Beschreibung

Titel Kolbenpumpe

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe zur Förderung eines Fluids mit einer verbesserten Haltevorrichtung zum Halten eines Einlassventils.

Kolbenpumpen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Als Kolbenpumpen für Fahrzeugbremsanlagen werden häufig Radialkolbenpumpen verwendet, bei denen wenigstens ein Kolben mittels eines Exzenters hin- und herbewegbar ist. Die bekannten Kolbenpumpen weisen dabei einen zwischen einem Eingangs- und einem Ausgangsventil angeordneten Arbeits- bzw. Druckraum auf, in welchem durch die Bewegung des Kolbens ein Druck aufgebaut wird. Dieser Druckraum muss an seinem kolbenseitigen Ende gegen einen Niederdruckbereich des Kolbens abgedichtet werden. Hierzu werden bisher separate Kolbenringe verwendet, welche vorzugsweise am Kolben angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich jedoch eine relativ große Anzahl von Bauteilen für die Kolbenpumpe. Ferner sind am Kolben üblicherwei- se noch separate Führungsringe vorgesehen, um eine Führung des Kolbens in einem

Pumpengehäuse bereitzustellen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruches

1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie besonders einfach aufgebaut ist und kostengünstig bereitgestellt werden kann. Ferner kann die erfindungsgemäße Kolbenpumpe schnell und einfach montiert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Kolbenpumpe ein Einlassventil aufweist, welches am Kolben angeordnet ist. Das Einlassventil umfasst ein Schließelement, ein Federelement zur Rückstellung des Schließelements und eine Haltevorrichtung. Die

Haltevorrichtung ist vorzugsweise käfigförmig ausgebildet und umfasst einen Aufnahmebereich zur Aufnahme und Abstützung des Federelements sowie einen integral gebildeten Dichtbereich. Der Dichtbereich stellt eine Abdichtung eines Druckraums gegenüber einem Niederdruckbereich der Pumpe sicher. Der Dicht- bereich ist dabei ringförmig gebildet und weist eine Trennstelle auf. Mit anderen

Worten ist der Dichtbereich in Form eines offenen Rings gebildet, welcher besonders schnell und einfach zu montieren ist. Dabei ist der Dichtbereich einstückig mit dem Aufnahmebereich für das Federelement des Einlassventils gebildet, so dass die Teilezahl reduziert werden kann. Die erfindungsgemäße Ausgestal- tung stellt somit insbesondere bei der Montage große Vorteile bereit, da die Montage des Einlassventils an den Kolben nun einfach und mit wenigen Handgriffen durchgeführt werden kann. Im Stand der Technik ergaben sich aufgrund der Vielzahl von Einzelteilen und insbesondere der Federkraft des Federelements des Einlassventils immer Schwierigkeiten bei der Montage bzw. das Federele- ment machte die Verwendung von Montagehilfsmitteln notwendig. Auf derartige

Montagehilfsmittel kann bei der vorliegenden Erfindung verzichtet werden.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Besonders bevorzugt weist der Dichtbereich der Haltevorrichtung an seinem inneren Umfang Abstandselemente auf. Dadurch kann eine verbesserte Abdichtung erreicht werden, da das im Druckraum befindliche, unter Druck stehende Fluid sowohl in Axialrichtung als auch in Radialrichtung gegen den Dichtbereich wirken kann.

Die Abstandselemente am Dichtbereich sind vorzugsweise in Axialrichtung der Kolbenpumpe angeordnete Rippen, welche sich im montierten Zustand am Kolben abstützen. Die Rippen sind dabei vorzugsweise gleich ausgebildet und in gleichem Abstand zueinander entlang des inneren Umfangs angeordnet.

Weiter bevorzugt ist der Dichtbereich der Haltevorrichtung auch als Führungselement des Kolbens ausgebildet. Dadurch weist der Dichtbereich neben der Dichtfunktion noch eine zusätzliche Funktion des Führens des Kolbens auf. Dies ergibt den großen Vorteil, dass zusätzliche Führungsringe am Kolben nicht mehr

notwendig sind. Somit können hierdurch einerseits Montagekosten und andererseits auch Herstellungskosten der Kolbenpumpe signifikant reduziert werden.

Weiter bevorzugt weist der Dichtbereich der Haltevorrichtung an der Trennstelle einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich auf. Der erste und der zweite Endbereich sind dabei derart gebildet, dass sie sich in Umfangsrichtung des Dichtbereichs überlappen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung überlappen sich der erste und der zweite Endbereich des Dichtbereichs in Radialrichtung und/oder Axialrichtung. Durch die überlappung in Radialrichtung und/oder in Axialrichtung kann eine verbesserte Abdichtung der Trennstelle erreicht werden, da das im Druckraum unter Druck stehende Fluid zur Abdichtung auf den Dichtbereich in Axial- und/oder Radialrichtung wirken kann.

Um eine besonders kostengünstige Herstellung der Haltevorrichtung des Einlassventils zu ermöglichen, ist die Haltevorrichtung vorzugsweise ein Kunststoffspritzteil.

Weiter bevorzugt umfasst der Kolben an seinem druckraumseitigen Ende, an welchem das Einlassventil angeordnet ist, eine ringförmige Ausnehmung zur Aufnahme des Dichtbereichs der Haltevorrichtung. Die ringförmige Ausnehmung ist vorzugsweise als Stufe am Ende des Kolbens ausgebildet.

Zeichnung

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht einer Kolbenpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer in Figur 1 gezeigten Haltevorrichtung des Einlassventils und

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Figur 3 eine perspektivische Teilansicht der in Figur 2 gezeigten Halteeinrichtung.

Ausführungsformen der Erfindung

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 1 beschrieben.

Figur 1 zeigt schematisch im Schnitt den Aufbau der Kolbenpumpe 1. Die Kolbenpumpe 1 umfasst einen Kolben 2, welcher in Axialrichtung X-X beispielsweise mittels eines Exzenters hin- und herbewegbar ist. Der Kolben 2 ist dabei in einem Zylinderelement 3 angeordnet. Im Inneren des Zylinderelements 3 ist ein Druckraum 20 vorgesehen, welcher zwischen einem Einlassventil 13 und einem Auslassventil 14 angeordnet ist. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist das Einlassventil 13 im Inneren des Druckraums 20 am druckraumseitigen Ende des Kolbens 2 angeordnet. Das Auslassventil 14 ist als Rückschlagventil ausgebildet, welches eine Durchgangsöffnung 15 freigibt bzw. verschließt. Das Auslassventil 14 umfasst eine Kugel 16 und eine Membranfeder 17, die sich an einem Verschlusselement 18 abstützt. Das Verschlusselement 18 verschließt eine im Gehäuse 24 der Kolbenpumpe vorgesehene Stufenbohrung.

Das Einlassventil 13 umfasst ein Schließelement 10 in Form einer scheibenförmigen Platte, eine Einlassventilfeder 11 und eine Haltevorrichtung 4.

Eine Zuführung eines Fluids zum Druckraum 20 erfolgt, wie aus Figur 1 ersichtlich ist, durch im Kolben 2 vorgesehene Bohrungen 12a, 12b und 12c. Das Hydraulikfluid wird in Richtung des Pfeils Z aus einer Zuleitung durch einen Filter 23 in die Querbohrungen 12b und 12c zugeführt und über die Längsbohrung 12a bei geöffnetem Einlassventil 13 in den Druckraum 20 zugeführt. Im Gehäuse 24 ist ferner noch eine exzenterseitige Abdichtung 22 am Kolben 2 angeordnet.

Im Druckraum 20 ist weiterhin eine zylindrische Schraubenfeder 21 angeordnet, die eine Rückstellkraft zur Rückstellung des Kolbens 2 bereitstellt. Ferner stellt die Schraubenfeder 21 sicher, dass der Kolben stets am Exzenter anliegt. Dem Auslassventil 14

ist eine Druckleitung 19 hydraulisch nachgeschaltet, welche das unter Druck stehende Fluid beispielsweise Radbremszylindern einer Bremsanlage eines Fahrzeugs zuführt.

Die Haltevorrichtung 4 des Einlassventils 13 ist im Detail in den Figuren 2 und 3 darge- stellt. Die Haltevorrichtung 4 umfasst einen Aufnahmebereich 5 zur Aufnahme der Einlassventilfeder 11 und einen Dichtbereich 6 zur Abdichtung des Druckraums 20 gegenüber dem Niederdruckbereich 25 der Kolbenpumpe im Bereich der Fluidzuführung. Der Aufnahmebereich 5 weist im Wesentlichen eine topfförmige, käfigartige Form auf. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, umfasst der Aufnahmebereich 5 vier balkenartige Elemente 5a, 5b, 5c und 5d, welche einen Käfig für die Einlassventilfeder 11 bilden. Die Einlassventilfeder 11 stützt sich dabei an dem kreuzartig gebildeten Bodenbereich des Aufnahmebereichs 5 ab. Zur Bildung des Bodenbereichs sind die balkenartigen Elemente 5a, 5b, 5c und 5d dabei um ca. 90° abgewinkelt. Ferner weisen die vier balkenartigen Elemente 5a, 5b, 5c und 5d in Axialrichtung in Richtung des Dichtbereichs 6 einen leicht nach außen abgewinkelten Abschnitt auf. Die Haltevorrichtung 4 ist vorzugsweise ein Spritzgussteil, so dass der Aufnahmebereich 5 und der Dichtbereich 6 einstückig gebildet sind.

Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, sind am inneren Umfang des Dichtbereichs 6 eine Vielzahl von Abstandselementen in Form von axialen Rippen 60 gebildet. In diesem Ausführungsbeispiels sind genau sechs Rippen 60 vorgesehen. Die Rippen 60 stützen sich im montierten Zustand, wie aus Figur 1 ersichtlich ist, an einem ringförmigen Absatz 2a des Kolbens 2 am druckraumseitigen Ende des Kolbens 2 ab. Der Dichtbereich 6 umfasst ferner eine Trennstelle 61, so dass der Dichtbereich 6 als offe- ner Ring gebildet ist. Die Trennstelle 61 ist im montierten Zustand selbstverständlich geschlossen. An der Trennstelle 61 weist der Dichtbereich 6 somit einen ersten Ringendbereich 62 und einen zweiten Ringendbereich 63 auf. Die Ringendbereiche 62, 63 weisen jeweils eine vorstehende Lasche 64 bzw. 65 und eine Ausnehmung 66 bzw. 67 auf. Die beiden Ringendbereiche 62, 63 sind dabei derart gebildet, dass sie im montier- ten Zustand einen komplett geschlossenen Ring bilden. Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist, bilden die Laschen 64, 65 und die Ausnehmungen 66, 67 dadurch eine Verbindung der Trennstelle 61, welche überlappungen in Umfangsrichtung U, in axialer Richtung X und in radialer Richtung R aufweisen. Durch diese überlappungen kann sichergestellt werden, dass das im Druckraum 20 befindliche, unter Druck stehende

Fluid eine zusätzliche Abdichtwirkung sowohl in Axialrichtung als auch in Radialrichtung bereitstellt. Die Rippen 60 stellen dabei sicher, dass unter Druck stehendes Fluid im Druckraum am inneren Umfang des Dichtbereichs 6 anliegt. Ebenfalls liegt unter Druck stehendes Fluid an der zum Druckraum gerichteten ringförmigen Fläche 6a an. Dadurch wird der Dichtbereich 6 durch die Druckkraft im Druckraum 20 gegen den Absatz 2a des Kolbens gedrückt.

Der Dichtbereich 6 weist ferner noch eine Führungsfunktion auf, um den Kolben 2 im Zylinderelement 3 zu führen. Dadurch kann auf zusätzliche separate Führungsringe am Kolben 2 verzichtet werden.

Ferner sei angemerkt, dass durch den als offenen Ring gebildeten Dichtbereich 6 auch eine einfache Vormontage des Einlassventils 13 am druckseitigen Ende des Kolbens 2 durchgeführt werden kann. Somit kann der Kolben 2 mit vormontiertem Einlassventil 13 als vormontierte Baugruppe bereitgestellt werden. Zur Endmontage muss dann der

Kolben mitsamt dem Einlassventil 13 lediglich in das Gehäuse 24 der Kolbenpumpe eingeführt werden.