DE102013211615A1 - Internal gear pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe (1) als Hydropumpe einer schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage. Die Erfindung schlägt vor, einen Pumpenauslass (29) durch einen Deckel (4) der Innenzahnradpumpe (1) zu führen und im Auslass ein Rückschlagventil (38) vorzusehen. Außerdem schlägt die Erfindung ein Filter (31) in einem Druckfeld (20) im Deckel (4) vor.The invention relates to an internal gear pump (1) as a hydraulic pump of a slip-controlled hydraulic vehicle brake system. The invention proposes to pass a pump outlet (29) through a cover (4) of the internal gear pump (1) and to provide a check valve (38) in the outlet. The invention also proposes a filter (31) in a pressure field (20) in the cover (4).
Description
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Sie ist insbesondere als Hydropumpe anstelle von üblicherweise verwendeten Kolbenpumpen in schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlagen vorgesehen. Solche Hydropumpen werden oft, wenn auch nicht unbedingt zutreffend, als Rückförderpumpen bezeichnet. In schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen ist ein Pumpenauslass, d.h. eine Druckseite einer Hydropumpe an eine Bremsleitung angeschlossen, die von einem Hauptbremszylinder zu Radbremszylindern führt. Ein Bremsdruck, der durch Betätigung des Hauptbremszylinders erzeugt wird, herrscht am Pumpenauslass. The invention relates to an internal gear pump having the features of the preamble of claim 1. It is particularly provided as a hydraulic pump instead of commonly used piston pumps in slip-controlled vehicle brake systems. Such hydraulic pumps are often, though not necessarily, referred to as return pumps. In slip-controlled hydraulic vehicle brake systems, a pump outlet, i. a pressure side of a hydraulic pump connected to a brake line, which leads from a master cylinder to wheel brake cylinders. A brake pressure, which is generated by actuation of the master cylinder, prevails at the pump outlet.
Stand der TechnikState of the art
Innenzahnradpumpen weisen ein Hohlrad, d.h. ein innenverzahntes Zahnrad, und ein Ritzel, d.h. ein außenverzahntes Zahnrad auf, das exzentrisch im Hohlrad angeordnet ist und mit dem Hohlrad kämmt. Die Bezeichnung der Zahnräder als Ritzel und als Hohlrad dient ihrer Unterscheidung. Durch Drehantrieb eines der beiden Zahnräder, meist des Ritzels, wird das andere Zahnrad mit angetrieben und die Zahnräder fördern Fluid, insbesondere Flüssigkeit, in Fahrzeugbremsanlagen Bremsflüssigkeit, in Zahnzwischenräumen der Zahnräder von einer Saugseite zu einer Druckseite der Innenzahnradpumpe. Das ist bekannt und soll hier nicht näher erläutert werden. Internal gear pumps have a ring gear, i. an internal gear, and a pinion, i. an externally toothed gear, which is arranged eccentrically in the ring gear and meshes with the ring gear. The name of the gears as a pinion and as a ring gear is their distinction. By rotational drive of one of the two gears, usually the pinion, the other gear is driven and the gears promote fluid, especially liquid in vehicle brake fluid, in tooth spaces between the gears from a suction side to a pressure side of the internal gear pump. This is known and will not be explained here.
Ein Beispiel einer solchen Innenzahnradpumpe, die allerdings nicht für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen sondern für hydraulische Maschinen, insbesondere Baumaschinen, vorgesehen ist, offenbart das Patent
In einer schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage benötigt eine Innenzahnradpumpe ein Rückschlagventil am oder im Pumpenauslass, das bei stehender Pumpe, d.h. wenn die Schlupfregelung nicht in Betrieb ist, verhindert, dass bei Betätigung des Hauptbremszylinders Bremsflüssigkeit entgegen einer Förderrichtung der Innenzahnradpumpe durch den Pumpenauslass in die Innenzahnradpumpe und aus einem Pumpeneinlass wieder aus der Innenzahnradpumpe herausfließt, wodurch ein durch Betätigung des Hauptbremszylinders aufgebauter Bremsdruck abgebaut und ein Bremspedal nachgeben würde. In a slip-controlled hydraulic vehicle brake system, an internal gear pump requires a check valve at or in the pump outlet which, when the pump is stationary, i. when the slip control is not in operation, prevents brake fluid against a conveying direction of the internal gear pump through the pump outlet in the internal gear pump and from a pump inlet back out of the internal gear pump when operating the master cylinder, whereby a built-up by actuation of the master cylinder brake pressure and give a brake pedal would.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist einen Deckel zum Verschließen eines Einbauraums der Innenzahnradpumpe auf einer Stirnseite des Ritzels und des Hohlrads auf, wobei der Deckel nicht unmittelbar neben dem Ritzel und dem Hohlrad angeordnet sein muss, sondern sich ein oder mehrere Bauteile zwischen dem Deckel auf einer und dem Ritzel und dem Hohlrad auf einer anderen Seite befinden können. Der Einbauraum der Innenzahnradpumpe ist beispielsweise eine Ansenkung in einem Hydraulikblock einer schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlage, in den die Innenzahnradpumpe eingebaut wird oder ein Innenraum eines Pumpengehäuses, wobei ein Hydraulikblock, in den eine Innenzahnradpumpe eingebaut ist, als Pumpengehäuse der Innenzahnradpumpe aufgefasst werden kann. Insbesondere ist ein nur an einer Stirnseite offener Einbauraum für die Innenzahnradpumpe vorgesehen, dessen andere Stirnseite geschlossen ist. Vorzugsweise jedoch nicht zwingend schließt der Deckel den Einbauraum dicht ab. The internal gear pump according to the invention with the features of claim 1 has a cover for closing an installation space of the internal gear pump on an end face of the pinion and the ring gear, wherein the lid must not be located immediately adjacent to the pinion and the ring gear, but one or more components between the lid on one and the pinion and the ring gear on another side can be. The installation space of the internal gear pump is, for example, a counterbore in a hydraulic block of a slip-controlled vehicle brake system, in which the internal gear pump is installed or an interior of a pump housing, wherein a hydraulic block, in which an internal gear pump is installed, can be considered as a pump housing of the internal gear pump. In particular, an installation space open only at one end face for the internal gear pump is provided, whose other end face is closed. Preferably, however, not necessarily the lid closes the installation space tight.
Erfindungsgemäß führt ein Pumpenauslass der Innenzahnradpumpe durch den Deckel und es ist ein Rückschlagventil im Pumpenauslass im Deckel vorhanden, das aus der Innenzahnradpumpe heraus durchströmbar ist und gegen eine Rückströmung durch den Pumpenauslass in die Innenzahnradpumpe sperrt. Das Rückschlagventil verhindert bei stehender Innenzahnradpumpe eine Durchströmung der Innenzahnradpumpe entgegen ihrer Förderrichtung vom Pumpenauslass zum Pumpeneinlass. Bei Verwendung der Innenzahnradpumpe als Hydropumpe einer schlupfgeregelten, hydraulischen Fahrzeugbremsanlage verhindert das Rückschlagventil bei stehender Innenzahnradpumpe, dass bei Betätigung des Hauptbremszylinders Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder die Innenzahnradpumpe entgegen ihrer Förderrichtung durchströmt, wobei eine solche Durchströmung der Innenzahnradpumpe entgegen ihrer Förderrichtung bzw. durch den Pumpenauslass in die Innenzahnradpumpe als Rückströmung bezeichnet wird. According to the invention, a pump outlet of the internal gear pump leads through the cover and there is a check valve in the pump outlet in the cover, which can be flowed out of the internal gear pump and blocks against backflow through the pump outlet into the internal gear pump. When the internal gear pump is stationary, the check valve prevents a flow through the internal gear pump against its direction of conveyance from the pump outlet to the pump inlet. When using the internal gear pump as a hydraulic pump slip-controlled hydraulic vehicle brake system prevents the check valve with stationary internal gear pump that when operating the master cylinder brake fluid from the master cylinder, the internal gear pump flows through counter to its direction of conveyance, such a flow of the Internal gear pump counter to its direction or through the pump outlet in the internal gear pump is referred to as return flow.
Die Erfindung hat den Vorteil einer platzsparenden Unterbringung eines Rückschlagventils im Pumpenauslass im Deckel der Innenzahnradpumpe. The invention has the advantage of a space-saving accommodation of a check valve in the pump outlet in the cover of the internal gear pump.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand. The dependent claims have advantageous refinements and developments of the invention specified in claim 1 to the subject.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 3 sieht vor, dass das Rückschlagventil im Deckel der Innenzahnradpumpe einen Dämpfer für Druckschwingungen von Fluid aufweist, das von der Innenzahnradpumpe gefördert wird. Dämpfend wirken können ein Raum bzw. Volumen, in dem das Rückschlagventil untergebracht ist, ein beweglicher, insbesondere gefederter und/oder elastischer Dämpferkörper oder ein kleiner Durchströmungsquerschnitt im Pumpenauslass, beispielsweise nach Art einer Drossel oder Blende. Die Aufzählung ist beispielhaft und nicht abschließend. A preferred embodiment of the invention according to
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 6 sieht vor, dass die Innenzahnradpumpe ein Filter im Pumpenauslass aufweist, das in Strömungsrichtung gesehen zwischen den Zahnrädern der Innenzahnradpumpe und dem Rückschlagventil angeordnet ist. Das Filter verhindert, dass Festteilchen, d.h. Späne, Partikel usw. aus der Innenzahnradpumpe in das Rückschlagventil gelangen, wo sie zu einer Undichtigkeit des Rückschlagventils führen können. Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe mit dem Filter im Pumpenauslass sind auch ohne Rückschlagventil denkbar. Another preferred embodiment of the invention according to claim 6 provides that the internal gear pump has a filter in the pump outlet, which is arranged in the flow direction between the gears of the internal gear pump and the check valve. The filter prevents solid particles, i. Chips, particles, etc. from the internal gear pump enter the check valve, where they can lead to a leakage of the check valve. Embodiments of the internal gear pump according to the invention with the filter in the pump outlet are also conceivable without a check valve.
Eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 sieht eine Anordnung des Filters in einem Druckfeld vor. Das Druckfeld ist eine typischerweise flache, druckbeaufschlagte Ansenkung, die sich auf einer dem Ritzel und dem Hohlrad abgewandten Seite einer drehfesten und axial beweglichen Axialscheibe befindet, die sich in Umfangsrichtung bogen- bzw. sichelförmig über ungefähr den Bereich oder einen Teil des Bereichs des Pumpenraums zwischen dem Ritzel und dem Hohlrad erstreckt. Die Druckbeaufschlagung der Axialscheibe auf der Außenseite beaufschlagt die Axialscheibe in dichtende Anlage gegen Stirnseiten des Ritzels und des Hohlrads um den Pumpenraum seitlich abzudichten. Die Abdichtung ist nicht unbedingt hermetisch dicht, sondern die Axialscheibe liegt vergleichbar einem hydrodynamischen Axial-Gleitlager an den Stirnseiten des Ritzels, des Hohlrads und, sofern vorhanden, eines Trennstücks an, wobei eine begrenzte Leckage aus dem Pumpenraum heraus zwischen dem Ritzel und dem Hohlrad auf der einen und der Axialscheibe auf der anderen Seite akzeptabel ist. Es gilt einen guten Kompromiss zwischen niedriger Reibung und guter Abdichtung zu finden. Axialscheiben werden auch als Druckscheiben oder als Steuerscheiben oder -platten bezeichnet. Eine Scheiben- oder Plattenform ist nicht zwingend für die Erfindung. A development of the invention according to
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung gemäß Anspruch 8 sieht vor, dass das im Druckfeld angeordnete Filter ein Stützelement für eine Druckfelddichtung aufweist, das die Druckfelddichtung von innen stützt. Die Druckfelddichtung ist eine das Druckfeld umschließende und am Umfang abdichtende Dichtung. Schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlagen werden zur Befüllung evakuiert, bevor sie mit Bremsflüssigkeit befüllt werden, um Lufteinschlüsse zu vermeiden. Die Evakuierung kann einen Unterdruck im Druckfeld verursachen. Das Stützelement des erfindungsgemäßen Filters verhindert, dass sich die Druckfelddichtung im Druckfeld vom Umfang des Druckfelds nach innen verlagert und hält die Druckfelddichtung in ihrer das Druckfeld am Umfang umschließenden Position. A development according to the invention according to claim 8 provides that the filter arranged in the pressure field has a support element for a pressure field seal, which supports the pressure field seal from the inside. The pressure field seal is a sealing surrounding the pressure field and sealing at the periphery. Slip-controlled hydraulic vehicle brake systems are evacuated for filling before they are filled with brake fluid to prevent air pockets. The evacuation can cause a vacuum in the pressure field. The support element of the filter according to the invention prevents the pressure field seal in the pressure field from shifting inwards from the circumference of the pressure field and keeps the pressure field seal in its position enclosing the pressure field at the circumference.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:
Die in
Auf einer anderen Seite des Kugellagers
Das Ritzel
Zwischen dem Kugellager
Zwischen der Dichtungsanordnung
Auf einer der Axialscheibe
Beiderseits der Mündung der abgewinkelten Bohrung am Umfang des Deckels
Auf einer gegenüberliegenden Seite des Ritzels
Durch die Druckbeaufschlagung der Außenseite der Axialscheibe
Der Hydraulikblock
Ein Pumpeneinlass, der winkelversetzt zum Pumpenauslass
Die Druckfelddichtung
Innerhalb der Druckfelddichtung
Der Rahmen
Der Rahmen
Innerhalb des Kragens
Der Ventilschaft
Auf einer dem Druckfeld
Der Schließkörper
Das Durchgangsloch
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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