DE3925249C2

DE3925249C2 - Pump arrangement with a pressure relief valve

Info

Publication number: DE3925249C2
Application number: DE3925249A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Voigt; Christiane Gebauer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1989-07-29
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2009-07-30
Also published as: DE3925249A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Pa tentanspruches 1. In erster Linie ist dabei an eine Pumpenanordnung für die Schmierölversorgung einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine gedacht.The invention relates to a pump arrangement according to the preamble of Pa 1. In the first place is a pump arrangement for the Lubricating oil supply to a vehicle internal combustion engine.

Eine Pumpenanordnung der gattungsgemäßen Art mit einer Außenzahnradpumpe be schreibt die DE-PS 8 33 880. Bei derartigen Pumpenkonstruktionen tritt die Besonderheit auf, daß aufgrund der Arbeitsweise der Pumpe der auf ihrer Druck seite herrschende Druck im Druckmedium zeitlich nicht konstant ist, sondern periodisch mit einer von der Drehzahl der Pumpenräder abhängenden Frequenz zwischen Maximal- und Minimalwerten schwankende Werte besitzt. Diese Druck schwankungen führen zu entsprechenden periodischen Bewegungen des Abregelkol bens, wobei dessen Stirnfläche ebenfalls periodisch auf eine gehäuse- oder leitungsfeste Anschlagfläche aufschlägt. Die Folge hiervon ist eine störende Geräuschemission.A pump arrangement of the generic type with an external gear pump writes DE-PS 8 33 880. In such pump constructions, the Special feature on that due to the way the pump works, based on its pressure page prevailing pressure in the pressure medium is not constant over time, but periodically with a frequency dependent on the speed of the pump wheels has fluctuating values between maximum and minimum values. This pressure Fluctuations lead to corresponding periodic movements of the regulating piston bens, whose end face also periodically on a housing or conductive stop surface opens. The consequence of this is a disturbing one Noise emission.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenanordnung der gattungs gemäßen Art so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln die beschriebene Ge räuschquelle beseitigt ist.The invention has for its object a pump arrangement of the genus appropriate type so that the described Ge with simple means source of noise is eliminated.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung be schreiben die Unteransprüche.The inventive solution to this problem consists in the characterizing Features of the main claim, advantageous embodiments of the invention be write the subclaims.

Da bei der Erfindung durch die spezielle Auslegung des Druckbegrenzungs ventils dessen Abregelkolben bereits bei Druckwerten im Bereich der druck schwankungsbedingten Minimalwerte des Betriebsdrucks in dem Druckmedium aus seiner Ruhestellung bewegt ist, kann er auch beim druckschwankungsbe dingten Absinken des Betriebsdrucks auf die Minimalwerte nicht in seine Ruhestellung zurückkehren.Since in the invention by the special design of the pressure limitation valve whose regulating piston is already at pressure values in the pressure range fluctuation-related minimum values of the operating pressure in the pressure medium is moved from its rest position, it can also with pressure fluctuations due to the operating pressure not dropping to the minimum values Return to rest position.

Wie die Unteransprüche zum Ausdruck bringen, läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise realisieren:How to express the dependent claims, the invention can be realize different ways:

Sofern die Ruhestellung des Abregelkolbens durch einen Anschlag beispiels weise am Pumpengehäuse definiert ist, erfolgt die Auslegung des Ventils in der Weise, daß der Abregelkolben bereits bei im Bereich der beschriebenen Druckminima liegenden Druckwerten im Druckmedium von dem Anschlag abgehoben hat. Eine andere Möglichkeit der Erfindung verzichtet dagegen auf einen der artigen Anschlag für den in seiner Ruhestellung befindlichen Kolben, indem durch entsprechend kurze Dimensionierung der den Abregelkolben in Richtung Ruhestellung beaufschlagenden Feder diese bei in Ruhestellung befindlichem Abregelkolben praktisch entspannt ist. Auch in diesem Falle ist der Abregel kolben bereits bei im Bereich der Minimalwerte liegenden Druckwerten im Druckmedium aus seiner Ruhestellung bewegt, da, wie gesagt, in der Ruhestel lung die Feder praktisch entspannt ist.If the rest position of the regulating piston by a stop, for example is defined on the pump housing, the valve is designed in the way that the regulating piston already in the range described Pressure values in the pressure medium in the pressure medium are lifted off the stop Has. Another possibility of the invention, however, dispenses with one of the like stop for the piston in its rest position by by correspondingly short dimensioning of the regulating piston in the direction Spring acting on the rest position when the spring is in the rest position Regulating piston is practically relaxed. In this case, too, is the curtailment piston already at pressure values in the range of the minimum values Print medium moves out of its rest position because, as I said, in the rest position the spring is practically relaxed.

Demgegenüber kann bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform der Anschlag bei Druckwerten wirksam werden, die unter den definierten Mini malwerten des Drucks liegen, da derart niedrige Druckwerte nur nach Abschal ten der Pumpe auftreten.In contrast, in the embodiment described first, the Stop taking effect at pressure values below the defined Mini pressure values, because such low pressure values only after switching off pump.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an folgenden anhand der Zeich nung erläutert, deren Figuren Querschnitte darstellen.Two embodiments of the invention are based on the drawing tion explained, the figures represent cross sections.

In allen Figuren ist davon ausgegangen, daß als Pumpe eine Außenzahnradpumpe Einsatz findet, jedoch bedeutet dies keine Beschränkung der Erfindung auf die sen speziellen Pumpentyp. Entscheidend ist lediglich, daß eine Pumpe einer Bauart verwendet wird, bei der druckseitig im Druckmedium aufgrund der Be triebsweise der Pumpe periodische Druckschwankungen auftreten.In all figures it is assumed that an external gear pump is used as the pump Is used, but this means no limitation of the invention to special pump type. The only important thing is that a pump is one Type is used in the pressure side in the pressure medium due to the loading periodic pressure fluctuations occur in the pump.

Betrachtet man zunächst das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so erkennt man in dem Pumpengehäuse 1 mit Zufluß 2 und Abfluß 3 die beiden die eigentliche Pumpe 4 bildenden, im Pfeilsinne rotierenden kämmenden Außenzahnräder 5 und 6. Der Aufbau derartiger Pumpen ist bekannt, so daß auf ihn nicht weiter ein gegangen zu werden braucht. Innerhalb des Gehäuses befinden sich der Saug raum 7 und der Druckraum 8; beim Auftreten unerwünscht hoher Druckwerte im Druckraum 8 werden die beiden Räume 7 und 8 durch Betätigung des Druckbe grenzungsventils 9 über den dann freigegebenen Bypass 10 miteinander verbun den. Als wesentliche Bestandteile enthält das Druckbegrenzungsventil 9 den im Bypass 10 axial verschiebbaren Abregelkolben 11 mit der Stirnfläche 12, der am Gehäuse 1 der Anschlag 13 zugeordnet ist, und die Schließfeder 14, die sich an dem gehäusefesten Einsatz 15 abstützt. Der Anschlag 13 definiert ei ne Ruhestellung, die der Abregelkolben 11 unter der Wirkung der Druckfeder 14 einzunehmen sucht. Der Kolben 11 ist als Hohlkolben mit einer Aufnahme kammer für die Feder 14 ausgebildet, die sich im Gehäuse 1 am Einsatz 15 abstützt. Die Bohrung 16 belüftet die Rückseite des Abregelkolbens 11. In Fig. 1 ist die Ruhelage des Abregelkolbens 11 dargestellt; seine Stirnfläche 12 liegt auf dem Anschlag 13 auf und ist bis auf die ringscheibenförmige Druckfläche 17 von dem Anschlag 13 praktisch abgedeckt. Die Größe der Druckfläche 17 ist im Hinblick auf die Kennlinie der Feder 14 so gewählt, daß bereits bei Druckwerten in dem Druckraum 8, die im Bereich der druckschwankungsbedingten Minimalwerte des Druckes in diesem Raum liegenden, vorteilhafterweise bereits bei noch niedrigeren Druckwerten, der Abregelkol ben 11 entgegen der Kraft der Feder 14 aus seiner gezeichneten Ruhestellung in Richtung Öffnungsstellung, d. h. in Fig. 1 nach rechts, bewegt ist. Da durch ist sichergestellt, daß bei späterem druckschwankungsbedingtem Absin ken des Drucks im Druckraum 8 auf seinen Minimalwert die Feder 14 den Kolben 11 nicht wieder bis in seine Ruhestellung, d. h. bis zum Anschlagen seiner Stirnfläche 12 auf den Anschlag 13, zurückbewegen kann.Considering first the embodiment of Fig. 1, it can be seen in the pump housing 1 having inflow and outflow 2 3 both the actual pump 4 forming, rotating in the arrow meaning meshing outer gears 5 and 6. The structure of such pumps is known, so that it does not need to be discussed further. Inside the housing are the suction chamber 7 and the pressure chamber 8 ; when undesirably high pressure values occur in the pressure chamber 8 , the two rooms 7 and 8 are connected to one another by actuating the pressure limiting valve 9 via the bypass 10 then released. As essential components, the pressure relief valve 9 contains the regulating piston 11 , which is axially displaceable in the bypass 10, with the end face 12 , which is assigned to the stop 13 on the housing 1 , and the closing spring 14 , which is supported on the insert 15 fixed to the housing. The stop 13 defines ei ne rest position, which the regulating piston 11 seeks to assume under the action of the compression spring 14 . The piston 11 is designed as a hollow piston with a receiving chamber for the spring 14 , which is supported in the housing 1 on the insert 15 . The bore 16 ventilates the rear of the regulating piston 11 . In Fig. 1, the rest position of the regulating piston 11 is shown; its end face 12 rests on the stop 13 and is practically covered by the stop 13 except for the annular disk-shaped pressure surface 17 . The size of the pressure surface 17 is chosen with regard to the characteristic curve of the spring 14 so that the Abregelkol ben 11 already at pressure values in the pressure chamber 8 , which are in the region of the minimum pressure fluctuation-related values of the pressure in this space, advantageously already at even lower pressure values is moved against the force of the spring 14 from its drawn rest position in the direction of the open position, ie to the right in FIG. 1. Since it is ensured that in the event of later pressure fluctuation-related absorption of the pressure in the pressure chamber 8 to its minimum value, the spring 14 cannot move the piston 11 back into its rest position, ie until its end face 12 strikes the stop 13 .

Überschreitet der Druck im Druckraum 8 einen vorgegebenen zulässigen Maximal wert, so wird der Kolben 11 so weit in der Figur nach rechts verschoben, daß er mit seiner Stirnfläche 12 den Bypass 10 vom Druckraum 8 zum Saugraum 7 freigibt.If the pressure in the pressure chamber 8 exceeds a predetermined permissible maximum value, the piston 11 is shifted to the right in the figure so that it releases the bypass 10 with its end face 12 from the pressure chamber 8 to the suction chamber 7 .

Die Ausführungsform nach Fig. 2 weist in Abweichung von derjenigen nach Fig. 1 keinen die Ruhestellung des Abregelkolbens 20 definierenden Anschlag auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die dem Kolben 20 zugeordnete, ihn in seine Ruhelage zu drücken suchende Schließfeder 21 vielmehr so dimensioniert, daß sie im entspannten Zustand eine Ruhelage des Kolbens 20 definiert, in der sich seine Stirnfläche 22 in einem endlichen Abstand s vor der Innenwand des Pumpengehäuses 23 befin det. In diesem Falle tritt im Druckraum 24 keine Be rührung zwischen Kolben 20 und Gehäuse 23 auf.The embodiment according to FIG. 2, in deviation from that according to FIG. 1, does not have a stop defining the rest position of the regulating piston 20 . In this exemplary embodiment, the closing spring 21 assigned to the piston 20 , which is to press it into its rest position, is dimensioned such that, in the relaxed state, it defines a rest position of the piston 20 in which its end face 22 is located at a finite distance s in front of the inner wall of the Pump housing 23 is det. In this case, no loading occurs between piston 20 and housing 23 in pressure chamber 24 .

An dieser Stelle sei eingefügt, daß in beiden Ausführungsbeispielen die bei den sich gegenüberstehenden Flächen von Kolben und Gehäuse nicht notwendiger weise eben zu sein brauchen.At this point it should be inserted that in both embodiments the the opposing surfaces of the piston and housing are not necessary need to be wise.

Betrachtet man weiter die Ausführungsform nach Fig. 2, so ist noch zu ergän zen, daß auch hier eine Außenzahnradpumpe 25 mit den beiden im Pfeilsinne rotierenden Zahnrädern 26 und 27 angenommen ist.If one further considers the embodiment according to FIG. 2, it should also be added that an external gear pump 25 with the two gear wheels 26 and 27 rotating in the direction of the arrow is also assumed here.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Pumpenanordnung geschaf fen, bei der ohne zusätzlichen Aufwand eine Sicherheit gegen das Auftreten von Geräuschen infolge metallischer Berührung zwischen Arbeitskolben und einer gehäuse- oder leitungsfesten Gegenfläche bei druckschwankungsbedingtem Absinken des Druckes im Druckraum gewährleistet ist.Accordingly, a generic pump arrangement is created with the invention fen, with security against occurrence without additional effort of noises due to metallic contact between the working piston and a housing or line-proof counter surface in the event of pressure fluctuations A drop in pressure in the pressure chamber is guaranteed.

Claims

1. Pump arrangement for a hydraulic pressure medium, in particular for the lubricating oil supply of a vehicle internal combustion engine, containing a pump that causes periodic pressure fluctuations in the pressure medium during operation and a pressure-limiting valve arranged on the pressure side with a spring-loaded regulating piston that is at least one of the pressure in the pressure medium has exposed pressure surface, characterized by such a design of the pressure relief valve ( 11 ) that the regulating piston ( 9 ) is moved from the rest position even at pressure values in the range of the pressure fluctuation-related minimum values of the operating pressure, only when undesirably high pressure values occur in the pressure chamber ( 8 ) a bypass ( 10 ) is released.

2. Pump arrangement according to claim 1, characterized in that the rest position of the regulating piston ( 11 ) is defined by a stop ( 13 ) and is not covered by the stop ( 13 ) pressure surface ( 17 ) with respect to the design of the spring ( 14 ) is dimensioned such that the regulating piston ( 11 ) is lifted off the stop ( 13 ) even at pressure values in the range of the minimum fluctuation-related values.

3. Pump arrangement according to claim 1, characterized in that the rest position of the regulating piston ( 20 ) is defined by the practically relaxed state of the spring ( 21 ) without a stop.