DE4243667A1 - Pumpe für ein hydraulisches System - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Beispielsweise durch die Druckschrift DE 40 28 941 A1 bekannte Pum­ pen werden in blockiergeschützten hydraulischen Bremssystemen ver­ wendet und dienen dazu, das Bremssystem druckseitig gefüllt zu hal­ ten, indem sie beispielsweise die aus wenigstens einem Radbremszy­ linder ausgelassene und in einem Niederdruckspeicher gesammelte Bremsflüssigkeit entweder zu einem Hochdruckspeicher oder unmittel­ bar zurück zur Druckseite des Hauptzylinders fordern. Diese Pumpen werden deshalb im zuletzt genannten Verwendungsfall als "Rückförder­ pumpen" bezeichnet.

Da ein Kraftfahrzeug gewöhnlich zwei Bremskreise hat, werden für ein Blockierschutz-Bremssystem auch zwei Rückförderpumpen benötigt, die vorzugsweise gleichachsig und einander gegenüberliegend angeordnet und mittels eines dazwischen liegenden Exzenters im Gegentakt ange­ trieben werden. Typischerweise hat eine solche Rückförderpumpe ein als Sitzventil ausgebildetes Einlaßventil und ein als Sitzventil ausgebildetes Auslaßventil.

Solche Rückförderpumpen verursachen Geräusche, die besonders bei Fahrern von Personenkraftwagen als störend oder gar lästig empfunden werden. Geräusche entstehen durch Druckstöße nach dem Verlassen des unteren Totpunktes des hin- und hergehenden Pumpenkolbens durch schnellen Druckanstieg in der Pumpenarbeitskammer.

Bei einer durch die Druckschrift EP 0 468 833 A1 bekannten Bauart wird versucht, Geräusche mittels einer Ringnut im Stirnbereich des Pumpenkolbens und einer den Pumpenkolben durchziehenden in die Ring­ nut einmündenden Bohrung zu lösen. Zu Beginn des Kolbenarbeitshubes halten diese Ringnut und diese Bohrung für kurze Zeit noch eine Ver­ bindung zwischen der Arbeitskammer und der Saugseite der Pumpe auf­ recht, was bewirkt, daß der Druck in der Arbeitskammer nicht schlag­ artig sondern gedämpft ansteigt. Außerdem ist als dritte Maßnahme noch eine Ringaussparung im Pumpenzylinder notwendig, über welche die Ringnut mit dem Sauganschluß in Verbindung steht. Durch diese drei Maßnahmen ist bei der bekannten Bauart der bauliche Aufwand für einen gedämpften Druckanstieg verhältnismäßig hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Nachteil des hohen baulichen Aufwands zu vermeiden und eine Pumpe der eingangs genann­ ten Art zu schaffen, bei der ein gedämpfter Druckanstieg mit nur wenig Aufwand realisiert ist. Damit soll die Pumpe einfacher und billiger werden, Schlaggeräusche vermeiden und die Beanspruchung des Antriebs vermindern. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen und aus der Beschreibung.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Rückförderpumpen-Aggregat mit zwei Pumpen und einem An­ triebsexzenter,

Fig. 2 eine erste Ausführung einer Pumpe im Schnitt,

Fig. 3 eine Einzelheit der Pumpe nach Fig. 2 in ver­ größertem Maßstab und Fig. 4 und 5 eine zweite Bauart der Pumpe ebenfalls in vergrößertem Maßstab.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Eine in der Fig. 1 dargestellte Pumpe 1 hat ein zylindrisches Gehäuse 2, das im Durchmesser mehrfach abgesetzt ist und mit Hilfe von zwei Dichtringen 3 und 4 abgedichtet in ein Gehäuse 5 eingesetzt ist. In einer gemeinsamen Längsachse sind zwei Pumpen einander ge­ genüberliegend angeordnet. Ihr Antrieb erfolgt durch einen dazwi­ schen liegenden Exzenter 6 im Gegentakt.

Das Gehäuse 2 ist, wie die Schnittzeichnung nach Fig. 2 erkennen läßt, zweiteilig aufgebaut; beide Teile sind durch eine Ring-Börde­ lung 7 miteinander verbunden. Im Bereich dieser Bördelung ist ein Pumpen-Druckventil 8 angeordnet, das über einen Seitenkanal 9 an eine Druckleitung 10 angeschlossen ist. Die Druckleitung 10 führt zu einem Hochdruckspeicher oder unmittelbar zurück zur Druckseite eines Hauptzylinders; Speicher und Hauptzylinder sind nicht dargestellt.

Das Druckventil 8 hat ein Kugelschließglied 11 und einen Ventilsitz 12, gegen den das Schließglied 11 von einer Druckfeder 13 gedrückt wird. Das Druckventil 8 liegt am hinteren Ende einer Pumpen-Arbeits­ kammer 14, in der zwei konzentrisch ineinanderliegende Druckfedern 15 und 16 angeordnet sind. Die äußere Druckfeder 15 wirkt auf einen Pumpenkolben 17, der die Arbeitskammer 14 als bewegliche Wand begrenzt. Die innere Druckfeder 16 ist die Ventilfeder eines Saug­ ventils 18 und belastet ein Kugel-Schließglied 19, indem sie be­ strebt ist, das Schließglied 19 auf einen am arbeitskammerseitigen inneren Ende des Pumpenkolbens 17 angeformten Ventilsitz 20 zu drücken. Der Ventilsitz 20 liegt am Ende eines koaxial im Pumpen­ kolben 17 angebrachten Saugkanals 21, der Verbindung hat mit einer ebenfalls im Pumpenkolben 17 verlaufenden Querbohrung 22. Eine Pumpenkolben-Ringnut 23 sorgt dafür, daß die Querbohrung 22 mit einer als Radialbohrung ausgebildeten Ausnehmung 24 in einer Wand 25 eines Zylinders 26 ständig kommuniziert. Auf diese Weise ist der Saugkanal 21 - unabhängig von der jeweiligen Stellung des mittels einer Ringdichtung 27 zum Exzenter 6 hin abgedichteten Pumpenkolbens 17 - immer an eine Saugleitung 28 angeschlossen, die in die Boh­ rungs-Ausnehmung 24 mündet.

In der Wand 25 des Zylinders 26 befindet sich, wie dies in der Fig. 3 vergrößert dargestellt ist, nun noch eine zweite Ausnehmung 29, die beispielsweise als eine Radialbohrung ausgebildet ist, jedoch einen kleineren Durchmesser hat. Diese Ausnehmung 29 hat ebenfalls Verbindung mit der Saugleitung 28 und mündet im Bewegungsbereich einer der Arbeitskammer 14 zugekehrten Stirnpartie 30 des Pumpen­ kolbens 17. Der Pumpenkolben 17 hat dort eine Schrägfläche 31, die mit der zweiten, an der Zylinderwand 25 angebrachten Ausnehmung 29 eine veränderbare Drosselstelle 32 bildet. Die Schrägfläche 31 an dem Pumpenkolben 17 kann, wie gezeichnet, eine kegelstumpfförmige Ringfläche sein, sie kann aber auch konvex, also ballig, oder kon­ kav, also ausgehöhlt ausgebildet sein.

Wirkungsweise

Der Exzenter 6 wird von einem nicht dargestellten Elektromotor ange­ trieben. Wenn sich der Exzenter 6 dreht, bewegt sich der Pumpenkol­ ben 17 in seinem Zylinder 26 hin und her. Dabei saugt der Pumpen­ kolben 17 unter Niederdruck stehende Bremsflüssigkeit aus der Saug­ leitung 28 an. Die Flüssigkeit gelangt durch die Ausnehmung 24 in die Ringnut 23 und von dort über die Querbohrung 22 in den Saugkanal 21 im Pumpenkolben. Beim Rückhub des Pumpenkolbens 17 ist das Saug­ ventil 18 geöffnet, so daß die Bremsflüssigkeit in die Pumpen-Ar­ beitskammer 14 strömt. Dieses Einströmen ist beendet, wenn der Pum­ penkolben 17 seine unterste, gezeichnete Stellung erreicht hat. In dieser untersten Stellung ist die Drosselstelle 32 geöffnet, weil die Schrägfläche 31 die Ausmündung der Ausnehmung 29 nicht abdeckt. Diese Gegebenheit ist am besten in der Fig. 3 zu erkennen.

Wenn der Pumpenkolben 17 mit seinem die Arbeitskammer 14 verklei­ nernden Druckhub beginnt, kann sich anfangs wegen der noch offenen Drosselstelle 32 kein oder nur ein geringer Druck aufbauen. Es wird also durch die Drosselstelle 32 erreicht, daß sich der Druck in der Arbeitskammer 14 nicht schlagartig aufbaut. Damit werden Schlagge­ räusche vermieden und es wird der Antrieb geschont.

In der Fig. 4 ist eine Abwandlung der Bauart nach der Fig. 2 ge­ zeigt. Entsprechende Teile tragen deshalb die gleichen Bezugszahlen. Die in der Fig. 4 dargestellte Ausführung hat anstelle einer zwei­ ten bohrungsartigen Ausnehmung 29 eine ringförmige Ausnehmung 33, die durch eine Verbreiterung der Ringnut 23 nach Fig. 2 entstanden ist. Eine arbeitsseitige Kante der Ausnehmung 33 trägt die Bezugs­ zahl 34.

Ein Pumpenkolben 35 ist hier an seiner Stirnpartie 36 mit einer Kerbe 37 versehen, deren Kerbgrund 39 winkelig zur Längsachse des Pumpenkolbens 35 verläuft.

In der gezeichneten unteren Totpunkt-Stellung des Pumpenkolbens 35 reicht die Kerbe 37 mit ihrem Kerbgrund 39 ein Stück weit in einen zylindrischen Mantel 40 des Pumpenkolbens 35 hinein. Dieses Stück hat die Bezeichnung L1. Es wird in der genannten unteren Totpunkt­ stellung von einem geringfügig kürzeren Bereich L2 einer Zylinder­ wand 41 mehr oder weniger weit überdeckt. Dabei geht der genannte Bereich L2 von der die Zylinderwand-Ausnehmung 33 begrenzenden Kante 34 aus. Die auf diese Weise hier zwischen Zylinderwand 41 und Stirnpartie 36 des Pumpenkolbens 35 gebildete Drosselstelle trägt die Bezugszahl 42. Es ist noch zu bemerken, daß der Querschnitt der Drosselstelle 42 auch noch beeinflußt werden kann durch das Radialspiel 5 des Pumpenkolbens 35 in seinem Zylinder 26.

Es ist zu erkennen, daß auch bei dieser Ausführung bei der unteren Stellung des Pumpenkolbens 35 die Drosselstelle 42 voll geöffnet ist, weil die Kante 34 die Kerbe 37 offen läßt. Wenn dann der Pum­ penkolben 35 mit seinem Arbeitshub beginnt, kann sich anfangs wegen der noch offenen Drosselstelle 42 in der Arbeitskammer des Pumpen­ kolbens 35 kein oder nur ein geringer Druck aufbauen. Es wird also auch bei dieser Bauart erreicht, daß der Druck in der Arbeitskammer nicht schlagartig einsetzt.

Claims (8)

1. Pumpe für ein hydraulisches System mit einem Zylinder, mit einem in dem Zylinder hin- und herbeweglichen Pumpenkolben, der als beweg­ liche Wand eine Arbeitskammer begrenzt, und mit einem rückschlag­ ventilartig schließenden Einlaßventil, das ein Schließglied und einen Ventilsitz aufweist, mit einem Auslaßventil sowie mit einem das Einlaßventil zeitweilig hydraulisch überbrückenden Bypass, der unter Verwendung einer am Pumpenkolben befindlichen und dessen Man­ telfläche erreichende Schrägfläche eine variable Drossel bildet, die offen ist, wenn sich der Pumpenkolben im Bereich seines unteren Totpunkts befindet, und geschlossen wird während eines Druckhubes des Pumpenkolbens, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (31 bzw. 37, 39) ausgeht von einer der Arbeitskammer (14) zugekehrten Stirnflache des Pumpenkolbens (17 bzw. 35).

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Bypass eine in der Wand (25) des Zylinders (26) angebrachte drosselnde Ausnehmung (29) gehört, die nach Art einer Radialbohrung mit kleinem Durchmesser ausbildbar ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (31) eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Ringfläche ist.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kegel­ stumpfförmige Ringfläche konvex ausgebildet ist.

5. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kegel­ stumpfförmige Ringfläche konkav ausgebildet ist.

6. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom Bereich einer den Zylinder (26) radial durchdringenden Ausnehmung (26) aus­ gehend sich innerhalb des Zylinders (26) eine ringnutartige Ausneh­ mung (23, 33) erstreckt und, wenn sich der Pumpenkolben (35) in seiner unteren Totpunktstellung befindet, bis an den Bereich der Stirnpartie (36) des Pumpenkolbens (35) heranreicht, daß dabei angrenzend an die nutartige Ausnehmung (23, 33) eine Zylinderwand (41) die Stirnpartie (36) des Pumpenkolbens (35) auf einem Längen­ bereich (L2) überlappt, und daß zu dem Bypass wenigstens eine nach Art einer Kerbe (37) ausgebildete Drosselstelle gehört, die in die Stirnpartie (36) eingearbeitet ist und, wenn sich der Pumpenkolben (35) in seiner unteren Totpunktstellung befindet, die Überlappung (L2) überschneidend die Arbeitskammer (14) mit der ringnutartigen Ausnehmung (33) verbindet.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbe (37) an ihrem Kerbgrund (39) länger ist als eine benachbarte Schrägfläche (38).

8. Pumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbe (37) ein Stück (L1) weit in den zylindrischen Mantel (40) des Pumpenkolbens (35) hineinreicht und daß dieses Stück (L1) bei im unteren Totpunkt befindlichen Pumpenkolben (35) von einem etwas kürzeren Bereich (L2) der Zylinderwand (41) überdeckt ist, wobei der genannte Bereich (L2) von einer die Zylinderwand-Ausnehmung (33) begrenzenden Kante (34) festgelegt ist.