WO2013072102A1 - Rohrförmiger filter einer kolbenpumpe für eine fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Rohrförmiger filter einer kolbenpumpe für eine fahrzeugbremsanlage Download PDF

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acting spring
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Oliver Gaertner
Wolfgang Schuller
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Robert Bosch Gmbh
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    • F04B53/20—Filtering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
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    • F04B53/22—Arrangements for enabling ready assembly or disassembly

Definitions

  • the invention relates to a tubular filter of a piston pump for a vehicle brake system for enclosing a displaceable piston. Furthermore, the invention relates to the use of such a tubular filter on a
  • Filters are used on piston pumps of hydraulic systems, especially vehicle brake systems, to ensure that debris is not carried to associated intake and exhaust valves. Dirt particles could adversely affect the closing behavior of the valves and also lead to permanent damage to associated valve seats and closing bodies.
  • a sealing ring for the piston.
  • the filter has the additional function of bringing the sealing ring into its target position during assembly and of holding it there.
  • a piston pump with such a filter is known from DE 199 02 019 A1.
  • the local filter is rohrformig designed and encloses the associated piston.
  • the positioning of the sealing ring is achieved in this piston pump in that the filter also has a guide ring and the sealing ring for the piston.
  • a tubular filter of a piston pump for a vehicle brake system for enclosing a displaceable piston is provided, which is provided with at least one axially acting spring element.
  • the invention is based on considerations according to which it may occur during operation of a piston pump that the filter wanders away from the sealing ring and the sealing ring thereby receives more axial freedom of movement. Furthermore, the axial tolerances for the sealing ring must be kept relatively large, in particular for manufacturing reasons and because of the swelling and thermal expansion behavior of known sealing rings. With known sealing rings and filters, it is therefore limited possible to comply with a defined installation space for the sealing ring.
  • Core of the invention form one or usually several spring elements, which are arranged axially acting on the tubular filter. These spring elements guarantee a defined installation space for an axially adjacent sealing ring even with different tolerance positions. Furthermore, the spring elements according to the invention compensate for the axial extent of the installation space even when swelling or thermal expansion of the sealing ring.
  • the at least one axially acting spring element is preferably formed integrally with the tubular filter. On the filter is to realize the function of positioning the axially adjacent sealing ring without additional manufacturing steps in this way.
  • the at least one axially acting spring element is furthermore preferably arranged on the front side of the tubular filter.
  • the end-acting, spring elements according to the invention urging axially against the adjacent sealing ring and hold it in position.
  • axially acting spring elements are arranged distributed uniformly over the circumference of the tubular filter.
  • Such a regular arrangement of spring elements according to the invention leads to an axially uniform positioning of the adjacent sealing ring.
  • the at least one axially acting spring element is also preferably designed in the form of a curved leaf spring.
  • Such a leaf spring can be made largely cost-neutral with little effort in the production of the filter according to the invention.
  • the domed leaf spring is preferably fixedly coupled to at least one of its two end regions on the tubular filter.
  • the curvature of the leaf spring mounted in this way is available for the elastically resilient functionality of the spring element.
  • the at least one axially acting spring element is particularly preferred and can be produced by injection molding at no additional cost.
  • the at least one axially acting spring element is preferably designed as a bulge of an end face of the tubular filter. This bulge may be formed during injection molding of the filter in the injection mold and therefore does not lead to additional costs in the production.
  • the solution according to the invention further comprises the use of such a tubular filter according to the invention on a pump element of a piston pump for a vehicle brake system for the low-tolerance positioning of a sealing ring arranged axially next to the tubular filter.
  • FIG. 1 shows a partial longitudinal section of a piston pump according to the prior art with a filter disposed therein and a sealing ring located next to it,
  • FIG. 2 is a perspective view of the filter of FIG. 1,
  • Fig. 3 is a first perspective view of an embodiment of a filter according to the invention.
  • FIG. 4 shows a second perspective view of the filter according to FIG. 3.
  • a piston pump 10 is partially shown in which in a cylinder 12, a piston 14 is slidably mounted.
  • the piston 14 is based on the Fig. 1 to the right of an eccentric, not shown mechanically driven.
  • an inlet line 16 leads radially into an inlet channel 18 formed in the piston 14.
  • inflowing fluid in the present case brake fluid, passes through an inlet valve 20 into a pressure chamber 22.
  • This pressure chamber 22 is thus located on the left-hand side of FIG Side of the piston 14.
  • this pressure chamber 22 is reduced, whereby the fluid through an unillustrated exhaust valve from the cylinder
  • the piston 14 Radially outwardly, the piston 14 is enclosed by a filter 24 which serves to filter the fluid supplied through the inlet conduit 16 and prevents debris from getting to the inlet valve 20 or the outlet valve. Axially next to the filter 24 are located relative to FIG. 1 right and thus on the side of the eccentric a sealing ring 26, a support ring 28 and a guide ring 30.
  • the thus formed seal assembly is held in a housing 32 and prevents fluid from the inlet line 16 can get to the side of the Exzen-
  • the filter 24 is formed with a tubular body 34, which is injection-molded from plastic and in which in the region of the inlet line 16 circumferentially distributed more metallic filter grid 36 are cast.
  • the metallic filter grid 36 is a fine mesh of very thin metal wires.
  • At its the sealing ring 26 facing end face or end face 38 of the tubular body 34 is smooth (see Fig. 2).
  • FIGS. 3 and 4 show a filter 40 according to the invention, which is designed with a tubular body 42 and a plurality of filter grids 44 arranged therein.
  • the body 42 is designed substantially like the body 34 in terms of its external dimensions, but its end face 46 facing the sealing ring 26 is not completely smooth.
  • This end face 46 is rather provided with four spring elements 48 in the form of leaf springs.
  • the leaf springs have been produced in the manufacture of the filter 40 together with this by means of injection molding.
  • the leaf springs are with a convex outward arched and projecting from the end face 46 central region 50 designed.
  • the central region 50 is bordered by two end regions 52, on which the respective leaf spring is materially connected to the filter 40.

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Abstract

Ein rohrformiger Filter (40) einer Kolbenpumpe (10) für eine Fahrzeugbremsanlage zum Umschließen eines verschieblichen Kolbens (14), ist erfindungsgemäß mit mindestens einem axial wirkenden Federelement (48) versehen.

Description

Beschreibung Titel
Rohrförmiger Filter einer Kolbenpumpe für eine Fahrzeugbremsanlage Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Filter einer Kolbenpumpe für eine Fahrzeugbremsanlage zum Umschließen eines verschieblichen Kolbens. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen rohrförmigen Filters an einem
Pumpenelement einer Kolbenpumpe für eine Fahrzeugbremsanlage.
Filter werden an Kolbenpumpen von Hydrauliksystemen, insbesondere von Fahrzeugbremsanlagen verwendet, um sicherzustellen, dass Schmutzpartikel nicht zu zugehörigen Einlass- und Auslass-Ventilen verschleppt werden. Schmutzpartikel könnten das Schließverhalten der Ventile negativ beeinflussen und ferner zu einer dauerhaften Schädigung an zugehörigen Ventilsitzen und Schließkörpern führen.
Axial neben dem rohrförmigen Filter derartiger Kolbenpumpen befindet sich ein Dichtring für den Kolben. Der Filter hat außer seiner Filterfunktion dabei zusätzlich die Funktion, den Dichtring bei der Montage in seine Zielposition zu bringen und diesen dort zu halten.
Eine Kolbenpumpe mit einem derartigen Filter ist aus DE 199 02 019 A1 bekannt. Der dortige Filter ist rohrformig gestaltet und umschließt den zugehörigen Kolben. Die Positionierung des Dichtrings ist bei dieser Kolbenpumpe dadurch gelöst, dass der Filter ferner zugleich einen Führungsring und den Dichtring für den Kolben aufweist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Fahrzeugbremsanlage mit einer Kolbenpumpe bereitzustellen, deren Dichtring während des Betriebs korrekt positioniert ist. Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist ein rohrförmiger Filter einer Kolbenpumpe für eine Fahrzeugbremsanlage zum Umschließen eines verschieblichen Kolbens geschaffen, der mit mindestens einem axial wirkenden Federelement versehen ist.
Der Erfindung liegen Überlegungen zugrunde, gemäß denen es während des Betriebs einer Kolbenpumpe vorkommen kann, dass der Filter vom Dichtring wegwandert und der Dichtring dadurch mehr axiale Bewegungsfreiheit erhält. Ferner müssen die axialen Toleranzen für den Dichtring insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen und wegen des Quell- und Wärmedehnungsverhaltens bekannter Dichtringe vergleichsweise groß gehalten werden. Mit bekannten Dichtringen und Filtern ist es daher nur begrenzt möglich einen definierten Einbauraum für den Dichtring einzuhalten. Kern der Erfindung bilden ein oder in der Regel mehrere Federelemente, die axial wirkend an dem rohrförmigen Filter angeordnet sind. Diese Federelemente garantieren für einen axial nebengeordneten Dichtring auch bei unterschiedlichen Toleranzlagen einen definierten Einbauraum. Ferner gleichen die erfindungsgemäßen Federelemente die Axialerstreckung des Einbauraums auch bei Quellung oder Temperaturdehnung des Dichtrings aus.
Das mindestens eine axial wirkende Federelement ist vorzugsweise einstückig mit dem rohrförmigen Filter ausgebildet. An dem Filter ist auf diese Weise die Funktion der Positionierung des axial nebengeordneten Dichtrings ohne zusätzliche Fertigungsschritte zu realisieren.
Das mindestens eine axial wirkende Federelement ist ferner bevorzugt stirnseitig an dem rohrförmigen Filter angeordnet. Die stirnseitig wirkenden, erfindungsgemäßen Federelemente drängen axial gegen den benachbarten Dichtring und halten diesen in Position.
Vorzugsweise sind vier axial wirkende Federelemente über den Umfang des rohrförmigen Filters gleichmäßig verteilt angeordnet. Die derartige regelmäßige Anordnung erfindungsgemäßer Federelemente führt zu einer axial gleichmäßigen Positionierung des benachbarten Dichtrings. Das mindestens eine axial wirkende Federelement ist auch bevorzugt in Form einer gewölbten Blattfeder gestaltet. Die derartige Blattfeder kann mit nur geringem Aufwand bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Filters weitgehend kostenneutral hergestellt werden.
Die gewölbte Blattfeder ist bevorzugt an mindestens einem ihrer beiden Endbereiche an dem rohrformigen Filter ortsfest angekoppelt. Die Wölbung der derart angebrachten Blattfeder steht dabei für die elastisch federnde Funktionalität des Federelements bereit.
Das mindestens eine axial wirkende Federelement ist besonders bevorzugt und ohne zusätzliche Kosten mittels Spritzgießen herstellbar.
Das mindestens eine axial wirkende Federelement ist schließlich vorzugsweise als eine Auswölbung einer stirnseitigen Fläche des rohrformigen Filters gestaltet. Diese Auswölbung kann beim Spritzgießen des Filters in der Spritzgießform ausgeformt sein und führt daher nicht zu Mehrkosten bei der Herstellung.
Die erfindungsgemäße Lösung umfasst ferner die Verwendung eines derartigen erfindungsgemäßen rohrformigen Filters an einem Pumpenelement einer Kolbenpumpe für eine Fahrzeugbremsanlage zum toleranzarmen Positionieren eines axial neben dem rohrformigen Filter angeordneten Dichtrings.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt einer Kolbenpumpe gemäß dem Stand der Technik mit einem darin angeordneten Filter und einen sich daneben befindenden Dichtring,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Filters gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3 eine erste perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Filters und
Fig. 4 eine zweite perspektivische Ansicht des Filters gemäß Fig. 3. In Fig. 1 ist teilweise eine Kolbenpumpe 10 dargestellt, bei der in einem Zylinder 12 ein Kolben 14 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 14 ist bezogen auf die Fig. 1 rechts von einem nicht dargestellten Exzenter maschinell antreibbar. Durch den Zylinder 12 führt radial eine Einlassleitung 16 in einen im Kolben 14 ausgebildeten Einlasskanal 18. Von diesem gelangt einströmendes Fluid, vorliegend Bremsfluid, durch ein Einlassventil 20 in einen Druckraum 22. Dieser Druckraum 22 befindet sich also an der bezogen auf Fig. 1 linken Seite des Kolbens 14. Beim Bewegen des Kolbens 14 wird dieser Druckraum 22 verkleinert, wodurch das Fluid durch ein nicht dargestelltes Auslassventil aus dem Zylinder
12 unter Druck hinausgedrängt wird.
Radial außen ist der Kolben 14 von einem Filter 24 umschlossen, der zum Filtern des durch die Einlassleitung 16 zugeführten Fluids dient und verhindert, dass Schmutzpartikel zu dem Einlassventil 20 oder dem Auslassventil gelangen können. Axial neben dem Filter 24 befinden sich bezogen auf Fig. 1 rechts und damit an der Seite des Exzenters ein Dichtring 26, ein Stützring 28 und ein Führungsring 30. Die damit gebildete Dichtungsanordnung ist in einem Gehäuse 32 gehalten und verhindert, dass Fluid aus der Einlassleitung 16 auf die Seite des Exzen- ters gelangen kann.
Der Filter 24 ist mit einem rohrförmigen Körper 34 gebildet, der aus Kunststoff spritzgegossen ist und in dem im Bereich der Einlassleitung 16 umfänglich verteilt mehrere metallische Filtergitter 36 eingegossen sind. Das metallische Filter- gitter 36 ist ein feinmaschiges Gewebe aus sehr dünnen Metalldrähten. An seiner dem Dichtring 26 zugewandten stirnseitigen Fläche bzw. Stirnfläche 38 ist der rohrförmige Körper 34 glatt gestaltet (siehe Fig. 2).
In Fig. 3 und 4 ist ein erfindungsgemäßer Filter 40 dargestellt, der mit einem rohr- förmigen Körper 42 sowie mehreren darin angeordneten Filtergittern 44 gestaltet ist. Der Körper 42 ist im Hinblick auf seine äußeren Maße im Wesentlichen wie der Körper 34 gestaltet, jedoch ist seine dem Dichtring 26 zugewandte stirnseitigen Fläche bzw. Stirnseite 46 nicht vollständig glatt. Diese Stirnseite 46 ist vielmehr mit vier Federelementen 48 in Form von Blattfedern versehen. Die Blattfe- dem sind beim Herstellen des Filters 40 zusammen mit diesem mittels Spritzgießen hergestellt worden. Dabei sind die Blattfedern mit einem konvex nach außen gewölbten und von der Stirnfläche 46 abstehenden Mittelbereich 50 gestaltet. Der Mittelbereich 50 ist von zwei Endbereichen 52 eingefasst, an denen die jeweilige Blattfeder mit dem Filter 40 stoffschlüssig verbunden ist.
Im verbauten Zustand des Filters 40 drängt dieser mit seinen Federelementen 48 axial gegen den benachbarten Dichtring 26 und stellt auf diese Weise sicher, dass dieser toleranzarm positioniert bleibt.

Claims

Ansprüche
1 . Rohrförmiger Filter (40) einer Kolbenpumpe (10) für eine Fahrzeugbremsanlage zum Umschließen eines verschieblichen Kolbens (14),
dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Filter (40) mit mindestens einem axial wirkenden Federelement (48) versehen ist.
2. Rohrförmiger Filter nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine axial wirkende Federelement (48) einstückig mit dem rohrformigen Filter (40) ausgebildet ist.
3. Rohrförmiger Filter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine axial wirkende Federelement (48) stirnseitig an dem rohrformigen Filter (40) angeordnet ist.
4. Rohrförmiger Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass vier axial wirkende Federelemente (48) über den Umfang des rohrformigen Filters (40) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
5. Rohrförmiger Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine axial wirkende Federelement (48) in Form einer gewölbten Blattfeder gestaltet ist.
6. Rohrförmiger Filter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbte Blattfeder an mindestens einem ihrer beiden Endbereiche (52) an dem rohrformigen Filter (40) ortsfest angekoppelt ist.
7. Rohrförmiger Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine axial wirkende Federelement (48) mittels Spritzgießen hergestellt ist.
8. Rohrförmiger Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine axial wirkende Federelement (48) als eine Auswölbung einer stirnseitigen Fläche (46) des rohrformigen Filters (40) gestaltet ist.
9. Verwendung eines rohrformigen Filters (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 an einem Pumpenelement einer Kolbenpumpe (10) für eine Fahrzeugbremsanlage zum toleranzarmen Positionieren eines axial neben dem rohrformigen Filter angeordneten Dichtrings (26).
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