WO2016041821A1

WO2016041821A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: WO2016041821A1
Application number: PCT/EP2015/070562
Authority: WO
Inventors: Jens Norberg; Patrick Schellnegger; Andreas Lechler; Oliver Gaertner
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2016-03-24
Also published as: KR20170058372A; KR102366884B1; EP3194772A1; US20170291586A1; DE102014218915A1; CN106715900A; EP3194772B1; JP6453471B2; CN106715900B; US10385833B2; JP2017526864A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe (1) mit einem Stufenkolben (4), die als Hydropumpe einer schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlage vorgesehen ist. Erfindungsgemäß begrenzt eine Kolbenstufe (8) des Stufenkolbens (4) einen Stufenraum (36), der durch ein Differenzdruckventil (37) mit einem Pumpenauslass (34) kommuniziert. Der Stufenraum (36) saugt und verdrängt gegenläufig zu einem Verdrängungsraum (25), allerdings mit geringerer Menge, wodurch sich ein gleichmäßigerer Bremsflüssigkeitsvolumenstrom in einem Pumpenauslass (34) und geringere Druckpulsationen ergeben.

Description

Kolbenpumpe

Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Kolbenpumpe ist für eine schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage vorgesehen.

Stand der Technik

Die Patentanmeldung DE 10 2004 061 810 A1 offenbart eine Kolbenpumpe mit einem durchmessergestuften Stufenkolben, der in einer innen ebenfalls durchmessergestuften Pumpenbohrung axial verschieblich ist. Die Pumpenbohrung muss nicht durch Bohren sondern kann grundsätzlich in beliebiger Weise hergestellt sein. Zum Antrieb zu einer in der Pumpenbohrung hin- und hergehenden Hubbewegung des Stufenkolbens weist die bekannte Kolbenpumpe einen Exzenter auf, der an einem exzenterseitigen Stirnende des Stufenkolbens angeordnet ist und an dessen Umfang der Stufenkolben mit seinem Stirnende anliegt. Auf einer dem Exzenter fernen Stirnseite, die hier zur eindeutigen Bezeichnung als Verdrängungsseite bezeichnet wird, begrenzt der Stufenkolben der bekannten Kolbenpumpe einen Verdrängungsraum in der Pumpenbohrung, dessen Volumen der Stufenkolben bei einer hin- und hergehenden Hubbewegung abwechselnd verkleinert und vergrößert. Der Kolbenhub, bei dem sich das Volumen des Verdrängungsraums verkleinert, wird hier als Vorwärtshub be- zeichnet, der Hub in entgegengesetzter Richtung, bei der sich das Volumen des

Verdrängungsraums vergrößert, wird hier als Rückhub bezeichnet. Der Stufenkolben der bekannten Kolbenpumpe weist eine dem Verdrängungsraum abgewandte Ringstufe auf, die einen Raum in der Pumpenbohrung begrenzt, der hier zur eindeutigen Bezeichnung als Stufenraum bezeichnet wird. Eine Volumen- änderung des Stufenraums ist umgekehrt zur Volumenänderung des Verdrängungsraums, beim Vorwärtshub des Stufenkolbens vergrößert und beim Rückhub des Stufenkolbens verkleinert sich das Volumen des Stufenraums. Der Stufenraum der bekannten Kolbenpumpe ist ein den Stufenkolben umschließender Ringraum in der Pumpenbohrung, dessen Querschnitt kleiner als ein Querschnitt des Verdrängungsraums ist, so dass die dem Verdrängungsraum entgegengesetzte Volumenänderung des Stufenraums bei der Hubbewegung des Stufenkolbens kleiner ist. Der Stufenraum und der Verdrängungsraum kommunizieren mit einem Pumpenauslass. Bei einem Vorwärtshub verdrängt der Stufenkolben der bekannten Kolbenpumpe Fluid aus dem Verdrängungsraum in den Pumpenauslass und saugt Fluid aus dem Pumpenauslass in den Stufen- räum. Weil die Volumenänderung des Verdrängungsraums größer ist als die

Volumenänderung des Stufenraums verdrängt die Kolbenpumpe beim Vorwärtshub Fluid aus der Pumpenbohrung in den Pumpenauslass. Beim Rückhub saugt die bekannte Kolbenpumpe Fluid aus einem Pumpeneinlass durch ein Einlassventil in den Verdrängungsraum, dessen Volumen sich beim Rückhub vergrößert, und verdrängt Fluid aus dem Stufenraum in den Pumpenauslass. Die bekannte Kolbenpumpe hat somit den Vorteil, dass sie sowohl bei einem Vorwärtshub als auch bei einem Rückhub Fluid in den Pumpenauslass verdrängt, wodurch ein Fluidvolumenstrom im Pumpenauslass gleichmäßiger und Druckpulsationen geringer sind. Idealerweise weisen der Verdrängungsraum und der Stufenraum Querschnittsverhältnisse von 2:1 auf, so dass die Kolbenpumpe bei beiden Hüben gleichviel Fluid in den Pumpenauslass verdrängt.

Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist einen Stufenkolben mit einer oder mehreren Kolbenstufen auf. Der Stufenkolben ist vorzugsweise zylindrisch mit einer oder mehreren Durchmesserstufungen, d.h. Ringstufen, die eine oder mehrere Kolbenstufen bilden. Eine Zylinderform und Ringstufen sind jedoch nicht zwingend für die Erfindung. Der Stufenkolben ist in einer ebenfalls gestuften Pumpenbohrung angeordnet und zu einer hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbar. Die Pumpenbohrung ist eine Innenfläche eines Zylinders, eines Pumpengehäuses, eines Hydraulikblocks oder dgl., in der der Stufenkolben verschieblich angeordnet ist. Sie kann in anderer Weise als durch Bohren hergestellt sein und ist wie der Stufenkolben vorzugsweise, jedoch nicht zwingend zylindrisch und weist eine oder mehrere Durchmesserstufen auf. Auf einer hier als Verdrängungsseite bezeichneten Seite begrenzt der Stufenkolben einen Verdrängungsraum in der Pumpenbohrung, dessen Volumen sich bei einer Hubbewegung des Stufenkolbens abhängig von dessen Bewegungsrichtung ändert. An einer dem Verdrängungsraum abgewandten Kolbenstufe begrenzt der Stufenkolben der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe einen Raum in der Pumpenbohrung, der hier als Stufenraum bezeichnet wird. Bei einer Hubbewegung des Stufenkolbens ändert sich auch das Volumen des Stufenraums, allerdings umgekehrt wie sich das Volumen des Verdrängungsraums ändert. Während sich bei einem hier zur eindeutigen Bezeichnung als Vorwärtshub bezeichneten Hub des Stufenkolbens das Volumen des Verdrängungsraums verkleinert vergrößert sich das Volumen des Stufenraums. Bei einem entgegengesetzten Hub des Stufenkolbens, der hier als Rückhub bezeichnet wird, vergrößert sich das Volumen des Verdrängungsraums und das Volumen des Stufenraums verkleinert sich. Ein Querschnitt des Stufenraums ist kleiner als ein Querschnitt des Verdrängungsraums, so dass die Volumenänderung des Verdrängungsraums bei einer Hubbewegung des Stufenkolbens größer als die umgekehrte Volumenänderung des Stufenraums ist. Idealerweise stehen die Querschnitte des Verdrängungsraums und des Stufenraums in einem Verhältnis von 2:1 zueinander.

Während eines Vorwärtshubs verdrängt der Stufenkolben der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe mit seiner Verdrängungsseite Fluid aus dem Verdrängungsraum in einen Pumpenauslass und saugt zugleich eine kleinere Fluidmenge aus dem Pumpenauslass oder dem Verdrängungsraum in den Stufenraum an, so dass die Kolbenpumpe insgesamt bei einem Vorwärtshub ihres Stufenkolbens Fluid in den Pumpenauslass verdrängt. Beim Rückhub saugt die Kolbenpumpe Fluid aus einem Pumpeneinlass in den Verdrängungsraum an und verdrängt Fluid aus dem Stufenraum in den Pumpenauslass, so dass die erfindungsgemäße Kolbenpumpe auch bei einem Rückhub Fluid in den Pumpen- auslass verdrängt. Bei einem Querschnittsverhältnis von 2:1 sind die Verdrängungsvolumina beim Vorwärtshub und beim Rückhub gleich groß. Durch das Verdrängen von Fluid in den Pumpenauslass sowohl beim Vorwärtshub als auch beim Rückhub weist die erfindungsgemäße Kolbenpumpe einen gleichmäßigeren Fluidstrom im Pumpenauslass auf als eine herkömmliche Kolbenpumpe ohne druck- bzw. auslassseitige Kolbenstufe und Druckpulsationen sind kleiner. Erfindungsgemäß weist die Kolbenpumpe ein Ventil auf, durch das der Stufenraum mit dem Pumpenauslass kommuniziert. Durch das Ventil lässt sich der Stufenraum bei bestimmten Betriebszuständen hydraulisch vom Pumpenauslass trennen. Beispielsweise bei hohem Gegendruck im Pumpenauslass kann das Ventil schließen und dadurch den Stufenraum hydraulisch vom Pumpenauslass trennen, so dass der Stufenkolben bei hohem Gegendruck im Pumpenauslass nicht mit der Kolbenstufe sondern nur mit der Verdrängungsseite Fluid verdrängt.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.

Anspruch 2 sieht ein Rückschlagventil für den Stufenraum vor, das ein Rückströmen von Fluid aus dem Pumpenauslass in den Stufenraum verhindert. Anspruch 3 sieht ein druckgesteuertes Ventil vor, das schließt, wenn ein Druck im Pumpenauslass einen Schließdruck des Ventils übersteigt. Anspruch 4 sieht ein Differenzdruckventil vor, das schließt, wenn eine Druckdifferenz zwischen dem Pumpenauslass und dem Stufenraum einen Schließdruck des Differenzdrucks Druckventils übersteigt. Beide Ausgestaltungen trennen bei hohem Gegendruck im Pumpenauslass den Stufenraum hydraulisch vom Pumpenauslass, so dass der Stufenkolben bei hohem Gegendruck im Pumpenauslass nicht mit der Kolbenstufe fördert.

Anspruch 5 ist darauf gerichtet, dass der Pumpenkolben auch auf einer Saug- seite als Stufenkolben ausgebildet ist, so dass sich auch ein Ansaugvolumenstrom der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe auf den Vorwärtshub und den Rückhub verteilt. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil eines gleichmäßigeren Volumenstroms und geringerer Druckpulsationen auch auf der Saugseite der Kolbenpumpe.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Achsschnitt einer er- findungsgemäßen Kolbenpumpe. Die Zeichnung ist als schematisierte und ver- einfachte Darstellung zur Erläuterung und zum Verständnis der Erfindung zu verstehen.

Ausführungsform der Erfindung

Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Kolbenpumpe 1 ist als Hydropumpe für eine schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage vorgesehen, in denen solche Hydropumpen auch als Rückförderpumpen bezeichnet werden. Sie dient zu einem Druckaufbau, einer Druckerhöhung und einer Rückforderung von Bremsflüssigkeit beim Absenken von Radbremsdrücken während bzw. zu einer Schlupfregelung oder Bremsung. Die Kolbenpumpe 1 ist in einem Hydraulikblock 2 angeordnet, der auch als Pumpengehäuse aufgefasst werden kann. Bei dem Hydraulikblock 2 handelt es sich um einen quaderförmigen Metallblock, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, in dem außer der Kolbenpumpe 1 weitere hydraulische Bauelemente einer Schlupfregelung angeordnet und durch eine Verbohrung des Hydraulikblocks hydraulisch miteinander verschaltet sind. Solche weitere hydraulische Bauelemente einer Schlupfregelung sind Magnetventile, Rückschlagventile, Hydrospeicher, Dämpfer. Hydraulikblöcke für Schlupfregelungen sind bekannt und werden hier nicht weiter erläutert.

Die Kolbenpumpe 1 weist eine hohlzylindrische Laufbuchse 3 auf, die auch als Zylinder der Kolbenpumpe 1 aufgefasst werden kann und in der ein durchmessergestufter zylindrischer Stufenkolben 4 axial verschieblich aufgenommen ist. An einem Ende des Stufenkolbens 4, das aus der Laufbuchse 3 vorsteht, ist ein drehend antreibbarer Exzenter 5 angeordnet, dessen Drehachse radial zu einer Achse des Stufenkolbens 4 verläuft. Eine Kolbenfeder 6, die in der Laufbuchse 3 angeordnet ist, sich an einem Laufbuchsenboden 7 abstützt und gegen eine dem Exzenter 5 ferne Stirnseite des Stufenkolbens 4 drückt, drückt ein exzenterseitige Ende des Stufenkolbens 4 gegen den Umfang des Exzenters 5, so dass bei einem drehenden Antrieb des Exzenters 5 der Stufenkolben 4 zu einer axial in der Laufbuchse 3 hin- und hergehenden Hubbewegung angetrieben wird. Der Stufenkolben 4 weist zwei konische Durchmesserstufungen auf, mit denen er sich in Richtung des Laufbuchsenbodens 7 erweitert. Die Durchmesserstufen werden hier als Kolbenstufen 8, 9 bezeichnet. Die Laufbuchse 3 ist innen komplementär zum Stufenkolben 4 durchmessergestuft, der Stufenkolben 4 liegt zwischen den Kolbenstufen 8, 9 und mit seinem größten Durchmesser, d. h. auf einer dem Exzenter 5 abgewandten Seite der dem Exzenter 5 fernen und größeren Kolbenstufe 8 innen an zylindrischen Innenflächen der Laufbuchse 3 an. Eine Innenseite der Laufbuchse 3, die, wie bereits gesagt, auch als Zylinder aufgefasst werden kann, kann unabhängig von der Art ihrer Herstellung auch als Pumpenbohrung 10 aufgefasst werden. Zwischen den Kolbenstufen 8, 9 und auf der dem Exzenter 5 abgewandten Seite der größeren, dem Exzenter 5 fernen Kolbenstufe 8 ist der Stufenkolben 4 mit Dichtringen 1 1 in der Pumpenbohrung

10 abgedichtet.

Außerhalb der Laufbuchse 3 wird der Stufenkolben 4 der Kolbenpumpe 1 von einer Bohrung radial gekreuzt, die einen Pumpeneinlass 12 bzw. eine Saugseite der Kolbenpumpe 1 bildet. Durch achsparallele Durchlässe 13 am Umfang des

Stufenkolbens 4 kommuniziert der Pumpeneinlass 12 mit einem ringförmigen Saugraum 14 der Kolbenpumpe 1 , der in der Laufbuchse 3 zwischen einer exzenterseitigen Zylinderstufe 15 und der exzenterseitigen Kolbenstufe 9 gebildet ist.

Der Stufenkolben 4 weist ein axiales Sackloch 16 auf, das an einer dem Exzenter 5 fernen Stirnseite des Stufenkolbens 4 mündet, die hier als Verdrängungsseite 17 bezeichnet wird. Das axiale Sackloch 16 wird von Radialbohrungen 18 gekreuzt, durch die das Sackloch 16 mit dem Pumpenanlass 12 kommuniziert. An einer Mündung des Sacklochs 16, die einen Ventilsitz 19 bildet, ist ein

Rückschlagventil als Einlassventil 20 der Kolbenpumpe 1 angeordnet. Das Einlassventil 20 weist eine Kugel als Absperrkörper 21 auf, der von einer Ventilfeder 22 gegen den Ventilsitz 19 beaufschlagt wird. Der Absperrkörper 21 und die Ventilfeder 22 sind in einem zylinderrohrförmigen Ventilkäfig 23 auf- genommen, der einen Flansch 24 aufweist, der von der Kolbenfeder 6 an der

Verdrängungsseite 17 des Stufenkolbens 4 gehalten wird. Zwischen der Verdrängungsseite 17 des Stufenkolbens 4 und dem Zylinderboden 7 weist die Kolbenpumpe 1 einen Verdrängungsraum 25 in der Laufbuchse 3 auf, dessen Volumen sich bei der hin- und hergehenden Hubbewegung des Stufenkolbens 4 abwechselnd verkleinert und vergrößert. Eine Bewegung des Stufenkolbens 4 weg vom Exzenter 5 wird hier als Vorwärtshub bezeichnet, sie verkleinert das Volumen des Verdrängungsraums 25. Eine entgegengesetzte Bewegung des Stufenkolbens 4 in Richtung des Exzenters 5 wird hier als Rückhub bezeichnet und vergrößert das Volumen des Verdrängungsraums 25. Durch die Volumenvergrößerung des Verdrängungsraums 25 beim Rückhub des Stufenkolbens 4 saugt die Kolbenpumpe 1 Bremsflüssigkeit aus dem Einlass 12 durch die einander kreuzenden Radialbohrungen 18, das axiale Sackloch 16 und das sich öffnende Einlassventil 20 in den Verdrängungsraum 25 an. Zugleich verkleinert sich während des Rückhubs des Stufenkolbens 4 ein Volumen des Saugraums 14, wobei der Stufenkolben 4 mit der exzenterseitigen Kolbenstufe 9 Brems- flüssigkeit aus dem Saugraum 14 durch die Durchlässe 13 in den Pumpeneinlass

12 verdrängt. Das verringert ein Ansaugvolumen während des Rückhubs des Pumpenkolbens 4 durch den Pumpeneinlass 12. Weil eine Querschnittsfläche des Saugraums 14 kleiner als eine Querschnittsfläche des Verdrängungsraums 25 ist, ist das während des Rückhubs aus dem Saugraum 14 in den Pumpen- einlass 12 verdrängte Bremsflüssigkeitsvolumen kleiner als das in den Verdrängungsraum 25 angesaugte Bremsflüssigkeitsvolumen, so dass sich immer noch ein durch den Pumpeneinlass 12 angesaugtes Bremsflüssigkeitsvolumen ergibt. Idealerweise weisen die Querschnittsflächen des Verdrängungsraums 25 und des Saugraums 14 ein Verhältnis von 2:1 , so dass bei einem Rückhub der Stufenkolben 4 halb so viel Bremsflüssigkeit aus dem Saugraum 14 in den

Pumpeneinlass 12 verdrängt wie in den Verdrängungsraum 25 ansaugt wird.

Beim Vorwärtshub des Stufenkolbens 4 ist das Einlassventil 20 geschlossen und das Volumen des Saugraums 14 vergrößert sich, so dass die Kolbenpumpe 1 auch während des Vorwärtshubs des Stufenkolbens 4 Bremsflüssigkeit durch den Pumpeneinlass 12 ansaugt. Beträgt das Querschnittsverhältnis des Verdrängungsraums 25 und des Saugraums 14 2:1 , sind die strömenden Bremsflüssigkeitsvolumina bei einem Vorwärtshub und bei einem Rückhub des Stufenkolbens 4 durch den Pumpeneinlass 12 gleich groß. Das Ansaugen und Verdrängen von Bremsflüssigkeit im Saugraum 14 bewirkt ein Ansaugen von

Bremsflüssigkeit in erläuterter Weise sowohl beim Vorwärtshub als auch beim Rückhub und einen infolge dessen gleichmäßigeren Ansaugvolumenstrom und geringere Druckpulsationen auf der Saugseite der Kolbenpumpe 1.

Für einen Auslass weist der Laufbuchsenboden 7 ein Mittelloch 26 auf, dessen äußere Mündung einen Ventilsitz eines Auslassventils 27 der Kolbenpumpe 1 bildet. Das Auslassventil 27 ist in der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform ebenso wie das Einlassventil 20 als Rückschlagventil ausgebildet und weist eine Kugel als Absperrkörper 28 auf, der von einer Ventilfeder 29 von außen gegen die den Ventilsitz bildende Mündung des Mittellochs 26 im Lauf- buchsenboden 7 beaufschlagt wird. Der Absperrkörper 28 und die Ventilfeder 29 sind in einem Sackloch 30 in einem Pumpendeckel 30 angeordnet, der in den Hydraulikblock 2 druckdicht eingepresst oder verstemmt ist. Zwischen dem Pumpendeckel 30 und dem Laufbuchsenboden 7 besteht ein Radialspalt 32, der in einen die Laufbuchse 3 umschließenden Ringspalt 33 übergeht, in den eine Radialbohrung mündet, die einen Pumpenauslass 34 bildet, der auch als

Druckseite der Kolbenpumpe 1 aufgefasst werden kann. Bei einem Vorwärtshub verkleinert der Stufenkolben 4 das Volumen des Verdrängungsraums 25 und verdrängt Bremsflüssigkeit aus dem Verdrängungsraum 25 durch das sich öffnende Auslassventil 27 in den Radialspalt 32, aus dem die Bremsflüssigkeit durch den Ringspalt 33 in den Pumpenauslass 34 strömt.

Zwischen der exzenterfernen Kolbenstufe 8 und einer zugeordneten Ringstufe 35 im Innern der Laufbuchse 3 begrenzt der Stufenkolben 4 einen Ringraum in der Laufbuchse 3, der hier als Stufenraum 36 bezeichnet wird. Ein Volumen des Stufenraums 36 vergrößert sich bei einem Vorwärtshub des Stufenkolbens 4, bei dem sich das Volumen des Verdrängungsraums 25 verkleinert, und das Volumen des Stufenraums 36 verkleinert sich beim Rückhub des Stufenkolbens 4, bei dem sich das Volumen des Verdrängungsraums 25 vergrößert. Weil eine Querschnittsfläche des ringförmigen Stufenraums 36 kleiner als die Querschnitts- fläche des Verdrängungsraums 25 ist, ist die Volumenänderung des Stufenraums

36 bei einem Hub des Stufenkolbens 4 kleiner als die umgekehrte Volumenänderung des Verdrängungsraums 25. Auch hier gilt idealerweise ein Querschnittsverhältnis von 2:1 , so dass die Volumenänderungen des Verdrängungsraums 25 und des Stufenraums 36 in einem Verhältnis von 2:1 stehen.

Der Stufenraum 36 kommuniziert durch ein Ventil 37 mit dem die Laufbuchse 3 umschließenden Ringspalt 33 und dadurch mit dem Pumpenauslass 34. Verdrängt während eines Vorwärtshubs der Stufenkolben 4 Bremsflüssigkeit aus dem Verdrängungsraum 25 in den Pumpenauslass 34 saugt die Kolbenpumpe 1 Bremsflüssigkeit aus dem Ringspalt 33 bzw. dem Pumpenauslass 34 in den

Stufenraum 36. Das bei einem Vorwärtshub in den Stufenraum 36 angesaugte Bremsflüssigkeitsvolumen ist kleiner als das gleichzeitig aus dem Verdrängungsraum 25 verdrängte Bremsflüssigkeitsvolumen, so dass die Kolbenpumpe 1 insgesamt Bremsflüssigkeit in den Pumpenauslass 34 verdrängt.

Bei einem Rückhub des Stufenkolbens 4 ist das Auslassventil 27 geschlossen und der Stufenkolben 4 verdrängt Bremsflüssigkeit aus dem sich beim Rückhub verkleinernden Stufenraum 36 in den Pumpenauslass 34, so dass die Kolbenpumpe 1 auch beim Rückhub Bremsflüssigkeit in den Pumpenauslass 34 verdrängt. Im Idealfall ist die bei einem Vorwärtshub des Stufenkolbens 4 aus dem Verdrängungsraum 25 verdrängte Bremsflüssigkeitsmenge doppelt so groß wie die in den Stufenraum 36 angesaugte Bremsflüssigkeitsmenge, wodurch die bei einem Vorwärtshub und die bei einem Rückhub von der Kolbenpumpe 1 insgesamt in den Pumpenauslass 34 verdrängte Bremsflüssigkeitsmenge gleich ist. Aufgrund des Stufenraums 36 bzw. der auslass- bzw. druckseitig gestuften Ausbildung des Stufenkolbens 4 weist die Kolbenpumpe 1 einen gleichmäßigeren Auslassvolumenstrom auf, der über den Vorwärtshub und den Rückhub verteilt ist; Druckpulsationen im Pumpenauslass 34 und damit auf der Druckseite der Kolbenpumpe 1 sind verringert.

In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist das dem Stufenraum 36 zugeordnete Ventil 37 ein Rückschlagventil bzw. ein Differenzdruckventil, das von einer Ventilfeder 38 offengehalten wird und das schließt, wenn eine Druckdifferenz zwischen dem Pumpenauslass 34 und dem Stufenraum 36 einen Schließdruck des Ventils 37 übersteigt. Allgemein kann das Ventil 37 auch als druckgesteuertes Ventil aufgefasst werden. Der Schließdruck des Ventils 37 beträgt beispielsweise 40 bar. Übersteigt der Differenzdruck zwischen dem Pumpenauslass 34 und dem Stufenraum 36 den Schließdruck des Ventils 37, schließt das Ventil 37 und trennt dadurch den Stufenraum 36 hydraulisch von Pumpenauslass 34. Dadurch arbeitet die exzenterferne Kolbenstufe 8 des Stufenkolbens 4 maximal gegen den Schließdruck des Ventils 37, was eine Kraft zum Bewegen des Stufenkolbens 4 in der Rückhubrichtung, die von der Kolbenfeder 6 aufgebracht werden muss, begrenzt.

Claims

Ansprüche

1 . Kolbenpumpe mit einem eine Kolbenstufe (8, 9) aufweisenden Stufenkolben (4), der in einer gestuften Pumpenbohrung (10) zu einer hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbar ist, wobei die Kolbenpumpe (1 ) auf einer Verdrängungsseite (17) des Stufenkolbens (4) einen Verdrängungsraum (25) in der Pumpenbohrung (10) aufweist, der auf einer Seite von dem Stufenkolben (4) begrenzt ist und dessen Volumen sich bei einem Vorwärtshub des Stufenkolbens (4) verkleinert und bei einem Rückhub des Stufenkolbens (4) in entgegengesetzter Richtung vergrößert, wobei die Kolbenpumpe (1 ) auf einer dem Verdrängungsraum (25) abgewandten Seite einer Kolbenstufe (8) des Stufenkolbens (4) einen Stufenraum (36) in der Pumpenbohrung (10) aufweist, dessen Querschnitt kleiner als ein Querschnitt des Verdrängungsraums (25) ist und dessen Volumen sich bei dem Vorwärtshub des Stufenkolbens (4) vergrößert und bei einem Rückhub verkleinert, und wobei der Verdrängungsraum (25) und der Stufenraum (36) mit einem Pumpenauslass (34) kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenraum (36) durch ein Ventil (37) mit dem Pumpenauslass (34) kommuniziert.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (37) ein Rückschlagventil ist.

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (37) druckgesteuert ist und schließt, wenn ein Druck im Pumpenauslass (34) einen Schließdruck des Ventils (37) übersteigt.

4. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (37) ein Differenzdruckventil ist, das schließt, wenn eine Druckdifferenz zwischen dem Pumpenauslass (34) und dem Stufenraum (36) einen Schließdruck des Differenzdruckventils übersteigt.

5. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenkolben (4) auch auf einer Saugseite als Stufenkolben ausgebildet ist, so dass die Kolbenpumpe (1 ) bei beiden Hubrichtungen Fluid ansaugt.