EP0956450A1

EP0956450A1 - Pumpe, insbesondere für eine hydraulische bremsschlupfregelanlage

Info

Publication number: EP0956450A1
Application number: EP97953715A
Authority: EP
Inventors: Hans-Dieter Reinartz; Dieter Dinkel; Albrecht Otto; Joachim Böing
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1997-11-29
Publication date: 1999-11-17
Also published as: DE19653895A1; JP2001506726A; US6176692B1; WO1998028541A1

Abstract

Bei einer Pumpe mit einem Pumpengehäuse (2), das mindestens einen Arbeitsraum (14, 15) und eine mit dem Arbeitsraum (14, 15) verbundene Ventilbohrung (16, 17) aufweist, in der hintereinander ein Einlassventil (E) und ein Auslassventil (A) angeordnet sind, und mit einem hin und her bewegbaren und durch seine Bewegung das Volumen des Arbeitsraums verändernden Verdrängerelement (8, 9), sind der Ventilsitz (26, 37, 39), das Verschlusselement (27, 38, 40) und eine das Verschlusselement (27, 38, 40) an den Ventilsitz (26, 37, 39) andrückende Ventilfeder (28, 41, 42) des Einlassventils (E) bzw. des Auslassventils (A) zu einer in die Ventilbohrung (16, 17) dicht einsetzbaren Patrone (22, 24, 34) miteinander verbunden und die Patronen (22, 24, 34) beider Ventile sind von der gleichen Seite in die Ventilbohrung (16, 17) eingesetzt und durch eine Abstufung in der Ventilbohrung (16, 17) in Einbaurichtung an dem Pumpengehäuse (2) abgestützt.

Description

Pumpe,, insbesondere für eine hydraulische Bremsschlupfregelanlage

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere für eine hydraulische Bremsschlupfregelanlage, mit einem Pumpengehäuse, das mindestens einen Arbeitsraum und eine mit dem Arbeitsraum verbundene Ventilbohrung aufweist, in der hintereinander ein Einlaßventil und ein Auslaßventil mit jeweils einem feststehenden Ventilsitz und einem beweglichen Verschlußelement angeordnet sind, und mit einem hin und her bewegbaren und durch seine Bewegung das Volumen des Arbeitsraums verändernden Verdrängerelement.

Bei einer aus der DE 32 48 364 AI bekannten Pumpe der angegebenen Art sind Einlaß- und Auslaßventil als Kugelsitzventile ausgebildet, wobei der Ventilsitz jeweils durch eine stufenförmige Erweiterung der Ventilbohrung im Pumpengehäuse gebildet ist. Konstruktive Maßnahmen, zur einfachen Herstellung der Ventilbohrung und zur einfachen Montage und Prüfung der Ventile sind nicht angegeben. Die Pumpe weist als Verdrängerelement einen Kolben auf, der in einer die Ventilbohrung kreuzenden Zylinderbohrung geführt und gedichtet ist und durch einen Exzenter in Druckrichtung und eine Feder in Saugrichtung antreibbar ist.

Aus der DE 40 27 848 AI ist eine Kolbenpumpe bekannt, bei der das Einlaßventil und das Auslaßventil jeweils in einer separaten Stufenbohrung angeordnet sind, die durch eine Verbindungsbohrung mit dem Arbeitsraum in Verbindung steht. Einlaß- und Auslaßventil werden durch unterschiedliche Ventileinsätze gebildet, die den feststehenden Ventilsitz, das bewegliche Verschlußelement und eine Ventilfeder umfassen. Bei dieser bekannten Kolbenpumpe ist eine Bearbeitung der Stufenbohrungen und die Montage der Ventileinsätze von entgegengesetzten Seiten des Pumpengehäuses aus erforderlich. Dies wirkt sich ungünstig auf die Herstellkosten aus und schränkt die Gestaltungsmöglichkeiten des Konstrukteurs, beispielsweise hinsichtlich einer baulichen Vereinigung des Pumpengehäuses mit dem Gehäuse eines Ventilblocks, erheblich ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen geringen Herstell- und Montageaufwand auszeichnet und die sich leicht in das Gehäuse eines Hydraulikaggregats integrieren läßt .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilsitz, das Verschlußelement und eine das Verschlußelement an den Ventilsitz andrückende Ventilfeder des Einlaßventils bzw. des Auslaßventils zu einer in die Ventilbohrung dicht einsetzbaren Patrone miteinander verbunden sind und daß die Patronen beider Ventile von der gleichen Seite in die Ventilbohrung einsetzbar und durch eine Abstufung in der Ventilbohrung in Einbaurichtung an dem Pumpengehäuse abstützbar sind. Läßt die Bauweise der Pumpe es zu, so kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Patronen beider Ventile aneinander abgestützt sind. Eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung kann weiterhin darin bestehen, daß der Ventilsitz, das Verschlußelement und die Ventilfeder von Einlaßventil und Auslaßventil zu einer einzigen, in die Ventilbohrung dicht einsetzbaren Patrone miteinander verbunden sind.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Pumpe hat den Vorteil, daß die Herstellung der Ventilbohrung in einem einzigen Arbeitsgang und ebenso wie die Montage der Ventile von einer Seite des Pumpengehäuses aus erfolgen kann. Auch die Montage der Ventile kann, sofern ihre Patronen nicht im Abstand voneinander angeordnet sind, in einem einzigen Arbeitsgang erfolgen. Hierdurch werden die Herstellkosten reduziert und die Unterbringung der Pumpe in ein für weitere Bauelemente vorgesehenes Gehäuse vereinfacht. Weiterhin ist von besonderem Vorteil, daß die Ventile in den bereits vormontierten Patronen vor dem Einbau geprüft werden können, so daß Fertigungsfehler vorzeitig erkannt werden können und der Einbau fehlerhafter Teile vermieden werden kann. Werden beide Ventile, das Einlaßventil und das Auslaßventil, in einer gemeinsamen Patrone untergebracht, so läßt sich hierdurch die Zahl der Ventilbauteile und der Einbauraum deutlich verringern.

Die Patrone kann erfindungsgemäß aus mehreren Teilen zusammengesteckt sein. Die Patrone kann ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil aus einem Werkstoff geringerer Festigkeit z.B. Aluminium oder Automatenstahl haben, das mit einem Ventilsitzring aus einem Werkstoff höherer Festigkeit, z.B. gehärtetem Stahl, verbunden ist. Die Patrone kann in der Ventilbohrung auf verschiedene Weise gehalten und gedichtet sein. Eine vorteilhafte Befestigungsart ist das Einstemmen der Patrone in der Ventilbohrung. Vorzugsweise wird die Patrone bzw. werden die Patronen von dem hochdruckseitigen Ende aus in die Ventilbohrung eingesetzt, so daß die Ventile in der Schließstellung von dem Pumpendruck in Einbaurichtung beaufschlagt werden, in der sie sich über eine Stufe in der Ventilbohrung am Pumpengehäuse abstützen. Die Abdichtung der Patronen kann metallisch durch entsprechend geformte Sitzflächen oder mit Hilfe von Dichtringen erfolgen. Eine besonders vorteilhafte Befestigung und Abdichtung kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß das in Einsteckrichtung gesehen hintere Ende der Patrone einen hül- senförmigen Abschnitt aufweist und daß durch Einpressen eines Stopfens in den hülsenförmigen Abschnitt dieser aufweitbar und dadurch kraftschlüssig und dicht in der Ventilbohrung befestigbar ist.

Weist die Pumpe eine sich an das Auslaßventil anschließende Dämpfungskammer auf, so ist es vorteilhaft, wenn das Einsetzen der Patrone von der Dämpfungskammer aus erfolgt. Zur Fixierung der Patrone bzw. der Patronen in der Einbaulage kann dann eine Druckfeder dienen, die in die Dämpfungskammer eingesetzt wird und die sich an dem in die Dämpfungskammer hineinragenden Ende der Patrone abstützt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgestaltete Radialkolbenpumpe,

Figur 2 einen Teilenschnitt durch eine erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe, die in das Gehäuse eines Hydraulikaggregats eingebaut ist,

Fig. 3-7 Teilschnitte der Radialkolbenpumpe gemäß Figur 2 mit jeweils anderen Ausführungsformen der das Einlaß- und Auslaßventil bildenden Patronen. Die in Figur 1 dargestellte Radialkolbenpumpe 1 weist ein Pumpengehäuse 2 mit einer zentralen Lagerbohrung 3 auf, in der eine Antriebswelle 4 mittels eines Kugellagers 5 drehbar gelagert ist. An der Antriebswelle 4 ist ein Exzenter 6 ausgebildet, der über ein Nadellager 7 zwei Kolben 8, 9 antreibt. Die Kolben 8, 9 sind in radial zur Lagerbohrung 3 angeordneten Zylinderbohrungen 10, 11 geführt, deren radial äußere Enden durch Stopfen 12, 13 verschlossen sind. Zwischen den Kolben 8, 9 und den Stopfen 12, 13 bilden die Zylinderbohrungen 10, 11 jeweils einen Arbeitsraum 14, 15, der von einer zur Lagerbohrung 3 parallelen oder senkrechten Ventilbohrung 16, 17 durchdrungen ist. In dem Arbeitsraum 14 befindet sich eine Druckfeder 18, die den Kolben 8 gegen das Nadellager 7 drückt und den Saughub des Kolbens 8 bewirkt. Die Druckfeder 18 ist auf einem in den Arbeitsraum 14 hineinragenden Zapfen 19 des Stopfens 12 geführt. Der Saughub des Kolbens 9 wird durch einen federnden Kuppelring 20 bewirkt der an dem Nadellager 7 abgestützt ist und den Kolben 9 an dessen Außenring andrückt.

In der Ventilbohrung 16 ist zwischen dem Arbeitsraum 14 und dem zu einem Niederdruckraum führenden Bohrungsabschnitt 21 ein Einlaßventil E und zwischen dem Arbeitsraum 14 und einem zu einem zu einem Hochdruckraum führenden Bohrungsabschnitt 23 ein Auslaßventil A angeordnet. Beide Ventile E, A sind in gleicher Weise als Patronen 22, 24 ausgebildet und bestehen aus einem hülsenförmigen Gehäuse 25, dessen Bohrung einen Ventilsitz 26 bildet und eine Ventilkugel 27, eine Ventilfeder 28 und einen Ventilteller 29 mit Federführungszapfen enthält. Der Ventilteller 29 ist in der Bohrung des Gehäuses 25 durch Verstemmen befestigt und weist an seinem Rand segmentförmige Ausnehmungen zur Bildung von Druckmitteldurchlässen auf. Die zylindrische Mantelfläche des Gehäuses 25 weist an ihrem in Einsteckrichtung hinteren

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weist die Hülse 83 eine sich von der Niederdruckseite zur Hochdruckseite in zwei Ventilsitze 84, 85 bildenden Stufen erweiterende Hülsenbohrung 86 auf, deren mittlerer Abschnitt durch eine Querbohrung 87 mit dem Arbeitsraum 51 in Verbindung steht. Dem Ventilsitz 84 ist eine Ventilplatte 88 und dem Ventilsitz 85 ist eine Ventilkugel 89 zugeordnet. Zwischen der Ventilplatte 88 und der Ventilkugel 89 ist eine schwächere Ventilfeder 90 und zwischen der Ventilkugel 89 und dem in das der Dämpfungskammer 47 zugekehrte Ende der Hülsenbohrung 86 eingepreßten .Stopfen 91 ist eine stärkere Ventilfeder 92 eingespannt. Auf der Niederdruckseite kann die Abdichtung der Hülse 83 in der Ventilbohrung 50 mit Hilfe eines Dichtrings 93 (obere Zeichnungshälfte) oder auch ohne Dichtring metallisch (untere Zeichnungshälfte) erfolgen. Die Abdichtung auf der Hochdruckseite erfolgt durch Einpressen des Stopfens 91 in die Hülsenbohrung 86, wobei der den Stopfen 91 umgebende Hülsenabschnitt geringfügig aufgeweitet und metallisch dicht gegen die Wand der Ventilbohrung 50 gepreßt wird. Gleichzeitig wird durch das Einpressen des Stopfens 91 die Patrone 82 in der Ventilbohrung 50 kraftschlüssig befestigt. Durch die beim Einpressen des Stopfens 91 auf die Hülse 83 einwirkende axiale Kraftkomponente wird außerdem eine metallische Dichtung zwischen der niederdruckseitigen Stirnfläche der Hülse 83 und der Stufe 73 der Ventilbohrung 50 erreicht. Das Einpressen des Stopfens 91 kann entweder mit Anschlag (unter Zeichnungshälfte) oder ohne Anschlag (obere Zeichnungshälfte) erfolgen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 lediglich durch die abweichende Formsgestalt des Stopfens 94, der im Gegensatz zum Stopfen 91 einen Halsabschnitt 95 hat, in dem die Ventilfeder 92 geführt ist. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele zeichnen sich vor allem durch eine einfache Herstellung, Vormontage und Montage des Einlaß- und Auslaßventils im Gehäuse aus. Beide Ventile können von einer Gehäuseseite aus eingebaut werden, wodurch auch die Gestaltung des Pumpengehäuses vereinfacht wird. Die als Patronen gestalteten Ventile benötigen nur einen geringen Einbauraum und können sich in den Arbeitsraum hinein erstrecken, wodurch der Totraum des Arbeitsraums verkleinert und die Selbstentlüftung der Pumpe verbessert wird. Die Patronenform ermöglicht weiterhin eine einfache Prüfung der kompletten Ventileinheit vor dem Einbau. Sie eignet sich ferner besonders für eine einfache und dauerhafte metallische Abdichtung im Pumpengehäuse. Schließlich läßt sich, wie insbesondere die ein- und zweiteiligen Ausführungen der Patronengehäuse zeigen, die Zahl der Bauteile und damit auch der Kostenaufand für Herstellung und Montage der Ventile verringern.

Bezugszeichenliste:

1 Radialkolbenpumpe

2 Pumpengehäuse

3 Lagerbohrung

4 Antriebswelle

5 Kugellager

6 Exzenter

7 Nadellager

8 Kolben

9 Kolben

10 Zylinderbohrungen

11 Zylinderbohrungen

12 Stopfen

13 Stopfen

14 Arbeitsraum

15 Arbeitsraum

16 Ventilbohrung

17 Ventilbohrung

18 Druckfeder

19 Zapfen 0 Kuppelring 1 Bohrungsabschnitt 2 Einlaßventil 3 Bohrungsabschnitt 4 Auslaßventil 5 Gehäuse 6 Ventilsitz 7 Ventilkugel 8 Ventilfeder 9 Ventilteller 0 Bund 1 Abschnitt 2 Abschnitt cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn n cn cn cn .p. *» *» 4^ lt> *»• ,«-» rt" CO CO CO Co co co o

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Claims

Ansprüche:

1. Pumpe, insbesondere für eine hydraulische Bremsschlupfregelanlage, mit einem Pumpengehäuse, das mindestens einen Arbeitsraum und eine mit dem Arbeitsraum verbundene Ventilbohrung aufweist, in der hintereinander ein Einlaßventil und ein Auslaßventil mit jeweils einem feststehenden Ventilsitz und einem beweglichen Verschlußelement angeordnet sind, und mit einem hin und her bewegbaren und durch seine Bewegung das Volumen des Arbeitsraums verändernden Verdrängerelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (26), das Verschlußelement (27) und eine das Verschlußelement (27) an den Ventilsitz (26) andrückende Ventilfeder (28) des Einlaßventils (E) bzw. des Auslaßventils (A) zu einer in die Ventilbohrung (16) dicht einsetzbaren Patrone (22 bzw. 24) miteinander verbunden sind und daß die Patronen (22, 24) beider Ventile (E, A) von der gleichen Seite in die Ventilbohrung (16) einsetzbar und durch eine Abstufung in der Ventilbohrung (16) in Einbaurichtung an dem Pumpengehäuse (2) abstützbar sind.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Patronen beider Ventile (E, A) aneinander abgestützt sind.

3. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (37, 39), das Verschlußelement (38, 40) und die Ventilfeder (41, 42) von Einlaßventil (E) und Auslaßventil (A) zu einer einzigen, in die Ventilbohrung (17) dicht einsetzbaren Patrone (34) miteinander verbunden sind.

4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone (55) ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil (57, 59) aus einem Werkstoff geringerer Festigkeit, z.B. Aluminium oder Automatenstahl, aufweist und daß das Gehäuse bzw. Gehäuseteil (57, 59) mit einem einen Ventilsitz bildenden Gehäuseteil (56, 58) aus einem Werkstoff höherer Festigkeit, z.B. gehärtetem Stahl, verbunden ist.

Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone (34) in der Ventilbohrung (17) durch einen Preßsitz gehalten und gedichtet ist .

Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone (55) durch Verstemmen der Einbauöffnung der Ventilbohrung (50) gehalten und gedichtet ist.

Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone (34) bzw. die Patronen (22, 24) von dem hochdruckseitigen Ende der Ventilbohrung (17 bzw. 16) aus in diese eingesetzt sind und sich über eine Stufe in der Ventilbohrung am Pumpengehäuse (2) abstützen.

Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in Einsteckrichtung gesehen hintere Ende der Patrone (82) einen hülsenförmigen Abschnitt aufweist und daß durch Einpressen eines Stopfens (91) in den hülsenförmigen Abschnitt dieser aufweitbar und dadurch kraftschlüssig und dicht in der Ventilbohrung (50) befestigbar ist.

Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone (78) durch eine Druckfeder (80) in der Ventilbohrung (50) gehalten wird.

10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (82) an einem in die Ventilbohrung eingestemmten Ring abgestützt ist.

11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (45) eine sich an das Auslaßventil (A) anschließende Dämpfungskammer (47) aufweist und daß die Patrone (55) durch die Dämpfungskammer (47) in die Ventilbohrung (50) eingesetzt ist.

12. Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone (71) in der Einbaulage durch eine Druckfeder (72) gehalten wird, die sich an dem in die Dämpfungskammer (47) hineinragenden Ende der Patrone (71) abstützt .