassventil 18 weist einen mit einer Schraubenfeder 21 federnd vorgespannten Schließkörper 22 auf. Um Bremsfluid in den Pumpenzylinder 12 einzusaugen, ist an dessen Umfang als separates Bauteil ein Ringfilter 24 angeordnet, auf den in Strömungsrichtung ein am Pumpenkolben 16 angeordnetes Einlassventil 26 folgt. Der Pumpenkolben 16 ist an seiner Niederdruckseite mittels eines Dichtrings 28 gegen ein Pumpengehäuse 30 hin abgedichtet.
In den 2 und 3 ist eine erfindungsgemäße Pumpe 10 dargestellt, bei der ein zugehöriger Pumpenzylinder 32 mittels Tiefziehen hergestellt ist. Der Tiefziehvorgang ist ausgehend von einem Blech als Rohling ausgeführt worden, wobei insbesondere eine becherförmige Grundform mit einer Ringwand 34 und einer Bodenfläche 36 gestaltet worden ist. Die Ringwand 34 ist vergleichsweise dünn und damit anfällig gegen Ausbeulen gestaltet, liegt aber mit ihrer Außenseite großflächig im Pumpengehäuse 30 an, so dass Druckkräfte auf das Pumpengehäuse 30 übertragen werden.
An dem dünnwandigen Material des Rohlings sind vor dem Tiefziehen im Bereich der Bodenfläche 36 eine Ventilöffnung 38 für das Auslassventil 18 sowie im Bereich der Ringwand 34 viele vergleichsweise kleine Zulauföffnungen 40 ausgestanzt worden. Mit diesen Zulauföffnungen 40 ist an dem dann fertig tiefgezogenen Pumpenzylinder 32 ein Filtersieb hergestellt worden, dass für dessen Zulauf das heranströmende Bremsfluid filtern kann.
An dem Ende der Ringwand 34, das der Bodenfläche 36 gegenüberliegt, ist beim Tiefziehen eine Ringstufe 42 ausgebildet worden. Von dieser Ringstufe 42 überdeckt eine Ringscheibe 39 den Dichtring 28 radial und eine weitere Ringwand 41 auch axial. Der Dichtring 28 ist auf diese Weise gegen äußere mechanische Einflüsse geschützt.
Die Pumpe 10 gemäß den 2 und 3 ist wie folgt hergestellt worden: Zunächst ist das Pumpengehäuse 30 bereitgestellt und in ihm eine Sackbohrung 44 mit einem Boden 45, einem ersten Absatz 47, einem zweiten Absatz 49 und einem dritten Absatz 51 ausgebildet worden. Die Sackbohrung 44 erstreckt sich dabei von der Oberfläche des quaderförmigen Pumpengehäuses 30 aus in dieses hinein und durch einen Bereich einer Exzenteröffnung 46 hindurch, die in dem Pumpengehäuse 30 wahlweise vor oder nach der Sackbohrung 44 ausgebildet worden ist. Die Exzenteröffnung 46 dient im Betrieb der Pumpe 10 zum Aufnehmen eines weiter nicht dargestellten Antriebsexzenters für den Pumpenkolben 16.
In die Sackbohrung 44 ist dann der tiefgezogene Pumpenzylinders 32 mit seiner Bodenfläche 36 an den Absatz 47 und mit seiner Ringstufe 42 an den Absatz 49 eingesetzt worden. An seinem offenen Ende ist der Pumpenzylinder 32 mittels einer Verstemmung 48 an dem Absatz 51 festgesetzt worden, der sich an dem zur Exzenteröffnung 46 hin offenen Endbereich der Sackbohrung 44 befindet. Mit der Verstemmung 48 ist dabei ein im Querschnitt L-förmiger Führungsring 50 mit verstemmtem Material in der Sackbohrung 44 rückgehalten worden, der zuvor auf den Pumpenkolben 16 aufgeschoben und gegen die weitere Ringwand 41 des tiefgezogenen Pumpenzylinders 32 stirnseitig angelegt worden war.
Vor dem Anordnen des Pumpenzylinders 32 sind am Grund der Sackbohrung 44 zwischen deren Boden 45 und der Bodenfläche 36 des Pumpenzylinders 32 ferner noch Bauteile des Auslassventils 18, nämlich dessen Schraubenfeder 21 und dessen Schließkörper 22, eingesetzt worden.
Die Sackbohrung 44 ist nach Beendigung der Montage des Pumpenzylinders 32 insbesondere mit darin vormontiertem, zugehörigem Pumpenkolben 16 mittels eines Blindstopfens 52 verschlossen worden, der an der Außenseite des Pumpengehäuses 30 in die Sackbohrung 44 eingepresst worden ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19928913 A1 [0002]

Claims

Pumpe (10), insbesondere für eine Fahrzeugbremsanlage, mit – einem Pumpengehäuse (30), – einer Sackbohrung (44) in dem Pumpengehäuse (30), die ausgehend von einem Bereich im Pumpengehäuse (30) ausgebildet ist, in dem eine Exzenteröffnung (46) zum Aufnehmen eines Antriebsexzenters vorgesehen ist, und – einem in der Sackbohrung (44) vom Bereich der Exzenteröffnung (46) aus eingesetzten Pumpenzylinder (32), der in der Sackbohrung (44) vom Bereich der Exzenteröffnung (46) aus festgesetzt ist.
Pumpe nach Anspruch 1, bei der zwischen einem Boden (45) der Sackbohrung (44) Bauteile (21; 22) eines Auslassventils (18) angeordnet sind.
Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Pumpenzylinder (32) ein Tiefziehteil ist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Pumpenzylinder (32) in Becherform mit einer Ringwand (34) und einer Bodenfläche (36) ausgebildet ist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Pumpenzylinder (32) mit einer dem Bereich der Exzenteröffnung (46) zugewandten Ringscheibe (39) gestaltet ist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Pumpenzylinder (32) mittels eines in die Sackbohrung (44) gesetzten Führungsrings (50) zum axialen Führen eines im Pumpenzylinder (32) verschiebbaren Pumpenkolbens (16) festgesetzt ist.
Verfahren zum Herstellen einer Pumpe (10), insbesondere für eine Fahrzeugbremsanlage, mit den Schritten: – Bereitstellen eines Pumpengehäuses (30), – Ausbilden einer Sackbohrung (44) in dem Pumpengehäuse (30) ausgehend von einem Bereich im Pumpengehäuse (30), in dem eine Exzenteröffnung (46) zum Aufnehmen eines Antriebsexzenters vorgesehen ist, – Einsetzen eines Pumpenzylinders (32) in die Sackbohrung (44) vom Bereich der Exzenteröffnung (46) aus und – Festsetzen des Pumpenzylinders (32) in der Sackbohrung (44) vom Bereich der Exzenteröffnung (46) aus.
Verfahren nach Anspruch 7, mit dem Schritt: Anordnen von Bauteilen eines Auslassventils (18) in der Sackbohrung (44) vor dem Schritt des Einsetzens des Pumpenzylinders (32) in die Sackbohrung (44).
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, mit dem Schritt: Ausbilden des Pumpenzylinders (32) mittels Tiefziehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, mit dem Schritt: Ausbilden mindestens einer Öffnung (38; 40) in dem Pumpenzylinder (32), insbesondere zeitlich vor dem Schritt des Tiefziehens des Pumpenzylinders (32).
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, mit dem Schritt: Ausbilden der Sackbohrung (44) mittels einer Bohrung, die durch die dann bereits ausgebildete Exzenteröffnung (46) hindurch ausgebildet wird.