DE102004023195B4

DE102004023195B4 - Radial piston pump with balance weight

Info

Publication number: DE102004023195B4
Application number: DE200410023195
Authority: DE
Inventors: Ngoc-Tam Vu
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2024-05-12
Also published as: EP1596065A1; EP1596065B1; DE102004023195A1; DE502005003525D1

Abstract

Radialkolbenpumpe, insbesondere Radialkolbenpumpe für die Kraftstoffhochdruckerzeugung, mit einem Pumpengehäuse (1), in dem eine Pumpenwelle (2) mit einem Exzenterabschnitt (3) drehbar gelagert ist und mit wenigstens einem von der Pumpenwelle (2) angetriebenen Pumpenkolben (4), der in einem Pumpenzylinder (5) radial zur Pumpenwelle (2) hin- und her bewegbar angeordnet ist wobei auf der Pumpenwelle (2) ein Ausgleichsgewicht (6) angeordnet ist, welches einer Unwucht der Pumpenwelle (2) während des Pumpenbetriebs entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgewicht (6) gleichzeitig ein Rotor (8) einer Sperrflügelpumpe ist, die als Kraftstoffvorförderpumpe (9) fungiert.Radial piston pump, in particular radial piston pump for the high-pressure fuel production, with a pump housing (1), in which a pump shaft (2) with an eccentric portion (3) rotatable is mounted and at least one of the pump shaft (2) driven Pump piston (4) in a pump cylinder (5) radially to the pump shaft (2) is arranged movable back and forth being on the pump shaft (2) a balance weight (6) is arranged, which is an imbalance the pump shaft (2) during counteracts the pump operation, characterized in that the Balance weight (6) at the same time a rotor (8) of a Sperrwügelpumpe that is as fuel priming pump (9) acts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle und wenigstens einer von der Antriebswelle angetriebenen Pumpeneinheit.The The invention relates to a radial piston pump with a drive shaft mounted in a pump housing and at least one pump unit driven by the drive shaft.

Aus der DE 198 48 035 A1 ist bereits eine Radialkolbenpumpe für die Kraftstoffhochdruckerzeugung bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Common-Rail-Einspritzsystem, bekannt. Die Radialkolbenpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, in dem eine Pumpenwelle drehbar gelagert ist. An der Pumpenwelle ist ein Exzenterabschnitt ausgebildet, auf dem ein Hubring gleitend geführt ist. An dem Hubring stützen sich vorzugsweise mehrere, bezüglich der Antriebswelle radial im Pumpengehäuse längs bewegbar geführte Pumpenkolben ab. Jedem Pumpenkolben ist ein Saugventil sowie ein Druckventil zugeordnet. Während des Ansaughubs wird dem Pumpenzylinder Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich zugeführt. Nach dem Kompressionshub gelangt der komprimierte Kraftstoff über das Druckventil zu einem gemeinsamen Hochdruckspeicher, dem sogenannten Common-Rail.From the DE 198 48 035 A1 is already a radial piston pump for fuel high pressure generation in fuel injection systems of internal combustion engines, in particular in a common rail injection system, known. The radial piston pump has a pump housing in which a pump shaft is rotatably mounted. On the pump shaft, an eccentric portion is formed on which a cam ring is slidably guided. On the cam preferably support several, with respect to the drive shaft radially in the pump housing longitudinally movably guided pump piston. Each pump piston is assigned a suction valve and a pressure valve. During the intake stroke, fuel is supplied to the pump cylinder from the low pressure region. After the compression stroke, the compressed fuel passes via the pressure valve to a common high-pressure accumulator, the so-called common rail.

Einer derartigen Radialkolbenpumpe ist üblicherweise eine Kraftstoffvorförderpumpe vorgeschaltet, die den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank der Hochdruckpumpe zuführt. Die Kraftstoffvorförderpumpe wird in der Regel durch einen Elektromotor oder über die Nockenwelle angetrieben.one Such radial piston pump is usually a fuel priming pump upstream of the fuel from the fuel tank of the high pressure pump supplies. The fuel feed pump is usually driven by an electric motor or the camshaft.

Aufgrund der Exzentrizität der Pumpenwelle kommt es im Pumpenbetrieb insbesondere bei hohen Drehzahlen zu hohen Fliehkräften, die an der Pumpenwelle angreifen und die dadurch ei ne Unwucht der Pumpenwelle erzeugen. Dies führt zu Drehschwingungen in der Pumpe. Die Drehschwingungen können zu Problemen, insbesondere in Hinblick auf die Befestigung der Radialkolbenpumpe am Motorblock führen. Durch die Vibrationen kann sich die Befestigung mit der Zeit lösen. Zudem können durch die Schwingungen der Radialkolbenpumpe Körperschallgeräusche erzeugt werden.by virtue of the eccentricity The pump shaft occurs in pump operation, especially at high Speeds to high centrifugal forces, which attack the pump shaft and thereby ei ne imbalance of Create pump shaft. this leads to to torsional vibrations in the pump. The torsional vibrations can too Problems, especially with regard to the attachment of the radial piston pump on the engine block. Due to the vibrations, the attachment can loosen over time. moreover can through the vibrations of the radial piston pump produces structure-borne noise become.

Die DE 102 10 300 A1 offenbart eine Radialkolbenpumpe mit zwei in axialer Richtung versetzte Pumpenkolben.The DE 102 10 300 A1 discloses a radial piston pump with two pump pistons offset in the axial direction.

Die Antriebsnocken für die jeweiligen Pumpenkolben sind um 180° zueinander versetzt, so dass die Pumpenwelle im Wesentlichen frei von Unwucht ist.The Drive cams for the respective pump pistons are offset by 180 ° to each other, so that the pump shaft is substantially free of imbalance.

Die DE 199 53 248 A1 offenbart eine Radialkolbenpumpe, mit einem Unwuchtsausgleichselement, dass so im Saugraum angeordnet oder in seiner Kontur so ausgebildet ist, dass zwischen Sauganschluss und Einlasselement ein hydraulischer Widerstand gebildet ist oder der zum Einlasssteuerelement gelangende Mediumstrom unbeeinflusst ist.The DE 199 53 248 A1 discloses a radial piston pump, with an unbalance compensation element that is arranged in the suction chamber or in its contour is formed so that between the suction port and inlet element, a hydraulic resistance is formed or the inlet flow to the inlet element medium flow is unaffected.

Ausgehend vom Stand der Technik ist es somit Aufgabe der Erfindung, eine Radialkolbenpumpe bereitzustellen, bei der die Drehschwingungen in der Pumpe aufgrund der Unwucht der Pumpenwelle vermieden werden.outgoing It is therefore an object of the invention to provide a radial piston pump, in which the torsional vibrations in the pump due to the imbalance of Pump shaft can be avoided.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1.The Task is solved by the characteristics of the independent Patent claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.advantageous Embodiments of the invention, which individually or in combination can be used with each other, are characterized in the subclaims.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass auf der Pumpenwelle ein Ausgleichsgewicht angeordnet ist, welches einer Unwucht der Pumpenwelle während des Pumpenbetriebs entgegenwirkt. Das Ausgleichsgewicht ist dabei derart ausgebildet, dass es im Pumpenbetrieb eine Fliehkraft erzeugt, die der Fliehkraft des Exzenterabschnittes entgegenwirkt. Hierdurch heben sich die Fliehkräfte gegeneinander auf und die Drehschwingungen der Pumpe werden wirkungsvoll unterbunden. Die Fliehkraft des Ausgleichsgewichtes lässt sich dabei über die Masse des Ausgleichsgewichtes so wie die Exzentrizität des Ausgleichsgewichtes zur Pumpenwellenachse festlegen.The Invention is characterized in that on the pump shaft Balancing weight is arranged, which is an imbalance of the pump shaft while counteracts the pump operation. The balance weight is included designed such that it generates a centrifugal force in pump operation, which counteracts the centrifugal force of the Exzenterabschnittes. hereby lift the centrifugal forces against each other and the torsional vibrations of the pump are effective prevented. The centrifugal force of the balance weight can be over it the mass of the balance weight as well as the eccentricity of the balance weight Define to the pump shaft axis.

Das Ausgleichsgewicht ist gleichzeitig ein Rotor einer Sperrflügelpumpe, die als Kraftstoffvorförderpumpe fungiert. Hierdurch kann die Vorförderpumpe baulich sehr nah an der Radialkolbenpumpe angeordnet sein, wodurch sich eine besonders kompakte Bauform ergibt. Zusätzlich lässt sich die Vorförderpumpe durch eine besonders geringe Anzahl an Bauteilen herstellen, was die Montage erleichtert und die Herstellungskosten erheblich reduziert.The Balancing weight is at the same time a rotor of a blocking vane pump, as a fuel priming pump acts. This allows the prefeed pump structurally very close be arranged on the radial piston pump, which is a particularly compact design results. additionally let yourself the prefeed pump produce by a particularly small number of components, what facilitates assembly and significantly reduces manufacturing costs.

Die Sperrflügelpumpe eignet sich besonders aufgrund ihres einfachen Aufbaus. Die Sperrflügelpumpe besteht im Wesentlichen nur aus einem Außenring mit einem meist federbelasteten, feststehenden Sperrflügel sowie dem als Rotor ausgebildeten Ausgleichsgewicht. Die Vorförderpumpe lässt sich somit besonders preiswert und einfach ausbilden.The Blocking-vane pump is particularly suitable because of its simple structure. The Sperrwügelpumpe consists essentially only of an outer ring with a mostly spring-loaded, fixed barrier wing and the counterweight designed as a rotor. The pre-feed pump can be thus especially cheap and easy to train.

Erfindungsgemäß bevorzugt weist das Ausgleichsgewicht dieselbe Exzentrizität auf wie der Exzenterabschnitt der Pumpenwelle. Die Masse des Ausgleichsgewichtes kann dann über die Dicke bzw. den Aussenumfang des Ausgleichsgewichtes festgelegt werden.According to the invention, the balance weight preferably has the same eccentricity as the eccentric section of the pump shaft. The mass of the balance weight can then festge over the thickness or the outer circumference of the balance weight be laid.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Ausgleichsgewicht mit der Pumpenwelle über eine Wellen-Naben-Verbindung verbunden ist. Wellen-Naben-Verbindungen lassen sich einfach herstellen und gewährleisten eine sichere Verbindung zwischen dem Ausgleichsgewicht und der Pumpenwelle.A advantageous embodiment of the invention provides that the balance weight with the pump shaft over connected to a shaft-hub connection is. Shaft-hub connections are easy to make and guarantee a secure connection between the balance weight and the pump shaft.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die eine Wellen-Naben-Verbindung als formschlüssige Verbindung ausgebildet. Die formschlüssige Verbindung ermöglicht eine besonders sichere Verbindung zwischen der Pumpenwelle und dem Ausgleichsgewicht. Ein Lösen der Verbindung während des Pumpenbetriebs wird dadurch ausgeschlossen. Als formschlüssige Verbindung eignen sich insbesondere Keilwellenprofile, Kerbverzahnungen oder Polygonprofile.In a particularly advantageous embodiment of the invention is the a shaft-hub connection formed as a positive connection. The form-fitting Connection allows a particularly secure connection between the pump shaft and the Balancing weight. A release the connection during Pump operation is thereby excluded. As a positive connection In particular, splines, serrations or Polygon profiles.

Es ist auch möglich die formschlüssige Verbindung zwischen dem Ausgleichsgewicht und der Pumpenwelle durch zusätzliche Elemente wie Passfedern, Gleitfeder oder Querstifte formschlüssig zu verbinden.It is possible, too the form-fitting Connection between the balance weight and the pump shaft through additional To connect elements such as feather keys, sliding spring or transverse pins form-fitting.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die formschlüssige Verbindung derart ausgebildet ist, dass das Ausgleichsgewicht nur in einer vorgegebenen Position auf der Pumpenwelle fixierbar ist. Hierdurch wird die Montage des Ausgleichsgewichtes auf der Pumpenwelle erheblich erleichtert. Die formschlüssige Verbindung ist dabei derart ausgestaltet, dass die Fliehkraft des Ausgleichsgewichtes der Fliehkraft des Exzenters entgegengerichtet ist. Ein Fehler bei der Montage wird sicher vermieden, da das Ausgleichsgewicht nur in einer vorgegebenen Position fixierbar ist.A Particularly advantageous embodiment of the invention provides that the form-fitting Connection is formed such that the balance weight only can be fixed in a predetermined position on the pump shaft. As a result, the installation of the balance weight on the pump shaft is significant facilitated. The form-fitting Connection is designed such that the centrifugal force of the balance weight the centrifugal force of the eccentric is opposite. An error with The assembly is safely avoided because the balance weight only in a predetermined position can be fixed.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Pumpenwelle einen fliegend gelagerten Endbereicht aufweist, auf dem das Ausgleichsgewicht angeordnet ist. An dem fliegend gelagerten Endbereich der Pumpenwelle lässt sich besonders einfach ein Aufnahmeprofil für das Ausgleichsgewicht ausbilden. Das Ausgleichsgewicht kann dann sehr einfach auf den fliegend gelagerten Endbereich aufgesteckt werden. Damit sich das Ausgleichsgewicht nicht von der Pumpenwelle lösen kann, wird es bevorzug zusätzlich durch ein Sicherungselement gesichert. Zur Sicherung eignen sich beispielsweise Keile, die zwischen dem Ausgleichsgewicht und der Pumpenwelle eingetrieben werden. Hierzu weist die Welle und die Nabe eine Aufnahmenut auf. Durch die Aufnahmenut in beiden Bauteilen, ist die Einbaulage zueinander eindeutig vorgegeben.A Further advantageous embodiment of the invention provides that the pump shaft has a cantilevered end portion, on which the balance weight is arranged. On the cantilevered End of the pump shaft leaves Especially easy to form a recording profile for the balance weight. The balance weight can then very easily on the cantilevered end be plugged. So that the balance weight does not differ from the Can solve pump shaft, It will be preferred in addition secured by a securing element. For example, are suitable for backup Wedges driven between the balance weight and the pump shaft become. For this purpose, the shaft and the hub on a receiving groove. Due to the receiving groove in both components, the mounting position to each other clearly specified.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Rotor der Sperrflügelpumpe als Drehschieber ausgebildet. In der Vorförderpumpe ist dazu ein Einlauf sowie ein Ablauffenster ausgebildet, welches durch den als Drehschieber ausgebildeten Rotor geöffnet bzw. verschlossen wird. Somit kann auf zusätzliche Ein- und Auslassventile verzichtet werden, wodurch sich der Aufbau der Vorförderpumpe weiter vereinfacht.In a particularly advantageous embodiment of the invention is the Rotor of the Sperrwügelpumpe designed as a rotary valve. In the pre-feed pump is an inlet and a drainage window formed by the trained as a rotary valve Rotor open or is closed. Thus it is possible to dispense with additional intake and exhaust valves be, whereby the structure of the feed pump further simplified.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kraftstoffvorförderpumpe in das Pumpengehäuse der Radialkolbenhochdruckpumpe integriert. Die Integration der Kraftstoffvorförderpumpe erlaubt eine besonders kompakte Ausgestaltung der Pumpeneinheit.In a particularly advantageous embodiment of the invention is the fuel feed pump into the pump housing the radial piston high-pressure pump integrated. The integration of the fuel feed pump allows a particularly compact design of the pump unit.

Die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe zeichnet sich somit zum einen dadurch aus, dass auf der Pumpenwelle ein Ausgleichsgewicht angeordnet ist, welches einer Unwucht der Pumpenwelle während des Pumpenbetriebs entgegenwirkt. Zum anderen kann das Ausgleichsgewicht zusätzlich als Rotor für eine Kraftstoffvorförderpumpe verwendet werden. Hierdurch lässt sich eine besonders preiswerte und einfach aufgebaute Pumpeneinheit, bestehend aus der Radialkolbenhochdruckpumpe und der Kraftstoffvorförderpumpe, ausbilden.The Radial piston pump according to the invention records thus on the one hand characterized in that on the pump shaft, a balance weight is arranged, which of an imbalance of the pump shaft during the Counteracts pump operation. On the other hand, the balance weight additionally as a rotor for a fuel feed pump be used. This leaves a particularly inexpensive and simply constructed pump unit, consisting of the radial piston high-pressure pump and the fuel priming pump, form.

Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt schematisch:embodiments and further advantages of the invention are described below with reference to the drawings explained. It shows schematically:

1a einen Radialschnitt durch eine erfindungsgemäße Radialkolbenpumpeneinheit bestehend aus einer Radialkolbenpumpe und einer Vorförderpumpe, 1a a radial section through a radial piston pump unit according to the invention consisting of a radial piston pump and a prefeed pump,

1b eine Detailansicht des Ausgleichsgewichtes wie es in 1a verwendet werden kann, 1b a detailed view of the balance weight as it is in 1a can be used,

2a bis 2d eine Kraftstoffvorförderpumpe mit einem Ausgleichsgewicht nach 1b, das gleichzeitig als Rotor der Kraftstoffvorförderpumpe ausgebildet ist. 2a to 2d a fuel feed pump with a balance weight after 1b , which is also designed as a rotor of the fuel feed pump.

Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.elements same construction and function are cross-figurative with the same Provided with reference numerals.

1a zeigt einen Radialschnitt durch die Radialkolbenhochdruckpumpe. Die Radialkolbenhochdruckpumpe besteht im wesentlichen aus einem Pumpengehäuse 1, in dem eine Pumpenwelle 2 drehbar gelagert angeordnet ist. Die Pumpenwelle 2 weist einen Exzenterabschnitt 3 auf. Auf dem Exzenterabschnitt 3 ist ein Hubring 11 gleitend gelagert. Der Hubring 11 weist eine der Anzahl der Pumpenkolben 4 entsprechende Anzahl von Abflachungen auf. Die Pumpenkolben 4 stützen sich über Gleitschuhe 12 an den Abflachungen des Hubrings 11 ab. Die Pumpenkolben 4 werden während des Pumpenbetriebs vom Exzenterabschnitt der Pumpenwelle 2 im Pumpenzylinder 5 hin- und herbewegt. Dabei führen sie abwechselnd einen Saug- und einen Kompressionshub durch. Die Pumpenwelle 2 weist einen fliegend gelagerten Endbereich 10 auf. Der fliegend gelagerte Endbereich 10 hat zwei Abflachungen 7 die zur formschlüssigen Aufnahme eines Ausgleichsgewichtes 6 dienen. Das Ausgleichsgewicht 6 weist einen Durchbruch auf, der eine zum fliegend gelagerten Endbereich 10 korrespondierende Form aufweist, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem fliegend gelagerten Endbereich 10 und dem Ausgleichsgewicht 8 besteht. 1a shows a radial section through the radial piston high pressure pump. The radial piston high pressure pump consists essentially of a pump housing 1 in which a pump shaft 2 is arranged rotatably mounted. The pump shaft 2 has an eccentric section 3 on. On the eccentric section 3 is a lifting ring 11 slidably mounted. The lifting ring 11 indicates one of the number of pump pistons 4 corresponding number of flattenings. The pump pistons 4 rely on Gleit Shoes 12 at the flattenings of the cam ring 11 from. The pump pistons 4 be during pump operation of the eccentric portion of the pump shaft 2 in the pump cylinder 5 moved back and forth. They alternately perform a suction and a compression stroke. The pump shaft 2 has a cantilevered end 10 on. The cantilevered end area 10 has two flats 7 for the positive recording of a balance weight 6 serve. The balance weight 6 has a breakthrough, which is a cantilevered end 10 having a corresponding shape, so that a positive connection between the cantilevered end 10 and the balance weight 8th consists.

Um ein Lösen des Ausgleichsgewichtes 6 von dem fliegend gelagerten Endbereich 10 der Pumpenwelle 2 zu verhindern, wird das Ausgleichsgewicht zusätzlich mit einem Sicherungselement 13 gesichert. Das Sicherungselement 13 ist dabei bevorzugt in einer, sowohl in der Pumpenwelle als auch im Ausgleichsgewicht 6 ausgebildeten Nut eingebracht und verspannt die beiden Bauteile miteinander. Hierzu eignen sich insbesondere Keile.To release the balance weight 6 from the overhung end area 10 the pump shaft 2 To prevent, the balance weight is in addition to a security element 13 secured. The fuse element 13 is preferred in one, both in the pump shaft and in the balance weight 6 trained groove introduced and braced the two components together. Wedges are particularly suitable for this purpose.

Die sowohl im Ausgleichsgewicht 6 als auch in der Pumpenwelle ausgebildete Nut sorgt zusätzlich dafür, dass das Ausgleichsgewicht 6 nur in einer Position auf die Pumpenwelle 2 aufgesteckt werden kann. Hierdurch können Montagefehler vermieden werden und das Ausgleichsgewicht 6 wird stets richtig zum Exzenterabschnitt 3 der Pumpenwelle 2 ausgerichtet.The both in balancing weight 6 as well as formed in the pump shaft groove also ensures that the balance weight 6 only in one position on the pump shaft 2 can be plugged. As a result, assembly errors can be avoided and the balance weight 6 is always correct to Exzenterabschnitt 3 the pump shaft 2 aligned.

Das Ausgleichsgewicht 6 weist dabei die gleiche Exzentrizität wie der Exzenterabschnitt 3 der Pumpenwelle 2 auf. Das Ausgleichsgewicht 6 ist dabei jedoch gegenüber dem Exzenter um 180°, verschoben auf der Pumpenwelle 2 angeordnet. Hierdurch erzeugt das Ausgleichsgewicht 6 während des Pumpenbetriebs eine Fliehkraft, die der Fliehkraft des Exzenters entgegenwirkt. Die Fliehkräfte heben sich dadurch auf, wodurch Drehschwingungen der Pumpe wirksam vermieden werden.The balance weight 6 has the same eccentricity as the eccentric section 3 the pump shaft 2 on. The balance weight 6 is however opposite the eccentric by 180 °, shifted on the pump shaft 2 arranged. This creates the balance weight 6 during pump operation, a centrifugal force which counteracts the centrifugal force of the eccentric. The centrifugal forces cancel each other, which effectively avoids torsional vibrations of the pump.

Die Ausgleichsmasse des Ausgleichsgewichts 6 kann über die Exzentrizität s des Ausgleichsgewichtes 6 sowie die Dicke bzw. den Durchmesser des Ausgleichsgewichtes 6 festgelegt werden.The balancing weight of the balancing weight 6 can be about the eccentricity s of the balance weight 6 and the thickness or the diameter of the balance weight 6 be determined.

Selbstverständlich ist auch möglich, dass das Ausgleichsgewicht 6 nicht an einem fliegend gelagerten Endbereich 10 befestigt wird, sondern vor der Montage auf die Pumpenwelle 2 aufgeschoben wird. Die fliegend gelagerte Endbereich ermög licht allerdings eine besonders einfache Montage des Ausgleichsgewichtes 6 nach dem Zusammenbau von Pumpengehäuse und Pumpenwelle.Of course it is also possible that the balance weight 6 not on a cantilevered end 10 is attached, but before mounting on the pump shaft 2 is postponed. The cantilevered end region made light, however, a particularly simple installation of the balance weight 6 after assembly of pump housing and pump shaft.

Wie Anhand der 2a-2d ersichtlich ist, kann das Ausgleichsgewicht 6 gleichzeitig als Rotor 8 für eine Kraftstoffvorförderpumpe 9 verwendet werden. Die Kraftstoffvorförderpumpe 9 besteht im wesentlichen aus dem als Rotor 8 ausgebildeten Ausgleichsgewicht 6, einem Außenring 15 sowie einem feststehenden Sperrflügel 16. An der Stirnseite der Kraftstoffvorförderpumpe 9 ist ein Einlauf- und ein Ablauffenster 17, 18 ausgebildet, durch die das Fluid ein- bzw. ausströmen kann. Der Pumpenraum 19 ergibt sich durch die exzentrische Anordnung des Rotors 8 bezüglich des Außenrings 15. Hierdurch entsteht ein sichelförmiger Pumpenraum 19, welcher sich mit der Umdrehung der Antriebswelle 2 bzw. des Rotors 8 entlang des Umfangs bewegt. Hierdurch kann je nach Lage Rotors 8, Kraftstoff durch das Einlauffenster 17 in den Pumpenraums 19 einlaufen bzw. durch das Ablauffenster 18 aus dem Pumpenraum 19 ablaufen. Der Sperrflügel 16 wird über eine Feder 20 gegen den Rotor 8 gedrückt und dichtet dadurch die Einlassseite und die Auslassseite des Pumpenraums gegeneinander ab.As with the 2a - 2d it can be seen, the balance weight 6 at the same time as a rotor 8th for a fuel feed pump 9 be used. The fuel feed pump 9 consists essentially of the rotor 8th trained balance weight 6 an outer ring 15 as well as a fixed barrier wing 16 , At the front of the fuel feed pump 9 is an inlet and an outlet window 17 . 18 formed, through which the fluid can flow in or out. The pump room 19 results from the eccentric arrangement of the rotor 8th with respect to the outer ring 15 , This creates a crescent-shaped pump space 19 , which coincides with the rotation of the drive shaft 2 or the rotor 8th moved along the circumference. As a result, depending on the position rotor 8th , Fuel through the inlet window 17 in the pump room 19 arrive or through the flow window 18 from the pump room 19 expire. The barrier wing 16 is about a spring 20 against the rotor 8th pressed and thereby seals the inlet side and the outlet side of the pump chamber from each other.

Nachfolgend wird an den 2a bis 2d die Funktionsweise der Sperrflügelpumpe beschrieben.The following will be sent to the 2a to 2d describes the operation of the Sperrwügelpumpe.

In 2a befindet sich der Rotor 8 in seiner oberen Ausgangsstellung. Dabei ist das Ablauffenster 18 vollständig vom Rotor 8 verschlossen, so dass kein Kraftstoff aus dem sichelförmigen Pumpenraum 19 ausströmen kann. Das Einlauffenster 17 ist dagegen nicht vollständig vom Rotor 8 verschlossen und Kraftstoff kann durch das Einlauffenster 17 in den sichelförmigen Pumpenraum 19 einströmen.In 2a is the rotor 8th in its upper starting position. Here is the flow window 18 completely off the rotor 8th closed, so no fuel from the crescent-shaped pump room 19 can flow out. The inlet window 17 is not completely off the rotor 8th closed and fuel can through the inlet window 17 into the crescent-shaped pump room 19 flow.

In 2b hat sich der Rotor um 90° entgegen dem Uhrzeigersinns gedreht. In dieser Position verschließt der Rotor 8 das Einlassfenster 17 vollständig. Der sichelförmige Pumpenraum 19 hat sich ebenfalls um 90° gegenüber dem Uhrzeigersinn verschoben, so dass nun das Ablauffenster 18 vom Rotor 8 freigegeben wird und der Kraftstoff aus dem Ablauffenster 18 aus der Kraftstoffvorförderpumpe 9 ausströmen kann.In 2 B the rotor has rotated 90 ° counterclockwise. In this position, the rotor closes 8th the inlet window 17 Completely. The crescent-shaped pump room 19 has also moved 90 ° counterclockwise, so now the drain window 18 from the rotor 8th is released and the fuel from the drain window 18 from the fuel priming pump 9 can flow out.

In 2c hat sich der Rotor um weitere 90° entgegen dem Uhrzeigersinns gedreht. In dieser Phase ist das Ablauffenster 18 weiterhin geöffnet, so dass Kraftstoff von der Kraftstoffvorförderpumpe 9 gefördert wird. Gleichzeitig wird vom Rotor 8 bereits das Einlassfenster 17 freigegeben so dass Kraftstoff in einen Teil des sichelförmigen Pumpenraums 19 einströmen kann. Die Zulauf- und die Ablaufseite durch den Sperrflügel 16 voneinander getrennt.In 2c the rotor has rotated counter-clockwise by 90 °. In this phase is the flow window 18 Continue to open, leaving fuel from the fuel priming pump 9 is encouraged. At the same time the rotor 8th already the inlet window 17 Released allowing fuel into a part of the crescent pump space 19 can flow in. The inlet and outlet sides through the blocking wing 16 separated from each other.

In 2d hat sich der Rotor 8 um weitere 90° gegenüber dem Uhrzeigersinns gedreht, so dass er um 270° zu seiner Ausgangsstellung verdreht ist. In dieser Position ist das Ablauffenster 18 wieder fast vollständig geschlossen so dass kein Kraftstoff mehr aus der Pumpe ausströmt. Das Einlassfenster 17 wird hingegen fast vollständig vom Rotor 8 freigegeben so dass eine maximale Kraftstoffmenge in den sichelförmigen Pumpenbereich 19 einströmen kann. Nach einer weiteren Drehung der Pumpenwelle 8 um 90° ist ein gesamter Arbeitshub der Sperrflügelpumpe abgeschlossen.In 2d has the rotor 8th turned 90 ° counterclockwise so that it is rotated 270 ° to its original position. In this position is the flow window 18 almost again completely closed so that no more fuel flows out of the pump. The inlet window 17 On the other hand, it is almost completely absorbed by the rotor 8th released so that a maximum amount of fuel in the crescent-shaped pump area 19 can flow in. After another rotation of the pump shaft 8th By 90 °, a complete stroke of the Sperrwügelpumpe is completed.

Neben einer Ausbildung der Kraftstoffvorförderpumpe als Sperrflügelpumpe sind auch andere Ausführungen denkbar. So ist es beispielsweise auch denkbar, den Rotor mit mehreren verschiebbaren Flügeln auszubilden und die Pumpe als Flügelzellenpumpe zu betreiben.Next an embodiment of the fuel feed pump as a Sperrwügelpumpe are also other versions conceivable. So it is also conceivable, for example, the rotor with several sliding wings form and the pump as a vane pump to operate.

Zusammenfassend lässt sich somit feststellen, dass durch die Verwendung eines Ausgleichsgewichtes, welches an der Pumpenwelle angeordnet ist eine Umwucht der Pumpenwelle aufgrund eines an der Pumpenwelle ausgebildeten Exzenterabschnittes vermieden werden kann. Hierdurch können Drehschwingungen der Pumpe wirkungsvoll unterbunden werden. Das Ausgleichsgewicht kann dabei vorteilhaft gleichzeitig als Rotor für eine Kraftstoffvorförderpumpe verwendet werden. Als Kraftstoffvorförderpumpe eignet sich insbesondere eine Sperrflügelpumpe mit einem feststehenden Sperrflügel. Das Pumpengehäuse kann direkt in einen Pumpendeckel des Pumpengehäuses ausgebildet sein. Die vorgeschlagene Radialkolbenpumpe eignet sich insbesondere zur Kraftstoffhochdruckerzeugung in modernen Common-Rail-Einspritzsystemen.In summary let yourself Thus, by using a balance weight, which is arranged on the pump shaft, an imbalance of the pump shaft due to an eccentric section formed on the pump shaft can be avoided. As a result, torsional vibrations of the pump be effectively prevented. The balance weight can be advantageous at the same time as a rotor for a fuel priming pump be used. As fuel priming pump is particularly suitable a Sperrwügelpumpe with a fixed barrier wing. The pump housing can be formed directly in a pump cover of the pump housing. The proposed radial piston pump is particularly suitable for high-pressure fuel generation in modern common-rail injection systems.

Claims

Radial piston pump, in particular radial piston pump for high-pressure fuel production, with a pump housing ( 1 ), in which a pump shaft ( 2 ) with an eccentric section ( 3 ) is rotatably mounted and with at least one of the pump shaft ( 2 ) driven pump piston ( 4 ) mounted in a pump cylinder ( 5 ) radially to the pump shaft ( 2 ) is arranged to move back and forth on the pump shaft ( 2 ) a balance weight ( 6 ) is arranged, which an imbalance of the pump shaft ( 2 counteracts during pump operation, characterized in that the balance weight ( 6 ) at the same time a rotor ( 8th ) is a Sperrwügelpumpe used as a fuel priming pump ( 9 ) acts.

Radial piston pump according to claim 1, characterized in that the balance weight ( 6 ) has the same eccentricity (e) as the eccentric section (e) 3 ) of the pump shaft ( 2 ).

Radial piston pump according to claim 1 or 2, characterized in that the balance weight ( 6 ) with the pump shaft ( 2 ) via a shaft-hub connection ( 7 ) connected is.

Radial piston pump according to claim 3, characterized in that the shaft-hub connection ( 7 ) is designed as a positive connection.

Radial piston pump according to claim 4, characterized in that the positive connection is formed such that the balance weight ( 6 ) only in a predetermined position on the pump shaft ( 2 ) is fixable.

Radial piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pump shaft ( 2 ) a cantilevered end region ( 10 ), on which the balance weight ( 6 ) is arranged.

Radial piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 8th ) of the Sperrwügelpumpe is designed as a rotary valve.

Radial piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel priming pump ( 9 ) into the pump housing ( 1 ) is integrated.