DE102011004283A1

DE102011004283A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE102011004283A1
Application number: DE102011004283A
Authority: DE
Inventors: Heinz Beck; Hans-Georg Zentgraf; Andreas Hettrich; Dieter Dinkel
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2012-08-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit einem Pumpengehäuse (4), das mehrere die Funktion der Kolbenpumpe bestimmende Pumpenbauteile wie einen im Pumpengehäuse (4) aufgenommenen Pumpenkolben (2) und einen im Pumpengehäuse (4) angeordneten, belüfteten Raum (10) umfasst, in dem ein Pumpenantrieb (1) gelagert ist, der das antriebsseitige Ende des Pumpenkolbens (2) beaufschlagt, welches zur leckagefreien Abdichtung des Pumpenkolbens (2) in Richtung des Pumpenantriebs (1) einen im Pumpengehäuse (4) fixierten Dichtring (6) durchdringt, wobei zwischen dem im Pumpengehäuse (4) fixierten Dichtring (6) und dem Pumpenantrieb (1) eine Buchse (5) im Pumpengehäuse (4) fixiert ist, in welcher der Pumpenkolben (2) geführt ist. Damit keine Luft aus dem belüfteten Raum (10) in den hydraulisch beaufschlagten Pumpenförderraum gelangen kann, sieht die Erfindung vor, dass das dem Pumpenantrieb (1) zugewandte Ende des Pumpenkolbens (2) durch ein ringförmiges Dichtelement (3) gas- und flüssigkeitsundurchlässig hindurchgeführt ist, welches im Pumpengehäuse (4) zwischen der Buchse (5) und dem Pumpenantrieb (1) fixiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, insbesondere zur Druckmittelförderung in hydraulischen Bremsanlagen mit Schlupfregelung, nach dem Oberbegriff des 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 sowohl die Kolbenrückstellfeder, ein das Saugventil am Pumpenkolben fixierender Federtopf als auch ein Dicht- und Führungspaket für den Pumpenkolben angeordnet sind. Zur hydraulischen Abdichtung des Nachlaufraums gegenüber einem belüfteten Pumpenantriebsraum im Pumpengehäuse erstreckt sich der Pumpenkolben durch einen im Pumpengehäuse fixierten Dichtring in Richtung des Pumpenantriebs. Geeignete Maßnahmen, die ein Entweichen von Luft aus dem Pumpenantriebsraum über den Dichtring in den Nachlaufraum verhindern, sind nicht vorgesehen.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kolbenpumpe der angegebenen Art derart zu gestalten, dass von einem belüfteten Raum, der den Pumpenantrieb aufnimmt, kein Lufteintrag über den Dichtring am Pumpenkolben in den hydraulischen Bereich des Pumpengehäuses erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Kolbenpumpe der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand einer Zeichnung hervor.
Die 1 zeigt eine Darstellung einer Kolbenpumpe in einem Längsschnitt, die bevorzugt zur Druckmittelförderung in hydraulischen Bremsanlagen mit Schlupfregelung zum Einsatz kommt. Das Pumpengehäuse 4 der Kolbenpumpe ist teilweise abgebildet und weist mehrere die Funktion der Kolbenpumpe bestimmenden Pumpenbauteile auf, welche einen im Pumpengehäuse 4 aufgenommenen Pumpenkolben 2 und einen im Pumpengehäuse 4 angeordneten, belüfteten Raum 10 umfasst, in dem ein Pumpenantrieb 1 in Form eines Exzenters gelagert ist. Der Pumpenantrieb 1 beaufschlagt das antriebsseitige Ende des Pumpenkolbens 2, welches zur leckagefreien Abdichtung des Pumpenkolbens 2 in Richtung des Pumpenantriebs 1 einen im Pumpengehäuse 4 fixierten Dichtring 6 durchdringt. Zwischen dem im Pumpengehäuse 4 fixierten Dichtring 6 und dem Pumpenantrieb 1 ist ferner in der Funktion eines sogenannten Führungsbandes eine Buchse 5 im Pumpengehäuse 4 fixiert, in welcher der Pumpenkolben 2 präzise geführt ist. Um eine Beschädigung des Dichtrings 6 während der oszillierenden Bewegung des Pumpenkolbens 1 zu verhindern, ist zwischen der Buchse 5 und dem Dichtring 6 eine Stützscheibe 7 angeordnet, wobei die Stützscheibe 7 mit dem angrenzenden Dichtring 6 in einer Fixierhülse 8 aufgenommen ist, welche in das Pumpengehäuse 4 eingepresst ist. Aus 1 geht ferner hervor, dass der Dichtring 6 auf seiner von der Stützscheibe 7 abgewandten Stirnseite von einem an der Fixierhülse 8 ausgebildeten Bund 13 begrenzt ist, sodass sich der Dichtring 6 während der Hubbewegung des Pumpenkolbens 2 im zulässigen Umfang elastisch verformen und am Bund 13 abstützen kann. Die den Dichtring 6 und die Stützscheibe 7 aufnehmende Fixierhülse 8 ist vorteilhaft mit dem Pumpenkolben 2 zu einer Vormontagebaugruppe zusammengefasst, die in einem Arbeitsgang in die Bohrung 9 eingesetzt ist.
Der rechts neben der Fixierhülse 8 nur teilweise abgebildete Bereich des Pumpengehäuses 4 umfasst im Wesentlichen ausgestattet mit einem Saugventil einen Nachlaufraum 17, der unmittelbar an die Vormontagebaugruppe angrenzt, sowie einen mit einem Druckventil ausgestatteten Förderraum für das vom Pumpenkolben 2 aus dem Nachlaufraum 17 angesaugte und zur Druckversorgung einer Radbremse zu fördernden Druckmittel.
Damit von dem belüfteten (Exzenter-)Raum 10, der den Pumpenantrieb 1 aufnimmt, über den Dichtring 6 am Pumpenkolben 2 kein Lufteintrag in den hydraulischen Arbeitsbereich des Pumpengehäuses 4 erfolgt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das dem Pumpenantrieb 1 zugewandte Ende des Pumpenkolbens 2 zusätzlich durch ein ringförmiges Dichtelement 3 hindurchgeführt ist, welches im Pumpengehäuse 4 zwischen der Buchse 5 und dem Pumpenantrieb 1 fixiert ist.
Die den Dichtring 6 und die Stützscheibe 7 aufnehmende Fixierhülse 8 bilden gemeinsam mit der Buchse 5 und dem zusätzlichen Dichtelement 3 ein Dichtpaket, dessen Einzelteile in die abgestufte Bohrung 9 des Pumpengehäuses 4 in koaxialer Anordnung eingesetzt sind. Hierzu weist die Bohrung 9 in Richtung des Raums 10, der den Pumpenantrieb 1 aufnimmt, einen abnehmenden Innendurchmesser auf, wozu mehrere Stufenabschnitte 11, 12 in der Bohrung 9 vorgesehen sind, wovon der erste Stufenabschnitt 11 die mit dem Dichtring 6 und der Stützscheibe 7 versehene Fixierhülse 8 aufnimmt, während der zweite, gegenüber dem ersten Stufenabschnitt 11 im Durchmesser verkleinerte Stufenabschnitt 12 die Buchse 5 und das Dichtelement 3 beinhaltet. Zur präzisen Positionierung ist das elastische Dichtelement 3 zwischen der Buchse 5 und einem Absatz 14 des zweiten Stufenabschnitts 12 eingespannt.
Das Dichtelement 3 weist eine Dichtlippe 15 auf, die sich unter konstanter Anpresskraft auf die Mantelfläche des Pumpenkolbens 2 in einen an den zweiten Stufenabschnitt 12 angrenzenden dritten Stufenabschnitt 16 erstreckt. Die von der Dichtlippe 15 ausgeübte konstante Anpresskraft auf den Pumpenkolben 2 beruht vorteilhaft auf dem sogenannten Shape-Memory-Effekt, weshalb die Dichtlippe 15 aus einem geeigneten Formgedächtnis-Werkstoff hergestellt ist. Durch diese Maßnahme entfällt die zusätzliche Anordnung eines die Dichtlippe 15 auf den Pumpenkolben 2 anpressenden Federelements.
Wie aus 1 hervor geht, ist das Dichtelement 3 bevorzugt als sogenannte Hutmanschette aus einem Elastomer hergestellt. Als Variante kann ebenso nach Wunsch oder Bedarf anstelle der Hutmanschette eine elastische Dichtscheibe einfachster Bauform verwendet werden, deren Dichtlippe nach erfolgter Montage der Dichtscheibe in der Bohrung 9 durch eine entsprechende Verformung der Dichtscheibe entsteht. Selbstverständlich eignet sich bei hinreichend großen Platzverhältnissen als Dichtelement 3 auch ein an sich bekannter Nutring oder eine Dichtmanschette in einer von der bevorzugten Ausführungsform mehr oder weniger abweichenden Bauform.
Der Montagevorgang des gesamten Dichtpakets erfolgt aus Richtung des Nachlaufraums 17 und umfasst zunächst das Einlegen des Dichtelements 3 in den zweiten Stufenabschnitt, wobei das Dichtelement 3 nach dem Einlegen in den zweiten Stufenabschnitt 12 anschließend durch das Einpressen der Buchse 5 in den zweiten Stufenabschnitt 12 unter axialer Vorspannung starr in der Bohrung 9 fixiert wird. Danach folgt aus Richtung des Nachlaufraums 17 das Einfügen der aus dem Pumpenkolben 2, der Stützscheibe 7 und der Fixierhülse 8 gebildeten Vormontagebaugruppe in die Bohrung 9, wozu die den Dichtring 6 und die Stützscheibe 7 umfassende Fixierhülse 8 unter ausreichend hoher Einpresskraft bis auf Anschlag in die erste Stufenbohrung 11 gedrückt wird.
Durch diese beschriebenen Maßnahmen wird somit ein Lufteintrag aus dem belüfteten Exzenterraum (Raum 10) über die Abdichtung des Pumpenkolbens 2 in den Nachlaufraum 17 während des Pumpenlaufs sicher verhindert.
Bezugszeichenliste

1: Pumpenantrieb
2: Pumpenkolben
3: Dichtelement
4: Pumpengehäuse
5: Buchse
6: Dichtring
7: Stützscheibe
8: Fixierhülse
9: Bohrung
10: Raum
11: Stufenabschnitt
12: Stufenabschnitt
13: Bund
14: Absatz
15: Dichtlippe
16: Stufenabschnitt
17: Nachlaufraum

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 im Pumpengehäuse aufgenommenen Pumpenkolben und einen im Pumpengehäuse angeordneten, belüfteten Raum umfasst, in dem ein Pumpenantrieb gelagert ist, der das antriebsseitige Ende des Pumpenkolbens beaufschlagt, welches zur leckagefreien Abdichtung des Pumpenkolbens in Richtung des Pumpenantriebs einen im Pumpengehäuse fixierten Dichtring durchdringt, wobei zwischen dem im Pumpengehäuse fixierten Dichtring und dem Pumpenantrieb eine Buchse im Pumpengehäuse fixiert ist, in welcher der Pumpenkolben geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Pumpenantrieb (1) zugewandte Ende des Pumpenkolbens (2) durch ein ringförmiges Dichtelement (3) hindurchgeführt ist, welches im Pumpengehäuse (4) zwischen der Buchse (5) und dem Pumpenantrieb (1) fixiert ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Buchse (5) und dem Dichtring (6) eine Stützscheibe (7) angeordnet ist, wobei die Stützscheibe (7) mit dem angrenzenden Dichtring (6) in einer Fixierhülse (8) aufgenommen sind, welche in das Pumpengehäuse (4) eingepresst ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Dichtring (6) und die Stützscheibe (7) aufnehmende Fixierhülse (8) gemeinsam mit der Buchse (5) und dem Dichtelement (3) ein Dichtpaket bilden, dass in einer Bohrung (9) des Pumpengehäuses (4) eingesetzt ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (9) in Richtung des Raums (10), der den Pumpenantrieb (1) aufweist, einen abnehmenden Innendurchmesser aufweist, wozu mehrere Stufenabschnitte (11, 12) in der Bohrung (9) vorgesehen sind, wovon der erste Stufenabschnitt (11) die Fixierhülse (8) und der zweite, gegenüber dem ersten Stufenabschnitt (11) im Durchmesser verkleinerte Stufenabschnitt (12) die Buchse (5) und das Dichtelement (3) aufnimmt.
Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (6) auf seiner von der Stützscheibe (7) abgewandten Stirnseite von einem an der Fixierhülse (8) ausgebildeten Bund (13) begrenzt ist, an dem der Dichtring (6) abstützbar ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (3) zwischen der Buchse (5) und einem Absatz (14) des zweiten Stufenabschnitts (12) eingespannt ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (3) eine Dichtlippe (15) aufweist, die sich anliegend am Umfang des Pumpenkolbens (2) in einen an den zweiten Stufenabschnitt (12) angrenzenden dritten Stufenabschnitt (16) erstreckt.
Kolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausübung einer konstanten Anpresskraft der Dichtlippe (15) auf die Mantelfläche des Pumpenkolbens (2) die Dichtlippe (15) aus einem Formgedächtnis-Werkstoff hergestellt ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (3) als loses Einlegeteil in den zweiten Stufenabschnitt (12) eingefügt ist, wobei das Dichtelement (3) nach dem Einlegen in den zweiten Stufenabschnitt (12) anschließend durch das Einpressen der Buchse (5) in den zweiten Stufenabschnitt (12) starr in der Bohrung (9) fixiert ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Dichtring (6) und die Stützscheibe (7) aufnehmende Fixierhülse (8) mit dem Pumpenkolben (2) zu einer Vormontagebaugruppe zusammengefasst ist, die in einem Arbeitsgang in die Bohrung (9) eingesetzt ist.