DE102006032244A1

DE102006032244A1 - Radialkolbenpumpe für Hochdruck-Einspritzsysteme

Info

Publication number: DE102006032244A1
Application number: DE200610032244
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bloching; Ümit Dilalan; Mario Köhler; Stephan Dr. Notzon
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2008-01-17

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe 20 für Hochdruck-Einspritzsysteme, mit einem Pumpengehäuse 22, in welchem eine Antriebswelle 24 mit mindestens einem Exzenterabschnitt 26 gelagert ist, wobei die Antriebswelle 24 über den Exzenterabschnitt 26 mit mindestens einem in einem Zylinder 28 geführten Hochdruckkolben 30 verbunden ist. Erfindungsgemäß ist der Kolben 30 mindestens zweiteilig ausgebildet mit einem zylindrischen Kolbenteil 1 und einem Ring 2, wobei der zylinderische Kolbenteil 1 und der Ring 2 kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe für Hochdruck-Einspritzsysteme mit einem Pumpengehäuse, in welchem eine Antriebswelle mit mindestens einem Exzenterabschnitt gelagert ist, wobei die Antriebswelle über den Exzenterabschnitt mit mindestens einem in einem Zylinder geführten Hochdruckkolben verbunden ist.
Als Stand der Technik sind bereits Kraftstoffeinspritzpumpen bekannt, bei welchen in einem Pumpengehäuse eine Antriebswelle mit mindestens einem Exzenterabschnitt gelagert ist ( DE 10 2004 028 127 A1 ). Hierbei ist die Antriebswelle mit dem Exzenterabschnitt mit mindestens einem in einem Zylinder geführten Hochdruckkolben verbunden.
Zum Stand der Technik zählen weitere Radialkolbenpumpeneinheiten für Hochdruck-Einspritzsysteme, bei welchen ebenfalls die rotatorische Bewegung der Antriebswelle über ein exzentrisches Element in eine translatorische Bewegung des Hochdruckkolbens übertragen wird ( DE 102 28 552 B4 ).
In den bekannten Systemen werden sehr hohe Kräfte auf den jeweiligen Hochdruckkolben übertragen. Dabei besteht die Schwierigkeit, die Kräfte möglichst verschleißarm auf den Hochdruckkolben aufzubringen. Hierbei ist außerdem zu berücksichtigen, dass der Hochdruckkolben nur translatorisch im Zylinder bewegt werden kann.
Es besteht bei diesen bekannten Systemen darüber hinaus die Schwierigkeit, die Kraft gleichmäßig auf den Kolben zu übertragen, und zwar insbesondere vom Übergang von der Rotation in die Linearbewegung.
Bekannte Systeme verwenden Kurbeltriebe, runde Exzenterringe oder abgeflachte Exzenterringe. Bei den Exzenterringen kommen verschiedene Kolbenbauformen zum Einsatz, beispielsweise ist aus dem Stand der Technik ein sogenannter Pilzkolben bekannt, welcher über die vergrößerte Aufstandsfläche eine bessere Kraftübertragung und somit eine geringere Belastung bewirkt.
Derartige Pilzkolben sind jedoch kostenaufwändig in der Herstellung.
Entsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kolben zu schaffen, welcher bei verbesserter Effektivität in der Lage ist, die rotatorische Bewegung der Welle auf die translatorische Bewegung zu übertragen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kolben mindestens zweiteilig ausgebildet ist mit einem zylindrischen Kolbenteil und einem Ring, wobei der zylindrische Kolbenteil und der Ring kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind. Es ergibt sich damit der Vorteil einer billigeren und einfacheren Fertigung bei gleicher Effektivität.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ring auf das zylindrische Kolbenteil aufgepresst oder aufgeschweißt sein. Der Ring kann zylindrisch, konisch, rechteckig oder abgesetzt ausgebildet sein oder eine andere geometrische Form aufweisen, entsprechend den in der Praxis vorliegenden Forderungen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das zylindrische Kolbenteil in einer oberseitigen Ausnehmung des Rings eingelagert und arretiert sein und oberhalb der Ausnehmung einen Aufnahmebereich für eine ringförmige Sicherungsfeder aufweisen.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Ring unterseitig eine Ausnehmung besitzt, in welche das zylindrische Kolbenteil eingelagert und arretiert ist.
Alternativ ist die Möglichkeit gegeben, eine Laserschweißnaht einzusetzen, um den Ring mit dem zylindrischen Kolbenteil zu verbinden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 eine gebrochene Darstellung einer Radialkolbenpumpe im Schnitt,
2 eine Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Kolbens,
3a, 3b verschiedene Gestaltungen des Rings in Draufsicht,
4 drei verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten des Rings im Mittelschnitt,
5 eine weitere Ausführungsmöglichkeit des Kolbens mit Laserschweißnahtverbindung und
6, 7 jeweils alternative Ausführungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Kolbens.
In 1 ist eine Radialkolbenpumpe 20 für Hochdruck-Einspritzsysteme dargestellt. Diese Radialkolbenpumpe 20 weist ein Pumpengehäuse 22 auf, in welchem eine Antriebswelle 24 mit mindestens einem Exzenterabschnitt 26 gelagert ist. Die Antriebswelle 24 betätigt über den Exzenterabschnitt 26 mindestens einen in einem Zylinder 28 geführten Hochdruckkol ben 30, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei diagonal einander gegenüberliegende Hochdruckkolbenpumpen 30 vorhanden sind.
Der Hochdruckkolben 30 wird jeweils von einer Feder 32 beaufschlagt.
Nach 2 ist der Kolben 30 mindestens zweiteilig ausgebildet mit einem zylindrischen Kolbenteil 1 und einem Ring 2, wobei der zylindrische Kolbenteil 1 und der Ring 2 kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Nach 3a bzw. 3b kann der Ring 2 bzw. 2'' zylindrisch oder rechteckig gestaltet sein.
Nach 4 besteht die Möglichkeit der verschiedenartigen Gestaltung des Rings, etwa in zylindrischer Form oder als Kegelabschnitt 2' oder mit einem Absatz gemäß der Gestaltung nach 2'''.
Der jeweilige Ring 2 bzw. 2' bzw. 2'' bzw. 2''' kann auf das zylindrische Teil aufgepresst oder aufgeschweißt sein. Hierbei besteht nach 5 beispielsweise die Möglichkeit, über mindestens eine Laserschweißnaht 10 zwischen dem jeweiligen Ring und dem zylindrischen Kolbenteil 1 die Verbindung herzustellen.
Gemäß 6 kann der Ring 2 eine oberseitige Ausnehmung 35 aufweisen, in welche das zylindrische Kolbenteil 1 für eine nicht lösbare, feste Verbindung eingepresst ist. Alternativ kann das Kolbenteil 1 in die Ausnehmung 35 auch eingelagert und arretiert sein. Oberhalb dieser Ausnehmung 35 befindet sich ein Aufnahmebereich 40 für eine ringförmige Sicherungsfeder 6, beispielsweise eine umlaufende Nut, in welchen sich die insbesondere geschlitzt ausgebildete ringförmige Sicherungsfeder 6 fixiert einlagert. Oberhalb dieser Sicherungsfeder 6 kann eine Unterlegscheibe 8 angeordnet sein.
Gemäß 7 besteht auch die Möglichkeit, dass der Ring 2'''' unterseitig eine Ausnehmung 35' aufweist, in welcher das zylindrische Kolbenteil 1 eingelagert und arretiert ist. Hierbei weist wiederum das zylindrische Kolbenteil 1 einen Aufnahmebereich 40', beispielsweise in Form einer umlaufenden Nut auf, welcher zur Aufnahme einer insbesondere geschlitzt ausgebildeten ringförmigen Sicherungsfeder 6' dient. Oberhalb dieser Sicherungsfeder 6' kann eine Unterlegscheibe 8 angeordnet sein.
Durch die spezielle Gestaltung des Kolbens 30 bzw. 30' in zweiteiliger Form mit einem zylindrischen Kolbenteil 1 und einem Ring 2 bzw. 2' bzw. 2'', 2''' bzw. 2'''' ergibt sich der Vorteil einer billigeren und einfacheren Fertigung bei gleicher Effektivität in der Praxis.

Claims

Radialkolbenpumpe (20) für Hochdruck-Einspritzsysteme, mit einem Pumpengehäuse (22), in welchem eine Antriebswelle (24) mit mindestens einem Exzenterabschnitt (26) gelagert ist, wobei die Antriebswelle (24) über den Exzenterabschnitt (26) mit mindestens einem in einem Zylinder (28) geführten Hochdruckkolben (30) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (30) mindestens zweiteilig ausgebildet ist mit einem zylindrischen Kolbenteil (1) und einem Ring (2, 2', 2'', 2''', 2''''), wobei der zylindrische Teil (1) und der Ring (2, 2', 2'', 2''', 2'''') kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (2, 2', 2'', 2''') auf das zylindrische Kolbenteil (1) aufgepresst oder aufgeschweißt ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens eine Laserschweißnaht (10) zwischen dem Ring (2, 2', 2'', 2''') und dem zylindrischen Kolbenteil (1).
Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring zylindrisch, konisch, rechteckig oder abgesetzt ausgebildet ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Kolbenteil (1) in einer oberseitigen Ausnehmung (35) des Rings (2) eingelagert und arretiert ist und oberhalb der Ausnehmung (35) einen Aufnahmebereich (40) für eine ringförmige Sicherungsfeder (6) aufweist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (2'''') unterseitig eine Ausnehmung (35') aufweist, in welcher das zylindrische Kolbenteil (1) eingelagert und arretiert ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Kolbenteil (1) einen Aufnahmebereich (40') für eine ringförmige Sicherungsfeder (6') aufweist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Sicherungsfeder (6) eine Unterlegscheibe (8) angeordnet ist.