DE3925249C2 - Pumpenanordnung mit einem Druckbegrenzungsventil - Google Patents

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.

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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenanordnung der gattungs­ gemäßen Art so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln die beschriebene Ge­ räuschquelle beseitigt ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung be­ schreiben die Unteransprüche.

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.

Wie die Unteransprüche zum Ausdruck bringen, läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise realisieren:

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.

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.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an folgenden anhand der Zeich­ nung erläutert, deren Figuren Querschnitte darstellen.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (3)

1. Pumpenanordnung für ein hydraulisches Druckmedium, insbesondere für die Schmierölversorgung einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine, enthaltend eine im Betrieb periodische Druckschwankungen im Druckmedium hervorrufende Pumpe und ein druckseitig angeordnetes Druckbegrenzungsventil mit einem in Richtung auf eine Ruhestellung federbelasteten Abregelkolben, der zu­ mindest eine dem Druck im Druckmedium ausgesetzte Druckfläche besitzt, ge­ kennzeichnet durch eine solche Auslegung des Druckbegrenzungsventils (11), daß der Abregelkolben (9) bereits bei Druckwerten im Bereich der druck­ schwankungsbedingten Minimalwerte des Betriebsdruckes aus der Ruhestellung bewegt ist, wobei nur beim Auftreten unerwünscht hoher Druckwerte im Druckraum (8) ein Bypass (10) freigegeben wird.

2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhestel­ lung des Abregelkolbens (11) durch einen Anschlag (13) definiert und sei­ ne vom Anschlag (13) nicht abgedeckte Druckfläche (17) in bezug auf die Auslegung der Feder (14) derart bemessen ist, daß der Abregelkolben (11) bereits bei Druckwerten im Bereich der druckschwankungsbedingten Minimal­ werte vom Anschlag (13) abgehoben ist.

3. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhestel­ lung des Abregelkolbens (20) anschlagfrei durch den praktisch entspannten Zustand der Feder (21) definiert ist.