DE2255986C3 - Pumpeinrichtung für eine Hydraulikanlage in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpeinrichtung für eine Hydraulikanlage in einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Neuzeitliche Kraftfahrzeuge sind häufig mit einer Hydraulikanlage ausgerüstet, um Drucköl für unterschiedlichste Servomotoren o. ä. F-nrichtungen verfügbar zu halten. Die ölpumpe ist mit dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs gekuppelt und wird von diesem angetrieben. Die Drehzahl des Fahrzeugmotors variiert in der Regel zwischen 500 und 7000 U/min. Da die Förderleistung der ölpumpe proportional zu ihrer Drehzahl zunimmt, variiert die der hydraulischen Anlage von der Pumpe zugeführte ölmenge entsprechend der Motordrehzahl bzw. im wesentlichen auch der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Belastung der hydraulischen Anlage, die sich durch den öldurch satz der zu betätigenden Einrichtungen ausdrücken läßt, ist dagegen im wesentlichen konstant und liegt bei etwa 6 Itr/min. Ein solcher konstanter öldurchsatz muß natürlich auch dann gewährleistet sein, wenn der das Kraftfahrzeug antreibende Motor in seinem niedrigsten Drehzahlbereich arbeitet.

Wenn die Fördermenge der ölpumpe bei zunehmender Drehzahl des Fahrzeugmotors ansteigt, ist es daher erforderlich, die die benötigte konstante Durchsatzmenge überschreitende ölmenge aus dem Kreislauf der hydraulischen Anlage abzuführen. Zu diesem Zweck wird die überschüssige ölmenge einem Ölbehälter über ein Überströmventil zugeführt, um zu gewährleisten, daß den zu betätigenden Servocinrichtungen ohne Rücksicht auf die jeweilige Drehzahl des das Kraftfahrzeug antreibenden Motors ein konstanter ölstrom zugeführt wird.

Bei den bekannten Hydraulikanlagen wird das überschüssige Drucköl dem Ölbehälter unter einem dem Atmosphärendruck entsprechenden Druck von etwa I bar zugeführt, wobei der erhöhte Druck des Öls am Ventilspalt des Überströmventils entsprechend abgebaut wird. Da der Förderdruck der Pumpe zwischen 10 und 80 bar liegen kann, führt die plötzliche Herabsetzung des Drucks des überschüssigen Öls von dem relativ hohen Druck auf Atmosphärendruck zu einer erheblichen Bildung von ölschaum, die auf die Expansion der in dem öl gelösten Luft zurückzuführen ist Dies ist von einem lauten und störenden Geräusch begleitet und erweist sich dann als besonders unangenehm, wenn die ölpumpe mit einer hohen Drehzahl angetrieben wird, während die Hydraulikanlage praktisch unbelastet ist, denn hierbei muß praktisch die gesamte geförderte ölmenge den engen Spalt des Überströmventils passieren, um den Druck zu senken. Wird dann durch die Pumpe aufgeschäumtes öl aus dem ölbehälter angesaugt besteht außerdem die Gefahr, daß die Schmierung der Pumpe gestört wird und daß Kavitation auftritt, die zu einem erhöhten Verschleiß der Pumpe führt

Aus der US-PS 29 84 187 ist zwar bereits eine Pumpeinrichtung der in Betracht kommenden Art bekanntgeworden, bei welcher die überschüssige ölmenge mittels eines als Umgehungsventil ausgebildeten Durchsatzregelventils in den Ölbehälter zurückgeleitet wird, jedoch sind bei dieser Anordnung keine besonderen Einrichtungen vorgesehen, um die Öischaumbildung wie auch die Geräuschentstehung zu verhindern. Insbesondere ist bei dieser vorbekannten Einrichtung dem Umstand nicht Rechnung getragen, daß der Pumpenförderdruck, je nach der Motordrehzahl zwischen etwa 10 und 80 bar schwankt, woraus sich die vorerwähnten Probleme ergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Pumpeinrichtung der in Betracht kommenden Art die ölschaumbildung und die Erzeugung von Geräuschen zu verhindern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst

Zwar ist es auch schon aus der US-PS 32 05 789 bekanntgeworden, die ölschaumbildung bei der Drosselung einer aus einem Raum in einen anderen übertretenden ölmenge bei Bewegungsdämpfungszylindern dadurch zu verringern, daß man das öl durch eine Kammer hindurchleitet, in welcher Prallbleche mit Durchtrittsöffnungen angeordnet sind, jedoch treten hierbei nicht die zuvor erörterten Probleme auf, da die Druckdifferenz vor und hinter der Drosselstelle nur sehr gering und überdies in etwa ständig konstant ist.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpeinrichtung wird die Entstehung des unerwünschten Ölschaums weitestgehend verhindert, da das aus dem Zwischendruckbehälter austretende und in den Ölbehälter strömende Drucköl nur noch unter einem relativ niedrigen Druck steht, wodurch gleichzeitig die ansonst auftretenden Geräusche unterdrückt werden.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt, weiches nachstehend im einzelnen näher beschrieben ist. Es zeigt

F i g. I einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Pumpeinrichtung,

Fig.2 einen Schnitt durch die Ventilanordnung und die Zwischenkammer der Pumpeinrichtung nach Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die erfindungsgemäü ausgebildete Pumpeinrichtung für eine Hydraulikanlage in einem Kraftfahrzeug wie folgt aufgebaut:

An einer Grundplatte 2 mit Befestigungspratzen 1 ist die Pumpenwelle 3 mit ihrer Keilriemenscheibe 4 gelagert. An der Grundplatte 2 ist die Pumpe 5 befestigt, die von dem Gehäuse 8 umgeben ist; der Zwischenraum zwischen Gehäuse der Pumpe 5 und dem Gehäuse 8 dient als Ölbehälter 10. Demgemäß ist das Gehäuse 8 mittels der Dichtung 9 mit der Grundplatte 1 öldicht

verbunden. An dem Gehäuse der Pumpe 5 befindet sich ein Ansatz 15 mit den Einrichtungen zur Steuerung des Druckölstromes. In die Bohrung 14 im Gehäuseansatz 15 mündet der Austrittskanal 7 der ölpumpe. Der Austrittsstutzen 17 für das unter Druck stehende öl, welcher den einzelnen Verbrauchern zugeleitet wird, ist durch eine öffnung im Gehäuse 8 hindurch in die Bohrung 14 im Gehäuseansatz 15 eingeschraubt Im Innern des Austrittsstutzens 17 befindet sich die Drosselöffnung 17a. An ihrem inneren Ende ist die Bohrung 14 über den Oberströmkanal 22 mit dem Innenraum der Bohrung 23 verbunden,' in welchem der Kolbenschieber 25 gelagert ist und welcher über den Durchtrittskanal 29 mit der Zwischendruckkammer 30 verbunden ist, die über die Drosselöffnung 30a mit dem ölbehälter 10 in Verbindung steht

Der Eintrittsstutzen 20 der ölpumpe 5 ist öldicht durch das Gehäuse 8 hindurchgeführt und im Ölbehälter 10 als Sieb 21 ausgebildet Durch den Eintrittsstutzen 20 gelangt von den Verbrauchern zurückströmendes Ö! in den ölbehälter 10 bzw. direkt in den Eintrittskanal der Pumpe 5. Auch kann die Pumpe 5 öl aus dem ölbehälter 10 durch das Sieb 21 hindurch ansaugen.

Das Überströmventil 40 ist wie folgt ausgebildet: In der zylindrischen Bohrung 23 ist der Kolbenschieber 25 axial verschiebbar gelagert, der an seinem der Grundplatte 2 zugekehrten Ende mit einem Abstandszapfen 27 versehen und dessen entgegengesetztes Ende von der Druckfeder 24 beaufschlagt ist. Der Kolbenschieber steuert mit seiner Umfangskante die Verbindung zwischen dem Innenraum der Bohrung 23 und dem Überströmkanal 29, der in eine Ringnut 28 einmündet, die den Kolbenschieber 25 umgibt.

Zwecks Steuerung des öldurchsatzes durch dar Überströmventil 40 ist der Raum der Bohrung 23, in welchem sich die Druckfeder 24 befindet, mit dem Ausströmkanal im Stutzen 17 hinter der Drosselöffnung 17a durch einen Kanal 38, 37 verbunden. Für den Fall, daß der Öldruck im Federraum plötzlich zunimmt, ist in dem Schieber ein Sicherheitsventil 34, 35, 36 angeordnet welches eine im Kolbenschieber 25 vorgesehene ölpassage 31,32 öffnet, durch welche hindurch Drucköl in die Zwischendruckkammer30 abströmen kann.

Bei laufendem Fahrzeugmotor treibt dieser über einen Riementrieb, die Riemenscheibe 4 und die Pumpenwelle 3 die ölpumpe 5. Das von der Pumpe 5 geförderte Drucköl strömt über den Pumpenaustrittskanal 7 einerseits durch die Drosselöffnung 17a in den Austrittsstutzen 17 zwecks Zuleitung zu den Verbrauchern und andererseits, falls von der Pumpe 5 mehr öl gefördert wird als die Verbraucher benötigen, über die Bohrung 14 und den Überströmkar.i· 22 zum Überströmventil 40, dessen Kolbenschieber 15 gegen den Druck der Feder 24 bewegt wird, so daß das Drucköl durch den Überströmkanal 29 in die Zwischendmckkammer 30 einströmen kann. In dem Gehäuseansatz 15, in welchc-.n sich die Zwischendruckkammer 30 befindet, ist entgegengesetzt zum Überströmkanal 29, durch welchen das Drucköl in die Zwischendruckkammer 30 einströmt, eine ölaustritts- und -drosselöifnung 30a angeordnet, die die Zwischendruckkammer 30 mit dem ölbehälter 10 verbindet; letztere ist derart dimensioniert, daß sich in der Zwischendruckkammer ein Druck einstellt, der um 0,5 bis 3 bar über dem Druck im ölbehälter 10 liegt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Pumpeinrichtung für eine Hydraulikanlage in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einer vom Fahrzeugmotor mechanisch angetriebenen Pumpe, einem Ölbehälter und einem Oberströmventil, welches die überschüssige ölmenge von der Pumpendruckseite unter Druckabbau in den Ölbehälter absteuert, dadurch gekennzeichnet, daß dem Oberströmventil (40) eine Zwischendruckkammer (30) nachgeschaltet ist, deren in den Ölbehälter (10) mündende Austrittsöffnung (30a; derart dimensioniert ist, daß sich in der Zwischendruckkammer (30) ein Druck einstellt, der 0,5 bis 3 bar über dem Druck im ölbehälter (10) liegt

2. Pumpeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendruckkammer (30) langgestreckt ausgebildet ist, und daß sich die öleintrittsöfraung (29) und die ölaustrittsöffnung (3ua) an einander entgegengesetzten Enden der Kammer (30) befinden.