DE102011010835B4

DE102011010835B4 - Verdrängerpumpe

Info

Publication number: DE102011010835B4
Application number: DE201110010835
Authority: DE
Inventors: Jürgen Ernst; Robert Greunz
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2011-02-10
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2031-02-11
Also published as: DE102011010835A1; WO2012107197A3; WO2012107197A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe (1), insbesondere mit Außenzahnrädern, mit einer axial verschiebbaren Steuerwelle (3) zur Verstellung des Fördervolumens, wobei auf der vorzugsweise aus Stahl bestehenden Steuerwelle (3) ein Zahnrad (2) und zumindest ein Steuerkolben (5) angeordnet sind. Um eine rasche und hochpräzise lagegenaue Positionierung des Steuerkolbens (5) auf der Steuerwelle (3) zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der im Wesentlichen ringförmige Steuerkolben (5) einen Mantelteil (6) und ein Insertteil (7) aufweist, wobei Mantelteil (6) und Insertteil (7) aus unterschiedlichen Materialien bestehen und formschlüssig miteinander zu einer Einheit verbunden sind, wobei der Steuerkolben (5) auf einen Wellenzapfen (8) der Steuerwelle (3) aufgeschoben und vorzugsweise mit diesem drehfest verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe, insbesondere mit Außenzahnrädern, mit einer axial verschiebbaren Steuerwelle zur Verstellung des Fördervolumens, wobei auf der vorzugsweise aus Stahl bestehenden Steuerwelle ein Zahnrad und zumindest ein Steuerkolben angeordnet sind.
Außenzahnrad-Regelpumpen sind aus der Druckschrift US 2010/0 086 422 A1 oder DE 10 2007 033 146 B4 bekannt. Derartige Verdrängerpumpen weisen eine axial verschiebbare Steuerwelle auf, mit welcher der Zahneingriff der beiden Außenzahnräder verändert werden kann. Die Steuerwelle ist dabei über Steuerkolben in einem Gehäuse verschiebbar und drehbar gelagert. Um eine hohe Regelgüte bei der Verstellung der Fördermenge zu erreichen, ist eine exakte Positionierung der Steuerkolben bei der Fertigung von hoher Bedeutung. Andererseits soll die Fertigung mit möglichst geringem Aufwand erfolgen.
Bei der US 2010/0 086 422 A1 ist ein durch einen federbelasteten Zahnradhalter gebildeter Steuerkolben mit einer ringförmigen Vorderwand und einer ringförmige Hinterwand vorgesehen, welcher auf einer Achse längsverschiebbar gelagert ist. Die Vorderwand ist auf einer ringförmigen Hülse aufgepresst, auf welcher drehbar ein angetriebenes Zahnrad gelagert ist. Die Rückwand grenzt an einen Druckraum, welcher mit hydraulischem Druck zur Verstellung des Zahnradhalters entgegen der Kraft der Rückstellfeder beaufschlagt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit möglichst geringem Aufwand eine hohe Fertigungsqualität und hohe Regelgüte zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der im Wesentlichen ringförmige Steuerkolben einen Mantelteil und ein Insertteil aufweist, wobei Mantelteil und Insertteil aus unterschiedlichen Materialien bestehen und formschlüssig miteinander zu einer Einheit verbunden sind, wobei der Steuerkolben auf einen Wellenzapfen der Steuerwelle aufgeschoben und vorzugsweise mit diesem drehfest verbunden ist.
Mantelteil und Insertteil können dabei untrennbar miteinander verbunden sein, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Mantelteil aus Kunststoff besteht. Der Insertteil ist bevorzugt vom Kunststoff des Mantelteils umspritzt. Der aus Kunststoff bestehende Mantelteil hat gute Gleit- und Dichtungseigenschaften.
Um eine lagegenaue Positionierung bei der Fertigung zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Insertteil aus dem gleichen Material wie die Steuerwelle, vorzugsweise aus Stahl, besteht, wobei vorzugsweise eine Stirnfläche des Insertteils an einer einen Anschlag bildenden Flanke der Steuerwelle anliegt. Die Größe der Stirnfläche kann der Fläche der Flanke der Steuerwelle entsprechen.
Dadurch, dass die Stirnfläche des Insertteiles der Fläche der Flanke der Steuerwelle entspricht, kann der Steuerkolben bis auf Anschlag mit der Steuerwelle auf den Zapfen aufgeschoben werden. Zeitaufwändige Einstellarbeiten zur Auffindung einer lagegenauen Positionierung können entfallen. Auf diese Weise ist ein prozesssicheres Hochpräzisionsfügen der Teile realisierbar.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen 1 eine erfindungsgemäße Verdrängerpumpe in einem Längsschnitt und 2 ein Steuerwelle der Verdrängerpumpe in einer Seitenansicht.
Eine als Außenzahnradpumpe ausgebildete Verdrängerpumpe 1 weist ein Paar miteinander kämmender Förderzahnräder auf, wobei eines der beiden Zahnräder 2 auf einer Steuerwelle 3 angeordnet und mit dieser axial verschiebbar ist. Das mit dem verschiebbaren Zahnrad 2 kämmende nicht verschiebbare Zahnrad ist in 1 nicht weiter ersichtlicht.
Das verschiebbare Zahnrad 2 wird von Steuerkolben 4, 5 flankiert, welche fest mit der Steuerwelle 3 verbunden sind. Die Steuerwelle 3 kann durch Anlegen eines Steuerdruckes im Steuerraum 9 entgegen der Kraft eine Rückstellfeder 10 in Richtung der Achse 3' des Steuerkolbens 5 verschoben und somit der Zahneingriff zwischen dem Zahnrad 2 und dem nicht weiter dargestellten korrespondierenden Zahnradpartner verändert werden, wodurch das Fördervolumen der Verdrängerpumpe 1 variiert werden kann.
Zumindest einer der Steuerkolben 4 besteht aus einem Mantelteil 6 und einem Insertteil 7, wobei der aus Kunststoff bestehende Mantelteil 6 auf den aus Stahl bestehenden Insertteil 7 aufgespritzt und mit diesem somit untrennbar verbunden ist.
Die Steuerwelle 3 besteht ebenfalls aus Stahl.
Der Insertteil 7 liegt mit seiner dem Zahnrad 2 zugewandten Stirnfläche 7a an einer korrespondierende Flanke 3a der Steuerwelle 3 auf. Der Steuerkolben 5 ist dabei auf den Zapfen 8 der Steuerwelle 3 bis zum durch die Flanke 3a gebildeten Anschlag aufgeschoben, beispielsweise aufgepresst oder aufgeschrumpft.
Dadurch, dass der Steuerkolben 5 bis auf den durch die Flanke 3a gebildeten Anschlag auf die Steuerwelle 3 aufgeschoben wird, so dass die beiden Stahlteile aneinander liegen, kann eine sehr rasche und hochpräzise lagegenaue Positionierung des Steuerkolbens 5 auf der Steuerwelle 3 erreicht werden.

Claims

Verdrängerpumpe (1), insbesondere mit Außenzahnrädern, mit einer axial verschiebbaren Steuerwelle (3) zur Verstellung des Fördervolumens, wobei auf der vorzugsweise aus Stahl bestehenden Steuerwelle (3) ein Zahnrad (2) und zumindest ein Steuerkolben (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen ringförmige Steuerkolben (5) einen Mantelteil (6) und ein Insertteil (7) aufweist, wobei Mantelteil (6) und Insertteil (7) aus unterschiedlichen Materialien bestehen und formschlüssig miteinander zu einer Einheit verbunden sind, wobei der Steuerkolben (5) auf einen Wellenzapfen (8) der Steuerwelle (3) aufgeschoben und vorzugsweise mit diesem drehfest verbunden ist.
Verdrängerpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelteil (6) unlösbar mit dem Insertteil (7) verbunden ist.
Verdrängerpumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelteil (6) aus Kunststoff besteht, wobei vorzugsweise der Insertteil (7) vom Kunststoff des Mantelteils (6) umspritzt ist.
Verdrängerpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Insertteil (7) aus dem gleichen Material wie die Steuerwelle (3), vorzugsweise aus Stahl, besteht.
Verdrängerpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche (7a) des Insertteils (7) an einer einen Anschlag bildenden Flanke (3a) der Steuerwelle (3) anliegt, wobei die Größe der Stirnfläche (7a) der Fläche der Flanke (3a) der Steuerwelle (3) entspricht.