DE102011079864A1

DE102011079864A1 - piston pump

Info

Publication number: DE102011079864A1
Application number: DE102011079864A
Authority: DE
Inventors: Beate Schumann; Wolfgang Schuller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2013-01-31
Also published as: GB201210524D0; FR2978505A1; GB2493245A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe (1) mit einer in einem Hohlraum eines korrespondierenden Pumpenabschnitts (2‘, 4‘, 6‘) längsbeweglich geführten Kolbenbaugruppe (10‘), welche ein erstes stangenförmiges Kolbenelement (12‘) und ein zweites Kolbenelement (14‘) umfasst, welches zur Förderung eines Fluides mindestens einen Einlasskanal (14.4‘) und einen mit dem mindestens einen Einlasskanal (14.4‘) zusammenwirkenden Längskanal (14.6‘) aufweist, wobei das erste Kolbenelement (12‘) eine Kraft eines äußeren Antriebs (50‘) an das zweite Kolbenelement (14‘) überträgt, um das Fluid von einem Einlassabschnitt (4‘) in einen Verdichtungsabschnitt (6‘) zu fördern. Erfindungsgemäß liegen das erste Kolbenelement (12‘) und das zweite Kolbenelement (14‘) lose aneinander.The invention relates to a piston pump (1) with a piston assembly (10') which is guided longitudinally movably in a cavity of a corresponding pump section (2', 4', 6'), which comprises a first rod-shaped piston element (12') and a second piston element (14') which, for conveying a fluid, has at least one inlet channel (14.4') and a longitudinal channel (14.6') which interacts with the at least one inlet channel (14.4'), wherein the first piston element (12') transmits a force of an external drive (50') to the second piston element (14') in order to convey the fluid from an inlet section (4') into a compression section (6'). According to the invention, the first piston element (12') and the second piston element (14') lie loosely against one another.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Kolbenpumpe nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to a piston pump according to the preamble of independent claim 1.

Eine derartige Kolbenpumpe ist aus der Praxis bekannt und kann beispielsweise als Bestandteil eines Hydrauliksystems eines elektronischen Fahrstabilitätssystems für ein Fahrzeug eingesetzt werden. Des Weiteren finden solche Kolbenpumpen als Rückförderpumpen Anwendung in Fahrzeugen mit hydraulischen oder elektrohydraulischen Fahrzeugbremssystemen, um einen Bremsdruck in Radbremszylindern wahlweise abzusenken oder zu erhöhen, wodurch der Bremsdruck in den Radbremszylindern geregelt werden kann. Eine solche Bremsdruckregelung kann beispielsweise in einem Antiblockiersystem (ABS) in einem Antischlupfregelsystem (ASR), in einem Fahrdynamikregelsystem usw. durchgeführt werden. Üblicherweise werden die Pumpenkolben über ein externes Ringelement geführt. Dazu sind alle Kolbenbaugruppen einteilig oder zweiteilig aufgebaut. Bei einem zweiteiligen Aufbau, bei welchem die Kolbenbaugruppe zwei Kolbenelemente aufweist, werden die einzelnen Kolbenelemente fest mit einander verbunden.Such a piston pump is known from practice and can be used for example as part of a hydraulic system of an electronic driving stability system for a vehicle. Furthermore, such reciprocating pumps find use as return pumps in vehicles having hydraulic or electrohydraulic vehicle braking systems to selectively lower or increase brake pressure in wheel brake cylinders, whereby the brake pressure in the wheel brake cylinders can be regulated. Such a brake pressure control can be performed, for example, in an antilock brake system (ABS) in an antiskid control system (ASR), in a vehicle dynamics control system and so on. Usually, the pump pistons are guided via an external ring element. For this purpose, all piston assemblies are constructed in one or two parts. In a two-part construction in which the piston assembly has two piston elements, the individual piston elements are firmly connected to each other.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2007 047 418 A1 wird beispielsweise eine Kolbenpumpe mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse verschiebbar geführten Kolbenbaugruppe und einem Einlassventil beschrieben. Die beschriebene Kolbenbaugruppe umfasst ein erstes stangenförmiges Kolbenelement und ein als Hülse ausgeführtes zweites Kolbenelement, welches das erste stangenförmige Kolbenelement wenigstens teilweise umgreift. Die beiden Kolbenelemente können lose gekoppelt oder über einen Presssitz fest miteinander verbunden werden. In dem zweiten Kolbenelement sind Querbohrungen und eine mit den Querbohrungen korrespondierende Längsbohrung angeordnet. Das zweite Kolbenelement ist als Hülse aus einem verschleißfesten Material ausgeführt, welches axial wirkende Kraftkomponenten aufnimmt, wobei der Einlassventilsitz an einer Biegekante des als Hülse ausgeführten zweiten Kolbenelements angeordnet ist. Das als Hülse ausgeführte zweite Kolbenelement ist in einem Tiefziehverfahren oder einem Kaltschlagverfahren hergestellt, wobei die Querbohrungen in das Kolbenelement gestanzt oder gebohrt sind.In the published patent application DE 10 2007 047 418 A1 For example, a piston pump is described with a housing, a displaceably guided in the housing piston assembly and an inlet valve. The described piston assembly comprises a first rod-shaped piston element and a second piston element designed as a sleeve, which surrounds the first rod-shaped piston element at least partially. The two piston elements can be loosely coupled or firmly connected to each other via a press fit. In the second piston element transverse bores and a corresponding with the transverse bores longitudinal bore are arranged. The second piston element is designed as a sleeve made of a wear-resistant material, which receives axially acting force components, wherein the inlet valve seat is arranged on a bending edge of the second piston element designed as a sleeve. The second piston element designed as a sleeve is produced in a deep-drawing method or a cold-striking method, wherein the transverse bores are punched or drilled in the piston element.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2004 061 814 A1 wird eine Kolbenpumpe mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse axial verschiebbar geführten Kolben beschrieben. Bei Betätigung des Pumpkolbens wird ein Fluid von der Einlassseite zu einem Kompressionsraum gefördert. Der Bereich zur Führung des Pumpenkolbens im Pumpengehäuse umfasst einen mit einem Dichtabschnitt versehenen Führungsring, welcher am Pumpengehäuse befestigt ist Der Führungsring dichtet den Führungsbereich ab und führt den Kolben. Der Führungsring besteht aus einem federnden Material welches von einem elastischen Material umspritzt ist. Auf diese Weise wird eine hohe Dichtwirkung und eine Führung des Kolben erzielt.In the published patent application DE 10 2004 061 814 A1 a piston pump is described with a housing and a piston axially displaceably guided in the housing. Upon actuation of the pump piston, fluid is delivered from the inlet side to a compression space. The area for guiding the pump piston in the pump housing comprises a sealing ring provided with a guide ring, which is attached to the pump housing. The guide ring seals the guide area and guides the piston. The guide ring consists of a resilient material which is encapsulated by an elastic material. In this way, a high sealing effect and a leadership of the piston is achieved.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass das erste und das zweite Kolbenelement nur lose aneinander anliegen, so dass Achsenversätze zwischen den beiden Kolbenelementen ausgeglichen werden können. Das bedeutet, dass die beiden Kolbenelemente an korrespondierenden Stirnseiten lose miteinander gekoppelt sind, so dass Achsenversätze der Kontaktflächen der Stirnseiten, an welchen das erste Kolbenelement am zweiten Kolbenelement anliegt, durch die lose Kopplung ausgeglichen werden können.The piston pump according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that the first and the second piston member only loosely abut each other, so that axis offsets between the two piston elements can be compensated. This means that the two piston elements are loosely coupled to each other at corresponding end faces, so that axial offsets of the contact surfaces of the end faces, against which the first piston element bears against the second piston element, can be compensated for by the loose coupling.

Das erste Kolbenelement treibt das zweite Kolbenelement an, solange die Kolbenelemente aneinander anliegen. Hierbei kann insbesondere die Kontaktfläche der Kolbenstange größer sein, als die Kontaktfläche des zweiten Kolbenelements. Auf diese Weise können verschiedene Ausführungsformen des zweiten Kolbenelements und/oder des ersten Kolbenelements miteinander kombiniert werden und/oder Stufenverhältnisse zwischen dem ersten Kolbenelement und dem zweiten Kolbenelement variiert werden und/oder die Geräuschentwicklung (Noise-Vibration-Harshness (NVH)) reduziert werden. Durch den Ausgleich der Achsenversätze können einbaubedingte Schrägstellungen, welche zu Kantenläufern in der Führung führen, in vorteilhafter Weise vermieden werden, so dass die Lauf- und Führungsfläche weniger abgenutzt und somit die Funktionsdauer der Pumpe erhöht werden kann. Des Weiteren können weniger verschleißfeste Materialien als Lauf- und Führungsfläche genutzt werden.The first piston member drives the second piston member as long as the piston members abut each other. In this case, in particular, the contact surface of the piston rod may be larger than the contact surface of the second piston element. In this way, different embodiments of the second piston element and / or the first piston element can be combined with one another and / or step ratios between the first piston element and the second piston element can be varied and / or the noise development (noise-vibration harshness (NVH)) can be reduced. By compensating the axial offsets installation-related inclinations, which lead to edge runners in the guide, can be advantageously avoided, so that the running and guiding surface less worn and thus the service life of the pump can be increased. Furthermore, less wear-resistant materials can be used as a running and guiding surface.

Durch die lose Kopplung zwischen dem ersten und dem zweiten Kolbelement kann das erste Kolbenelement in vorteilhafter Weise von den restlichen Bauteilen der Kolbenbaugruppe getrennt werden, wobei die beiden Kolbenelemente in vorteilhafter Weise optimal im jeweiligen korrespondierenden Gehäuseabschnitt durch mindestens eine Gehäusebohrung bzw. durch einen Führungszylinder geführt werden können. Des Weiteren kann durch das Lösen der festen Verbindung zwischen den beiden Kolbenelementen in vorteilhafter Weise ein variabler Pumpenbaukasten realisiert werden. Da das zweite Kolbenelement an ein bestehendes angetriebenes erstes Kolbenelement angekoppelt werden kann. Dies erleichtert in vorteilhafter Weise das Austauschen von Pumpen oder Antriebskolbenelementen. Des Weiteren kann ein von außen angebrachter Führungsring entfallen, und die Kolbenführung kann in vorteilhafter Weise über eine Gehäusebohrung im Gehäuse erfolgen. Dadurch, dass beide Kolbenelemente an die jeweilige Umgebung angepasst sind und entsprechend geführt und/oder gelagert werden, kann ein Verspannen der Kolbenelemente in vorteilhafter Weise verhindert werden. Da die Ausrichtung der Kolbenelemente im Wesentlichen über die Führung im Gehäuse und/oder über die Öffnungen bzw. Bohrungen im Gehäuse erfolgt, kann eine kostengünstige Führung der Kolbenelemente im Gehäuse ermöglicht werden.Due to the loose coupling between the first and the second piston element, the first piston element can be advantageously separated from the remaining components of the piston assembly, wherein the two piston elements are advantageously performed optimally in the respective corresponding housing portion by at least one housing bore or by a guide cylinder can. Furthermore, it can be realized by releasing the fixed connection between the two piston elements advantageously a variable pump kit. Since the second piston element to an existing driven first piston element can be coupled. This advantageously facilitates the replacement of pumps or drive piston elements. Furthermore, a guide ring attached from the outside can be dispensed with, and the piston guide can advantageously take place via a housing bore in the housing. The fact that both piston elements are adapted to the respective environment and are guided and / or stored accordingly, a bracing of the piston elements can be prevented in an advantageous manner. Since the alignment of the piston elements essentially takes place via the guide in the housing and / or via the openings or bores in the housing, cost-effective guidance of the piston elements in the housing can be made possible.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Kolbenpumpe zur Verfügung, welche eine in einem Hohlraum eines korrespondierenden Pumpenabschnitts längsbeweglich geführte Kolbenbaugruppe umfasst. Die Kolbenbaugruppe umfasst ein erstes stangenförmiges Kolbenelement und ein zweites Kolbenelement, welches zur Fluidförderung mindestens einen Einlasskanal und einen mit dem mindestens einen Einlasskanal zusammenwirkenden Längskanal aufweist. Hierbei überträgt das erste Kolbenelement eine Kraft eines äußeren Antriebs an das zweite Kolbenelement, um das Fluid von einem Einlassabschnitt in einen Verdichtungsabschnitt zu fördern. Erfindungsgemäß liegen das erste Kolbenelement und das zweite Kolbenelement nur lose aneindander an, so dass Achsenversätze der beiden Kolbenelemente ausgleichbar sind. Die lose Kopplung ermöglicht in vorteilhafter Weise ein schnelles Austauschen bzw. Verbinden der Kolbenelemente und/oder eine an die Umgebung bzw. an den Pumpenabschnitt angepasste Führung des jeweiligen Kolbenelements durch entsprechende Gehäusebohrungen bzw. Führungszylinder.Embodiments of the present invention provide a piston pump comprising a piston assembly longitudinally movably guided in a cavity of a corresponding pump section. The piston assembly comprises a first rod-shaped piston element and a second piston element, which has at least one inlet channel and a longitudinal channel cooperating with the at least one inlet channel for conveying fluid. Here, the first piston member transmits a force of an external drive to the second piston member to convey the fluid from an inlet portion to a compression portion. According to the invention, the first piston element and the second piston element rest only loosely against one another, so that axial offsets of the two piston elements can be compensated. The loose coupling advantageously makes it possible to quickly exchange or connect the piston elements and / or a guide, adapted to the environment or to the pump section, of the respective piston element by means of corresponding housing bores or guide cylinders.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Kolbenpumpe möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim 1 piston pump are possible.

Besonders vorteilhaft ist, dass das zweite Kolbenelement als geführter Schlitten ausgeführt ist, an dessen einem Ende eine erste Kontaktfläche zur losen Kopplung mit einer zweiten Kontaktfläche am ersten Kolbenelement angeordnet ist, und an dessen anderem Ende ein erstes Abstützelement für ein Kolbenrückstellelement angeordnet ist. Dies ermöglicht durch Spielreduzierung und/oder Reibungsreduzierung in vorteilhafter Weise Funktionsverbesserungen beim Führen der Kolbenbaugruppe im Gehäuse und verhindert ein Klemmen, welches durch abgeriebenes Gehäusematerial verursacht werden kann,It is particularly advantageous that the second piston element is designed as a guided slide, at one end of a first contact surface for loose coupling with a second contact surface on the first piston element is arranged, and at the other end a first support member for a piston return element is arranged. This allows by game reduction and / or friction reduction advantageously functional improvements in guiding the piston assembly in the housing and prevents jamming, which can be caused by abraded housing material,

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe kann das erste Abstützelement für das Kolbenrückstellelement als separates Bauteil ausgeführt werden, welches fest mit dem zweiten Kolbenelement gekoppelt ist. Dies ermöglicht eine verbesserte Anpassung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe an verschiedene Umgebungsbedingungen und Anwendungsgebiete.In an advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the first support element for the piston return element can be designed as a separate component, which is fixedly coupled to the second piston element. This allows an improved adaptation of the piston pump according to the invention to various environmental conditions and fields of application.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe kann das zweite Kolbenelement an einer Innenwand des Hohlraums oder in einem in den Hohlraum eingebrachten Führungszylinder geführt werden.In a further advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the second piston element can be guided on an inner wall of the cavity or in an introduced into the cavity guide cylinder.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe umfasst das zweite Kolbenelement beispielsweise ein Einlassventilrückstellelement, ein Einlassventilschließelement, einen Einlassventilsitz und/oder ein Führungselement zur Führung des Einlassventilschließelements.In a further advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the second piston element comprises, for example, an inlet valve restoring element, an inlet valve closing element, an inlet valve seat and / or a guide element for guiding the inlet valve closing element.

Das zweite Kolbenelement kann beispielsweise als Zylinder mit einem im Innendurchmesser abgesetzten Längskanal ausgeführt werden, welcher mindestens zwei verschiedenen Durchmesser aufweist, wobei der Einlassventilsitz am abgesetzten Übergang des Längskanals angeordnet ist, wobei in einen ersten Teil des Längskanals, welcher einen ersten Durchmesser aufweist, mindestens ein Einlasskanal mündet, und wobei ein zweiter Teil des Längskanals, welcher einen zweiten Durchmesser aufweist, welcher größer als der erste Durchmesser ist, als Führungselement für das Einlassventilschließelement ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Realisierung des zweiten Kolbenelements. Des Weiteren kann ein Abstützelement für das Einlassventilrückstellelement mindestens eine Durchgangsöffnung aufweisen und mit dem ersten Abstützelement für das beispielsweise als Spiralfeder ausgeführte Kolbenrückstellelement fest verbunden werden.The second piston element may, for example, be designed as a cylinder with a longitudinal channel which is offset in the inner diameter and which has at least two different diameters, wherein the inlet valve seat is arranged at the remote transition of the longitudinal channel, wherein at least one first part of the longitudinal channel, which has a first diameter Inlet port opens, and wherein a second part of the longitudinal channel, which has a second diameter which is greater than the first diameter, is formed as a guide element for the intake valve closing element. This allows a simple and cost-effective implementation of the second piston element. Furthermore, a support element for the inlet valve restoring element can have at least one passage opening and be firmly connected to the first support element for the piston restoring element designed, for example, as a spiral spring.

In vorteilhafter alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe kann das Führungselement zur Führung des Einlassventilschließelements und ein Abstützelement für das Einlassventilrückstellelement und das erste Abstützelement für das Kolbenrückstellelement als einstückiger Käfig ausgeführt werden, welcher fest mit dem zweiten Kolbenelement verbunden ist. Des Weiteren können Führungselemente zur Führung des Einlassventilschließelements Seitenstreben des Käfigs ausbilden, wobei das Abstützelement für das Einlassventilrückstellelement einen Käfigboden ausbildet, und das erste Abstützelement für das Kolbenrückstellelement einen umlaufender Rand des Käfigs ausbildet. Zudem können die Führungselemente zur Führung des Einlassventilschließelements und das Abstützelement für das Einlassventilrückstellelement innerhalb des Kolbenrückstellelements angeordnet werden, wobei sich das Kolbenrückstellelement an dem als umlaufender Rand ausgeführten ersten Abstützelement abstützt. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Reduzierung der Pumpenlänge.In an advantageous alternative embodiment of the piston pump according to the invention, the guide element for guiding the inlet valve closing element and a support element for the inlet valve return element and the first support element for the piston return element can be designed as a one-piece cage, which is firmly connected to the second piston element. Furthermore, guide elements for guiding the inlet valve closing element may form side struts of the cage, wherein the support element for the inlet valve return element forms a cage bottom, and the first support element for the piston return element forms a peripheral edge of the cage. In addition, the guide members for guiding the intake valve closing member and the support member for the intake valve return member be disposed within the piston return element, wherein the piston return element is supported on the running as a peripheral edge first support element. This advantageously makes it possible to reduce the pump length.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawing, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 zeigt eine schematische perspektivische Teilschnittdarstellung von wesentlichen Komponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe. 1 shows a schematic perspective partial sectional view of essential components of an embodiment of a piston pump according to the invention.

2 zeigt eine schematische perspektivische Teilschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kolbenbaugruppe für die erfindungsgemäßen Kolbenpumpe aus 1. 2 shows a schematic perspective partial sectional view of an embodiment of a piston assembly for the piston pump according to the invention 1 ,

3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe. 3 shows a schematic sectional view of another embodiment of a piston pump according to the invention.

Wie aus 1 und 3 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 1, 1‘ jeweils einen ersten Pumpenabschnitt 2, 2‘, welcher eine Antriebsseite der Kolbenpumpe 1, 1‘ repräsentiert, einen zweiten Pumpenabschnitt 4, 4‘, welcher einen Einlassbereich der Kolbenpumpe 1, 1‘ repräsentiert, einen dritten Pumpenabschnitt 6, 6‘, welcher einen Verdichtungsbereich bzw. einen Kompressionsraum der Kolbenpumpe 1, 1‘ repräsentiert, und einen vierten Pumpenabschnitt 8, 8‘, welcher einen Verschlussbereich bzw. Auslassbereich der Kolbenpumpe 1, 1‘ repräsentiert. Die einzelnen Pumpenabschnitte 2, 2‘, 4, 4‘, 6, 6‘, 8, 8‘ sind in entsprechenden Gehäuseabschnitten oder in Hohlräumen 22‘ angeordnet, welche beispielsweise als Bohrungen in einen Fluidblock 20‘ eingebracht werden. Die einzelnen Gehäuseabschnitte bzw. der Fluidblock 20‘ werden aus Gewichts- und Kostengründen vorzugsweise aus Aluminium und/oder Kunststoff hergestellt.How out 1 and 3 can be seen, the illustrated embodiments include a piston pump according to the invention 1 . 1' each a first pump section 2 . 2 ' , which is a drive side of the piston pump 1 . 1' represents a second pump section 4 . 4 ' , which is an inlet area of the piston pump 1 . 1' represents a third pump section 6 . 6 ' , which has a compression area or a compression space of the piston pump 1 . 1' represents, and a fourth pump section 8th . 8th' , which has a closure region or outlet region of the piston pump 1 . 1' represents. The individual pump sections 2 . 2 ' . 4 . 4 ' . 6 . 6 ' . 8th . 8th' are in corresponding housing sections or in cavities 22 ' arranged, for example, as holes in a fluid block 20 ' be introduced. The individual housing sections or the fluid block 20 ' are made for weight and cost reasons, preferably made of aluminum and / or plastic.

Wie aus 1 und 3 weiter ersichtlich ist, umfasst die jeweilige dargestellte Kolbenpumpe 1, 1‘ eine in einem Hohlraum eines korrespondierenden Pumpenabschnitts 2, 2‘, 4, 4‘, 6, 6‘ längsbeweglich geführte Kolbenbaugruppe 10, 10‘ welche ein erstes stangenförmiges Kolbenelement 12, 12‘ und ein zweites Kolbenelement 14, 14‘ umfasst. Zur Förderung eines Fluides umfasst das zweite Kolbenelement 14, 14‘ mindestens einen Einlasskanal 14.4, 14.4‘ und einen mit dem mindestens einen Einlasskanal 14.4, 14.4‘ zusammenwirkenden Längskanal 14.6, 14.6‘. Das erste Kolbenelement 12, 12‘ überträgt eine Kraft eines äußeren Antriebs 50‘ an das zweite Kolbenelement 14, 14‘, um das Fluid vom Einlassabschnitt 4, 4‘ in den Verdichtungsabschnitt 6, 6‘ zu fördern.How out 1 and 3 can be further seen, comprises the respective illustrated piston pump 1 . 1' one in a cavity of a corresponding pump section 2 . 2 ' . 4 . 4 ' . 6 . 6 ' longitudinally moveable guided piston assembly 10 . 10 ' which a first rod-shaped piston element 12 . 12 ' and a second piston member 14 . 14 ' includes. For conveying a fluid, the second piston element comprises 14 . 14 ' at least one inlet channel 14.4 . 14.4 ' and one with the at least one inlet channel 14.4 . 14.4 ' interacting longitudinal channel 14.6 . 14.6 ' , The first piston element 12 . 12 ' transmits a force of an external drive 50 ' to the second piston element 14 . 14 ' to remove the fluid from the inlet section 4 . 4 ' in the compression section 6 . 6 ' to promote.

Erfindungsgemäß liegen das erste Kolbenelement 12, 12‘ und das zweite Kolbenelement 14, 14‘ nur lose aneinander. Das bedeutet, dass die beiden Kolbenelemente 12, 12‘, 14, 14‘ an korrespondierenden Stirnseiten 12.3, 12.3‘ 14.9, 14.9‘ lose miteinander gekoppelt sind und sich wenigstens teilweise überlappen, so dass Achsenversätze der beiden Kolbenelemente 12, 12‘, 14, 14‘ ausgeglichen werden können.According to the invention, the first piston element 12 . 12 ' and the second piston member 14 . 14 ' only loosely together. This means that the two piston elements 12 . 12 ' . 14 . 14 ' at corresponding end faces 12.3 . 12.3 ' 14.9 . 14.9 ' are loosely coupled together and at least partially overlap, so that axis offsets of the two piston elements 12 . 12 ' . 14 . 14 ' can be compensated.

Wie aus 1 und 3 weiter ersichtlich ist, befindet sich das zweite Kolbenelement 14, 14‘ im Einlassbereich 4 und im Verdichtungsbereich 6 der Kolbenpumpe 1, 1‘. Das erste Kolbenelement 12, 12‘ erstreckt sich zum Großteil über den Antriebsbereich 2 und den Einlassbereich 4 der Kolbenpumpe 1, 1‘. Beide Kolbenelemente 12, 12‘, 14, 14‘ können durch die lose Kopplung an die jeweilige Umgebung angepasst werden und dadurch optimal geführt und/oder gelagert werden, wodurch ein Verspannen der Kolbenelemente 12, 12´, 14, 14‘ verhindert werden kann. Da die Ausrichtung der Kolbenelemente 12, 12‘, 14, 14‘ im Wesentlichen über die Führung im jeweiligen Pumpenabschnitt 2, 2‘, 4, 4‘, 6, 6‘ bzw. über entsprechende Bohrungen 24‘ im Gehäuse bzw. Fluidblock 20‘ erfolgt, ist eine kostengünstige Führung der Kolbenelemente 12, 12‘, 14, 14‘ möglich.How out 1 and 3 can be further seen, is the second piston element 14 . 14 ' in the inlet area 4 and in the compression area 6 the piston pump 1 . 1' , The first piston element 12 . 12 ' extends for the most part over the drive area 2 and the inlet area 4 the piston pump 1 . 1' , Both piston elements 12 . 12 ' . 14 . 14 ' can be adapted by the loose coupling to the respective environment and thereby optimally guided and / or stored, whereby a distortion of the piston elements 12 . 12' . 14 . 14 ' can be prevented. Because the alignment of the piston elements 12 . 12 ' . 14 . 14 ' essentially via the guide in the respective pump section 2 . 2 ' . 4 . 4 ' . 6 . 6 ' or via corresponding holes 24 ' in the housing or fluid block 20 ' takes place, is a cost-effective management of the piston elements 12 . 12 ' . 14 . 14 ' possible.

Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Kopplungsmöglichkeiten realisiert werden. So kann das erste Kolbenelement 12, 12‘ beispielsweise dünner oder dicker als das zweite Klobenelement 14, 14‘ ausgeführt werden. Des Weiteren sind unterschiedliche Formen der Kolbenelemente 12, 12‘, 14, 14‘ denkbar. Zudem können erste Kontaktflächen 12.4, 12.4‘ an den Stirnseiten 12.3, 12.3‘ der ersten Kolbenelemente 12, 12‘ bzw. zweite Kontaktflächen 14.8, 14.8‘ an den Stirnseiten 14.9, 14.9‘ der zweiten Kolbenelemente 14, 14‘ mittig oder am Rand liegen. Da das zweite Kolbenelement 14, 14‘ an ein bestehendes angetriebenes erstes Kolbenelement 12, 12‘ lose angekoppelt werden kann, kann das Austauschen von Kolbenpumpen 1, 1‘ oder Antriebskolbenelementen 12, 12 einfacher und schneller ausgeführt werden. In this way, a variety of coupling options can be realized. Thus, the first piston element 12 . 12 ' for example thinner or thicker than the second block element 14 . 14 ' be executed. Furthermore, different shapes of the piston elements 12 . 12 ' . 14 . 14 ' conceivable. In addition, first contact surfaces 12.4 . 12.4 ' on the front sides 12.3 . 12.3 ' the first piston elements 12 . 12 ' or second contact surfaces 14.8 . 14.8 ' on the front sides 14.9 . 14.9 ' the second piston elements 14 . 14 ' in the middle or on the edge. Since the second piston element 14 . 14 ' to an existing driven first piston element 12 . 12 ' can be loosely coupled, can replace piston pumps 1 . 1' or drive piston elements 12 . 12 easier and faster to run.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind das zweite Klobenelement 14, 14‘ und der zwischen dem Einlassventil 30, 30‘ und dem Auslassventil 40, 40‘ angeordnete Verdichtungsbereich 6 radialsymmetrisch ausgeführt. In the illustrated embodiments, the second block element 14 . 14 ' and between the inlet valve 30 . 30 ' and the exhaust valve 40 . 40 ' arranged compression area 6 designed radially symmetrical.

Für die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 1, 1‘ ergibt sich die nachfolgend beschriebene Funktionsweise. Während eines Saughubs der Kolbenbaugruppe 10, 10‘, welche das erste Kolbenelement 12, 12‘ und das zweite Kolbenelement 14, 14‘ umfasst, und im Hohlraum 22‘ längsbeweglich geführt ist, wird das Fluid radial über die Einlasskanäle 14.4, 14.4‘ des zweiten Kolbenelements 14, 14‘ angesaugt und über den korrespondierenden Längskanal 14.6, 14.6‘ und das geöffnete Einlassventil 30, 30‘ in den Verdichtungsbereich 6, 6‘ geführt, welcher zwischen dem Einlassventil 30, 30‘ und einem Auslassventil 40, 40‘ angeordnet ist. Das Einlassventil 30, 30‘ ist geöffnet, solange der Druck des Fluides größer ist, als eine auf ein Einlassventilschließelement 34, 34‘ wirkende Federkraft eines Einlassventilrückstellelements 32, 32‘. Bei Erreichen eines unteren Umkehrpunkts ist der Verdichtungsbereich 6 gefüllt, der Druck des einströmenden Fluides lässt nach und das Einlassventilschließelement 34, 34‘ wird durch die Federkraft des Einlassventilrückstellelements 32 auf einen Einlassventilsitz 36, 36’ gedrückt, welcher am zweiten Kolbenelement 14, 14‘ angeordnet ist, so dass das Einlassventil 30, 30‘ verschlossen ist und somit ein Rückfluss des Fluides in das zweite Kolbenelement 14, 14‘ verhindert wird. For the illustrated embodiments of a piston pump according to the invention 1 . 1' This results in the operation described below. During a suction stroke of the piston assembly 10 . 10 ' that the first piston element 12 . 12 ' and the second piston member 14 . 14 ' includes, and in the cavity 22 ' is guided longitudinally movable, the fluid is radially via the inlet channels 14.4 . 14.4 ' of the second piston element 14 . 14 ' sucked in and over the corresponding longitudinal channel 14.6 . 14.6 ' and the opened inlet valve 30 . 30 ' in the compression area 6 . 6 ' guided, which between the inlet valve 30 . 30 ' and an exhaust valve 40 . 40 ' is arranged. The inlet valve 30 . 30 ' is opened as long as the pressure of the fluid is greater than one on an inlet valve closing element 34 . 34 ' acting spring force of an intake valve return element 32 . 32 ' , When reaching a lower reversal point is the compression area 6 filled, the pressure of the inflowing fluid decreases and the inlet valve closing element 34 . 34 ' is determined by the spring force of the inlet valve return element 32 on an intake valve seat 36 . 36 ' pressed, which on the second piston element 14 . 14 ' is arranged so that the inlet valve 30 . 30 ' is closed and thus a reflux of the fluid in the second piston element 14 . 14 ' is prevented.

Die Kraft des äußeren Antriebs 50‘ wird über das erste Kolbenelement 12, 12‘ an das zweite Kolbenelement 14, 14‘ übertragen. Im Verdichtungsbereich 6, 6‘ erfolgt ein Druckaufbau, bis der Druck im Verdichtungsbereich 6, 6‘ größer ist, als eine Federkraft eines Auslassventilrückstellelements 42, 42‘, wodurch das unter Druck stehende Fluid ein Auslassventilschließelement 44, 44‘ aus einem Auslassventilsitz 46, 46‘ drückt und das Auslassventil 40, 40‘ öffnet. Das unter Druck stehende Fluid wird über das geöffnete Auslassventil 40, 40‘ aus dem Verdichtungsbereich 6 in eine Auslassleitung geleitet. Durch den nachlassenden Druck wird das Auslassventil 40, 40‘ wieder geschlossen. Bei Erreichen eines oberen Wendepunkts wird das zweite Kolbenelement 14, 14‘ durch ein Kolbenrückstellelement 16, 16‘, welches zwischen einem zweiten Abstützelement 47, 47‘, welches im Auslassbereich 8 angeordnet ist, und einem ersten Abstützelement 14.2, 14.2‘, welches mit dem zweiten Kolbenelement 14, 14‘ fest verbunden ist, angeordnet ist, in die Ausgangsposition zurückführt. Durch den entstehenden Unterdruck beginnt der beschriebene Ansaughub von vorn. Das Auslassventil 40, 40‘ ist vorzugsweise in einen Verschlussdeckel 48, 48‘ der Kolbenpumpe 1, 1‘ integriert.The power of the external drive 50 ' is about the first piston element 12 . 12 ' to the second piston element 14 . 14 ' transfer. In the compression area 6 . 6 ' pressure builds up until the pressure in the compression area 6 . 6 ' is greater than a spring force of a Auslassventilrückstellelements 42 . 42 ' , whereby the pressurized fluid is an outlet valve closing element 44 . 44 ' from an exhaust valve seat 46 . 46 ' pushes and the exhaust valve 40 . 40 ' opens. The pressurized fluid passes through the opened outlet valve 40 . 40 ' from the compression area 6 directed into an outlet conduit. Due to the decreasing pressure, the outlet valve becomes 40 . 40 ' closed again. Upon reaching an upper inflection point, the second piston element 14 . 14 ' by a piston return element 16 . 16 ' which is between a second support element 47 . 47 ' , which in the outlet area 8th is arranged, and a first support element 14.2 . 14.2 ' , which with the second piston element 14 . 14 ' is firmly connected, is returned to the starting position. Due to the resulting negative pressure of the intake stroke described starts from the front. The outlet valve 40 . 40 ' is preferably in a closure cap 48 . 48 ' the piston pump 1 . 1' integrated.

Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist bei einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 1 das erste Kolbenelement 12 als Kolbenstange ausgeführt, welche eine Aufnahmenut 12.5 für ein Dichtelement 12.2 aufweist und mit einem hier nicht dargestellten äußeren Antrieb gekoppelt ist. Das zweite Kolbenelement 14 ist als Zylinder mit einem im Innendurchmesser abgesetzten Längskanal 14.6 ausgeführt. Der Längskanal 14.6 weist zwei verschiedene Durchmesser auf, wobei der Einlassventilsitz 36 des Einlassventils 30 am abgesetzten Übergang des Längskanals 14.6 angeordnet ist. In einem ersten Teil des Längskanals 14.6, welcher einen ersten Durchmesser aufweist, münden die beispielsweise als Querbohrungen ausgeführten Einlasskanäle 14.4. Ein zweiter Teil des Längskanals 14.6, welcher einen zweiten Durchmesser aufweist, welche größer als der erste Durchmesser ist, ist als Führungselement 14.5 für das beispielsweise als Kugel ausgeführte Einlassventilschließelement 34 ausgebildet.How out 1 and 2 is further apparent, is in a first embodiment of a piston pump according to the invention 1 the first piston element 12 designed as a piston rod, which has a receiving groove 12.5 for a sealing element 12.2 has and is coupled to an external drive, not shown here. The second piston element 14 is a cylinder with a longitudinal channel offset in the inside diameter 14.6 executed. The longitudinal channel 14.6 has two different diameters, wherein the inlet valve seat 36 of the inlet valve 30 at the remote transition of the longitudinal channel 14.6 is arranged. In a first part of the longitudinal channel 14.6 , which has a first diameter, open the example executed as a transverse bores inlet channels 14.4 , A second part of the longitudinal channel 14.6 which has a second diameter which is larger than the first diameter is as a guide element 14.5 for example, designed as a ball inlet valve closing element 34 educated.

Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, weist das Abstützelement 14.7 für das Einlassventilrückstellelement 32 mindestens eine Durchgangsöffnung auf und ist mit dem ersten Abstützelement 14.2 für das beispielsweise als Spiralfeder ausgeführte Kolbenrückstellelement 16 fest verbunden.How out 1 and 2 can be seen further, has the support element 14.7 for the intake valve return element 32 at least one through opening and is connected to the first support element 14.2 for example, designed as a spiral spring piston return element 16 firmly connected.

Zudem weist das in 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 1 ein als Spiralfeder ausgeführtes Kolbenrückstellelement 16 auf, dessen Durchmesser sich in Richtung des ersten Abstützelements 14.2 und in Richtung des zweiten Abstützelements 47 verjüngt. Bei dem in 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbespiel einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe kann das zweite Kolbenelement 14 an einer Innenwand eines hier nicht dargestellten Hohlraums oder in einem in den Hohlraum eingebrachten nicht dargestellten Führungszylinder geführt werden.In addition, the in 1 illustrated first embodiment of a piston pump according to the invention 1 a designed as a spiral spring piston return element 16 on, whose diameter is in the direction of the first support element 14.2 and in the direction of the second support element 47 rejuvenated. At the in 1 and 2 shown first exemplary embodiment of a piston pump according to the invention, the second piston element 14 are guided on an inner wall of a cavity, not shown here, or in a guide cylinder, not shown, introduced into the cavity.

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 1‘ das erste Kolbenelement 12‘ ebenfalls als Kolbenstange ausgeführt, welche in einer Gehäusebohrung 24‘ geführt ist und mit dem äußeren Antrieb 50‘ gekoppelt ist. Das zweite Kolbenelement 14‘ ist als Krone ausgeführt und weist mehrere Einlasskanäle 14.4‘ und einen Längskanal 14.6‘ auf, in welchen die Einlasskanäle 14.4‘ münden. Das zweite Kolbenelement 14‘ ist fest mit einem Käfig verbunden, welcher Führungselemente 14.5‘ zur Führung des Einlassventilschließelements 34‘, ein Abstützelement 14.7‘ für das Einlassventilrückstellelement 32‘ und das erste Abstützelement 14.2‘ für ein beispielsweise als Spiralfeder ausgeführtes Kolbenrückstellelement 16‘ umfasst. Hierbei bilden die Führungselemente 14.5‘ zur Führung des Einlassventilschließelements 34‘ Seitenstreben des Käfigs aus. Das Abstützelement 14.7‘ für das Einlassventilrückstellelement 32‘ bildet einen Käfigboden aus, und das erste Abstützelement 14.2‘ für das Kolbenrückstellelement 16‘ bildet einen umlaufender Rand des Käfigs aus. How out 3 is further apparent, is in a second embodiment of a piston pump according to the invention 1' the first piston element 12 ' also designed as a piston rod, which in a housing bore 24 ' is guided and with the external drive 50 ' is coupled. The second piston element 14 ' is designed as a crown and has several inlet channels 14.4 ' and a longitudinal channel 14.6 ' on, in which the inlet channels 14.4 ' lead. The second piston element 14 ' is firmly connected to a cage, which guide elements 14.5 ' for guiding the intake valve closing element 34 ' , a support element 14.7 ' for the intake valve return element 32 ' and the first support element 14.2 ' for example, designed as a spiral spring piston return element 16 ' includes. Here are the guide elements 14.5 ' for guiding the intake valve closing element 34 ' Side struts of the cage. The support element 14.7 ' for the intake valve return element 32 ' forms a cage bottom, and the first support element 14.2 ' for the piston return element 16 ' forms a peripheral edge of the cage.

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist das Kolbenrückstellelement 16‘ analog zum ersten Ausführungsbeispiel ebenfalls als Spiralfeder ausgeführt, weist aber im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel einen konstanten Durchmesser auf. Zur Reduzierung der Pumpenlänge sind die Führungselemente 14.5‘ zur Führung des Einlassventilschließelements 34‘ und das Abstützelement 14.7‘ für das Einlassventilrückstellelement 32‘ innerhalb des als Spiralfeder ausgeführten Kolbenrückstellelements 16‘ angeordnet, welches sich am als umlaufender Rand ausgeführten ersten Abstützelement 14.2‘ abstützt.How out 3 is further apparent, is the piston return element 16 ' analogous to the first embodiment also designed as a spiral spring, but in contrast to the first embodiment has a constant diameter. To reduce the pump length are the guide elements 14.5 ' for guiding the intake valve closing element 34 ' and the support element 14.7 ' for the intake valve return element 32 ' within the piston return element designed as a spiral spring 16 ' arranged, which is on the running as a peripheral edge first support element 14.2 ' supported.

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, wird das zweite Kolbenelement 14‘ und der Käfig nicht an einer Innenwand des Hohlraums 22‘ sondern in einem in den Hohlraum 22‘ eingebrachten Führungszylinder 26‘ geführt.How out 3 is further apparent, the second piston element 14 ' and the cage is not on an inner wall of the cavity 22 ' but in one in the cavity 22 ' introduced guide cylinder 26 ' guided.

Eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe kann in vorteilhafter Weise als Rückförderpumpe in einem Bremssystem für ein Fahrzeug eingesetzt werden. Auf diese Weise kann das Fahrzeugbremssystem mit einer langlebigen und leicht auszutauschenden Kolbenpumpe ausgestattet werden. Da die Kolbenbaugruppe mindestens zweiteilig ausgeführt ist und die Achsenversätze zwischen den Kolbenelementen ausgeglichen werden können, kann eine solche Kolbenpumpe an beliebige Antriebskolben gekoppelt werden und somit in unterschiedlichen Fahrzeugtypen eingebaut werden.A piston pump according to the invention can be used advantageously as a return pump in a brake system for a vehicle. In this way, the vehicle brake system can be equipped with a long-lasting and easy-to-exchange piston pump. Since the piston assembly is designed at least in two parts and the axis offsets between the piston elements can be compensated, such a piston pump can be coupled to any drive piston and thus be installed in different vehicle types.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007047418 A1 [0003]
DE 102004061814 A1 [0004]

Claims

Piston pump with one in a cavity ( 22 ' ) of a corresponding pump section ( 2 . 2 ' . 4 . 4 ' . 6 . 6 ' ) longitudinally movably guided piston assembly ( 10 . 10 ' ), which a first rod-shaped piston element ( 12 . 12 ' ) and a second piston element ( 14 . 14 ' ), which for conveying a fluid at least one inlet channel ( 14.4 . 14.4 ' ) and one with the at least one inlet channel ( 14.4 . 14.4 ' ) cooperating longitudinal channel ( 14.6 . 14.6 ' ), wherein the first piston element ( 12 . 12 ' ) a force of an external drive ( 50 ) to the second piston element ( 14 . 14 ' ) to transfer the fluid from an inlet section ( 4 . 4 ' ) into a compression section ( 6 ), characterized in that the first piston element ( 12 . 12 ' ) and the second piston element ( 14 . 14 ' ) lie loosely against each other.

Piston pump according to claim 1, characterized in that the second piston element ( 14 . 14 ' ) is designed as a guided slide, at one end of a first support element ( 14.2 . 14.2 ' ) for a piston return element ( 16 . 16 ' ) is arranged.

Piston pump according to claim 2, characterized in that the first support element ( 14.2 . 14.2 ' ) for the piston return element ( 16 . 16 ' ) is designed as a separate component which is fixed to the second piston element ( 14 . 14 ' ) is coupled.

Piston pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second piston element ( 14 . 14 ' ) on an inner wall of the cavity ( 22 ' ) or in a cavity ( 22 ' ) introduced guide cylinder ( 26 ' ) is guided.

Piston pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second piston element ( 14 . 14 ' ) an inlet valve return element ( 32 . 32 ' ), an inlet valve closing element ( 34 . 34 ' ), an intake valve seat ( 36 . 36 ' ) and / or a guide element ( 14.5 . 14.5 ' ) for guiding the inlet valve closing element ( 34 . 34 ' ).

Piston pump according to claim 5, characterized in that the second piston element ( 14 ) as a cylinder with an inner diameter remote longitudinal channel ( 14.6 ), which has at least two different diameters, wherein the inlet valve seat ( 36 ) at the remote transition of the longitudinal channel ( 14.6 ), wherein in a first part of the longitudinal channel ( 14.6 ), which has a first diameter, at least one inlet channel ( 14.4 ), and wherein a second part of the longitudinal channel ( 14.6 ), which has a second diameter, which is greater than the first diameter, as a guide element ( 14.5 ) for the intake valve closing element ( 34 ) is trained.

Piston pump according to claim 5 or 6, characterized in that a supporting element ( 14.7 ) for the inlet valve return element ( 32 ) has at least one passage opening and with the first support element ( 14.2 ) for the piston return element ( 16 ) is firmly connected.

Piston pump according to claim 5, characterized in that the guide element ( 14.5 ' ) for guiding the inlet valve closing element ( 34 ' ) and a supporting element ( 14.7 ' ) for the inlet valve return element ( 32 ' ) and the first support element ( 14.2 ' ) for the piston return element ( 16 ' ) are designed as a one-piece cage, which fixed to the second piston element ( 14 ' ) connected is.

Piston pump according to claim 8, characterized in that guide elements ( 14.5 ' ) for guiding the inlet valve closing element ( 34 ' ) Side struts of the cage is formed, wherein the support element ( 14.7 ' ) for the inlet valve return element ( 32 ' ) forms a cage bottom, and wherein the first support element ( 14.2 ' ) for the piston return element ( 16 ' ) forms a circumferential edge of the cage.

Piston pump according to claim 9, characterized in that the guide elements ( 14.5 ' ) for guiding the inlet valve closing element ( 34 ' ) and the supporting element ( 14.7 ' ) for the inlet valve return element ( 32 ' ) within the piston return element ( 16 ' ) are arranged, wherein the piston return element ( 16 ' ) on the first supporting element designed as a peripheral edge ( 14.2 ' ) is supported.