DE3808901C2 - Radialkolbenpumpe, insbesondere für Kraftfahrzeug-Bremsanlagen mit ABS - Google Patents

Description

Bei Kraftfahrzeugen mit ABS- und/oder ASR-geregelten Bremssystemen wird eine Pumpe zum Aufbau des für die Rege­ lung des Bremssystems notwendigen hydraulischen Drucks be­ nötigt. Eine derartige Pumpe ist beispielsweise in der DE-PS 14 53 663 beschrieben.

Bei der Verwendung der bekannten Radialkolbenpumpe tritt das Problem auf, daß die Druckschwankungen u. a. auch auf das Bremspedal übertragen werden. Die hierdurch auftreten­ den Vibrationen am Bremspedal werden durch das Bedienungs­ personal z. T. als unangenehm empfunden, insbesondere, wenn in der Bremsanlage kein Speicher vorgesehen ist.

Aus der DE-AS 28 24 239 ist es bekannt, die Ausgänge einer Radialkolbenpumpe mit einem innerhalb des Pumpengehäuses angeordneten Sammelraum zu verbinden, der die Aufgabe ei­ nes Speichers hat und auch als Schwingungstilger wirkt.

Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist es, daß der zur Schwingungstilgung benötigte Raum einen erheblichen Umfang besitzt. Weiterhin ist es bei Bremssystemen zur Er­ höhung der Zuverlässigkeit vielfach notwendig, die einzel­ nen Bremskreise getrennt mit Druck zu speisen. Eine derar­ tige Möglichkeit bietet aber die bekannte Pumpenanordnung nicht.

Die deutsche Patentschrift DE 32 09 296 C2 offenbart eine Pumpe mit einem Pulsationsdämpfer. Der Pulsationsdämpfer ist mit der Auslaßöffnung der Pumpe verbunden, wobei als separate Bauteile Leiteinrichtungen vorgesehen sind, über die die ge­ förderte Flüssigkeit in die Dämpfungskammer geleitet wird. Diese Bauform ist einerseits aufwendig und benötigt anderer­ seits auch einen großen Bauraum.

Aus der DE 24 04 762 A1 ist desweiteren eine über eine Exzen­ tereinheit angetriebene Radialkolbenpumpe bekannt. Die Dämp­ fung wird hier mittels eines auf der Förderseite der Ventile angeordneten Ringraumes erreicht, dessen Wand nachgiebig ist und der die Ventile auf der Förderseite miteinander verbindet. Neben der aufwendigen Konstruktion ist bei dieser Offenbarung keine getrennte Dämpfung der beiden Druckkreise möglich.

Die Erfindung geht daher aus von einer Radialkolbenpumpe der in dem Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Gat­ tung.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, bei einer Ra­ dialkolbenpumpe der genannten Gattung in einfacher und platzsparender Weise für eine Dämpfung der Pumpenschwin­ gungen zu sorgen, wobei diese Pumpe noch zusätzlich leicht an die individuellen Bedürfnisse der Benutzer anpaßbar sein soll.

Die gestellte Aufgabe wird durch die sich aus dem kenn­ zeichnenden Teil des Hauptanspruchs ergebende Merkmalskom­ bination gelöst. Die Erfindung besteht daher im Prinzip darin, jedem der einzelnen Auslaßventile eine eigene Dämp­ fungskammer zuzuordnen, die sich unmittelbar an den Aus­ laßkanal des Ventilgehäuses anschließt und damit die Schwingungen nahe der auslösenden Quelle gedämpft. Auf diese Weise ist es möglich, den einzelnen Kolben jeweils einen eigenen Druckkreis fest zuzuordnen, so daß selbst bei Ausfall eines Pumpenkreises der noch verbleibende Pum­ penkreis voll wirksam bleibt.

Ein besonders einfacher Aufbau des Ventils ergibt sich bei einer Anwendung einer Merkmalskombination gemäß Anspruch 2, da der verwendete kugelförmige Ventilkörper keine Zen­ trierung benötigt.

Um nun die Arbeitsweise des Ventils zu beschleunigen, em­ pfiehlt sich eine Merkmalskombination nach Anspruch 3. Bei dieser Merkmalskombination ist sichergestellt, daß nicht ein Druckstau in dem oberhalb des Ventilkörpers liegenden, die Schließfeder aufnehmenden Raum ein Öffnen des Ventil­ körpers aufgrund des durch den Kolben verursachten Drucks behindert. Im übrigen fördert auch die kurze direkte Ver­ bindung zwischen dem Raum der Druckkammer und der An­ griffsfläche des Ventilkörpers gegenüber der Spiralfeder eine leichtere Beweglichkeit der Ventilkugel in Schließ­ richtung, die durch etwa entstehenden Unterdruck in dem Federraum beim Schließen der Kugel nicht behindert werden kann.

Eine günstige Form der Druckkammer ergibt sich nach An­ spruch 4.

Eine Verbesserung der Dämpfungswirkung läßt sich durch Verwendung einer Merkmalskombination nach Anspruch 5 er­ reichen. Diese Kombination besteht im Prinzip darin, für den Verbindungsweg zwischen Dämpfungskammer und Auslaßöff­ nung die umgekehrte Richtung wie bei dem Verbindungsweg zwischen Ventil und Dämpfungskammer zu verwenden. Durch diese Richtungsumkehr des gepumpten Druckmittels läßt sich eine zusätzliche Dämpfung der Druckschwingungen erreichen. Der Verbindungsweg zwischen Dämpfungskammer und Auslaßöff­ nung der Pumpe umgibt die Verbindung zwischen Ventil und Dämpfungskammer ringförmig, wodurch man mit geringeren Raumabmessungen auskommt.

Oft ist es erwünscht, die Bedämpfung des Druckmittels wahlweise einzustellen. Dies kann beispielsweise darin be­ gründet sein, daß vielfach eine gewisse Schwingung des Bremspedals dem Bedienungspersonal einen unmittelbaren Hinweis auf die Wirksamkeit des ABS gibt. Hierzu empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung eine Merkmalskombina­ tion nach Anspruch 6, wodurch eine Baueinheit aus Ventil und Dämpfungskammer erreicht wird. In dieser Baueinheit kann das Verhalten der beteiligten Baugruppen aufeinander abgestimmt sein, so daß je nach dem zur Verfügung stehen­ den Raum und der gewünschten Bedämpfung die geeignete Bau­ einheit in der Pumpe befestigt, vorzugsweise eingeschraubt werden kann. Das kann so weit gehen, daß diese Baueinheit mit einer vernachlässigbaren Dämpfungskammer versehen sein kann, wenn an dem Bremspedal möglichst starke Schwingungen erwünscht sind.

Eine weitere Verbesserung des Dämpfungsverhaltens läßt sich durch eine Merkmalskombination nach Anspruch 7 errei­ chen, bei der ein hülsenförmiger, ggf. trichterförmiger Ansatz in die Dämpfungskammer mündet und hierfür eine Ver­ wirbelung der Schwingungsfront sorgt.

Eine zusätzliche Bedämpfung kann durch eine Merkmalskombi­ nation nach Anspruch 8 erreicht werden, gemäß dem sich der ringförmige Raum, ausgehend von einer breiten Eintritts­ öffnung, stufenförmig verengt und hiermit zu einer Bedämp­ fung der Schwingungsfronten beiträgt.

Die vorliegende Erfindung gestattet es insbesondere, die beiden Pumpenkreise vollkommen voneinander zu trennen, wo­ zu sich in Weiterbildung der Erfindung die Anwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 9 empfiehlt. Es werden also hierbei nicht nur die Ausgänge der Pumpe, sondern auch die Eingänge räumlich getrennt geführt, so daß auch der Rücklauf für die einzelnen Pumpenkreise voneinander getrennt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ra­ dialkolbenpumpe und

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine aus Ventil und Dämp­ fungskammer bestehende Baueinheit der Radialkol­ benpumpe nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 gezeigte Radialkolbenpumpe gleicht weitge­ hend der im Zusammenhang mit Fig. 4 der älteren Patentan­ meldung P 37 01 857 beschriebenen Pumpe (siehe dort insbe­ sondere Seite 16 bis 19). Auf die Beschreibung dieser Pum­ pe wird hier ausdrücklich Bezug genommen, so daß der In­ halt dieser älteren Anmeldung an dieser Stelle nicht wie­ derholt werden soll.

Fig. 1 zeigt eine Radialkolbenpumpe 1 mit zwei getrennten Zutrittsöffnungen 2 und 3. In den Zutrittsöffnungen liegt ein mit vier Stützfüßen versehenes Filter 4 bzw. 5, an dem sich eine Feder 6 abstützt, die ein Ventil 7 in Schließla­ ge hält. Das Eingangsventil 7 wird durch ein mit drei Füßen versehenes Führungsblech 8 geführt. Die Filter 4 und 5 sind an ihrer unteren Innenfläche mit einer ringförmigen Kunststoffversteifung versehen, so daß an dieser Stelle das Filternetz undurchlässig ist.

Eine von einem Elektromotor angetriebene Welle 9 besitzt einen Exzenter 10, der über ein Wälzlager auf einen Füh­ rungsring 11 einwirkt.

Die Radialkolbenpumpe 1 besitzt zwei Kolben 12, 13, die durch einen Federring gegen den Betätigungsring 11 gehal­ ten werden. Durch die Wirkung des Exzenters 11 werden die beiden Kolben 12 und 13 gegenphasig in ihrer Längsachse hin- und herbewegt. Auf diese Weise wird das in die Ver­ dichtungsräume 14, 15 über die Zutrittsöffnungen 2, 3 zuge­ führte Druckmittel verdichtet.

Oberhalb der Kolben 12, 13 ist jeweils eine Einheit aus Ventil und Dämpfungskammer in das Gehäuse der Pumpe einge­ schraubt, welche nachfolgend als Dämpfungskammerventil 16 bzw. 17 bezeichnet werden soll.

Das in Fig. 2 gezeigte Dämpfungskammerventil besitzt eine Dämpfungskammer 18, wobei das in Fig. 2 untere Ende des Kammergehäuses 9 durch einen Börtelrand 20 oder eine ande­ re geeignete Maßnahme ein Ventilgehäuse 21 unlösbar fest­ hält. Das Ventilgehäuse 21 besteht aus einem Gehäusetopf 22, in den ein Gehäusedeckel 23 eingebörtelt ist. Gehäuse­ topf 22 und Gehäusedeckel 23 umschließen eine Ventilkammer 24, in der ein kugelförmiger Ventilkörper 26 durch eine Spiralfeder 25 dichtend gegen den Rand einer Verbindungs­ öffnung in den Gehäusedeckel 23 gepreßt wird. Im einge­ schraubten Zustand ist diese Verbindungsöffnung mit den Verdichtungsräumen 14 bzw. 15 in Fig. 1 verbunden.

Die Ventilkammer 24 geht über in eine Stufenbohrung 27, an deren Schulter 28 sich die Spiralfeder 25 abstützt. Die Stufenbohrung schafft eine Verbindung zu der Dämpfungskam­ mer 18, die einen Druckstau im Raum der Spiralfeder 25 verhindert, so daß die Beweglichkeit des Ventilkörpers 26 in Achsrichtung der Dämpfungskammer 18 gefördert wird, da das Lösen oder Aufsetzen des Ventilkörpers 26 durch Über­ druck bzw. Unterdruck im Raum der Spiralfeder 25 nicht be­ hindert wird. Dieser schädliche Über- bzw. Unterdruck wird durch den Druckausgleich zur Dämpfungskammer 18 hin ermög­ licht.

Die Ventilkammer 24 ist mit der Druckkammer 18 durch eine Auslaßbohrung 29 verbunden, so daß bei geöffnetem an der Kante der Stufenbohrung anliegendem Ventilkörper das Druckmittel über die Verbindungsöffnung, die Druckkammer 24 und die Auslaßbohrung 29 in die Dämpfungskammer 18 ge­ langt.

Zu einer Verbesserung der Dämpfungswirkung kann die Aus­ laßbohrung 29 mit einem verlängerten Trichter versehen sein, um durch die schlagartige Entspannung in der Dämp­ fungskammer 18 den Ausgleich der Druckunterschiede und da­ mit die Bedämpfung der Druckwellen zu fördern. Eine weite­ re Maßnahme zur Förderung der Bedämpfung besteht darin, die Ausgangsöffnung 30 nicht an das in Fig. 2 obere Ende des Kammergehäuses 19 zu legen, sondern entgegen der Strö­ mungsrichtung in der Ausgangsbohrung 29 an das in Fig. 2 untere Ende des Gehäuses 19. Zur Verbindung der Druckkam­ mer 18 mit der Auslaßöffnung 30 der Pumpe besteht zwischen der inneren Mantelfläche des Gehäuses 19 und der äußeren Mantelfläche des Gehäusetopfes 22 ein ringförmiger Raum 31. Dieser ringförmige Raum kann zur weiteren Förderung der Dämpfung sich zu der Auslaßöffnung 30 hin noch stufen­ förmig verengen.

Über ein Gewinde 32 wird das Dämpfungskammerventil 16 bzw. 17 mit dem Gehäuse der Pumpe verschraubt, wobei noch eine entsprechende Dichtung 33 vorgesehen ist.

Claims (9)

1. Radialkolbenpumpe, insbesondere für eine hydraulische Antiblockier-Bremsanlage mit wenigstens einem Paar ab­ wechselnd Arbeitshübe ausführender Kolben in einem fest­ stehenden Zylinderblock mit Ein- und Auslaßventile auf­ weisenden Arbeitsräumen und mit einer die Radialbewegung der Kolben steuernden Exzenterwelle, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedem der Auslaßventile (21) eine eigene Dämpfungskammer (18) fest zugeordnet ist, in die der Auslaßkanal (29) des Ventilgehäuses (21) des jeweili­ gen Auslaßventils unmittelbar mündet, wobei der Auslaß­ kanal (29) gegenüber der Bewegungsachse eines Ventilkör­ pers (26) seitlich versetzt und zu dieser parallel an­ geordnet ist und eine den Ventilkörper (26) umschließende Ventilkammer (24) mit der Dämpfungskammer (18) verbindet.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Auslaßventil (21) ein mit einem vor­ zugsweise kugelförmigen Ventilkörper (26) versehenes Rückschlagventil ist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ventilkörper (26) durch eine spiralförmige Schließfeder (25) in seine Schließrichtung gedrängt wird, wobei die Feder (25) sich an der Schulter (28) einer Stufenbohrung (27) in dem Ventilgehäuse (22) abstützt und diese Bohrung (27) in die Dämpfungskammer (18) mündet.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dämpfungskammer (18) im wesentlichen zylinderförmig ist, wobei die Symmetrieachse des Zylinderraums mit der Bewegungsachse des Ventilkör­ pers (26) fluchtet.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein den Ventilkörper (26) umschließendes Ventilgehäuse (22, 23) im wesentlichen zylinderförmig ist und ein zwischen der inneren Man­ telfläche der Dämpfungskammer (18) und der äußeren Man­ telfläche des Ventilkörpers (22) liegender, auf seiner einen Seite mit der Dämpfungskammer (18) verbundener ringförmiger Raum (31) auf seiner anderen Seite mit der Auslaßöffnung (30) der Pumpe (1) verbunden ist.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die die Dämpfungskammer (18) umschließende Gehäusehülse (19) mit dem Ventilgehäuse (22, 23) beispielsweise durch Vergießen (Umbörteln) oder durch Preßsitz einstückig unlösbar vereint ist.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (22, 23) einen hülsenförmigen Ansatz besitzt, der in die Druck­ kammer (18) ragt und den Auslaßkanal (29) des Ventils (21) verlängert.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der ringförmige Raum (31) von der Druckkammer (18) zur Auslaßöffnung (30) der Pumpe hin sich stufenförmig verengt.

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auslaßöffnung (30) der Pumpe eine getrennte Einlaßöffnung (2 bzw. 3) zu­ geordnet ist.