DE4231785A1

DE4231785A1 - Radialkolbenpumpe mit integriertem Resonator

Info

Publication number: DE4231785A1
Application number: DE19924231785
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Ing Beer
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1992-09-23
Filing date: 1992-09-23
Publication date: 1994-03-24

Description

Die Erfindung geht aus von einer Radialkolbenpumpe mit Resonator.

Eine solche Radialkolbenpumpe ist z. B. aus der DE-OS P 41 20 665 bekannt. Diese Radialkolbenpumpe ist modular aufgebaut und weist ein als Resonator ausgebildetes Pumpengehäuse auf.

Nachteilig an dieser Pumpenausführung ist, daß der Resona tor in ein komplexes Bauteil mit vielen Bohrungen und Druckanschlüssen integriert ist, und nur durch eine ange schraubte Platte von der Umgebung abgetrennt wird. Zum einen wird dadurch eine Schallübertragung an die umgebende Luft ermöglicht und zum anderen ist die Herstellung des genannten Bauteils äußerst aufwendig und damit kostenin tensiv.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Radialkolbenpumpen der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art Maßnahmen zur Geräuschminderung vorzusehen und gleichzeitig Raumbe darf, Gewicht und Komplexität der Bauteile zu verringern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch und in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen. So hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Resonator mit einem Gehäuse zu umgeben und zwischen Resonator und Gehäuse einen Zwischenraum freizulassen, der ggf. mit einem schallabsorbierenden Material gefüllt werden kann. Dadurch können am Resonator auftretende Schwingungen nochmals abgedämpft werden.

Als besonders günstig hat es sich dabei erwiesen, den Zwischenraum nach Anspruch 2 mit Flüssigkeit zu füllen. Dies kann eine speziell dafür geeignete Flüssigkeit oder auch die von der Pumpe zu fördernde Hydraulikflüssigkeit sein.

Nach Anspruch 3 ist vorgesehen, den Flüssigkeitsbehälter für das von der Pumpe zu fördernde Medium am Gehäuse anzubringen. Man kann dann den Zwischenraum als Zuleitung vom Flüssigkeitsbehälter zur Pumpe nutzen. Gehäuse und Flüssigkeitsbehälter können dabei einstückig ausgebildet sein aber auch aus mehreren z. B. durch Spiegelschweißen verbundenen Bauteilen bestehen. Dabei kann der Flüssig keitsbehälter in den verschiedensten Lagen angebracht sein, die auf den zur Verfügung stehenden Einbauraum und den Verwendungszweck angepaßt sind, z. B. kann die Lage des Tanks so gewählt werden, daß eine evtl. im Tank befindliche Nachfüllöffnung, die mit einem Deckel verschlossen sein kann, in Einbaulage nach oben zeigt.

Besonders günstig läßt sich der Resonator herstellen, wenn er nach Anspruch 4 als zumindest annäherungsweise axialsymmetrischer Rotationskörper mit hufeisenförmigem Querschnitt ausgebildet ist. Eine solche Form ist einfach und kostengünstig herzustellen und trotzdem stabil. Es ist vorgesehen, den Resonator aus Stahl zu fertigen oder aber einen besonders geeigneten Kunststoff zu verwenden.

Nach Anspruch 5 wird direkt am Resonator ein Druckanschluß angebracht, der gleichzeitig zur Befestigung des Gehäuses am Resonator dient. Fertigungstechnisch am günstigsten ist es, den Druckanschluß axial am Resonator anzubringen, es sind aber auch andere Positionen denkbar, z. B. seitliche Anordnung des Druckanschlusses.

Zum zusätzlichen Abbau von Druckspitzen ist nach Anspruch 6 ein Druckbegrenzungsventil im Resonator vorgesehen. Um eine direkte Verbindung vom Druckbegrenzungsventil zur Saugleitung herzustellen, kann das Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 7 direkt auf dem Steuerzapfen angebracht sein.

Nach Anspruch 8 ist vorgesehen zur Montageerleichterung, und Reduzierung der Anzahl der benötigten Bauteile Druckbegrenzungsventil, Steuerzapfen, Rotor und Hubring an einem Pumpenträger anzubringen, auf dem der Resonator mit seiner offenen Seite befestigt ist. Diese Befestigung kann beispielsweise durch ein mechanisch dichtendes Gewinde realisiert sein, bei dem die offene Seite des Resonators, die an dem Pumpenträger zur Anlage kommt, nach Anspruch 9 vorteilhafterweise mit einer umlaufenden spitzen Kante versehen ist, die sich beim Aufschrauben des Resonators auf den Pumpenträger in diesen einschneidet, und somit eine dichtende Verbindung herstellt.

Nach Anspruch 10 ist vorgesehen, Rotor und Hubring der Pumpe einerseits am Gehäuse der Radialkolbenpumpe anderer seits am Motorgehäuse einer Antriebseinheit abzustützen. Durch diese Maßnahme ist eine einfache Montage gewährlei stet. Rotorkolben und Hubring werden in den Pumpenträger bzw. auf den Steuerzapfen geschoben. Die Befestigung die ser Bauteile erfolgt über die Befestigung des Gehäuses am Motorgehäuse der Antriebseinheit, was z. B. durch Einsicken geschehen kann.

Ebenfalls zwischen Pumpenträger und Motorgehäuse können nach Anspruch 10 ein oder mehrere Filterelemente eingespannt sein, die zum einen die in die Pumpe hineinströmende Hydraulikflüssigkeit filtern und zum anderen weitere Bauteile, z. B. den Hubring, in ihrer Position fixieren.

Weitere Kennzeichen der Erfindung sowie deren Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus führungsbeispiels anhand der Abbildung:

Fig. 1 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Radial kolbenpumpe mit integriertem Resonator.

Die in Fig. 1 abgebildete Radialkolbenpumpe wird von einer Antriebseinheit 1, z. B. einem Elektromotor, angetrieben. Dabei ist die Motorwelle 2 über eine Kupplung 3 mit dem Rotor 4 verbunden. Der Rotor 4 ist auf einem Steuerzapfen 5 drehbar gelagert und weist in Radialbohrungen 6, 6′ ge führte Kolben 7, 7′ auf. Die Kolben 7, 7′ stützen sich an einem exzentrisch zum Steuerzapfen 5 angebrachten Hubring 8 ab. Dieser wiederum ist über ein Kugel- oder Wälzlager, hier als Nadellager 9 ausgebildet, im Pumpenträger 10 drehbar gelagert. Fest im Pumpenträger 10 angebracht ist der Steuerzapfen 5. Dieser weist zwei axiale Bohrungen auf, die als Saugleitung 11 und als Druckleitung 12 ausgebildet sind. Die Saugleitung 11 ist über eine Ra dialbohrung 17 und eine erste Bohrung 13 mit der drucklo sen Kammer 15 verbunden, die Druckleitung 12 ist über eine Radialbohrung 17′ und eine zweite Bohrung 14 mit dem Druckraum 16 verbunden. Weitere Radialbohrungen 18, 18′ verbinden Saugleitung 11 bzw. Druckleitung 12 mit den Kol ben 7, 7′ der Pumpe. Des weiteren weist die Saugleitung 11 eine Öffnung zum Druckbegrenzungsventil 19 auf, das axial am Steuerzapfen 5 befestigt ist. Über ein mechanisch dich tendes Gewinde 20 ist der Resonator 21 am Pumpenträger 10 befestigt. Dabei weist der Resonator 21 an seiner offenen Seite eine umlaufende Schneide 33 auf, die sich beim Aufschrauben des Resonators 21 am Pumpenträger 10 in eine auf diesem befindliche Dichtfläche 34 einschneidet, und somit eine mechanisch dichtende Verbindung herstellt. Auf einer gedachten Verlängerung der Motorwellenachse 2 ist im Resonator 21 der Druckanschluß 22 angebracht. Er ragt durch eine Öffnung des Gehäuses 23 hindurch, welches über die Befestigung der Anschlußleitung 24 am Resonator 21 befestigt ist. Eine zwischen Druckanschluß 22 und Gehäuse 23 angebrachte Dichtung 25 verhindert das Auslaufen von Hydraulikflüssigkeit. Das Gehäuse 23 besteht aus einem Kunststoffmaterial, an das der aus dem selben Material bestehende Flüssigkeitsbehälter 26 vorzugsweise spiegelgeschweißt befestigt ist. Der Flüssigkeitsbehälter 26 ist an seinem oberen Ende mit einem Deckel 27 ver schlossen, der im eingebauten Zustand der Pumpe waagerecht stehen sollte. Zwischen Gehäuse 23 und Resonator 21 befin det sich ein Zwischenraum 28, der mit dem Hydraulikmedium gefüllt ist. Das Gehäuse 23 ist an seinem der Antriebsein heit 1 zugewandten Ende mit einer an seiner Außenseite angebrachten Dichtung 31 versehen und in das Motorgehäuse 29 der Antriebseinheit 1 eingeschoben und dort z. B. durch Einsicken (Sicke 32) befestigt. Somit wird eine mechanisch stabile und auslaufsichere Verbindung gewährleistet. Zwischen dem Motorgehäuse 29 einerseits und Pumpenträger 10 bzw. Nadellager 9, Hubring 8 und Rotor 4 andererseits befindet sich ein ringförmiges Filterelement 30, das beidseitig vom Halteringen 35, 36 eingefaßt ist, die untereinander über Stege 37 verbunden sind. Das Filterelement 30 dient zum einen dazu, die in die Pumpe hineinströmende Hydraulikflüssigkeit zu filtern und zum anderen, Hubring 8 und Nadellager 9 in ihrer Position zu fixieren. Dabei stützen sich Hubring 8 und Nadellager 9 am Haltering 36 ab, der über die Stege 37, die den Abstand zwischen den Halteringen 35 und 36 fixieren, und den Haltering 35 an der Antriebseinheit 1 abgestützt ist.

Funktion der Pumpe

Aus dem Flüssigkeitsbehälter 26 fließt durch den Zwischen raum 28 und das Filterelement 30 Hydraulikflüssigkeit in die drucklose Kammer 15. Von dort gelangt die Hydraulik flüssigkeit über die erste Bohrung 13 und die Saugleitung 11 zur Saugseite der Radialkolbenpumpe. Die im Rotor 4 befindlichen Kolben 7, 7′ werden durch die Rotation des Rotors 4 an den Hubring 8 gepreßt, wobei sie sich auf der Saugseite (Kolben 7) radial nach außen bewegen und dabei Flüssigkeit ansaugen und auf der Druckseite (Kolben 7′) radial nach innen bewegen und dabei die zuvor angesaugte Druckmittelmenge in die Druckleitung 12 hineinpressen. Durch die Druckleitung 12 gelangt das unter Druck stehende Hydraulikmedium in den Druckraum 16, von wo es über den Druckanschluß 22 und die Anschlußleitung 24 zum Verbrau cher geführt wird.

Die während des Betriebs der Pumpe zyklisch auftretenden Druckstöße werden durch den Resonator 21 abgefangen, Druckspitzen, die über einen bestimmten Sollwert hinausge hen, werden über das Druckbegrenzungsventil 19 und die Saugleitung 11 wieder in die drucklose Kammer 15 abgelei tet.

Geringfügige Vibrationen des Resonators 21 werden über die im Zwischenraum 28 befindliche Hydraulikflüssigkeit ge dämpft, so daß über das Gehäuse 23 fast keine Schall schwingungen mehr an die Umgebung abgegeben werden.

Bezugszeichenliste

1 Antriebseinheit
2 Motorwelle
3 Kupplung
4 Rotor
5 Steuerzapfen
6, 6′ Radialbohrung
7, 7′ Kolben
8 Hubring
9 Nadellager
10 Pumpenträger
11 Saugleitung
12 Druckleitung
13 1. Bohrung
14 2. Bohrung
15 Kammer
16 Druckraum
17, 17′ Radialbohrung
18, 18′ Radialbohrung
19 Druckbegrenzungsventil
20 Gewinde
21 Resonator
22 Druckanschluß
23 Gehäuse
24 Anschlußleitung
25 Dichtung
26 Flüssigkeitsbehälter
27 Deckel
28 Zwischenraum
29 Motorgehäuse
30 Filterelement
31 Dichtung
32 Sicke
33 Schneide
34 Dichtfläche
35 Halterungsring
36 Halterungsring
37 Steg

Claims

1. Radialkolbenpumpe mit einem Resonator (21), dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (21) von einem Gehäuse (23) umgeben ist, und daß zwischen Resonator (21) und Gehäuse (23) ein Zwischenraum (28) vorhanden ist.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß sich im Zwischenraum (28) Flüssigkeit befindet.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß am Gehäuse (23) ein Flüssigkeitsbehälter (26) angebracht ist.

4. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (21) als axialsymmetrischer Hohlkörper mit etwa hufeisenförmigem Querschnitt ausgebildet ist.

5. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (21) mit einem Druckanschluß (22) versehen ist, der gleichzeitig zur Befestigung des Gehäuses (23) am Resonator (21) dient.

6. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Resonator (21) ein Druckbegrenzungsventil (19) vorge sehen ist.

7. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 6, die über einen Steuerzapfen (5) innenbeaufschlagte Kolben (7, 7′) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil (19) auf dem Steuerzapfen (5) angebracht ist.

8. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden An sprüche, die einen Steuerzapfen (5), aufweist, auf dem ein Rotor (4) drehbar gelagert ist, der mit mindestens einer Radialbohrung (6, 6′) versehen ist, in der oder denen je ein Kolben (7, 7′) geführt wird, der oder die sich auf einem exzentrisch angeordneten Hubring (8) abstützen, dadurch gekenn zeichnet, daß der Resonator (21) an seiner offenen Seite mit einem Pumpenträger (10) verbunden ist, an bzw. in dem Steuerzapfen (5), Druckbe grenzungsventil (19), Rotor (4) und Hubring (8) angebracht sind.

9. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Resonator (21) an seiner offenen Seite eine umlaufende Schneide (33) aufweist.

10. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (23) der Radialkolbenpumpe am Motorgehäuse (29) einer An triebseinheit (1) befestigt ist, und daß Rotor (4) und Hubring (8) einerseits am Pumpenträger (10) und andererseits am Motorgehäuse (29) abgestützt sind.

11. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen Rotor (4) und Hubring (8) einerseits und Motorgehäuse, (29) anderer seits ein oder mehrere Filterelemente (30) gehalten werden.

12. Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe in eine hydraulische Servolenkanlage, eine Bremsanlage, eine Niveauregulierung oder eine andere, in Kfz vorhandene Einrichtung integriert ist.