DE102011081777A1

DE102011081777A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE102011081777A1
Application number: DE102011081777A
Authority: DE
Inventors: Heinz Beck; Dieter Dinkel; Marco Müller
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-02-28

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 (10) und einen im Pumpengehäuse (4) angeordneten, belüfteten Raum (11) umfasst, in dem ein Pumpenantrieb (12) gelagert ist, der das antriebsseitige Ende des Pumpenkolbens (10) beaufschlagt, welches zur Führung des Pumpenkolbens (10) in Richtung des Pumpenantriebs (12) ein im Pumpengehäuse (4) fixiertes Bauelement durchdringt, das als eine Buchse (1) ausgeführt ist, welche von einem in das Pumpengehäuse (4) eingesetzten elastischen Dichtring (5) begrenzt ist, der an der Mantelfläche des Pumpenkolbens (10) anliegt. Die Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein weiteres Bauelement (2, 3) in das Pumpengehäuse (4) eingesetzt ist, das eine präzise Pumpenkolbenführung und/oder Einjustierung des Dichtrings (5) im Pumpengehäuse (4) gewährleistet.

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.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kolbenpumpe der angegebenen Art derart zu gestalten, dass der Verschleiß des Dichtrings minimiert wird, wodurch auch ein unerwünschter Lufteintrag über den Dichtring am Pumpenkolben in den hydraulischen Bereich des Pumpengehäuses vermieden werden kann.
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 zweier Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen hervor.
Es zeigen:
1 im Längsschnitt eine teilweise abgebildete Kolbenpumpe mit zwei in einem Axialabstand zueinander im Pumpengehäuse ausgerichtete Buchsen, zwischen denen ein Dichtring aufgenommen ist, um eine präzise Führung und Lagerung des dem Pumpenantrieb zugewandten Pumpenkolbenendes innerhalb den beiden Buchsen zu gewährleisten,
2 im Längsschnitt eine teilweise abgebildete Kolbenpumpe, deren Dichtring zur Abdichtung am Pumpenkolben zwischen einer Buchse und einem Klemmring im Pumpengehäuse positioniert ist.
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 10 und einen im Pumpengehäuse 4 angeordneten, belüfteten Raum 11 umfasst, in dem ein Pumpenantrieb 12 in Form eines mit einem Wälzlager versehenen Exzenters angeordnet ist. Der Pumpenantrieb 12 beaufschlagt das antriebsseitige Ende des Pumpenkolbens 10, welches zur leckagefreien Abdichtung des Pumpenkolbens 10 in Richtung des Pumpenantriebs 12 einen im Pumpengehäuse 4 fixierten Dichtring 5 durchdringt. Zwischen dem im Pumpengehäuse 4 fixierten Dichtring 5 und dem Pumpenantrieb 12 ist ferner in der Funktion eines sogenannten Führungsbandes eine erste Buchse 1 im Pumpengehäuse 4 fixiert, in welcher der Pumpenkolben 10 mit geringem Spiel gleitet. Um eine Beschädigung des Dichtrings 5 während der oszillierenden Bewegung des Pumpenkolbens 10 zu verhindern, ist zwischen der Buchse 1 und dem Dichtring 5 ein Scheibe 7 angeordnet.
Der rechts neben dem Pumpenkolben 10 nur teilweise abgebildete Bereich des Pumpengehäuses 4 umfasst im Wesentlichen ausgestattet mit einem Saugventil einen Nachlaufraum 13 und einen mit einem Druckventil ausgestatteten Förderraum für das vom Pumpenkolben 10 aus dem Nachlaufraum 13 angesaugte und zur Druckversorgung einer Radbremse zu fördernden Druckmittel.
Die bisher dargestellten Merkmale der in 1 abgebildeten Kolbenpumpe sind ebenso mit den aus 2 ersichtlichen Merkmalen identisch.
Um den Verschleiß des Dichtrings 5 wirkungsvoll zu minimieren, sodass von dem belüfteten (Exzenter-)Raum 11, der den Pumpenantrieb 12 aufnimmt, über den Dichtring 5 am Pumpenkolben 10 kein Lufteintrag in den hydraulischen Arbeitsbereich des Pumpengehäuses 4 erfolgen kann, werden im Nachfolgenden anhand den 1, 2 zwei unterschiedliche Lösungsvorschläge vorgestellt, die beide darauf basieren, erfindungsgemäß wenigstens ein weiteres Bauelement 2, 3 in das Pumpengehäuse 4 eingesetzt ist, das an dem Ende des Pumpenkolbens 10, der dem Pumpenantrieb 12 zugewandt ist, eine besonders präzise, kippfreie Pumpenkolbenführung ermöglicht, wobei durch die gewählte Anordnung des weiteren Bauelements 2, 3 überdies eine präzise Einjustierung des Dichtrings 5 im Pumpengehäuse 4 gewährleistet ist.
Daher ist gemäß der in 1 dargestellten Erfindung als weiteres Bauelement eine koaxial zur ersten Buchse 1 angeordnete zweite Buchse 2 im Pumpengehäuse 4 fixiert, die in einem Axialabstand X1 zur ersten Buchse 1 angeordnet ist, welcher einen für eine verschleißarme Aufnahme des Dichtrings 5 erforderlichen Ringraum 6 als auch eine für die präzise Führung des Pumpenkolbens 10 erforderlichen Führungslänge definiert.
Wie aus 1 hervor geht, ist weiterhin zur Verminderung des Dichtringverschleißes zwischen der ersten Buchse 1 und dem Dichtring 5 eine Scheibe 7 angeordnet. Infolge der Verwendung der Scheibe 7 ist der für den Dichtring 5 erforderliche Ringraum 6 durch den zwischen der Scheibe 7 und der zweiten Buchse 2 vorhandenen Axialabstand X2 definiert. Der Dichtring 5 kann sich somit während der oszillierenden Hubbewegung des Pumpenkolbens 10 im zulässigen Umfang innerhalb des durch den Ringraum 6 vorgegebenen Bauraums elastisch verformen und wechselweise an den diametralen Stirnflächen beider Buchsen 1, 2 bzw. an der Scheibe 7 und der zweiten Buchse 2 abstützen. Zur Bestimmung des erforderlichen Bauraums nimmt die zweite Buchse 2 im Pumpengehäuse 4 eine Position ein, in welcher der Dichtring 5 zur Minderung des Dichtringverschleißes kontrolliert mittels einer definierten Anpresskraft und/oder mittels eines definierten Hubs auf Anschlag direkt gegen die an der ersten Buchse 1 anliegenden Scheibe 7 gedrückt ist. Die Überwachung der auf den Dichtring 5 ausgeübten Anpresskraft und/oder des vom Dichtring 5 im Pumpengehäuse 4 zurückgelegten Hubs erfolgt mittels einer nicht näher dargestellten Kraft- und/oder Wegmessvorrichtung.
Der zwischen den beiden Buchsen 1, 2 angeordnete Dichtring 5 bildet mit der Scheibe 7 eine niederdruckseitige Baugruppe in Form eines Führungs- und Dichtungspakets, dessen Einzelteile in koaxialer Anordnung in eine abgestufte Bohrung 14 des Pumpengehäuses 4 eingesetzt sind. Hierzu weist die Bohrung 14 in Richtung des Raums 10, der den Pumpenantrieb 12 aufnimmt, einen abnehmenden Innendurchmesser auf, wozu mehrere Stufenabschnitte in der Bohrung 14 vorgesehen sind.
Der Montagevorgang des gesamten Führungs- und Dichtpakets erfolgt aus Richtung des Nachlaufraums 13 und umfasst zunächst das Einpressen der ersten Buchse 1 bis auf Anschlag in der Bohrung 14 an einer Stufe, sowie das anschließende Einsetzen der Scheibe 7 und des Dichtrings 5 in die Bohrung 14, wozu der Dichtring 5 mit Hilfe eines Montagewerkzeugs bis auf Anschlag an der Scheibe 7 in die Bohrung 14 gedrückt wird, wobei durch Kraft- und/oder Wegmessung der optimal erforderliche Bauraum für den Dichtring 5 in der Bohrung 14 ermittelt wird. Danach wird die zweite Buchse 2 zur optimalen, verschleißarmen Platzierung des Dichtrings 5 in die Bohrung 14 auf exakt die durch die Kraft- und/oder Wegmessung ermittelten Messwerte eingepresst. Durch diese Maßnahme ergibt sich unter Berücksichtigung der erforderlichen elastischen Eigenschaften des Dichtrings 5 eine sogenannte Füllgradoptimierung des zwischen den beiden Buchsen 1, 2 einzustellenden Bauraums, um zur Verschleißreduzierung die Axialbewegung und das Walken des Dichrings 5 zu minimieren.
Alternativ zu 1 zeigt die 2 anstelle der zweiten Buchse 2 als weiteres Bauelement einen koaxial zur ersten Buchse 1 angeordneten Klemmring 3 im Pumpengehäuse 4, der in einem Axialabstand X zur ersten Buchse 1 im Pumpengehäuse 4 fixiert ist, welcher analog zu 1 den für eine verschleißarme Aufnahme des Dichtrings 5 erforderlichen Ringraum 6 zwischen der ersten Buchse 1 und dem Klemmring 3 definiert. Der Klemmring 3 weist zur Ausbildung einer hinreichend großen Kontaktfläche entlang seinem Außenumfang einen Kragen 9 auf, der reibschlüssig an der Innenwand des Pumpengehäuses 4 anliegt. Zusätzlich ist zur Verminderung des Dichtringverschleißes zwischen dem Klemmring 3 und dem Dichtring 5 eine Stützscheibe 8 angeordnet.
Auch für den Gegenstand nach 2 erfolgt zunächst das Einpressen der ersten Buchse 1 bis auf Anschlag an einer Stufe in der Bohrung 14, sowie das anschließende Einsetzen der Scheibe 7 und des Dichtrings 5 in die Bohrung 14, wozu der Dichtring 5 mit Hilfe eines Montagewerkzeugs bis auf Anschlag an der Scheibe 7 in die Bohrung 14 gedrückt wird, wobei durch eine Kraft- und/oder Wegmessung der optimal erforderliche Bauraum für den Dichtring 5 in der Bohrung 14 ermittelt wird. Danach wird schließlich die Stützscheibe 8 und der Klemmring 3 exakt auf die zur optimalen, verschleißarmen Platzierung des Dichtrings 5 ermittelten Messwerte der Kraft- und/oder Wegmessung in die Bohrung 14 eingepresst. ie aus den 1 und 2 hervor geht, ist der Dichtring 5 aus einem Elastomer hergestellt, der bevorzugt als sogenannter X-Ring oder in der einfachsten Form als O-Ring ausgeführt ist.
Bezugszeichenliste

1: Buchse
2: Buchse
3: Klemmring
4: Pumpengehäuse
5: Dichtring
6: Ringraum
7: Pressring
8: Stützscheibe
9: Kragen
10: Pumpenkolben
11: Raum
12: Pumpenantrieb

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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 Führung des Pumpenkolbens in Richtung des Pumpenantriebs ein im Pumpengehäuse fixiertes Bauelement durchdringt, das als eine Buchse ausgeführt ist, welche von einem in das Pumpengehäuse eingesetzten elastischen Dichtring begrenzt ist, der abdichtend an der Mantelfläche des Pumpenkolbens anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiteres Bauelement (2, 3) in das Pumpengehäuse (4) eingesetzt ist, das eine präzise Pumpenkolbenführung und/oder Einjustierung des Dichtrings (5) im Pumpengehäuse (4) gewährleistet.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Bauelement eine koaxial zur ersten Buchse (1) angeordnete zweite Buchse (2) im Pumpengehäuse (4) fixiert ist, die in einem Axialabstand (X1) zur ersten Buchse (1) angeordnet ist, welcher einen für eine verschleißarme Aufnahme des Dichtrings (5) erforderlichen Ringraum (6) als auch eine für die präzise Kolbenführung erforderlichen Führungslänge definiert.
Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verminderung des Dichtringverschleißes zwischen der ersten Buchse (1) und dem Dichtring (5) eine Scheibe (7) angeordnet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung der Scheibe (7) der für den Dichtring (5) erforderliche Ringraum (6) durch einen zwischen der Scheibe (7) und der zweiten Buchse (2) vorhandenen Axialabstand (X2) definiert ist.
Kolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Bauelement (2, 3) im Pumpengehäuse (4) eine Position einnimmt, in welcher der Dichtring (5) zur Minderung des Dichtringverschleißes kontrolliert mittels einer definierten Anpresskraft und/oder mittels eines definierten Hubs auf Anschlag direkt gegen die erste Buchse (1) oder der an der ersten Buchse (1) anliegenden Scheibe (7) gedrückt ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung der auf den Dichtring (5) ausgeübten Anpresskraft und/oder des vom Dichtring (5) im Pumpengehäuse (4) zurückgelegten Hubs eine Kraft- und/oder Wegmessvorrichtung vorgesehen ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Bauelement ein koaxial zur ersten Buchse (1) angeordneter Klemmring (3) im Pumpengehäuse (4) fixiert ist, der in einem Axialabstand (X) zur ersten Buchse (1) angeordnet ist, welcher einen für eine verschleißarme Aufnahme des Dichtrings (5) erforderlichen Ringraum (6) definiert.
Kolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verminderung des Dichtringverschleißes zwischen dem Klemmring (3) und dem Dichtring (5) eine Stützscheibe (8) angeordnet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (3) entlang seinem Außenumfang einen Kragen (9) aufweist, der reibschlüssig an der Innenwand des Pumpengehäuses (4) anliegt.