DE10036755A1 - Pumpe - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung zum Ausgleichen des Drucks zwischen einem Schmierfluid zum Schmieren einer Pumpe (10) und einem Kunststoff, der sich auf der Ansaugseite der Pumpe (10) befindet, wobei die Pumpe (10) eine Welle besitzt. Die Vorrichtung enthält eine Wand, die in der Pumpe (10) eine Bohrung (106) definiert, wobei ein erstes Ende (108) der Bohrung (106) so beschaffen ist, daß es Schmierfluid aufnimmt, und zweites Ende (110) der Bohrung (106) so beschaffen ist, daß es Kraftstoff aufnimmt. In der Bohrung (106) ist ein Ausgleichselement (107) angeordnet, das das Schmierfluid vom Kraftstoff trennt und als Antwort auf Druckdifferenzen, die beispielsweise durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung des Schmierfluids und des Kraftstoffs hervorgerufen werden, wenigstens teilweise beweglich ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Benzindirekteinspritzung für Brennkraftmaschinen weist hauptsächlich
aufgrund der Erhöhung des Wirkungsgrades der Brennkraftmaschine hinsichtlich
der Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs einige klare Vorteile gegenüber
herkömmlichen Einspritzsystemen auf.
Derzeit werden Anstrengungen unternommen, um zuverlässige und
kostengünstige Pumpen zu entwickeln, die einen verhältnismäßig hohen Druck
(etwa 120 Bar oder höher) erzeugen können, der erforderlich ist, um ein in einer
Benzindirekteinspritzung verwendetes Common-Rail-System (System mit gemein
samer Versorgungsschiene) zu versorgen. Eine solche Pumpe ist in WO 99/43949
gezeigt. Diese Versorgungspumpe umfaßt, wie dies für Pumpen im allgemeinen
typisch ist, eine Drehwelle mit Lagern, die entweder durch ein Schmierungsfluid
(Öl) oder ein Verbrennungsfluid (Kraftstoff) geschmiert werden und auf der An
saugseite der Pumpe angeordnet sind. Der Kraftstoff kann im voraus durch eine
getrennte Förderpumpe, die sich z. B. hiervon entfernt in einem Kraftstofftank
befindet, mit einem Druck von 300 oder 400 kPa beaufschlagt werden. Es werden
Dichtungen wie etwa Lippendichtungen verwendet, die sich radial um die Dreh
welle erstrecken, um ein Entweichen und/oder ein Vermischen irgendeines Fluids
zu verhindern.
Die in WO 99/43949 beschriebene Versorgungspumpe ist zwar für die
beabsichtigten Zwecke geeignet, es kann jedoch in der Versorgungspumpe das
Problem entstehen, daß die Lippendichtungen wegen der Druckdifferenzen zwi
schen dem Öldruck und dem Kraftstoffdruck in der Pumpe in die eine oder in die
andere Richtung umknicken, was einen vorzeitigen Verschleiß der Drehwelle zur
Folge hat.
Außerdem kann wegen der Druckdifferenz zwischen dem Öl und dem
Kraftstoff ein weiteres Problem entstehen. Insbesondere erfolgt wegen des Um
knickens der Dichtungen und/oder anderer Faktoren ein Durchgang entweder des
Öls oder des Kraftstoffs durch die Dichtungen, so daß diese Fluide unerwünscht
vermischt werden. In einer Richtung kann die Einmischung des Kraftstoffs in das
Öl eine Verringerung der Schmierfähigkeit des Öls zur Folge haben. Es ist klar,
daß die verringerte Schmierfähigkeit des Öls beispielsweise einen vorzeitigen
Verschleiß der Pumpe und möglicherweise anderer Systeme der Brennkraftma
schine zur Folge haben kann. Außerdem können möglicherweise Probleme bei
der Entsorgung des Öl-/Kraftstoffgemischs entstehen. In der anderen Richtung
kann die Einmischung des Öls in den Kraftstoff eine Verringerung der Leistung der
Brennkraftmaschine zur Folge haben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpe nach dem Oberbegriff des An
spruches 1 zu schaffen, bei der der Druck in der Pumpe zwischen einem Schmie
rungsfluid und einem Verbrennungsfluid auf der Ansaugseite der Pumpe im we
sentlichen ausgeglichen wird.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des An
spruchs 1 gelöst.
Durch Vorsehen einer Bohrung in einer Wand der Pumpe, wobei das erste
Ende der Bohrung so beschaffen ist, daß es Schmierungsfluid von einem ersten
Bereich empfängt, und das zweite Ende der Bohrung so beschaffen ist, daß es
Verbrennungsfluid von einem zweiten Bereich empfängt, und eines Ausgleichele
ments, das in der Bohrung angeordnet ist, um das Schmierungsfluid und das Ver
brennungsfluid zu trennen, und das als Antwort auf Druckdifferenzen zwischen
dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich, die durch Volumenänderungen
beispielsweise aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Fluide
erzeugt werden, wenigstens teilweise beweglich ist, kann der Druck beiderseits
der Wand ausgeglichen werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschrei
bung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildun
gen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer
Pumpe.
Fig. 2 bis 4 zeigen Querschnittsansichten von Pumpen gemäß weiterer
Ausführungsformen.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt eine Pumpe ein Gehäuse 12 und eine
Flanschbuchse 14, die beide beispielsweise aus Aluminium oder Stahl hergestellt,
etwa Gußteile sein können. Die Flanschbuchse 14 umfaßt einen Flansch 15 zur
Anbringung am Gehäuse 12 mittels geeigneter (gestrichelt gezeigter)
Befestigungen 16. Für einen dichten Eingriff zwischen der Flanschbuchse 14 und
dem Gehäuse 12 ist ein O-Ring 17 vorgesehen.
Das Gehäuse 12 umfaßt einen Einlaßanschluß 18 und einen Auslaß
anschluß 20 für Kraftstoff. Der Einlaßanschluß 18 ist beispielsweise durch
Kupferscheiben 19 abgedichtet und umfaßt eine Bohrung 21, die einen Brenn-
oder Kraftstoff 22 wie etwa Benzin von einem (nicht gezeigten) Kraftstofftank
empfängt, der von einer (ebenfalls nicht gezeigten) Niederdruck-Förderpumpe mit
einem Förderdruck im Bereich von 200-500 kPa, vorzugsweise im Bereich von
300-400 kPa, beaufschlagt wird. Der Auslaßanschluß 20 ist mit einer Schiene 23
eines Common-Rail-Systems verbunden und liefert mit Druck beaufschlagten
Kraftstoff an diese gemeinsame Schiene 23, um ihn beispielsweise in eine (nicht
gezeigte) Brennkraftmaschine einzuspritzen.
Das Gehäuse 12 umfaßt einen Haupthohlraum 24, der durch die Flansch
buchse 14 verschlossen ist. Der Haupthohlraum 24 steht mit der Bohrung 21 des
Einlaßanschlusses 18 und indirekt mit dem Auslaßanschluß 20 in Verbindung, so
daß Kraftstoff durch die Pumpe 10 gefördert werden kann.
Die Flanschbuchse 14 umfaßt eine mittige Öffnung 26, die durch einen
Buchsenabschnitt 28 gebildet wird. Ein Ende 32 einer Welle 30 ist in dem
Buchsenabschnitt 28 gelagert, während das andere Ende 34 der Welle 30 in einer
Aussparung 36 des Gehäuses 12 gelagert ist. Zwischen die Welle 30 und den
Buchsenabschnitt 28 ist ein Lager 38 eingesetzt. Die Aussparung 36 des
Gehäuses 12 nimmt ebenfalls Lager 40 für die Welle 30 auf. Bei den Lagern 38,
40 kann es sich beispielsweise um Nadellager handeln. Das Lager 38 ist mit
Dichtungen 42, 42', etwa Lippendichtungen, versehen, wovon jede einen
Basisabschnitt 43, 43' und radial einwärts sich erstreckende Lippenabschnitte 44,
44' besitzt. Die Dichtungen 42, 42' dienen dazu, einen Verlust an Schmierfluid wie
etwa Öl 46 und eine Vermischung des Öls 46 mit dem Kraftstoff 22 zu verhindern.
Die Welle 30 kann aus irgendeinem starken und dauerhaften Werkstoff
wie etwa Stahl hergestellt sein und enthält einem Zapfen 48, einen Flansch 50 und
ein exzentrisches Profil 52. Die Zapfen 48 ist dazu vorgesehen, mit einer ge
eigneten Vorrichtung verbunden zu werden, um die Wehe 30 rotatorisch an
zutreiben. Der Flansch 50 liegt an einer Druckscheibe 54 an, die in Kombination
mit einer Bodenschubplatte 56 eine übermäßige axiale Bewegung der Drehwelle
30 verhindert.
Das exzentrische Profil 52 der Welle 30 ist im Haupthohlraum 24
angeordnet und umfaßt eine Außenoberfläche, die in bezug auf die Längsachse
der Welle 30 exzentrisch ist. Selbstverständlich besitzt die Welle 30 einen (nicht
gezeigten) Wellenabschnitt, der zur Längsachse versetzt ist. Weitere Einzelheiten
einer Welle 30 mit einem versetzten Abschnitt sind in WO 99/43949 enthalten.
Das Gehäuse 12 enthält wenigstens eine Bohrung 60, die mit einem Ende
mit dem Haupthohlraum 24 in Verbindung steht und mit dem anderen Ende über
innere (nicht gezeigte) Entleerungsdurchlässe mit dem Auslaßanschluß 20 in
Verbindung steht. Eine Abdeckung 62 und Befestigungen 64 sind vorgesehen, um
eine Kolbenbaueinheit 66, die in der Bohrung 60 angeordnet ist, zu umschließen.
Die Abdeckung 62 kann außerdem einen Abstandshalter 68 sowie eine geeignete
Dichtung wie etwa einen O-Ring 70 enthalten.
Die Kolbenbaueinheit 66 umfaßt eine Buchse 72, einen Kolben 74, eine
Pumpenkammer 75, ein Rückschlagventil 76 und einen Schuh 78. Die Buchse 72
ist in die Bohrung 60 eingepaßt und durch einen O-Ring 80 abgedichtet, um eine
Migration von Kraftstoff 22 von der Hochdruckseite des Rückschlagventils 76 in
den Haupthohlraum 24 zu vermeiden.
Das Rückschlagventil 76 umfaßt eine Feder 82 und eine Platte 84, die mit
der Oberseite (ohne Bezugszeichen) der Buchse 72 in dichtem Eingriff ist und mit
dem Auslaßanschluß 20 in Verbindung steht.
Der Schuh 78 umfaßt einen Schlitten 86, Schultern 88 und eine
Eingriffsfläche 90. Der Schlitten 86 ist so beschaffen, daß er den Kolben 74
aufnimmt, während die Eingriffsfläche 90 so beschaffen ist, daß sie mit dem
exzentrischen Profil 52 der Welle 30 in Eingriff steht. Die Schultern 88 sind mit
einem Käfig 92 in Kontakt, der den Schuh 78 benachbart zur Welle 30 hält.
Der in der Buchse 72 angeordnete Kolben 74 besitzt zwischen seinen
Enden 94, 96, einen Förderdurchlaß 98 und ein Rückschlagventil 100. Das
Rückschlagventil 100 enthält einen Kugelanschlag 102 und eine Kugel 103.
Wenn im Betrieb die Welle 30 eine Umdrehung ausführt, bleibt der Schuh
78 mit dem exzentrischen Profil 52 in Kontakt, wobei der Kolben 74 zwischen
einer inneren Endstellung, in der in der Pumpenkammer 75 ein niedriger Druck
erzeugt wird, und einer äußeren Endstellung, in der in der Pumpenkammer 75 ein
hoher Druck erzeugt wird, hin und her bewegt wird. Mit hohem Druck
beaufschlagter Kraftstoff aus der Pumpenkammer 75 wird durch ein Ent
leerungsrückschlagventil 76 in einen Entleerungsdurchlaß 104 entleert, der sei
nerseits mit dem Auslaßanschluß 20 und mit der Schiene 23 des Common-Rail-
Systems in Fluidverbindung steht.
Anstelle eines Kolbens können auch mehrere beispielsweise in Form einer
radialen Mehrkammerpumpe verwendet werden.
Ansonsten kann zur Betriebsweise auf WO 99/43949 verwiesen werden.
Die Welle 30 ist mit einer Längsbohrung 106 versehen, die ein
Ausgleichelement, in dieser Ausführung einen Pendelgleiter 107, der darin
zwischen einem geschlossenen Ende 108 und einem offenen Ende 110
verschiebbar angeordnet ist, enthält. Das offene Ende 110 steht mit dem
Haupthohlraum 24 in Fluidverbindung, so daß dazwischen Kraftstoff 22 strömen
kann. Mit dem geschlossenen Ende 108 steht ein Förderdurchlaß 112 in
Fluidverbindung, um Öl 46 vom Lager 38 zu einer zwischen dem Pendelgleiter
107 und dem geschlossenen Ende 108 definierten Kammer 111 bzw. von der
Kammer 111 zum Lager 38 zu fördern.
Vorzugsweise wird das Öl 46 während der Montage (die später genauer
erläutert wird) der Pumpe 10 eingefüllt und steht hier nicht mit dem Motoröl in
Verbindung. Selbstverständlich kann jedoch das Öl 46 auch mit dem Motoröl
durch einen (nicht gezeigten) Durchlaß zur Brennkraftmaschine in Verbindung
stehen. Ein geeigneter Druckregler (nicht gezeigt) kann verwendet werden, um
Druckschwankungen im Motoröl zu verringern. Es wird nicht bevorzugt, daß das
Öl 46 mit dem Motoröl in Verbindung steht, da z. B. Additive für die Neutralisierung
des Säuregrades, die im Motoröl erforderlich sind, für die Pumpe 10 unnötig sind.
Ferner kann die Viskosität des Öls 46 niedriger als diejenige des Motoröls sein.
Der Pendelgleiter 107 besitzt eine im allgemeinen zylindrische Form und
kann aus irgendeinem geeigneten starken und gießbaren Werkstoff wie etwa
Kunststoff, vorzugsweise Nylon oder Acetalharz, etwa jenes, das unter dem Han
delsnamen DELRIN von DuPont de Nemours, E.I., Co., Wilmington, Delaware,
vertrieben wird, hergestellt sein. Der Pendelgleiter 107 kann konisch zulaufende
Endabschnitte 113 und wenigstens eine Dichtung umfassen, vorzugsweise enthält
er jedoch ein Paar O-Ringe 114, die in Aussparungen 120 angebracht sind. Der
Pendelgleiter 107 ist in der Längsbohrung 106 beweglich angeordnet, so daß der
Druck, mit dem der Kraftstoff 22 beaufschlagt ist (ungefähr 200 bis 500 kPa) mit
dem Druck des Schmieröls 46 ins Gleichgewicht gebracht oder ausgeglichen
werden kann. Falls beispielsweise der Druck des Schmieröls 46 höher als
derjenige des Kraftstoffs 22 ist, wird der Pendelgleiter 107 in Richtung zum Kraft
stoff 22 gedrückt, und umgekehrt. Der Ausdruck "Druckdifferenzen", wie er hier
verwendet wird, bezieht sich auf Druckpegel zwischen Fluiden, die beispielsweise
aufgrund von Volumenänderungen, insbesondere aufgrund der Volumenänderun
gen wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung, entstehen.
Wie ersichtlich ist, befindet sich auf einer Seite der Dichtung 42' Schmieröl
46 und auf der gegenüberliegenden Seite der Dichtung 42' Kraftstoff 22. Da der
Pendelgleiter 107 den Druck beiderseits der Dichtung 42' im wesentlichen aus
gleicht, wird verhindert, daß die Dichtung 42' aufgrund einer wesentlichen Druck
differenz in einer Richtung (Pfeil 115) oder in der anderen Richtung (Pfeil 115')
umgeknickt wird.
In einer Aussparung 118 des offenen Endes 110 der Längsbohrung 106
ist eine Feder 116 mit einem Abschnitt 117 mit vergrößertem Durchmesser
angebracht. Die Feder 116 dient dazu, den Pendelgleiter 107 in Richtung des Öls
46 vorzubelasten, wodurch der Druck des Öls 46 in bezug auf denjenigen des
Kraftstoffs 22 erhöht wird. Eine durch die Feder 116 erzeugte geeignete Kraft liegt
im Bereich von 0,22 N bis 0,67 N und beträgt vorzugsweise 0,44 N, wobei die
Druckdifferenz zwischen dem Öl 46 und dem Kraftstoff 22 im Bereich von etwa
6,89 kPa bis 20,7 kPa liegt und vorzugsweise etwa 13,8 kPa beträgt. Wegen
dieser Druckdifferenz ist es wahrscheinlicher, daß sich Öl 46 beispielsweise durch
die Dichtung 42' geringfügig mit dem Kraftstoff 22 mischt, als daß der umgekehrte
Fall eintritt. Wie oben erläutert worden ist, ist es höchst wünschenswert, daß
zwischen den Fluiden keine Vermischung auftritt, wobei es weniger
wünschenswert ist, daß Kraftstoff in das Öl eingemischt wird, als umgekehrt, weil
dann Probleme wie etwa ein Schmierungsverlust des Öls auftreten können.
Selbstverständlich kann der Abstand zwischen den O-Ringen 114 so
bemessen sein, daß sich bei gegebenem Bewegungshub des Pendelgleiters 107
kein O-Ring 114 über den Abschnitt der Bohrung 106 hinaus bewegt, über den
sich der jeweils andere O-Ring 114 in der Bohrung 106 bewegt. Durch
Einschränken des Kontakts der O-Ringe 114 auf lediglich ein besonderes Fluid
wird die Dichtung des Pendelgleiters 107 erhöht, während die Wahrscheinlichkeit
des Vermischens von Kraftstoff 22 und Schmieröl 46 verringert wird.
Vor dem Einbau der Welle 30 in die Pumpe 10 wird die Bohrung 106
vorzugsweise mit einer geeigneten Ölmenge 46 befüllt, woraufhin der Pendelglei
ter 107 in die Bohrung eingesetzt wird. Optional kann die Feder 116 dann in die
Bohrung 106 eingesetzt werden, die zusätzlich zu der obenbeschriebenen Funk
tion außerdem dazu dient, einen Verlust von Öl 46 durch die Bohrung 106 zu
verhindern.
Bei der Ausführungsform von Fig. 2 kann der Pendelgleiter 207 eine im
allgemeinen zylindrische Form besitzen, obwohl statt der Verwendung von O-
Ringen die Dichtung des Pendelgleiters 207 an gegenüberliegenden Enden 208
und 210 des Pendelgleiters 207 angeordnet werden kann. Um eine Dichtung zu
schaffen, ist jede Stirnseite 208, 210 eingetieft, wodurch ein äußerer, konisch
zulaufender Rand 212 und 214 zurückbleibt. Jeder konisch zulaufende Rand 212,
214 bildet eine Dichtung benachbart zur Innenfläche 216 der Bohrung 206. Der
Pendelgleiter 207 ist aus einem ausreichend dauerhaften und flexiblen Werkstoff
wie etwa Kunststoff, beispielsweise Nylon, hergestellt. Selbstverständlich kann in
Verbindung mit dieser Ausführungsform eine Vorbelastungseinrichtung zum
Vorbelasten des Pendelgleiters 207 verwendet werden, obwohl dies nicht gezeigt
ist.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Pumpe gezeigt, wobei die
Pumpe 310 ein Kugellager und eine Buchse anstatt Nadellagern wie in der Aus
führungsform von Fig. 1 umfaßt. Insbesondere sind für die Welle 314 ein
Kugellager 312 und eine Naßbuchse 316 vorgesehen.
Ein vergrößerter Zapfen 318 ist dazu vorgesehen, den äußeren Abschnitt
des Lagers 312 abzudecken. Weiterhin sind Dichtungen 320 und 322 durch einen
Ölvorratsbehälter 324 getrennt.
Es ist ein Pendelgleiter 326 vorgesehen, der ähnlich demjenigen, der oben
in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben worden ist, sein kann. Selbstverständlich
kann der Pendelgleiter 326 ein Paar O-Ringe umfassen, obwohl nur ein O-Ring
328 gezeigt ist. In Verbindung mit dieser Ausführungsform kann ein geeignetes
Vorbelastungsmittel verwendet werden. Selbstverständlich kann die Lageranord
nung nach Fig. 3 auch in Kombination mit dem in Fig. 2 gezeigten Pendelgleiter
207 verwendet werden.
Die Pumpe 410 nach Fig. 4 besitzt ein Ausgleichselement, das anstelle
des obenbeschriebenen Pendelgleiters eine flexible Membran 442 umfaßt. Wie
gezeigt ist, umfaßt die Pumpe 410 ein Lager 412, eine Welle 414 und ein Lager
416. Ein Paar Dichtungen 418 und 420 ist vorgesehen, um eine
Auswärtsmigration von Schmierungsfluid wie etwa Öl 422, das sich in einem zwi
schen den Dichtungen befindlichen Kanal 423 und in einem die Welle 414
umgebenden Ringraum befindet, zu verhindern.
Bei 424 befindet sich eine Öldruck-/Kraftstoffdruck-Grenzflächenkammer.
Ein Ende 426 der Grenzflächenkammer 424 steht mit einem Durchlaß 428 in Ver
bindung, der seinerseits mit dem Kanal 423 in Verbindung steht. Das andere Ende
430 der Grenzflächenkammer 424 steht mit einem Kraftstoffeinlaß 432 über Zwi
schendurchlässe 434, 436 und 438 und über einen Ringraum 440 in Verbindung.
Die Membran 442 kann so bemessen sein, daß sie wesentlich größer als die
Querschnittsfläche der Kammer 424 ist, wodurch ein Falz 446 auftreten kann. Im
Gebrauch kann sich der Falz 446 zusammenfalten oder auseinanderfalten, so daß
sich der Mittelabschnitt (ohne Bezugszeichen) der Membran 442 in der Kammer
424 hin und her bewegen kann.
Ähnlich wie die oben in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 erläuterten
Pendelgleiter 107 und 207 ist die flexible Membran 442 auf der Grundlage bei
spielsweise der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, die Volu
menänderungen und dadurch Druckschwankungen zwischen dem Öl 422 und
dem Kraftstoff 448 in der Pumpe 410 erzeugen, beweglich. Daher gleicht die
Membran 442 den Druck zwischen dem Öl 422 und dem Kraftstoff 448 aus, wo
durch beispielsweise die Wahrscheinlichkeit, daß sich das Öl 422 und der Kraft
stoff 448 aufgrund eines Durchdringens der Dichtung 420 vermischen, ähnlich wie
oben erläutert verringert wird.
Claims (18)
1. Pumpe (10) mit einer Welle (30) und einem ersten Bereich mit
Schmieröl zum Schmieren der Pumpe (10) und einem zweiten Bereich mit Ver
brennungsfluid auf niedrigem Druck,
gekennzeichnet durch
eine Wand, die eine Bohrung (106, 206, 424) definiert, die in der Pumpe (10) angeordnet ist, wobei ein erstes Ende (108) der Bohrung (106) mit dem er sten Bereich und ein zweites Ende (110) der Bohrung (106) mit dem zweiten Bereich in Fluidverbindung steht, und
ein Ausgleichselement (107, 207, 326, 442), das in der Bohrung (106) angeordnet ist und das Schmierfluid vom Verbrennungsfluid trennt und aufgrund von Druckdifferenzen zwischen dem ersten und zweiten Bereich wenigstens teilweise beweglich ist.
gekennzeichnet durch
eine Wand, die eine Bohrung (106, 206, 424) definiert, die in der Pumpe (10) angeordnet ist, wobei ein erstes Ende (108) der Bohrung (106) mit dem er sten Bereich und ein zweites Ende (110) der Bohrung (106) mit dem zweiten Bereich in Fluidverbindung steht, und
ein Ausgleichselement (107, 207, 326, 442), das in der Bohrung (106) angeordnet ist und das Schmierfluid vom Verbrennungsfluid trennt und aufgrund von Druckdifferenzen zwischen dem ersten und zweiten Bereich wenigstens teilweise beweglich ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ausgleichselement einen Pendelgleiter (107, 207, 326) umfaßt.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ausgleichselement eine Membran (442) umfaßt.
4. Pumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Mittel (116) zum Vorbelasten des Pendelgleiters (107, 207, 326) gegen das
Schmierungsfluid in der Bohrung (106) vorgesehen ist, um den Druck des Schmie
rungsfluids im ersten Bereich relativ zum Verbrennungsfluid im zweiten Bereich zu
erhöhen.
5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Boh
rung (106) in der Welle (30) befindet, die Drehwelle (30) eine Aussparung (118)
aufweist, die mit der Bohrung (106) in Verbindung steht, und die Vorbela
stungseinrichtung eine Schraubenfeder (116) mit einem Abschnitt (117) mit ver
größertem Durchmesser an einem Ende umfaßt, der in der Aussparung (118)
angeordnet ist.
6. Pumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß am
Pendelgleiter (107, 207, 326) wenigstens eine Dichtung (114, 328) angeordnet ist,
die längs der Wand der Bohrung (106) gleitet.
7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens eine Dichtung ein Paar Lippendichtungen (114) umfaßt, die an
gegenüberliegenden Enden des Pendelgleiters (107) angeordnet sind.
8. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Pendelgleiter (107) ein Paar Aussparungen (120) aufweist, die in Rich
tung der Längsachse des Pendelgleiters (107) beabstandet sind, und die wenig
stens eine Dichtung zwei O-Ringe (114) umfaßt, wovon jeder in einer entspre
chenden Aussparung (120) des Pendelgleiters (107) angebracht ist.
9. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Länge der Bohrung (106) und der Abstand der Aussparungen (120)
im Pendelgleiter (107) so bemessen sind, daß während der Bewegung des Pen
delgleiters (107) jeder O-Ring (114) nur mit demjenigen Abschnitt der Bohrung
(106) in Eingriff gelangt, der entweder mit dem Schmierungsfluid oder mit dem
Verbrennungsfluid in Kontakt ist.
10. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Pendelgleiter (107, 207, 326) eine im wesentlichen zylindrische Form hat.
11. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Pumpengehäuse (12) vorgesehen ist, die Welle (30) in einem Pum
penhohlraum (24) des Pumpengehäuses (12) angeordnet ist und Lager (38, 40)
zwischen der Welle (30) und dem Pumpengehäuse (12) eingesetzt sind, wobei
sich ein Lager (38) im ersten Bereich mit Schmierfluid und ein weiteres Lager (40)
im zweiten Bereich mit Verbrennungsfluid befindet.
12. Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager
Nadellager (38, 40) sind.
13. Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lager
(38) ein Kugellager (312) und das weitere Lager (40) eine Naßbuchse (316) ist.
14. Pumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Membran (442) eine Anbringungsrippe (444) umfaßt.
15. Pumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchmesser der Membran (442) wesentlich größer als die Querschnittsfläche der
Bohrung (106) ist.
16. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Welle (30) ein exzentrisches Profil (52) hat, die Pumpe (10) das Ver
brennungsfluid mit relativ hohem Druck an eine Schiene (23) eines Common-Rail-
Systems liefert und die Pumpe (10) ferner umfaßt:
wenigstens eine Schuheinrichtung (78), die mit dem exzentrischen Profil der Welle (30) in Gleitkontakt ist,
eine Halteeinrichtung (92), die die Schuhanordnung (78) gegen das exzentrische Profil (52) der Welle (30) zwingt, wenn sich die Welle (30) dreht,
wenigstens einen Kolben (74), der in einer Kolbenbohrung angeordnet ist und mit der Schuhanordnung (78) in funktionalem Eingriff ist, wobei jeder der Kolben (74) radial äußere und radial innere Enden (94, 96) in bezug auf die Achse sowie einen inneren Beschickungsdurchlaß (98) besitzt, der am inneren Ende (96) des Kolbens (94) in den Hohlraum (24) mündet und am äußeren Ende (94) des Kolbens (74) in das äußere Ende der Kolbenbohrung mündet, wobei die Schuhanordnung (78) auf dem exzentrischen Profil (52) gleitet, das so konfiguriert ist, daß eine Hin- und Herbewegung der Kolben (74) hervorgerufen wird, und
einen Entleerungsdurchlaß, der vom äußeren Ende (94) der Kolbenboh rung in das Gehäuse (12) verläuft, und ein Entleerungsrückschlagventil (100) im Entleerungsdurchlaß, das nur eine Strömung weg von der Kolbenbohrung zuläßt, wobei der Entleerungsdurchlaß mit der Schiene (23) in Verbindung steht,
wobei die Hin- und Herbewegung jedes Kolbens (74) eine Bewegung zu einer inneren Endstellung, in der am äußeren Ende der Kolbenbohrung ein niedriger Druck erzeugt wird, wodurch Verbrennungsfluid in einer Beschickungs phase des Betriebs aus dem Pumpenhohlraum (24) durch den Beschickungs durchlaß in das äußere Ende der Kolbenbohrung gesaugt wird, sowie eine Bewe gung zu einer äußeren Endstellung, in der im äußeren Ende der Kolbenbohrung ein hoher Druck entwickelt wird, um Verbrennungsfluid in einer Entleerungsphase des Betriebs durch das Entleerungsrückschlagventil (100) in die Schiene (23) zu entleeren, umfaßt.
wenigstens eine Schuheinrichtung (78), die mit dem exzentrischen Profil der Welle (30) in Gleitkontakt ist,
eine Halteeinrichtung (92), die die Schuhanordnung (78) gegen das exzentrische Profil (52) der Welle (30) zwingt, wenn sich die Welle (30) dreht,
wenigstens einen Kolben (74), der in einer Kolbenbohrung angeordnet ist und mit der Schuhanordnung (78) in funktionalem Eingriff ist, wobei jeder der Kolben (74) radial äußere und radial innere Enden (94, 96) in bezug auf die Achse sowie einen inneren Beschickungsdurchlaß (98) besitzt, der am inneren Ende (96) des Kolbens (94) in den Hohlraum (24) mündet und am äußeren Ende (94) des Kolbens (74) in das äußere Ende der Kolbenbohrung mündet, wobei die Schuhanordnung (78) auf dem exzentrischen Profil (52) gleitet, das so konfiguriert ist, daß eine Hin- und Herbewegung der Kolben (74) hervorgerufen wird, und
einen Entleerungsdurchlaß, der vom äußeren Ende (94) der Kolbenboh rung in das Gehäuse (12) verläuft, und ein Entleerungsrückschlagventil (100) im Entleerungsdurchlaß, das nur eine Strömung weg von der Kolbenbohrung zuläßt, wobei der Entleerungsdurchlaß mit der Schiene (23) in Verbindung steht,
wobei die Hin- und Herbewegung jedes Kolbens (74) eine Bewegung zu einer inneren Endstellung, in der am äußeren Ende der Kolbenbohrung ein niedriger Druck erzeugt wird, wodurch Verbrennungsfluid in einer Beschickungs phase des Betriebs aus dem Pumpenhohlraum (24) durch den Beschickungs durchlaß in das äußere Ende der Kolbenbohrung gesaugt wird, sowie eine Bewe gung zu einer äußeren Endstellung, in der im äußeren Ende der Kolbenbohrung ein hoher Druck entwickelt wird, um Verbrennungsfluid in einer Entleerungsphase des Betriebs durch das Entleerungsrückschlagventil (100) in die Schiene (23) zu entleeren, umfaßt.
17. Pumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschic
kungsdurchlaß ein Beschickungsrückschlagventil (100) enthält, das normalerweise
am inneren Ende geschlossen ist, jedoch während der Beschickungsphase des
Betriebs geöffnet wird, um eine Strömung vom inneren Ende (96) zum äußeren
Ende (94) des Kolbens (74) zuzulassen.
18. Pumpe nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schmierungsfluid ein Schmieröl umfaßt und das Verbrennungsfluid Benzin um
faßt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: STANADYNE CORP., WINDSOR, CONN., US |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |