DE19707119C1

DE19707119C1 - Hochdruckpumpe

Info

Publication number: DE19707119C1
Application number: DE1997107119
Authority: DE
Inventors: Guenther Seidl
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-02-22
Filing date: 1997-02-22
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2017-02-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe zum Fördern von Druckmittel aus einem Behälter zu einem Verbraucher, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Zwischen einem sta tionären Teil und einem rotierenden Teil der Pumpe sind Arbeitskammern gebildet, die sich vergrößern und verklei nern können. Die Arbeitskammern sind in axialer Richtung durch Steuerplatten begrenzt. In wenigstens einer der Steu erplatten sind Druck- und Saugöffnungen für die Steuerung von angesaugtem und gefördertem Druckmittel angeordnet.

Eine derartige Hochdruckpumpe ist aus der DE 30 18 649 C2 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine Hochdruckpumpe in der Form einer Flügelzellenpumpe in einer allgemein bekannten Form. Eine andere Hochdruckpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist bekannt aus der DE-OS 22 07 671. Bei dieser Pumpe ist in einer Steuerplatte bzw. in einem Gehäuse eine Steuerkerbe oder Auslaßnut vor gesehen, die mit einer Steueröffnung bzw. mit einem Auslaß verbunden ist. Diese Steuerkerbe dient dazu, die Geschwin digkeit des Druckanstiegs bei einem Druckwechsel von der Ansaug- zur Druckperiode zu verringern. Dadurch soll ein "sanfter" Übergang in den Arbeitskammern geschaffen werden. Ein derartiger Übergang in der Druckänderung wirkt sich positiv auf die Geräuschentwicklung der Pumpe aus.

Die US 5 222 886 A und die US 064 362 offenbaren Pumpenkonstruktionen mit spitz auslaufenden Steuerkerben, die ähnlich ausgebildet sind wie die Kerben gemäß der DE-OS 22 07 671.

Die Geräuschentwicklung der Pumpe läßt sich dadurch positiv beeinflussen, daß die Steuerkerben zur Saugseite hin spitz auslaufen. Neben der gesamten Kerbenform ist auch die Kerbenlänge und, bei doppelhubigen Pumpen, die Symme trie der Kerben von entscheidender Bedeutung. Die Steuer kerben müssen deshalb sehr genau gefertigt sein. Dies er fordert beispielsweise eine Nachbearbeitung von vorgegosse nen Kerben. Dadurch wird die Herstellung relativ aufwendig und teuer.

Außerdem ergeben sich dann Schwierigkeiten, wenn eine Stirnplatte an ihrer Rückseite genau tolerierte Dichtnuten aufweist. In diesem Fall kann eine genau tolerierte Plat tendicke nur durch einen Abtrag der Planfläche erreicht werden. Dadurch können die spitz auslaufenden Steuerkerben unterschiedliche Längen erhalten, die sich auf die Pulsati on und damit auf das Geräuschniveau negativ auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steue rung einer solchen Hochdruckpumpe derart zu verbessern, daß die Geräuschentwicklung verringert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekenn zeichnete Hochdruckpumpe gelöst. Die Lösung erfolgt da durch, daß in der Steuerplatte in Drehrichtung vor den Drucköffnungen wenigstens je eine axiale Durchgangsbohrung angeordnet ist, die von der an die Arbeitskammern angren zenden Stirnfläche der Steuerplatte zu einem mit der Druck öffnung verbundenen Raum führt.

Die Durchgangsbohrungen arbeiten nach dem gleichen Wirkungsprinzip wie die Steuerkerben. Die erfindungsgemäße Lösung bietet jedoch folgende Vorteile: Die Durchgangsboh rungen können mit einfachen Mitteln sehr genau positioniert werden. Die Durchgangsbohrungen können immer den gleichen Querschnitt aufweisen, auch nach einer Bearbeitung der Funktionsfläche der Steuerplatte. Trotzdem können die Durchgangsbohrungen in verschiedenen Parametern, beispiels weise ihrer Position, ihrer Lage, Anzahl, Durchmesser und Länge, sehr leicht variiert werden.

Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben. So ist es beispielsweise zweckmäßig, wenn die Durchgangsbohrung einen Durchmesser aufweist, der kleiner als 1 mm ist. Die Länge der Durchgangsbohrung und damit ihre Viskositätsabhängig keit läßt sich dadurch leicht verändern, daß die Durch gangsbohrung an ihrem von der Funktionsfläche der Steuer platte abgewandten Ende eine Ansenkung mit einem Durchmes ser aufweist, der größer als der Durchmesser der Durch gangsbohrung ist.

Insgesamt ergeben sich mit der erfindungsgemäßen Lö sung bei den relevanten Ordnungen der Druckpulsationen we sentlich geringere Pegelwerte. Auch die Ordnungen der Luft schallwerte können dadurch reduziert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu tert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längs-Schnitt durch die erfindungsge mäße Hochdruckpumpe, wobei der Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 2 verläuft und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Steuerplatte.

In Fig. 1 ist eine Flügelzellenpumpe dargestellt. Die Erfindung kann mit gleicher Wirkung auch bei anderen Hoch druckpumpen, beispielsweise in Verdrängerzellenpumpen wie Rollenpumpen oder in Zahnrad- und Gerotorpumpen angewendet werden.

In einem Pumpengehäuse 1 sind in bekannter Weise Druckmittelkanäle 2 und 3 angeordnet, die eine mit dem Pum pengehäuse 1 einstückig ausgebildete Steuerplatte 4 bilden. In dem Pumpengehäuse 1 ist eine Antriebswelle 5 gelagert, mit der ein Rotor 6 drehfest verbunden ist. In dem Rotor 6 sind in bekannter Weise in nicht dargestellten Schlitzen Verdrängerelemente 7 in der Form von Flügeln radial beweg lich geführt. Die Verdrängerelemente 7 liegen radial außen an der Innenkontur eines Kurvenringes 8 an.

Zwischen den Verdrängerelementen 7, dem Kurvenring 8 und der Steuerplatte 4 sind nicht dargestellte Arbeitskam mern in der Form von Verdrängerzellen gebildet, die an ih rer zweiten, axialen Seite von einer Steuerplatte 10 be grenzt sind. In der Steuerplatte 10 sind in bekannter Weise wirkende Drucköffnungen 11 und nicht dargestellte Saugöff nungen vorgesehen. Außerdem sind im Bereich der Unterflü gelräume 12 teilringförmige Druckmittelkanäle 13 angeord net. Die nicht sichtbaren Verdrängerzellen sind über Saug kammern 14 und einen Sauganschluß 15 mit einem nicht darge stellten Behälter verbunden. Das von den Verdrängerelemen ten geförderte Druckmittel gelangt über die Drucköffnun gen 11 und eine Druckkammer 16 in einen Druckanschluß 17. Die Druckkammer 16 ist gegenüber der Saugkammer 14 durch einen Dichtring 18 abgedichtet, der in einer Nut der Steu erplatte 10 gehalten ist.

Die Drehrichtung der Pumpe ist in Fig. 2 durch einen Pfeil 20 bezeichnet. In der Druckplatte 10 ist in Drehrich tung vor den Drucköffnungen 11 jeweils eine axiale Durch gangsbohrung 21 angeordnet. Die Durchgangsbohrungen 21 füh ren von einer an die Verdrängerzellen angrenzenden Stirn fläche 22 der Steuerplatte 10 zu der Druckkammer 16.

Die Durchgangsbohrungen 21 weisen zweckmäßigerweise einen Durchmesser auf, der kleiner als 1 mm ist. Anstelle von jeweils einer Durchgangsbohrung können auch mehrere Durchgangsbohrungen mit gleichen oder unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sein.

Durch Ansenkungen 23, die an der Rückseite der Steuer platte 10 angeordnet sind, kann die Länge der Durchgangs bohrungen 21 und damit deren Viskositätsabhängigkeit beein flußt werden.

Bezugszeichenliste

1

Pumpengehäuse

2

Druckmittelkanal

3

Druckmittelkanal

4

Steuerplatte

5

Antriebswelle

6

Rotor

7

Verdrängerelement

8

Kurvenring

9

-

10

Steuerplatte

11

Drucköffnung

12

Unterflügelraum

13

Druckmittelkanal

14

Saugkammer

15

Sauganschluß

16

Druckkammer

17

Druckanschluß

18

Dichtring

19

-

20

Pfeil für Drehrichtung

21

Durchgangsbohrung

22

Stirnfläche

23

Ansenkung

Claims

1. Hochdruckpumpe zum Fördern von Druckmittel aus ei nem Behälter zu einem Verbraucher, mit folgenden Merkmalen:

1. - zwischen einem stationären Teil und einem rotierenden Teil sind Arbeitskammern gebildet, die sich vergrößern und verkleinern können,
2. - die Arbeitskammern sind in axialer Richtung durch Steuerplatten (4, 10) begrenzt,
3. - in wenigstens einer der Steuerplatten (4, 10) sind Drucköffnungen (11) und Saugöffnungen für eine Steue rung von angesaugtem und gefördertem Druckmittel ange ordnet,

dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Steuerplatte (10) in Drehrichtung vor den Drucköff nungen (11) wenigstens je eine axiale Durchgangsbohrung (21) angeordnet ist und daß die Durchgangsbohrung (21) von einer an die Arbeitskammern angrenzenden Stirnfläche (22) der Steuerplatte (10) zu einer mit der Drucköffnung (11) verbundenen Druckkammer (16) führt.

2. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe eine Verdrängerzellenpumpe ist, bei der in einem Rotor (6) Ver drängerelemente (7) angeordnet sind mit dazwischenliegenden Verdrängerzellen, wobei die Verdrängerelemente (7) radial außen an der Innenkontur eines Kurvenringes (8) anliegen, und wobei die Verdrängerzellen in axialer Richtung durch die Steuerplatten (4, 10) begrenzt sind.

3. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch gangsbohrung (21) einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als 1 mm.

4. Hochdruckpumpe nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (21) an ihrem von der an die Arbeitskammern angrenzenden Stirn fläche (22) der Steuerplatte (10) abgewandten Ende mit ei ner Ansenkung (23) versehen ist, die einen größeren Durch messer als die Durchgangsbohrung (21) aufweist.

5. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steu erplatte (10) in Drehrichtung vor jeder Drucköffnung (11) mehrere Durchgangsbohrungen (21) angeordnet sind.