DE4132930A1

DE4132930A1 - Pumpe

Info

Publication number: DE4132930A1
Application number: DE4132930A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr Latarnik
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1991-10-04
Filing date: 1991-10-04
Publication date: 1993-04-08

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere für eine hy draulische Bremsanlage mit Schlupfregelung nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.

Aus der deutschen Patentanmeldung mit dem amtlichen Akten zeichen P 40 32 797.3 ist bereits eine einstufige Hydraulik pumpe bekannt, dessen Kolben metallisch gedichtet, das heißt ohne Anordnung spezieller Dichtungen, über ein an einem Elektromotor angebrachtes Getriebe im Pumpenzylinder axial beweglich geführt ist. Infolge der Spalt- bzw. Leckageströme im Bereich des dichtungslosen Kolbenschaftes ist der Kolben mit einem Leckageringraum versehen, so daß die vom Arbeits raum überströmende Leckflüssigkeit aufgefangen und wieder dem Arbeitsraum zugeführt werden kann. Bei der Hydraulikpum pe der angegebenen Art sind infolge der metallischen Abdich tung sehr kleine Passungsspiele zwischen dem Pumpenzylinder und dem Kolben erforderlich, um leckageminimierte Laufspiele des Kolbens in der Zylinderbohrung zu gewährleisten. Hierzu bedarf es höchster Präzision, die nur durch den Einsatz von kosten- und zeitintensiver Fertigungsmittel- und Fertigungs methoden zur gewünschten engtolerierten Spielpassung des Kolbens im Pumpenzylinder führt. Weiterhin kann eine Druck steigerung nur begrenzt und mit abnehmendem Wirkungsgrad von einer einstufigen Kolbenpumpe realisiert werden. Zudem füh ren die pro Förderhub erzeugten Druckspitzen zu unerwünsch ten Pumpgeräuschen. Ferner muß zur variablen Steuerung der Pumpenleistung der Elektromotor in seiner Leistung stufenlos regelbar sein, was hinsichtlich des erforderlichen Bauauf wandes als nachteilig anzusehen ist. Weiterhin ist das Bau volumen und die Masse der eingangs beschriebenen Kolbenpumpe nicht unerheblich, insbesondere unter dem Gesichtspunkt, daß ein relativ hohes Gesamtdruckverhältnis nur über eine mehr stufige Kolbenpumpe zu realisieren ist.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Hydraulikpumpe der eingangs genannten Gattung dahingehend weiter zu ent wickeln, daß unter Umgehung der vorgenannten Nachteile eine Pumpe geschaffen wird, die unter Einsatz einfacher, kosten günstiger Mittel, respektive Herstellverfahren einen bau raumoptimierten, geräuscharmen Pumpenbetrieb mit variablem Drucksteigerungsverhältnis und Fördervolumen zuläßt, wobei eine möglichst einfache Steuerung der Pumpenleistung die In tegration im bestehenden Druckmittelleitungssystem begünsti gen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst, wonach im Pumpen gehäuse eine definierte Anzahl von hintereinander geschalte ten sowie Kompressionsräume aufweisenden Kammern vorgesehen sind, die jeweils von einer als Pumpelement bewegbaren Wand voneinander hydraulisch getrennt werden können, wobei jede bewegbare Wand mit jeweils zwischen einem Paar diametral ge legenen, den Pumpenhub steuernden Mitteln geführt ist, die im Bereich der Innenwandung des Pumpengehäuses angebracht ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß im Betrieb der Pumpe der hydraulische Druck in Form einer Kaskadenschaltung ge steigert werden kann, so daß infolge kleiner Drucksprünge nur geringe Pumpengeräusche entstehen können. Außerdem wird durch die serielle Schaltung der Kammern der Platzbedarf und die Ansteuerung der zugehörigen Pumpelemente erheblich redu ziert, womit die Integrationsfähigkeit in das bestehende Druckleitungssystem erheblich verbessert wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgezeigten Maßnahmen sind zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung angegeben, die im Zu sammenhang mit den weiteren Merkmalen und Vorteilen der Er findung nachfolgend anhand einer Zeichnung näher dargestellt und erläutert werden.

Es zeigt die Fig. 1 eine Hydraulikpumpe in einer Schnitt darstellung skizziert. Die Fig. 1 soll beispielhaft eine mögliche Ausführungsform zur Realisierung einer kontinuier lichen, durch kleine Drucksteigerungsraten gekennzeichnete Druckmittelströmung veranschaulichen. Zu diesem Zweck befin den sich in dem im Teilschnitt dargestellten Pumpengehäuse 1 zwei hintereinander geschaltete, als Pumpelemente wirksame bewegbare Wände 3, 3′, die mittels Druckfedern 7, 7′, 7′′ in einer Mittelstellung gegenüber den radial in die Kammern 2, 2′, 2′′ gerichteten Anschlagflächen 5 bis 5′′′ des Pumpenge häuses 1 ihre Grundposition einnehmen. Hierzu stützt sich jede Druckfeder 7, 7′, 7′′ jeweils zwischen einer gehäuse festen Anschlagfläche 5, bis 5′′′ und der jeweils zugehöri gen bewegbaren Wand 3, 3′ ab, so daß sowohl eine Hubbewegung zur benachbarten nachfolgenden Kammer 2, 2′, 2′′ wie auch in entgegengesetzter Richtung jeweils in die eigens das Pump element aufnehmenden Kammern 2 bis 2′′ erfolgen kann. Zur Ak tivierung der bewegbaren Wände 3, 3′ eignen sich Elektro magnete 8, 8′, die in oder an den Pumpelementen befestigt sind und deren elektrischer Anschluß 9, beispielhaft einge bettet in einer nicht näher skizzierten peripheren Dichtung 6, 6′, zu einer Steuer- und Regeleinheit 10, die Bestandteil einer ABS- bzw. ASR-Regelelektronik sein kann, führt. Die Enddichtung 6, 6′ umschließt jeweils das im wesentlichen als Scheibenkörper ausgeführte Pumpelement zirkular, so daß un erwünschte Druckausgleichsströme über die Zwischenräume der Pumpelemente zur nächsten Kammer unterbleiben. Zur eigent lichen Druckmittelsteuerung sind die bewegbaren Wände 3, 3′ mit als Rückschlagventile ausgebildeten Durchflußgleichrich tern 4, 4′ versehen, die einen Druckmittelstrom nur in Rich tung des höheren Druckniveaus zulassen. Als zweckmäßig er weist sich, in einer alternativen Ausführungsform die Anord nung der Durchflußgleichrichter 4, 4′ in den Anschlagflächen 5-5′′′.

Funktionsweise

Das Komprimieren des zwischen den beiden bewegbaren Wänden 3, 3′ befindlichen Kammervolumens geschieht durch die Hubbe wegung von jeweils zwei miteinander korrespondierenden Pump elementen in Richtung der von ihnen eingeschlossenen Kammer 2, 2′, 2′′, wahlweise entweder in zeitlicher Reihenfolge, das heißt nacheinander, oder gleichzeitig, so daß durch die einander entgegengesetzten Hubbewegungen der Pumpelemente das in der jeweiligen Kammer 2, 2′, 2′′ eingeschlossene Druckmittel, abhängig vom Gesamthub und abhängig vom Öff nungsdruck des in Richtung des höheren Druckniveaus wirksa men Durchflußgleichrichters 4, 4′, die jeweils stromabwärts nachgeschaltete Kammer 2, 2′, 2′′ beaufschlagen kann. Hier bei ist zu beachten, daß die Kompressionsvorgänge in jeder Kammer, entsprechend der seriellen Schaltung der einzelnen Kammern 2, 2′, 2′′, nacheinander geschehen, so daß konti nuierliche Drucksteigerungen in zeitlicher Abfolge von Kam mer zu Kammer und mit individueller Drucksteigerung inner halb jeder Kammer 2, 2′, 2′′ abhängig von der synchronen oder asynchronen Hubbewegung zweier jeder Kammer zugeordne ten und als Pumpelemente bewegbaren Wände 3, 3′ geschehen. Damit ist eine Pumpe geschaffen, die eine in weiten Grenzen beliebig wählbare einfache Steuerung der Pumpenleistung, an gepaßt an den Bedarf des jeweiligen Verbrauchers, so zum Beispiel zur Druckmodulation in den Radbremsen während der Schlupfregelung eines Blockierverhinderers, ermöglicht, ohne dabei ein störend empfundenes Pumpenschallfeld entstehen zu lassen.

Bezugszeichenliste

1 Pumpengehäuse
2, 2′, 2″ Kammer
3, 3′ bewegbare Wand
4, 4′ Durchflußgleichrichter
5, 5′, 5′′, 5′′′ Anschlagflächen
6, 6′ Dichtung
7, 7′, 7″ Druckfeder
8, 8′ Elektromagnet
9 elektrischer Anschluß
10 Steuer- und Regeleinheit

Claims

1. Pumpe, insbesondere für hydraulische Bremsanlagen mit Schlupfregelung, mit einem Pumpengehäuse und mit min destens einem Arbeitsraum, der über ein Einlaßventil und über ein Auslaßventil an die Förderleitung anschließbar ist, und mit mindestens einem relativ zum Arbeitsraum be wegbaren sowie dazu abgedichteten Pumpelement, dadurch gekennzeichnet, daß im Pumpengehäuse (1) ei ne definierte Anzahl von Arbeitsräume aufweisenden Kam mern (2, 2′, 2′′) hintereinander geschaltet sind, die je weils von einer als Pumpelement bewegbaren Wand (3, 3′) voneinander hydraulisch trennbar sind und daß die beweg bare Wand (3, 3′) jeweils zwischen einem Paar diametral gelegenen, den Pumpenhub steuernden und/oder regelnden Mitteln (5-5′′′, 7-7′′, 8, 8′) geführt ist, die im Bereich der Innenwandung des Pumpengehäuses (1) ange bracht sind.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß im Bereich der Kammern (2, 2′, 2′′) wenigstens ein als Einlaß- oder Auslaßventil wirksamer Durchfluß gleichrichter (4, 4′) vorgesehen ist, der ein Durchströ men der Kammern (2, 2′, 2′′) in Richtung des höheren Druckniveaus vorsieht.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß in jeder Kammer (2 bis 2′′) als Pum penhub steuerndes und/oder regulierendes Mittel jeweils zwischen einer zum Pumpenelement entfernt gelegenen An schlagfläche (5-5′′′) und der bewegbaren Wand (3, 3′) eine Druckfeder (7, 7′, 7′′) eingespannt ist.

4. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß der Durchflußgleichrichter (4, 4′) in der be wegbaren Wand (3, 3′) angeordnet ist.

5. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß der Durchflußgleichrichter (4, 4′) in der den Pumpenhub begrenzenden Anschlagfläche (5-5′′′) positio niert ist.

6. Pumpe nach Anspruch 2, 4 und 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Durchflußgleichrichter (4, 4′) als Rückschlagventil ausgebildet ist.

7. Pumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen der dem Pumpenelement nahegelegenen Anschlagfläche (5-5′′′) und der zugehörigen bewegbaren Wand (3, 3′) eine vorzugsweise als Ringmanschette ausgebildete Dichtung (6, 6′) vorgesehen ist.

8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-7, da durch gekennzeichnet, daß die bewegbaren Wände (3, 3′) jeweils einen Elektromagneten (8, 8′) auf weisen.